汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的類型及工作原理

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的類型及工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，為汽車的行走提供動(dòng)力，關(guān)系著汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。簡(jiǎn)單來說，發(fā)動(dòng)機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，即將汽油（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)柴油）或天然氣的熱能，通過在密封汽缸內(nèi)燃燒氣體膨脹，推動(dòng)活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這是發(fā)動(dòng)機(jī)最基本的原理。發(fā)動(dòng)機(jī)的所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換服務(wù)的，發(fā)動(dòng)機(jī)伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計(jì)、制造、工藝還是在性能、控制方面都有很大的提高，但其基本原理仍然沒有改變。一、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)類型1、按往活塞復(fù)次數(shù)2、按冷卻方式3、按汽缸數(shù)4、按燃料5、按氣缸排列方式6、按進(jìn)氣方式1、按活塞往復(fù)次數(shù)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)還按其在一個(gè)工作循環(huán)期間活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程數(shù)進(jìn)行分類?；钊絻?nèi)燃機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，便對(duì)外作功一次，不斷地完成工作循環(huán)，才使熱能連續(xù)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。在一個(gè)工作循環(huán)中活塞往復(fù)四個(gè)行程的內(nèi)燃機(jī)稱作四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，而活塞往復(fù)兩個(gè)行程便完成一個(gè)工作循環(huán)的則稱作二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。2、按冷卻方式水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)以水或冷卻液為冷卻介質(zhì)的稱作水冷式內(nèi)燃機(jī)，而以空氣為冷卻介質(zhì)的則稱作風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)。3、按汽缸數(shù)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)、多缸發(fā)動(dòng)機(jī)僅有一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)；有兩個(gè)以上氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。4、按燃料汽油機(jī)、柴油機(jī)汽油和柴油為燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)分別稱作汽油機(jī)和柴油機(jī)。使用天然氣、液化石油氣和其他氣體燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)稱作氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。5、按汽缸排列方式直列式發(fā)動(dòng)機(jī)、雙列式（V形和對(duì)置式）發(fā)動(dòng)機(jī)

直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；

雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)，兩列之間的夾角=180°稱為對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)。雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)6、按進(jìn)氣方式活塞式內(nèi)燃機(jī)還可分為增壓和非增壓兩類。若進(jìn)氣是在接近大氣狀態(tài)下進(jìn)行的，則為非增壓內(nèi)燃機(jī)或自然吸氣式內(nèi)燃機(jī)；若利用增壓器將進(jìn)氣壓力增高，進(jìn)氣密度增大，則為增壓內(nèi)燃機(jī)。增壓可以提高內(nèi)燃機(jī)功率。目前應(yīng)用最廣、數(shù)量最多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為水冷、四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中汽油機(jī)用于轎車和輕型客、貨車上，而大客車和中、重型貨車發(fā)動(dòng)機(jī)多為柴油機(jī)。少數(shù)轎車和輕型客、貨車發(fā)動(dòng)機(jī)也有用柴油機(jī)的。以風(fēng)冷或二沖程活塞式內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車為數(shù)不多。特別是從20世紀(jì)80年代起，在世界范圍內(nèi)，就不再有以二沖程活塞式內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的轎車了。二、發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理1．能量轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程是周期性地將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過程。（2）特點(diǎn)經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣，每進(jìn)行一次稱為一個(gè)工作循環(huán)。曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次完成一個(gè)工作循環(huán)，稱為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)二次完成一個(gè)工作循環(huán)，稱為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)基本術(shù)語1）上止點(diǎn)：

活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文縮寫詞TDC表示。2）下止點(diǎn)：

活塞離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文縮寫詞BDC表示。3）活塞行程（s）：上、下止點(diǎn)間的距離（mm）。4）曲柄半徑（R）：

與連桿下端（即連桿大頭）相連的曲柄銷中心到曲軸回轉(zhuǎn)中心的距離（mm）。顯然，s=2R。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞移動(dòng)兩個(gè)行程。5）氣缸工作容積（Vh）：活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所讓出的空間容積（L）。

Vh=（L）式中：D——?dú)飧字睆?，mm。6）燃燒室容積（Vc）：

活塞在上止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的空間叫燃燒室，它的容積叫燃燒室容積（L）。7）發(fā)動(dòng)機(jī)排量（VL）：發(fā)動(dòng)機(jī)所有氣缸工作容積之和（L）。設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)為i，則VL=Vh×i8）氣缸總?cè)莘e（Va）：

活塞在下止點(diǎn)時(shí)，活塞上方的容積稱為氣缸總?cè)莘e（L）。它等于