汽车发动机大全_汽车发动机大全图解
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汽车发动机大全_汽车发动机大全图解
大家好,今天我来给大家讲解一下关于汽车发动机大全的问题。为了让大家更好地理解这个问题,我将相关资料进行了整理,现在就让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.汽车知识大全系列之发动机
2.汽车发动机控制模组详细资料大全
3.汽车的基本知识
汽车知识大全系列之发动机
汽车知识大全系列之发动机
一、发动机结构种类解析
发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。
汽车的动力源泉就是发动机,而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在气缸内燃烧,产生巨大压力推动活塞上下运动,通过连杆把力传给曲轴,_终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴,把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进。
一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多,既然发动机的动力主要是来源于气缸,那是不是气缸越多就越好呢?其实不然,随着气缸数的增加,发动机的零部件也相应的增加,发动机的结构会更为复杂,这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以,汽车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。
其实V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不好的是必须要使用两个气缸盖,结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。
将V型发动机两侧的气缸,再进行小角度的错开,就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。
水平对置发动机的相邻气缸相互对立布置(活塞的底部向外侧),两气缸的夹角为180°,不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的。水平对置发动机与直列发动机类似,是不共用曲柄销的(也就是说一个活塞只连一个曲柄销),而且对向活塞的运动方向是相反的,但是180°V型发动机则刚好相反。水平对置发动机的优点是可以很好的抵消振动,使发动机运转更为平稳;重心低,车头可以设计得更低,满足空气动力学的要求;动力输出轴方向与传动轴方向一致,动力传递效率较高。缺点:结构复杂,维修不方便;生产工艺要求苛刻,生产成本高,在_品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。
发动机之所以能源源不断的提供动力,得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程的有条不紊地循环运作。
进气行程,活塞从气缸内上止点移动至下止点时,进气门打开,排气门关闭,新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。
压缩行程,进排气门关闭,活塞从下止点移动_止点,将混合气体压缩至气缸顶部,以提高混合气的温度,为做功行程做准备。
做功行程,火花塞将压缩的气体点燃混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力,将活塞从上止点推至下止点,通过连杆推动曲轴旋转。
排气行程,活塞从下止点移_止点,此时进气门关闭,排气门打开,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。
发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内,火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃,就会产生一个巨大的爆炸力,而燃烧室是顶部是固定的,巨大的压力迫使活塞向下运动,通过连杆推动曲轴,在通过一系列机构把动力传到驱动轮上,_终推动汽车。
要想气缸内的“爆炸”威力更大,适时的点火就非常重要了,而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色。其实火花塞点火的原理有点类似雷电,火花塞头部有中心电极和侧电极(相于两朵带相反极性离子的云),两个电极之间有个很小的间隙(称为点火间隙),当通电时能产生高达1万多伏的电火花,可以瞬间“引爆”气缸内的混合气体。
要想气缸内不断的发生“爆炸”,必须不断的输入新的燃料和及时排出废气,进、排气门在这过程中就扮演了重要角色。进、排气门是由凸轮控制的,适时的执行“开门”和“关门”这两个动作。为什么看到的进气门都会比排气门大一些呢?因为一般进气是靠真空吸进去的,排气是挤压将废气推出,所以排气相对比进气容易。为了获得更多的新鲜空气参与燃烧,因而进气门需要弄大点以获得更多的进气。
如果发动机有多个气门的话,高转速时进气量大、排气干净,发动机的性能也比较好(类似一个**院,门口多的话进进出出就方便多了)但是多气门设计较复杂尤其是气门的驱动方式、燃烧室构造和火花塞位置,都需要进行精密的布置,这样生产工艺要求高,制造成本自然也高,后期的维修也困难。所以气门数不宜过多,常见的发动机每个气缸有4个气门(2进2出)。
二、发动机可变气门原理解析
前面已经了解过发动机的基本构造和动力来源。其实发动机的实际运转速度并不是一成不变的,而是像人跑步一样,时而急促,时而平缓,那么调节好自己的呼吸节奏尤其重要,下面我们就来了解一下发动机是怎样“呼吸”的。
简单来说,凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。这根金属杆在发动机工作中起到什么作用?它主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转,凸轮便不断地下压气门(摇臂或顶杆),从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能。
在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母,这些字母到底表示的是什么意思?OHV是指顶置气门底置凸轮轴,就是凸轮轴布置在气缸底部,气门布置气缸顶部。OHC是指顶置凸轮轴,也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。
如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关称为单顶置凸轮轴(SOHC)。气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关,则称为双顶置凸轮轴(DOHC)。
底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接,凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。但过高的转速容易导致顶杆折断,因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构,更适合发动机高速时的动力表现顶置凸轮轴应用比较广泛。
配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件(气门、推杆、摇臂等),主要的作用是根据发动机的工作情况,适时的开启和关闭各气缸的进、排气门,以使得新鲜混合气体及时充满气缸,废气得以及时排出气缸外。
所谓气门正时,可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中,活塞由上止点移至下止点时,进气门打开、排气门关闭;在排气行程中,活塞由下止点移_止点时,进气门关闭、排气门打开。
那为什么要正时呢?其实在实际的发动机工作中,为了增大气缸内的进气量,进气门需要提前开启、延迟关闭;同样地,为了使气缸内的废气排的更干净,排气门也需要提前开启、延迟关闭,这样才能保证发动机有效的运作。
发动机在高转速时,每个气缸在一个工作循环内,吸气和排气的时间是非常短的,要想达到高的充气效率,就必须延长气缸的吸气和排气时间,也就是要求增大气门的重叠角;而发动机在低转速时,过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌,吸气量反而会下降,从而导致发动机怠速不稳,低速扭矩偏低。
固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求,所以可变气门正时应运而生。可变气门正时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节,使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。
影响发动机动力的实质其实与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关,而可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间,却不能改变单位时间内的进气量,变气门升程就能满足这个需求。如果把发动机的气门看作是房子的一扇“门”的话,气门正时可以理解为“门”打开的时间,气门升程则相当于“门”打开的大小。
丰田的可变气门正时系统已广泛应用,主要的原理是在凸轮轴上加装一套液力机构,通过ECU的控制,在一定角度范围内对气门的开启、关闭的时间进行调节,或提前、或延迟、或保持不变。凸轮轴的正时齿轮的外转子与正时链条(皮带)相连,内转子与凸轮轴相连。外转子可以通过液压油间接带动内转子,从而实现一定范围内的角度提前或延迟。
本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂,可以看做在原来的基础上加了第三根摇臂和第三个凸轮轴。它是怎样实现改变气门升程的呢?可以简单的理解为,通过三根摇臂的分离与结合一体,来实现高低角度凸轮轴的切换,从而改变气门的升程。
当发动机处于低负荷时,三根摇臂处于分离状态,低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭气门升程量小;当发动机处于高负荷时,三根摇臂结合为一体,由高角度凸轮驱动中间摇臂,气门升程量大。
宝马的Valvetronic可变气门升程系统,主要是通过在其配气机构上增加偏心轴、伺服电机和中间推杆等部件来改变气门升程。当电动机工作时,蜗轮蜗杆机构会驱动偏心轴发生旋转,再通过中间推杆和摇臂推动气门。偏心轮旋转的角度不同,凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同,从而实现对气门升程的控制。
奥迪的AVS可变气门升程系统,主要通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮,来实现改变气门的升程,其原理与本田的i-VTEC非常相似,只是AVS系统是通过安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒,来实现凸轮轴的左右移动,进而切换凸轮轴上的高低凸轮。
发动机处于高负荷时,电磁驱动器使凸轮轴向右移动,切换到高角度凸轮,从而增大气门的升程;当发动机处于低负荷时,电磁驱动器使凸轮轴向左移动,切换到低角度凸轮,以减少气门的升程。
轻混合动力车的主要驱动力是燃油发动机,而电动机只是作为辅助作用不能单独驱动汽车。但能在车辆减速、制动时进行能量回收,实现混合动力的_效率。
汽车发动机控制模组详细资料大全
汽车发动机控制模组(AutomobileEngineControlModule)是发动机控制的核心部件,根据各感测器的输入信息,控制发动机的燃油喷射和点火时刻,并为其他输出装置提供_的控制指令。另外,ECM还对自身故障、各感测器和执行元件、串列数据线、故障指示灯(MIL)电路进行检测,当检测到故障时,ECM记忆相应故障码并采取有关措施。发动机控制标定程式存储在电可控可程式唯读存储器(EEPROM)中,它是一个焊接在ECM上的一个_性存储器,不可单独更换。更换ECM时,新的ECM需按所配置车型编程后才可使用。
基本介绍 中文名 :汽车发动机控制模组 简述,功能,工作(喷油控制)模式,起动模式,清除溢油模式,运行模式,加速模式,减速模式, 简述 汽车发动机控制模组(ECM)是_重要的汽车电子之一。早期的ECM要用三块印制板,由12块LsI及几十块SSI组成。现今已实现以微控制器为核心的ECM,仅需一块印制板。 ECM的核心部件是微处理器构成的VLSI微控制器,由各种对应的感测器(温度、压力、气敏、位移……)拾取控制参量,通过微控制器实施对发动机、喷油、点火、燃烧、运行、排污等的自动控制。ECM还通过汇流排与汽车主体计算机相连。 汽车采用了电子发动机控制系统后,可使发动机功率提高5—10%,节油5一15%,排污减少20%。 汽车发动机控制模组(ECM)和许多与排放相关的部件和系统相互作用,并且监视与排放相关的部件和系统是否出现性能下降。OBD.II诊断对系统性能进行监控,并在系统性能下降时设定故障码(DTC)。 故障指示灯(MIL)的操作和故障码的存储,是由故障码的类型决定的。如果故障码与亚洲和美国车系发动机控制系统检修指导排放相关,则故障码被划分为A类或B类。c类故障码与排放无关。 功能 发动机控制模组可以给各个感测器或开关提供5V或12V电压,是通过至发动机控制模组内部调节电源的反馈电阻来实现的。在某些情况下,修理车间使用的普通电压表因阻抗太低会造成读数不准。因此,要求使用输入阻抗至少为10MQ的数字万用表,以保证准确的电压读数。 发动机控制模组通过电晶体或被称为输出驱动模组的装置来控制搭铁或电源电路,从而控制输出电压。 汽车发动机控制模组在发动机舱内,是发动机控制系统的控制中心。汽车发动机控制模组控制下列部件: (1)燃油喷射系统; (2)点火系统; (3)排放控制系统; (4)车载诊断系统; (5)空调和风扇系统; (6)节气门执行器控制(TAC)系统。 汽车发动机控制模组监视来自各个感测器的信息和其他输入信号,并控制那些影响车辆性能和排放的系统。汽车发动机控制模组也对系统的各个部件执行诊断测试,并能识别运行故障,通过故障指示灯报告驾驶员。汽车发动机控制模组在检测到故障时能存储故障码,故障部位通过所设定的特定故障码来识别,这有助于技术人员进行维修。 工作(喷油控制)模式 起动模式 接通点火开关后,发动机控制模组(ECM)给燃油泵继电器通电2s,使燃油系统建立油压,然后ECM检查发动机冷却液温度(ECT)感测器和节气门位置(TP)感测器,作好起动准备。在起动期间,ECM检查曲轴位置(CKP-58X)感测器和凸轮轴位置(CⅧ)感测器信号,以确定正确的点火与喷油器同步,进人起动模式供油。 清除溢油模式 如果发动机溢油(淹缸),可将加速踏板踩到底,然后再起动发动机,发动机控制模组(ECM)将控制喷油器不喷油,以清除缸内积油。清除溢油模式的启用条件是节气门开度在80%以上且发动机转速在600 800r/min以下,则ECM控制喷油器不动作。 运行模式 运行模式分二种情况,即开环和闭环。当发动机刚起动且发动机温度未达到规定值,转速在预定转速之上时,系统在开环状态下工作。在开环状态,发动机控制模组(ECM)忽略氧感测器的信号,只根据冷却液温度(ECI")感测器、进气歧管压力(MAP)感测器和节气门位置(TP)感测器的输入信息计算空燃比,在满足以下条件时,系统进入闭环工作状态: 1)氧感测器输出的电压信号正常变化,说明氧感测器就绪。 2)发动机冷却液温度高于规定温度。 3)发动机起动后已运行一定的时间。 上述条件的特定值取决于不同的发动机储存在电可擦可程式唯读存储器(EEPROM)中的设定值,达到这些值后,系统开始闭环工作。在闭环状态,发动机控制模组(ECM)根据氧感测器信号修正空燃比,使空燃比非常接近14.7:1。 加速模式 踩下加速踏板时,进入气缸的气流迅速增加,发动机控制模组(ECM)增大喷油器的脉冲宽度,以提高喷油量。ECM根据节气门位置(TP)、冷却液温度(ECI")、进气歧管压力(MAP)感测器和发动机转速确定燃油需求量,系统暂时处于开环运行。 减速模式 在减速燃油模式下,发动机控制模组(ECM)进入开环控制状态,缩小喷油器脉冲宽度、减少供油量,以降低排放和油耗,并增加发动机制动。汽车的基本知识
汽车基础知识,汽车完全知识,老司机必备!随着经济的快速发展,几乎家家户户都有车。尽管如此,并不是每个会开车的人都对汽车有深刻的理解。为了加深朋友们对汽车的了解,让更多的朋友学习汽车基础知识,下面中国汽车网校为朋友们准备了一套完整的汽车基础知识大全,带领他们成为汽车_和代步者的百科全书。然后,汽车编辑耐心地向朋友们介绍汽车的基本知识。
汽车基础知识
发动机的基本主要参数
汽车发动机的基本主要参数包括气缸布置、_输出功率、发动机缸数、_扭矩气门和排量。
阀门编号
国外汽车发动机普遍采用每缸四气门结构,即两个进气门和两个排气门,提高了进排气效率。大多数家用发动机每个气缸使用两个气门,即一个进气门和一个排气门。国外一些公司已经开始使用每个气缸的五气门结构,即三个进气门、两个排气门和五个气门确实可以提高进气效率,但是结构极其复杂,生产加工困难,很少使用。国产新捷达王采用五气门发动机。
圆柱体的排列
大部分5缸以下的发动机都是直列模式,少数6缸发动机也有直列模式。直列发动机的气缸体排成一排,气缸体、气缸盖和曲轴结构简单,成本低,低速扭矩特性好,油耗低,体积紧凑,用途广泛,缺点是功率低。直列6缸动平衡良好,振动小于去年同期。大部分6-12缸的发动机采用V型排列,也就是说气缸以交错的角度排列成四排。V型发动机外形紧凑,长度和高度都很小,安装非常方便。V8发动机结构非常复杂,成本很高,所以很少使用。V12发动机太大太重,只有少数豪车使用。
气缸数
汽车发动机常用的气缸有3缸、4缸、5缸、6缸、8缸、10缸和12缸。排量小于1升的发动机一般采用三缸发动机,排量1~2.5升的发动机多采用四缸发动机,排量3升以下的发动机多采用六缸发动机,排量4升以下的发动机多采用八缸发动机,排量5.5升以上的发动机多采用12缸发动机。一般来说,相同缸径下,缸数越大,排量越大,功率越高;在相同排量下,如果气缸较多,气缸直径越小,转速越高,那么举升功率就越高。
5缸以下的发动机大部分都是直列模式,少数6缸发动机也有直列模式,过去也有直列8缸发动机。直列发动机的气缸体排成一排,气缸体、气缸盖和曲轴结构简单,成本低,低速扭矩特性好,油耗低,体积紧凑,用途广泛,缺点是功率低。1升以下的汽油发动机大多采用3缸直列1~2.5升汽油发动机采用4缸直列,部分4轮驱动车辆由于宽度较小采用6缸直列,因此可以在摩托车侧面布置增压器等设施。直列6缸相比去年同期动平衡好,振动小,所以也用于一些中_车,比如老上海车。
6~12缸发动机大多采用V型布置,其中V10发动机安装在_上。V型发动机长度和高度都很小,布置起来非常方便。而且,大多数人认为V型发动机是比较先进的发动机,已经成为汽车水平的标志之一。V8发动机结构非常复杂,成本很高,所以很少使用。V12发动机太大太重,只有少数豪车使用。大众_近开发了W型发动机,包括W8、W12、W16,即气缸呈四排交错角排列,外形紧凑。
排气量
排量是指排量,气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,也称为单缸排量,它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是每个气缸工作容积的总和,其中大部分用升(L)表示。发动机排量是_重要的结构参数之一,它比气缸直径和气缸数量更能代表发动机的尺寸。发动机的许多指标基本上都与排量密切相关。
汽车发动机的排气量是指汽车发动机在工作时,在一定循环中,空输送到气缸的气体,所以在这个过程中,一个活塞排出的气体从一个冲程到另一个冲程。
。从理论上讲,每个气缸的工作容积,当气缸处于排气冲程时,都应该被活塞完全排出,所以常被称为“活塞位移”。
每个发动机每个气缸的总排量称为总排量或发动机排量。如果发动机压缩比和转速相近,它们的功率和总排量应该成正比。在大多数情况下,发动机排量越大,产生的功率就越大。
中国汽车的分类方法是用发动机排量L(升)来区分。比如国产李霞TJ7100轿车发动机总排量为0.993;上海桑塔纳发动机总排量1.81;奥迪l.O5缸发动机总排量2.144L高尔夫车(一汽-大众汽车公司生产)发动机总排量1.591;捷达车(一汽-大众生产)发动机总排量1.59LFuzX汽车(神龙汽车公司生产)发动机总排量1.36L帕萨特旅行车(上海大众汽车有限公司生产)发动机总排量为0·我我我;标致505SX轿车(广州标致汽车公司生产)发动机总排量1.97L标致405GR轿车(广州标致汽车公司生产)发动机总排量1.91L
好了,今天有这么多汽车小编的朋友介绍的汽车基础知识。不知道小伙伴们听完汽车小编的简单介绍,对汽车的基础知识有没有更好的了解。希望边肖汽车的简介能对朋友们有所帮助。如果你想了解更多的知识,那就关注这个网站。边肖车在这里等你!
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好了,关于“汽车发动机大全”的话题就到这里了。希望大家通过我的介绍对“汽车发动机大全”有更全面、深入的认识,并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。