汽車發(fā)動機是為汽車提供動力的裝置,是汽車的心臟,決定著汽車的動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和環(huán)保性。根據(jù)動力來源不同,汽車發(fā)動機可分為柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、電動汽車電動機以及混合動力等。 [1]
常見的汽油機和柴油機都屬于往復活塞式內燃機,是將燃料的化學能轉化為活塞運動的機械能并對外輸出動力。汽油機轉速高,質量小,噪音小,起動容易,制造成本低;柴油機壓縮比大,熱效率高,經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。
按冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機冷卻均勻,工作可靠,冷卻效果好,被廣泛應用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。
按沖程數(shù)可分為四沖程內燃機和二沖程內燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四沖程內燃機。
按燃油供應方式分類:化油器發(fā)動機和電噴發(fā)動機以及缸內直噴發(fā)動機。
活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟,排氣門關閉,曲軸轉動180°。在活塞移動過程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內氣體壓力從pr逐漸降低到pa,氣缸內形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸,并在汽缸內進一步混合形成可燃混合氣。由于進氣系統(tǒng)存在阻力,進氣終點時,汽缸內氣體壓力小于大氣壓力p0 ,即pa= (0.80~0.90)p0。進入汽缸內的可燃混合氣的溫度,由于進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340~400K。
做功沖程(power stroke)
當活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒壓力pZ達3 000~6 000kPa,溫度TZ達2 200~2 800K。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,并通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。隨著活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和溫度逐漸下降,到達 b 點時,其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進氣門、排氣門均關閉,曲軸轉動180°。