發(fā)動機和變速箱的工作原理

1、發(fā)動機和變速箱工作原理發(fā)動機和變速箱工作原理（轉(zhuǎn)自 汽車之家 論壇）先來一個總圖：這就是汽車的動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，下面的問題就是圍繞這個圖來講解的:一、基本理論汽油發(fā)動機將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動能來驅(qū)動汽車，最簡單的辦法是通過在發(fā)動機 內(nèi)部燃燒汽油來獲得動能。因此，汽車發(fā)動機是內(nèi)燃機-燃燒在發(fā)動機內(nèi)部發(fā)生。有兩點需注意：1.內(nèi)燃機也有其他種類，比如柴油機，燃氣輪機，各有各的優(yōu)點和缺點。2.同樣也有外燃機。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機就是典型的外燃機。燃料（煤、木頭、油）在發(fā)動機外部燃燒產(chǎn)生蒸氣，然后蒸氣進入發(fā)動機內(nèi)部來產(chǎn)生動力。內(nèi)燃機的效率比外燃機高不少，也比相同動力的外燃機小很多。所以，現(xiàn)代汽車不

2、 用蒸汽機。相比之下，內(nèi)燃機比外燃機的效率高，比燃氣輪機的價格便宜，比電動汽車容易添加燃 料。這些優(yōu)點使得大部分現(xiàn)代汽車都使用往復(fù)式的內(nèi)燃機。二、燃燒是關(guān)鍵汽車的發(fā)動機一般都采用 4沖程。（馬自達的轉(zhuǎn)子發(fā)動機在此不討論，汽車畫報曾做過 介紹）4沖程分別是：進氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個過程，發(fā)動機完成一個周期（2圈）理解4沖程活塞，它由一個活塞桿和曲軸相聯(lián)，過程如下1活塞在頂部開始，進氣閥打開，活塞往下運動，吸入油氣混合氣2活塞往頂部運動來壓縮油氣混合氣，使得爆炸更有威力。3當活塞到達頂部時，火花塞放出火花來點燃油氣混合氣，爆炸使得活塞再次向下運動。4活塞到達底部，排氣閥打開，活塞往上運動

3、，尾氣從汽缸由排氣管排出。注意：內(nèi)燃機最終產(chǎn)生的運動是轉(zhuǎn)動的，活塞的直線往復(fù)運動最終由曲軸轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動，這樣才能驅(qū)動汽車輪胎。三、汽缸數(shù)發(fā)動機的核心部件是汽缸， 活塞在汽缸內(nèi)進行往復(fù)運動， 上面所描述的是單汽缸的運動 過程，而實際應(yīng)用中的發(fā)動機都是有多個汽缸的（4缸、6 缸、8缸比較常見）。我們通常通過汽缸的排列方式對發(fā)動機分類：直列、V 或水平對置（當然現(xiàn)在還有大眾集團的W型，實際上是兩個 V組成）。不同的排列方式使得發(fā)動機在順滑性、 制造費用和外型上有著各自的優(yōu)點和缺點， 配備 在相應(yīng)的汽車上。四、排量混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進行，活塞往復(fù)運動，你可以看到燃燒室容積的變化，最大值和最小值

4、的差值就是排量，用升（L）或毫升（CQ來度量。汽車的排量一般在1.5L4.0L之間。每缸排量0.5L, 4缸的排量為2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V6 3.0 升。一般來說，排量表示發(fā)動機動力的大小。所以增加汽缸數(shù)量或增加每個汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動力。五、發(fā)動機的其他部分凸輪軸 控制進氣閥和排氣閥的開閉火花塞 火花塞放出火花點燃油氣混合氣，使得爆炸發(fā)生。火花必須在適當?shù)臅r候放出。閥門 進氣、出氣閥分別在適當?shù)臅r候打開來吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和燃燒時，這兩個閥都是關(guān)閉的，來保證燃燒室的密封?；钊h(huán) 在氣缸壁和活塞中提出密封：1 防止在壓縮和燃燒時油氣混合氣和尾氣泄漏進

5、潤滑油箱。2 防止?jié)櫥瓦M入汽缸內(nèi)燃燒。大多“燒機油”的汽車就是因為發(fā)動機太舊：活塞環(huán)不再密封引起的（尾氣管冒青煙）活塞桿 連接活塞環(huán)和曲軸，使得活塞和曲軸維持各自的運動。潤滑油槽包圍著曲軸，里面有相當數(shù)量的油 般發(fā)動機外觀F面說下集中常見汽缸結(jié)構(gòu)不同的發(fā)動機直列4缸（A3就是這樣的結(jié)構(gòu)）V6 （中高檔轎車）水平對置（比如斯巴魯?shù)囊肀┳兯傧湟?、變速箱的作用發(fā)動機的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動機都有其峰值轉(zhuǎn)速；其次，發(fā)動機最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動機最大功率出現(xiàn)在5500轉(zhuǎn)變速箱可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動機工作在

6、其最佳的動力性能狀態(tài)下。理想情況下，變速箱應(yīng)具有靈活的變速比。無級 變速箱（CVT就具有這種特性，可以較好的發(fā)揮發(fā)動機的動力性能。（1）CVT無級變速箱有著連續(xù)的變速比。其一直因為價格、尺寸及可靠性的關(guān)系而沒有大量裝備汽車?，F(xiàn)在，改進的設(shè)計使得 CVT的使用已比較普遍國產(chǎn) AUDI 2.8 CVT（2）這個是手動的變速箱奔馳C級Sport Coupe 6 速手動變速箱變速箱通過離合器與發(fā)動機相連，這樣，變速箱的輸入軸就可以和發(fā)動機達到同步轉(zhuǎn)速般都是5速的，參數(shù)僅供參考一個5檔的變速箱提供5種不同的變速比，在輸入軸和輸出軸間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差。見下表:齒輪減速比友動機3OOO5I 時變速箱輸出軸的轉(zhuǎn)速1

7、st2.315:1侮52nd1.563:11,9133rd1 195:125104th1 000:1贏 L_yj6th0.915:1汽車之躱'0LUK AUTOifiJME COW. CN、簡單的變速箱模型為了更好的理解變速箱的工作原理，下面讓我們先來看一個2檔變速箱的簡單模型，看看各部分之間是如何配合的:垃0口3 HoSMfWo-hE.至疋速酩套筒忸璋術(shù)MLUE. AUTGH1ME COW CN?輸入軸（綠色）通過離合器和發(fā)動機相連，軸和上面的齒輪是一個部件。?軸和齒輪（紅色）叫做中間軸。它們一起旋轉(zhuǎn)。軸（綠色）旋轉(zhuǎn)通過嚙合的齒輪帶動中間軸的旋轉(zhuǎn)，這時，中間軸就可以傳輸發(fā)動機的動力了

8、。?軸（黃色）是一個花鍵軸，直接和驅(qū)動軸相連，通過差速器來驅(qū)動汽車。車輪轉(zhuǎn)動會 帶著花鍵軸一起轉(zhuǎn)動。?齒輪（藍色）在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動。在發(fā)動機停止，但車輛仍在運動中時，齒輪（藍色）和中間軸都在靜止狀態(tài)，而花鍵軸依然隨車輪轉(zhuǎn)動。?齒輪（藍色）和花鍵軸是由套筒來連接的，套筒可以隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪（藍色）。掛進1檔時，套筒就和右邊的齒輪（藍色）嚙合。見下圖:汽率亞薜A(chǔ)UTfiHOME. COM. CK如圖所示，輸入軸（綠色）帶動中間軸，中間軸帶動右邊的齒輪（藍色），齒輪通過套 筒和花鍵軸相連，傳遞能量至驅(qū)動軸上。在這同時，左邊的齒輪（藍色）也在旋轉(zhuǎn)，但 由于沒

9、有和套筒嚙合，所以它不對花鍵軸產(chǎn)生影響。當套筒在兩個齒輪中間時（第一張圖所示），變速箱在空擋位置。兩個齒輪都在花鍵軸上自由轉(zhuǎn)動，速度是由中間軸上的齒輪和齒輪（藍色）間的變速比決定的。三、真正的變速箱（A3的變速箱原理亦如此）如今，5檔手動變速箱應(yīng)用已經(jīng)很普遍了，以下是其模型。換檔義至差速器山尷率之涼 CLUB.AinuHnMli.C.CN=1換檔桿通過三個連桿連接著三個換檔叉，見下圖檔位空檔® I <1檔2檔3檔4檔在換擋桿的中間有個旋轉(zhuǎn)點，當你撥入1檔時，實際上是將連桿和換檔叉往反方向推。你左右移動換檔桿時，實際上是在選擇不同的換檔叉（不同的套筒）；前后移動時則是選擇不同的齒輪（藍色）四、倒檔倒檔 通過一個中間齒輪（紫色）來實現(xiàn)。如圖所示，齒輪（藍色）始終朝其他齒輪（藍 色）相反的方向轉(zhuǎn)動。因此，在汽車前進的過