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汽缸排气量:
448.5c.c.,燃烧室容积:
49.83c.c.
压缩比=(49.84+448.5):
49.84=9.998:
1≒10:
1
发动机基本工作原理
一、基本理论
汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽
油来获得动能。
因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:
1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2.同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。
所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
三、汽缸数
发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。
我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:
直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的w型,实际上是两个V组成)。
见下图
直列4缸
V6
水平对置4缸
不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点,配备在相应的汽车上
四、排量
混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行,活塞往复运动,你可以看到燃烧室容积的变化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(cc)来度量。
汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。
每缸排量0.5L,4缸的排量为2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V63.0升。
一般来说,排量表示发动机动力的大小。
所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。
何谓正时
一具引擎要能正确的运转,所有零件都要能在正确的时间和正确的位置做正确的事,在最佳的协调下,发挥应有的性能。
就像一支部队要作战前,指挥官会分配每一组甚至每个人个别的任务,大家接受任务后,还有一件事很重要,没错,就是:
对表!
所有人都必须在一个独一的时间轴内完成任务。
大家都必须各自在正确的时间到达定位,这就是「正时」。
那么,在引擎中要怎么「对表」,又要以谁为准呢?
引擎中最主要的转动是曲轴,所
以所有的正时都以曲轴旋转角度做为基准。
以一个单缸引擎为例,当活塞在上死点时为0度,到了下死点时为180度,四行程引擎以720度为一循环,所有运转件就以曲轴的运转为准,曲轴每旋转720度,所有运作就完成一次循环。
凸轮之所以能在正确的时机开启汽门,便是靠着正时链条,与曲轴保持正确的正时。
曲轴正时齿盘
我们知道引擎中一切的运转都以曲轴为准,所以曲轴就有责任将它的正时「告知」所有机件。
由于现在ecu的运算分辨率越来越高,甚至达到32位以上,所以需有一机件能精确的撷取正时讯号。
目前大部分引擎会在曲轴的一端装设一个齿盘,再由一个磁感sensor来接收并产生讯号。
假设齿盘有60齿,一圈360度则每一齿间距为6度,当曲轴转动时,齿盘会以相同的转速跟着曲轴转动,而每一齿经过sensor时,会感应一个磁场,并由sensor转换为电子讯号让ecu得知目前的曲轴角度,好使喷油、点火等动作能在正确时机作动。
正时皮带与正时链条
现在引擎多是顶置式凸轮轴的设计,就是将凸轮轴设置在引擎缸头上,要驱动凸轮轴必须利用皮带或炼条使之与运转中的曲轴连结。
就如前面提到的,凸轮轴的运转也需要「正时」,所以在安装正时皮带时,凸轮和曲轴的正时必须对妥。
由于正时皮带属于耗损品,而且正时皮带一旦断裂,凸轮轴当然不会照着正时运转,此时极有可能导致汽门与活塞撞击而造成严重毁损,所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程或时间更换。
而正时炼条则会有相当长的寿命,所以选购配置正时炼条引擎的车,会省去更换正时皮带的麻烦与开支。
节气门与进气歧管
节气门是在进气的管道中,加入一组蝴蝶阀,利用阀片旋转角度不同、开口不同的方式,控制进气量,进一步控制引擎的动力。
现在车辆多采用电子节气门设计,可由引擎控制模块进行精确的控制,让输出提高、油耗下降。
新鲜空气自进气道、空气滤清器一路往引擎前进,下一个会碰到的就是节气门,也就是俗称的「油门」。
这是整个引擎,唯一由驾驶人所控制的机构,在化油器引擎中,这个任务则由化油器担任;
而在喷射供油引擎中,节气门阀体取代了化油器。
在采用了喷射供油系统后,燃油直接在进气门前由喷射器射出,节气门阀体便少了使燃油与空气混合的任务。
但为了能精确控制油气混合,节气门阀体机构并不比化油器简单。
一个典型的节气门体,应具备主进气道及节气门,而节气门是由一弹簧控制,当驾驶者未踩下油门时,节气门处于关闭状态,使大部分的空气被排除在阀门外;
而当驾驶踏下油门踏板时,油门拉线便会拉动节气门弹簧,使阀门打开让空气从主进气道进入引擎中。
除此之外,还有一个节气门感知器来把节气门开度转成电子讯号,使得引擎监理系统(ecu)能依据此来控制燃油喷量。
节气门阀体上还有一个怠速控制阀,是由一步进马达控制,引擎ecu会在冷车、启闭冷气、空档与D档变换等时机,控制怠速马达的作动,以调整引擎怠速之合适的进气量。
传统的节气门(油门)是以油门拉线采机械方式驱动,然而为了全车控制的整体性,许多新推
出的车型已采用了电子控制的节气门(电子油门)。
进气歧管
在谈到进气歧管之前,我们先来想想空气是怎样进入引擎的。
在引擎概论中我们曾提到活塞在汽缸内的运作,当引擎处于进气行程时,活塞往下运动使汽缸内产生真空(也就是压力变小),好与外界空气产生压力差,让空气能进入汽缸内。
举例来说,大家都应该有被打过针,也看过护士小姐如何将药水吸入针桶内吧!
假想针桶就是引擎,那么当针桶内的活塞向外抽出时,药水就会被吸入针桶内,而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的。
由于进气端的温度较低,复合材料开始成为热门的进气歧管材质,其质轻则内部光滑,能有效减少阻力,增加进气的效率。
好了,回到主题,进气歧管位于节气门与引擎进气门之间,之所以称为「歧管」,是因为空气进入节气门后,经过歧管缓冲统后,空气流道就在此「分歧」了,对应引擎汽缸的数量,如四缸引擎就有四道,五缸引擎则有五道,将空气分别导入各汽缸中。
以自然进气引擎来说,由于进气歧管位于节气门之后,所以当引擎油门开度小时,汽缸内无法吸到足量的空气,就会造成歧管真空度高;
而当引擎油门开度大时,进气歧管内的真空度就会变小。
因此,喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计,供给ecu判定引擎负荷,而给予适量的喷油。
歧管真空不只可用来供给判定引擎负荷的压力讯号,还有许多用处呢!
如煞车也需要利用引擎的真空来辅助,所以当引擎发动后煞车踏板会轻盈许多,就是因为有真空辅助的缘故。
还有某些形式的定速控制机构也会利用到歧管真空。
而这些真空管一旦有泄漏或者不当改装,会造成引擎控制失调,也会影响煞车的作动,所以奉劝读者尽量不要于真空管上作不当的改装,以维护行车的安全。
进气歧管的设计也是大有学问的,为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同,每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽可能的相同。
由于引擎是由四个行程来完成运转程序,所以引擎每一缸会以脉冲方式进气,依据经验,较长的歧管适合低转速运转,而较短的歧管则适合高转速运转。
所以有些车型会采用可变长度进气歧管,或连续可变长度进气歧管,使引擎在各转速域都能发挥较佳的性能。
直列引擎VsV型引擎直列引擎
直列引擎
一如其名,直列引擎的汽缸均排成一直线。
引擎的所有汽缸均排列在同一平面上,形成一直列的情形,称为直列引擎。
以直列四汽缸引擎为例,常见的标示方式有二种,一是取与排列外型相似的I做标示,就标示为「I4」。
另外一种则是以英文Line做开头,而标示为「Line4」或「L6」以代表直列4汽缸或是直列6汽缸引擎之意。
V型引擎
采用V型汽缸配置的引擎可以有效减少引擎体积,增加车室空间。
引擎的汽缸分别排列在二个平面上,此二个平面相互产生一个夹角。
汽缸呈V型排列的引擎会因汽缸数量的不同,而有60、90、120度三种常见的角度。
夹角为180度的引擎则另外称为「水平对置式引擎」。
冷却系统
冷却系统的功用
冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。
引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;
水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。
不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。
冷却循环
因为多数车辆皆采用水冷式引擎,所以本文以介绍水冷式引擎之冷却循环为主。
在水冷引擎的冷却循环中,可分为「小循环」与「大循环」。
小循环是指冷却水仅在引擎内循环,而大循环则是冷却水在引擎与热交换器(水箱)间循环。
为什么要有大循环与小循环呢?
主要是因为引擎在冷车时温度低,此时少量的冷却水在引擎内作小循环,使引擎能迅速达到工作温度;
一旦引擎达到工作温度,控制大、小循环转换的温度控制阀(俗称水龟)则会开启,让冷却水能流至水箱内让空气将热带走,引擎温度越高,水龟开启的程度就越大,冷却水的流量也越大,好带走更多的热量。
冷却水的循环是靠水泵浦带动的,水泵浦则是由引擎的运转所驱动,所以当引擎转速越高,水泵浦的运转效率也越高。
冷却液的特性
冷却液是由纯水与水箱精案一定比例调制而成,水箱精能提高冷却水的沸点。
纯水在常温常压下的沸点是100℃,一旦引擎温度过高,会使冷却水沸腾成为水蒸气,而水在气态下的热对流系数远低于液态,所以气态的水蒸气几乎无法带走引擎的热量,此时引擎温度会迅速升高而损害引擎。
所以水箱精将冷却水的沸点提高,以确保冷却液在高温时仍是液态,才能带走引擎产生的热。
供油系统
化油器
我们在「进气系统」这个单元时有约略谈过化油器,化油器最主要的功用是控制进入进气歧管的燃料流量,以及使燃料与空气正确混合。
化油器主要是利用「文氏管(Venturi)效应」将燃油吸入化油器内与空气混合,供引擎燃烧。
什么是文氏管效应呢?
依据流体力学中的「白努利(bernoulli)定律」,在一个连续固定的流场中,当流体流速增加时,流体的压力会下降。
而文氏管效应就是利用流体(空气)流速增加所产生的低压吸力,而将燃油吸入空气中。
在化油器中,空气流经口径较窄的喉部被加速,因加速产生的低压会将燃油吸出与空气混合。
常见的化油器设计,是将燃油送至化油器浮筒室中储存,当节流阀板开启时,燃油会因文氏
篇二:
汽车构造和基本知识
汽车基本知识汽车基本知识
一、汽车的主要结构参数和性能参数
二、发动机基本参数详解
三、何为“欧I和II”标准
四、多气门发动机
五、新车磨合
六、汽车安全的探索AbsAsResp
七、前后轮驱动汽车的优缺点
八、自动变速器执行机构的结构与原理
九、四轮定位的作用
十、跑车
十一、家用汽车与家用轿车
十二、汽车的动力性与经济性
十三、国际惯例上什么样的车是豪华轿车
十四、三厢车两厢车的区别和划分
汽车的主要特征和技术特性随所装用的发动机类型和特性的不同,通常有以下的结构参数和性能参数。
1.整车装备质量(kg):
汽车完全装备好的质量,包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。
2.最大总质量(kg):
汽车满载时的总质量。
3.最大装载质量(kg):
汽车在道路上行驶时的最大装载质量。
4.最大轴载质量(kg):
汽车单轴所承载的最大总质量。
与道路通过性有关。
5.车长(mm):
汽车长度方向两极端点间的距离。
6.车宽(mm):
汽车宽度方向两极端点间的距离。
7.车高(mm):
汽车最高点至地面间的距离。
8.轴距(mm):
汽车前轴中心至后轴中心的距离。
9.轮距(mm):
同一车轿左右轮胎胎面中心线间的距离。
10.前悬(mm):
汽车最前端至前轴中心的距离。
11.后悬(mm):
汽车最后端至后轴中心的距离。
12.最小离地间隙(mm):
汽车满载时,最低点至地面的距离。
13.接近角(°
):
汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。
14.离去角(°
汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。
15.转弯半径(mm):
汽车转向时,汽车外侧转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆半径。
转向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。
16.最高车速(km/h):
汽车在平直道路上行驶时能达到的最大速度。
17.最大爬坡度(%):
汽车满载时的最大爬坡能力。
18.平均燃料消耗量(L/100km):
汽车在道路上行驶时每百公里
平均燃料消耗量。
19.车轮数和驱动轮数(n×
m):
车轮数以轮毂数为计量依据,n代表汽车的车轮总数,m代表驱动轮数。
汽车发动机的基本参数包括发动机缸数,气缸的排列形式,气门,排量,最高输出功率,最大扭矩。
缸数:
汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8缸。
排量1升以下的发动机常用3缸,1--2.5升一般为4缸发动机,3升左右的发动机一般为6缸,4升左右为8缸,5.5升以上用12缸发动机。
一般来说,在同等缸径下,缸数越多,排量越大,功率越高;
在同等排量下,缸数越多,缸径越小,转速可以提高,从而获得较大的提升功率。
气缸的排列形式:
一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列,少数6缸发动机也有直列方式的。
直列发动机的气缸体成一字排开,缸体、缸盖和曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点是功率较低。
直列6缸的动平衡较好,振动相对较小。
大多6到12缸发动机采用V形排列,V形即气缸分四列错开角度布置,形体紧凑,V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便。
V8发动机结构非常复杂,制造成本很高,所以使用的较少,V12发动机过大过重,只有极个别的高级轿车采用。
气门数:
国产发动机大多采用每缸2气门,即一个进气门,一个排气门;
国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构,即2个进气门,2个排气门,提高了进、排气的效率;
国外有的公司开始采用每缸5
气门结构,即3个进气门,2个排气门,主要作用是加大进气量,使燃烧更加彻底。
气门数量并不是越多越好,5气门确实可以提高进气效率,但是结构极其复杂,加工困难,采用较少,国内生产的新捷达王就采用五气门发动机。
气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积,又称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。
发动机排量是各缸工作容积的总和,一般用于(L)来表示。
发动机排量是最重要的结构参数之一,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。
最高输出功率:
最高输出功率一般用马(ps)或千瓦(Kw)来表示。
发动机的输出功率同转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高,但是到了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势。
一般在汽车使用说明中最高输出功率同时每分钟转速来表示(r/min),如100ps/5000r/min,即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。
最大扭矩:
发动机从曲轴端输出的力矩,扭矩的表示方法是n.m/r/min,最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。
当然,在选择的同时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。
比如,北京冬夏都有必要开空调,在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;
只是在城市环路上下班交通用车,就没有必要挑过大马力的发动机。
尽量做到经济、合理选配发动机。
汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。
排量1升以下的发动机常用三缸,1~2.5升一般为四缸发动机,3升左右的发动机一般为6缸,4升左右为8缸,5.5升以上用12缸发动机。
一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列,少数6缸发动机也有直列方式的,过去也有过直列8缸发动机。
一般1升以下的汽油机多采用3缸直列1~2.5升汽油机多采用直列4缸,有的四轮驱动汽车采用直列6缸,因为其宽度小,可以在谤边布置增压器等设施。
直列6缸的动平衡较好,振动相对较小,所以也为一些中、高极轿车采用,如老上海轿车。
6~12缸发动机一般采用V形排列,其中V10发动机主要装在赛车上。
V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便,而且一般认为V形发动机是比较高级的发动机,也成为轿车级别的标志之一。
大众公司近来开发出w型发动机,有w8和w12两种,即气缸分四列错开角度布置,形体紧凑。
国产发动机大多采用每缸2气门,即一个进气门,一个排气
篇三:
汽车构造基础知识整理
内容提要:
第一部分主要讲述的是车辆的构造、发动机的工作原理、发动机参数解释、及其他汽车基础的知识。
本章目的:
作为汽车用品的终端服务门面,要想赢得客户对我们的信任,最起码的一点,就是我们的店面服务人员要懂车,读完本章节后要知道汽车是怎么跑起来的,它的工作原理是什么?
见到顾客的车,最起码要知道它的标志代表的是什么意思,有什么寓意?
(这些都是我们平常和顾客进行聊天的话题)
汽车的总体结构
汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备4个部分组成。
发动机
发动机的作用是使燃油燃烧而输出动力。
大多数汽车都采用往复式内燃机。
它一般是由机体、曲轴连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系(汽油发动机采用)、起动系等几部分组成。
底盘
底盘接受发动机的动力,使汽车产生运动,并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。
底盘主要由下列部分组成:
1)传动系:
将发动机的动力传给驱动车轮。
传动系包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。
2)行驶系:
将汽车各总成及部件连成一个整体并对全车起支承作用,以保证汽车正常行驶。
行驶系包括车架、前桥(非驱动桥)、驱动桥的桥壳、车轮(转向车轮和驱动车轮)、悬架(前悬架和后悬架)等部件。
3)转向系:
保证汽车能按照驾驶员选择的方向行驶,由带转向盘的转向器及转向传动装置组成。
4)制动系:
使汽车减速或停车,并保证驾驶员离去后汽车能可靠地停驻。
每辆汽车的制动系都包括若干个相互独立的制动系统,每个制动系统都由供能装置、控制装置、传动装置和制动器组成。
车身
车身是驾驶员工作的场所,也是装载乘客和货物的场所。
车身应为驾驶员提供方便的操作条件,以及为乘员提供舒适安全的环境或保证货物完好无损。
典型的货车车身包括车前钣金件、驾驶室、车厢等部件;
典型的三厢式轿车则由发动机舱、行李舱及乘员舱组成。
电气设备
电气设备由电源组、发动机起动系和点火系、汽车照明和信号装置等组成。
此外,在现代汽车上愈来愈多地装用各种电子设备,如微处理器、微电脑以及各种人式智能装置等,显著地提高汽车性能!
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