汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

1、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理您是否曾經(jīng)打開(kāi)過(guò)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩并且很奇怪里面都是些什么東西？ 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)看上去就像一大堆亂七八糟的金屬、管路和導(dǎo)線(xiàn)的混合體。 戴姆勒克萊斯勒供圖2003吉普大切諾基的發(fā)動(dòng)機(jī)出于好奇，您可能想知道大概是怎么回事。 或者，您可能想買(mǎi)一輛新車(chē)，您聽(tīng)說(shuō)過(guò)“3.0升V-6”、“雙頂置凸輪軸”和“經(jīng)過(guò)調(diào)校的進(jìn)氣燃油噴射”這些東西。 它們是什么意思呢？ 在本文中，我們將討論有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本概念，并詳細(xì)了解發(fā)動(dòng)機(jī)的所有組成部分、可能出問(wèn)題的地方以及如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的目的在于將汽油轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)，以便汽車(chē)能夠開(kāi)動(dòng)。 目前將汽油變成運(yùn)動(dòng)的最簡(jiǎn)單方法是在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒汽油。 因此，汽車(chē)發(fā)動(dòng)

2、機(jī)是一種“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)”燃燒發(fā)生在內(nèi)部。 需要注意兩件事情： · 有多種不同的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是一種，燃?xì)廨啓C(jī)是另外一種。 參見(jiàn)有關(guān)HEMI發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的文章。 每種發(fā)動(dòng)機(jī)都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。 · 還有一種外燃發(fā)動(dòng)機(jī)。 老式火車(chē)和蒸汽輪船中的蒸汽機(jī)是外燃發(fā)動(dòng)機(jī)。 在蒸汽機(jī)中，燃料（煤、木柴、石油等）在發(fā)動(dòng)機(jī)外部燃燒并產(chǎn)生蒸汽，由蒸汽在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部形成運(yùn)動(dòng)。 內(nèi)燃機(jī)的效率比外燃機(jī)高出許多（每公里消耗的燃料更少），而且內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)比同等功率的外燃發(fā)動(dòng)機(jī)要小巧很多。 福特和通用這些公司之所以不使用蒸汽機(jī)，原因也在于此。 Your browser does no

3、t support JavaScript or it is disabled. 典型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造 當(dāng)前幾乎所有汽車(chē)都使用往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)檫@種發(fā)動(dòng)機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： · 相對(duì)高效（與外燃發(fā)動(dòng)機(jī)相比） · 相對(duì)廉價(jià)（與燃?xì)廨啓C(jī)相比） · 相對(duì)來(lái)說(shuō)易于加注燃料（與電動(dòng)汽車(chē)相比） 這些優(yōu)點(diǎn)使得其成為驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的首選技術(shù)。 為了了解往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，對(duì)“內(nèi)部燃燒”的工作方式有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)十分有幫助。 加農(nóng)炮是一個(gè)很好的例子。 您可能在電影里看到過(guò)它們，士兵們向炮中填入火藥和炮彈，然后點(diǎn)著它。 這就是我們說(shuō)的內(nèi)部燃燒，但是很難想象發(fā)動(dòng)機(jī)是如何完成這些過(guò)程

4、的。 下面是一個(gè)更為形象的例子： 假如有一大段塑料的下水道管子，它的直徑為8厘米，長(zhǎng)度為90厘米，然后在它的一端安上一個(gè)蓋子。 接著，在管子中噴灑了一點(diǎn)WD-40，或者放了幾滴汽油。 然后，在管子里塞進(jìn)一個(gè)土豆。 就像這樣： 不建議您這樣做！但是假如您這樣做了，我們現(xiàn)在擁有的這個(gè)裝置通常稱(chēng)作土豆加農(nóng)炮。 如果您在其中打出一個(gè)火花，那么就可以點(diǎn)著燃料。 有意思的是而且我們討論這樣一個(gè)裝置的目的就在于土豆加農(nóng)炮可以將土豆發(fā)射出大約150米遠(yuǎn)！ 幾滴汽油就可以產(chǎn)生如此巨大的能量。 內(nèi)部燃燒土豆加農(nóng)炮的基本原理與所有往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)完全一致： 如果將一點(diǎn)兒高能燃料（例如汽油）放在一個(gè)小的密閉空間中并點(diǎn)

5、燃它，它將以氣體膨脹的形式釋放出巨大能量。 可以使用這些能量將土豆拋出150米遠(yuǎn)。 在這個(gè)例子中，能量被轉(zhuǎn)換為土豆的運(yùn)動(dòng)。 也可以使用這些能量完成更有意思的工作。 例如，如果可以建立一個(gè)循環(huán)，使得在每分鐘內(nèi)可以進(jìn)行數(shù)百次爆炸，然后將能量用于有意義的事情，現(xiàn)在您已經(jīng)接觸到了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心秘密！ 目前幾乎所有汽車(chē)都使用四沖程燃燒循環(huán)來(lái)將汽油轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)。 四沖程方式又稱(chēng)作“奧托循環(huán)”，以此紀(jì)念1867年發(fā)明它的尼克勞斯奧托 (Nikolaus Otto)。這四個(gè)沖程如圖1所示。 它們分別是： · 進(jìn)氣沖程 · 壓縮沖程 · 燃燒沖程 · 排氣沖程 循環(huán)過(guò)程

6、在圖中，可以看到稱(chēng)作“活塞”的裝置，它取代了土豆加農(nóng)炮中的土豆。 活塞通過(guò)連桿連接到曲軸。 當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，它的作用相當(dāng)于“讓加農(nóng)炮復(fù)位”。 在發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)過(guò)程中會(huì)發(fā)生如下事情：Your browser does not support JavaScript or it is disabled. 典型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造 1. 活塞開(kāi)始時(shí)位于頂部，排氣門(mén)打開(kāi)，然后活塞向下運(yùn)動(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中充滿(mǎn)空氣和汽油的混合物。 這便是吸氣沖程。 此時(shí)，只需要在空氣中混合最少量的汽油即可。 （圖中部分1） 2. 然后，活塞向上返回以壓縮燃油/空氣混合物。 壓縮過(guò)程使得爆炸更具威力。 （圖中部分2） 3. 當(dāng)

7、活塞到達(dá)其沖程的頂部時(shí)，火花塞發(fā)出一個(gè)火花，點(diǎn)燃汽油。 氣缸中的汽油爆炸，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。 （圖中部分3） 4. 在活塞到達(dá)其沖程的底部后，排氣門(mén)開(kāi)啟，廢氣被排出氣缸并進(jìn)入排氣尾管。 （圖中部分4） 現(xiàn)在，發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備進(jìn)行下一次循環(huán)，再次吸入空氣和汽油。 注意，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而土豆加農(nóng)炮產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)（直線(xiàn)）。 在發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)非常好，因?yàn)槲覀冋么蛩阃ㄟ^(guò)它讓車(chē)輪轉(zhuǎn)起來(lái)。 下面，讓我們看看相互配合工作以實(shí)現(xiàn)這一切的所有部件。 氣缸、排量和其他發(fā)動(dòng)機(jī)部件發(fā)動(dòng)機(jī)的核心是氣缸和在氣缸內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)的活塞。上面介紹的發(fā)動(dòng)機(jī)只有一個(gè)氣缸。

8、大多數(shù)割草機(jī)屬于這種情況，但是大多數(shù)汽車(chē)都有多個(gè)氣缸（通常有四個(gè)、六個(gè)或八個(gè)氣缸）。在多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣缸的排列方式通常有三種： 直列式、V型或臥式（也叫水平對(duì)置式），如下圖所示 圖2. 直列式氣缸按直線(xiàn)排成一排。 圖3. V型氣缸按一定角度排成兩排。 圖4. 臥式氣缸在發(fā)動(dòng)機(jī)的相對(duì)兩側(cè)排成兩排。 各種配置方式在平滑性、制造成本和外形特征方面均各有利弊。 這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)使它們分別適合某些特定車(chē)輛的要求。排量燃燒室是發(fā)生壓縮和燃燒過(guò)程的區(qū)域。 隨著活塞上下運(yùn)動(dòng)，可以看到燃燒室的容積也隨之發(fā)生改變。 存在最大容積和最小容積。 最大容積和最小容積之間的差值稱(chēng)為排量，其單位為升或CC（立方厘米，1000

9、立方厘米=1升）。以下是一些例子： · 鏈鋸發(fā)動(dòng)機(jī)的排量可能為0.04升。 · 摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的排量可能為0.5或0.75升。 · 跑車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的排量可能為5升。 大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的排量在1.5-4.0升之間。如果是四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)并且每個(gè)氣缸的排量為0.5升，則整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)為“2.0升發(fā)動(dòng)機(jī)”。 如果每個(gè)氣缸的排量為0.5升，6個(gè)氣缸以V型配置，則為“3.0升V-6”發(fā)動(dòng)機(jī)。通常，可通過(guò)排量大致了解發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。 排量為0.5升的氣缸可以容納兩倍于排量為0.25升的氣缸的燃油、空氣混合物，因此前者的功率是后者的兩倍（如果其他條件相同）。 所以，2.0升發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大致

10、等于4.0升發(fā)動(dòng)機(jī)的一半?？梢酝ㄟ^(guò)增加氣缸數(shù)量或者增大所有氣缸的燃燒室（或者同時(shí)增加二者）來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的排量。 其他發(fā)動(dòng)機(jī)部件Your browser does not support JavaScript or it is disabled. 內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞火花塞可提供火花來(lái)點(diǎn)燃空氣/燃油混合物以使其燃燒。 必須在正確的時(shí)刻打出火花才能正常工作。氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)在正確的時(shí)間開(kāi)啟，輸入空氣和燃油并排出廢氣。 請(qǐng)注意，兩種氣門(mén)在壓縮和燃燒期間都處于閉合狀態(tài)以密閉燃燒室?；钊钊且粋€(gè)金屬圓柱形部件，可以在氣缸內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)?；钊h(huán)活塞環(huán)在活塞外緣和氣缸內(nèi)徑之間起到滑動(dòng)密封作用。 活塞環(huán)有兩個(gè)

11、目的： · 在壓縮和燃燒期間，防止燃燒室中的燃油/空氣混合物和廢氣泄露到油槽中。 · 防止油槽中的油液泄露到燃燒區(qū)域并在該處燃燒和流失。 大多數(shù)“燒油”汽車(chē)必須每隔1600公里便添加1升左右的油，其中的原因就是發(fā)動(dòng)機(jī)老化，而且活塞環(huán)不再能夠起到正確的密封作用。連桿連桿將活塞連接到曲軸。 它的兩端都可以旋轉(zhuǎn)，以便在活塞運(yùn)動(dòng)和曲軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)改變角度。曲軸曲軸將活塞的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，就如同一打開(kāi)盒子就跳出一個(gè)小人的玩具盒上的曲柄一樣。油槽油槽圍繞在曲軸周?chē)?它包含一定量的機(jī)油，這些機(jī)油集中在底部（油盤(pán)）。下面我們來(lái)看看發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題。 發(fā)動(dòng)機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題某天早晨

12、您想外出，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)了幾下但是沒(méi)有啟動(dòng)，是什么地方出問(wèn)題了？ 現(xiàn)在您已經(jīng)知道發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理了，應(yīng)該能夠了解是哪些原因?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。 可能有以下三種原因： 燃油混合得不好、缺乏壓縮或者不能打火。 除此之外，還有許多可能導(dǎo)致問(wèn)題的其他原因，但是上面的三個(gè)原因是主要因素。 以我們正在討論的簡(jiǎn)單發(fā)動(dòng)機(jī)為例，下面簡(jiǎn)要討論了這些問(wèn)題對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響： 燃油混合得不好：可能會(huì)由于以下原因而導(dǎo)致燃油混合得不好： · 缺少燃油，因此發(fā)動(dòng)機(jī)只得到空氣但是得不到燃油。 · 進(jìn)氣不暢，因此只有燃油但是沒(méi)有足夠的空氣。 · 燃油系統(tǒng)供應(yīng)的燃油可能太多或太少，因此導(dǎo)致無(wú)法正確燃燒。 &#

13、183; 燃油中可能有雜質(zhì)（例如油箱中有水），導(dǎo)致燃油無(wú)法燃燒。 缺少壓縮：如果進(jìn)入的空氣和燃油不能被正確壓縮，則燃燒過(guò)程將不盡如人意。 可能會(huì)因以下原因?qū)е氯狈嚎s： · 活塞環(huán)磨損（使得空氣/燃油混合物在壓縮過(guò)程中漏出活塞）。 · 進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)沒(méi)有正確密封，使得在壓縮過(guò)程中發(fā)生泄露。 · 氣缸上出現(xiàn)了孔洞。 氣缸上最常見(jiàn)的“孔洞”出現(xiàn)在氣缸頂部（用于安裝氣門(mén)和火花塞，又稱(chēng)作“氣缸蓋”）與氣缸本身相連的部位。 通常，氣缸和氣缸蓋螺栓之間有一個(gè)薄墊，以確保密封效果。 如果該墊片破損，便會(huì)在氣缸和氣缸蓋之間出現(xiàn)許多小孔洞并導(dǎo)致泄露。 不能打火：不能產(chǎn)生火花或火花很

14、弱，原因主要包括： · 如果火花塞或者導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生磨損，則火花會(huì)很微弱。 · 如果導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)或缺失，或者用于打火的系統(tǒng)不能正常工作，則不會(huì)產(chǎn)生火花。 · 如果火花在循環(huán)中出現(xiàn)的太早或太晚（例如，如果點(diǎn)火正時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)），那么燃油將不會(huì)在正確的時(shí)間點(diǎn)燃，并會(huì)由此導(dǎo)致各種問(wèn)題。 還可能是其他方面出了問(wèn)題。例如： · 如果蓄電池沒(méi)有電，則無(wú)法啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。 · 如果允許曲軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承已磨壞，那么曲軸將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。 · 如果氣門(mén)不能在正確的時(shí)間打開(kāi)或關(guān)閉（或者根本無(wú)法打開(kāi)和關(guān)閉），那么空氣將無(wú)法進(jìn)入，廢氣也無(wú)法排出，

15、從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。 · 如果有人在您的排氣尾管中塞了一個(gè)土豆，那么廢氣將無(wú)法排出氣缸，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。 · 如果機(jī)油已經(jīng)用完，活塞將不能在氣缸中自由上下運(yùn)動(dòng)，從而卡住發(fā)動(dòng)機(jī)。 在正常運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)中，所有上述因素都在允許的范圍內(nèi)。 正如您所看到的，發(fā)動(dòng)機(jī)需要大量系統(tǒng)的幫助才能完成將燃油轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)的工作。 大多數(shù)子系統(tǒng)都可通過(guò)不同的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用的技術(shù)越先進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能也就越出色。 在下面的部分中，我們將介紹現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的各種子系統(tǒng)。 氣門(mén)機(jī)構(gòu) 多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)可以通過(guò)不同的技術(shù)加以改進(jìn)，更好的技術(shù)能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。下面我們將從氣門(mén)機(jī)構(gòu)開(kāi)始看一看現(xiàn)代發(fā)動(dòng)

16、機(jī)中使用的各種子系統(tǒng)。氣門(mén)機(jī)構(gòu)由氣門(mén)以及開(kāi)合氣門(mén)的機(jī)構(gòu)組成。 開(kāi)合系統(tǒng)稱(chēng)作凸輪軸。 凸輪軸上有凸輪，可以向上和向下移動(dòng)氣門(mén)。 圖5. 凸輪軸 大多數(shù)現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)都有稱(chēng)為頂置凸輪軸的機(jī)構(gòu)。 也就是說(shuō)，凸輪軸位于氣門(mén)上方（如圖5 所示）。凸輪軸上的凸輪直接控制氣門(mén)，或者通過(guò)一個(gè)很短的連桿控制氣門(mén)。 老式的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的凸輪軸位于曲軸附近的油槽中。 使用橫桿將下方的凸輪連接到位于氣門(mén)上方的氣門(mén)挺桿。 這種方法使用的運(yùn)動(dòng)零件較多，并且會(huì)導(dǎo)致凸輪激活氣門(mén)的動(dòng)作大大滯后于氣門(mén)的后續(xù)運(yùn)動(dòng)。 使用正時(shí)皮帶或正時(shí)鏈條將曲軸與凸輪軸了解在一起，以便氣門(mén)與活塞保持同步。 凸輪軸的連接方式使得它的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是曲軸的一半。

17、許多高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸有四個(gè)氣門(mén)（兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)，兩個(gè)排氣門(mén)），這種布置方式需要為每組氣缸提供兩個(gè)凸輪軸，因此稱(chēng)作“雙頂置凸輪軸”。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)凸輪軸工作原理。 點(diǎn)火和冷卻系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)（圖6）可產(chǎn)生高壓電荷并通過(guò)點(diǎn)火線(xiàn)將其輸送到火花塞。 電荷首先流向分配器，可以很容易地在大多數(shù)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下找到該分配器。 分配器的中央有一根輸入電流的導(dǎo)線(xiàn)，有四、六或八根輸出電流的導(dǎo)線(xiàn)（取決于氣缸數(shù)量）。 這些點(diǎn)火線(xiàn)可將電荷輸送到每個(gè)火花塞。 發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)設(shè)置，可使一個(gè)時(shí)間只有一個(gè)氣缸會(huì)從分配器獲得點(diǎn)火火花。 這樣可以獲得最大的平滑性。 Your browser does not support Ja

18、vaScript or it is disabled. 圖6. 點(diǎn)火系統(tǒng) 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理。 在下面一部分，我們將看一下您的汽車(chē)是如何啟動(dòng)、冷卻和流通空氣的。發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻、進(jìn)氣和啟動(dòng)系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)大多數(shù)汽車(chē)中的冷卻系統(tǒng)由散熱器和水泵組成。 水在氣缸周?chē)耐ǖ乐醒h(huán)，然后流過(guò)散熱器以使之得到冷卻。 在少數(shù)車(chē)輛（最著名的是大眾的甲殼蟲(chóng)車(chē)型）以及大多數(shù)摩托車(chē)和割草機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是空氣冷卻（可以通過(guò)安裝在每個(gè)氣缸外部用于散發(fā)熱量的散熱片來(lái)識(shí)別出氣冷發(fā)動(dòng)機(jī)）。 氣冷方式讓發(fā)動(dòng)機(jī)更輕但是更熱，通常會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和整體性能。 冷卻系統(tǒng)示意圖顯示了所有管路的連接方式。 有關(guān)詳

19、細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)工作原理。 進(jìn)氣和起動(dòng)系統(tǒng)大多數(shù)汽車(chē)都使用自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是說(shuō)氣流通過(guò)空氣濾清器直接進(jìn)入氣缸。 高性能發(fā)動(dòng)機(jī)可以渦輪增壓，也可以機(jī)械增壓，也就是說(shuō)空氣在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)前首先經(jīng)過(guò)壓縮（以便能夠向每個(gè)氣缸壓入更多空氣/燃油混合物）以提高性能。 加壓量被稱(chēng)作“助力”。 渦輪增壓器使用連接到排氣管的一個(gè)小渦輪來(lái)推動(dòng)進(jìn)氣流中的壓縮渦輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 機(jī)械增壓器直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)。 Garrett供圖 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)渦輪增壓器工作原理。 可以提高您的發(fā)動(dòng)機(jī)的性能當(dāng)然很好，但當(dāng)您旋動(dòng)鑰匙啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)究竟發(fā)生了什么呢？啟動(dòng)系統(tǒng)由電子起動(dòng)機(jī)電機(jī)和起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)線(xiàn)圈組成。

20、 在轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)火鑰匙時(shí)，起動(dòng)機(jī)電機(jī)讓發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)幾次，以便能夠開(kāi)始燃燒過(guò)程。 它使用一個(gè)強(qiáng)勁的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)冷的發(fā)動(dòng)機(jī)。 起動(dòng)機(jī)電機(jī)必須克服： · 由活塞環(huán)導(dǎo)致的所有內(nèi)部摩擦 · 任何氣缸在壓縮沖程中產(chǎn)生的壓縮壓力 · 使用凸輪軸開(kāi)合氣門(mén)所需的能量 · 所有直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的其他東西，例如水泵、機(jī)油泵、交流發(fā)電機(jī)等。 由于需要如此之多的能量并且汽車(chē)使用的是12V電氣系統(tǒng)，因此必須向起動(dòng)機(jī)電機(jī)輸送數(shù)百安的電流。 起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)線(xiàn)圈實(shí)際上是一個(gè)可以處理大電流的大電氣開(kāi)關(guān)。 在轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)火鑰匙時(shí)，它會(huì)激活電磁開(kāi)關(guān)線(xiàn)圈，為電機(jī)供電。下面，我們來(lái)看一下發(fā)動(dòng)機(jī)中控制進(jìn)（油和燃料）

21、和出（廢氣和其他排出物）的子系統(tǒng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑、燃料、排氣和電氣系統(tǒng)潤(rùn)滑和燃油系統(tǒng)油液起著很重要的作用。潤(rùn)滑系統(tǒng)可確保發(fā)動(dòng)機(jī)中的所有運(yùn)動(dòng)零件都能得到機(jī)油，以便輕快地運(yùn)轉(zhuǎn)。 需要機(jī)油的兩個(gè)主要零件是活塞（這樣就可在氣缸中輕松滑動(dòng)）和所有軸承（讓曲軸和凸輪軸這樣的部件可以自如轉(zhuǎn)動(dòng)）。 在大多數(shù)汽車(chē)中，通過(guò)油泵從油槽中汲取機(jī)油，機(jī)油流過(guò)機(jī)油濾清器以去除雜質(zhì)，然后在高壓下噴到軸承和氣缸壁上。 隨后，機(jī)油滴落到油槽中，在油槽中被收集在一起并重新循環(huán)使用。 燃油系統(tǒng)當(dāng)涉及汽車(chē)的日常維護(hù)時(shí)，您首先關(guān)心的可能是車(chē)內(nèi)還剩多少油。您加入油箱中的油是如何啟動(dòng)汽缸的呢？燃油系統(tǒng)將汽油從油箱泵出，然后將其與空氣混合，

22、以便適當(dāng)?shù)目諝?燃油混合物能夠進(jìn)入氣缸。 通常使用如下三種方式輸送燃油： 霧化、進(jìn)氣燃油噴射和直接燃油噴射。 · 在霧化方式中，當(dāng)空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，使用稱(chēng)作化油器的裝置將汽油與空氣進(jìn)行混合。 · 在燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，將合適數(shù)量的燃油分別噴射到每個(gè)氣缸中，要么噴射到進(jìn)氣門(mén)上方（進(jìn)氣燃油噴射），要么直接噴射到氣缸中（直接燃油噴射）。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)燃油噴射裝置工作原理。 排氣、排放控制和電氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)包括排氣管和消聲器。 如果沒(méi)有消聲器，您會(huì)聽(tīng)到排氣尾管中發(fā)出成千上萬(wàn)次小爆炸的聲音。 消聲器可以減弱這種聲音。 排氣系統(tǒng)還包括一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)催化轉(zhuǎn)化

23、器工作原理。 排放控制現(xiàn)代汽車(chē)中的排放控制系統(tǒng)由催化轉(zhuǎn)化器、一套傳感器和執(zhí)行器以及一個(gè)執(zhí)行監(jiān)視和調(diào)節(jié)工作的計(jì)算機(jī)組成。 例如，催化轉(zhuǎn)化器使用催化劑和氧來(lái)燒掉廢氣中未使用的燃油和其他某些化學(xué)物質(zhì)。 排氣系統(tǒng)中的氧傳感器可確保為催化劑提供足夠的氧，并可在需要時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)催化轉(zhuǎn)化器工作原理。 除了汽油之外，還有什么能為您的汽車(chē)提供動(dòng)力呢？答案就是電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)由蓄電池和交流發(fā)電機(jī)組成。 交流發(fā)電機(jī)通過(guò)皮帶連接到發(fā)動(dòng)機(jī)，并能夠發(fā)電以便對(duì)蓄電池充電。 蓄電池可通過(guò)電路為汽車(chē)中的所有用電設(shè)備（點(diǎn)火系統(tǒng)、收音機(jī)、前照燈、雨刷器、電動(dòng)車(chē)窗和座椅、車(chē)載電腦等）提供12伏電流。

24、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)如何獲得更大功率馬力有關(guān)馬力這一概念的完整解釋以及馬力的含義，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)馬力及其應(yīng)用！從上文中，我們可以了解到如何使用多種不同的方法來(lái)讓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能更好。 汽車(chē)生產(chǎn)商不斷嘗試通過(guò)以下方法來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和降低油耗。 提高排量：排量越大，則功率也越大，這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)一次燃燒的汽油也越多。 可以通過(guò)增大氣缸或者添加更多氣缸來(lái)提高排量。 在實(shí)際應(yīng)用中，12個(gè)氣缸似乎是一個(gè)極限。 提高壓縮比：在一定范圍內(nèi)，壓縮比越高，產(chǎn)生的功率越大。 但是，對(duì)空氣/燃油混合物壓縮得越厲害，越有可能在火花塞點(diǎn)火之前發(fā)生自燃。高辛烷值汽油可防止此類(lèi)過(guò)早燃燒的現(xiàn)象。 這也是高性能車(chē)輛通常需要使用高辛烷值汽油的原

25、因?yàn)榱双@得更大功率，這些車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的壓縮比。 增大氣缸的進(jìn)氣量：如果可以在給定大小的氣缸中壓入更多的空氣（相應(yīng)裝入更多燃油），便可以從氣缸獲得更大的功率（與增加氣缸體積的效果相同）。 渦輪增壓器和機(jī)械增壓器給進(jìn)入汽缸的空氣加壓，從而有效地將更多空氣壓入氣缸。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)渦輪增壓器工作原理。 對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行冷卻：對(duì)空氣進(jìn)行壓縮會(huì)使其升溫。 但是，您希望氣缸中的空氣盡可能冷，因?yàn)榭諝庠綗?，它在燃燒時(shí)的膨脹程度就越低。 因此，許多渦輪增壓和機(jī)械增壓汽車(chē)都配備了中冷器。 中冷器是一個(gè)特殊的散熱器，它使壓縮空氣在進(jìn)入氣缸之前先進(jìn)行冷卻。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)工作原理。

26、讓進(jìn)氣更順暢：在進(jìn)氣沖程中，當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，空氣阻力會(huì)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的能量。 通過(guò)在每個(gè)氣缸上設(shè)置兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)，可以極大降低地空氣阻力。 某些較新型的汽車(chē)還使用經(jīng)過(guò)拋光的進(jìn)氣歧管來(lái)消除該部位的空氣阻力。 更大的空氣濾清器也可以改善氣流。 讓排氣更順暢：如果由于空氣阻力而使得廢氣難以排出氣缸，則會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。 可以通過(guò)為每個(gè)氣缸增加第二個(gè)排氣門(mén)來(lái)降低空氣阻力（在配備兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)的汽車(chē)中，每個(gè)氣缸有四個(gè)氣門(mén)，這會(huì)提高汽車(chē)的性能如果您看到廣告上說(shuō)某汽車(chē)有四個(gè)氣缸和十六個(gè)氣門(mén)，那么該廣告實(shí)際上是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸有四個(gè)氣門(mén)）。 如果排氣管太小或者消聲器中空氣阻力太大，便會(huì)產(chǎn)生背壓，這也會(huì)降

27、低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。 高性能的排氣系統(tǒng)使用排氣歧管、大的尾管和氣流順暢的消聲器來(lái)消除排氣系統(tǒng)中的背壓。 如果您聽(tīng)說(shuō)某汽車(chē)具有“雙排氣”，那么它的目的在于通過(guò)兩根而不是一根排氣管來(lái)提高廢氣流動(dòng)的順暢性。 減輕零件的重量：輕的零件有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。 活塞每次更改方向時(shí)，它都要消耗能量來(lái)停止一個(gè)方向上的行程和開(kāi)始另一方向的行程。 活塞越輕，消耗的能量就越少。 噴射燃油：燃油噴射可以非常精確地計(jì)量進(jìn)入每個(gè)氣缸的燃油量。 這可以提高性能和降低燃油消耗。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)燃油噴射裝置工作原理。 在下面的部分，我們將回答讀者提出的一些問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)問(wèn)題 · 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有何不同？在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中沒(méi)有火花塞。 相反，柴油被噴射到氣缸中，