2017最新汽車發動機知識大全

汽車的動力源泉就是發動機，而發動機的動力則來源於氣缸內部。，下面由小編為大家分享2017最新汽車發動機知識大全，歡迎大家點擊查看。

　　一、汽車動力的來源

汽車的動力源泉就是發動機，而發動機的動力則來源於氣缸內部。發動機氣缸就是一個把燃料的內能轉化為動能的場所，可以簡單理解為，燃料在汽缸內燃燒，產生巨大壓力推動活塞上下運動，通過連桿把力傳給曲軸，最終轉化為旋轉運動，再通過變速器和傳動軸，把動力傳遞到驅動車輪上，從而推動汽車前進。

　　二、氣缸數不能過多

一般的汽車都是以四缸和六缸發動機居多，既然發動機的動力主要是來源於氣缸，那是不是氣缸越多就越好呢?其實不然，隨着汽缸數的增加，發動機的零部件也相應的增加，發動機的結構會更為複雜，這也降低發動機的可靠性，另外也會提高發動機制造成本和後期的維護費用。所以，汽車發動機的汽缸數都是根據發動機的用途和性能要求進行綜合權衡後做出的選擇。像V12型發動機、W12型發動機和W16型發動機只運用於少數的高性能汽車上。

　　三、V型發動機結構

其實V型發動機，簡單理解就是將相鄰氣缸以一定的角度組合在一起，從側面看像V字型，就是V型發動機。V型發動機相對於直列發動機而言，它的高度和長度有所減少，這樣可以使得發動機蓋更低一些，滿足空氣動力學的要求。而V型發動機的氣缸是成一個角度對向佈置的，可以抵消一部分的震動，但是不好的是必須要使用兩個氣缸蓋，結構相對複雜。雖然發動機的高度減低了，但是它的寬度也相應增加，這樣對於固定空間的發動機艙，安裝其他裝置就不容易了。

　　四、W型發動機結構

將V型發動機兩側的氣缸再進行小角度的錯開，就是W型發動機了。W型發動機相對於V型發動機，優點是曲軸可更短一些，重量也可輕化些，但是寬度也相應增大，發動機艙也會被塞得更滿。缺點是W型發動機結構上被分割成兩個部分，結構更為複雜，在運作時會產生很大的震動，所以只有在少數的車上應用。

　　五、水平對置發動機結構

水平對置發動機的相鄰氣缸相互對立佈置(活塞的底部向外側)，兩氣缸的夾角為180°，不過它與180°V型發動機還是有本質的區別的。水平對置發動機與直列發動機類似，是不共用曲柄銷的(也就是説一個活塞只連一個曲柄銷)，而且對向活塞的運動方向是相反的，但是180°V型發動機則剛好相反。水平對置發動機的優點是可以很好的抵消振動，使發動機運轉更為平穩;重心低，車頭可以設計得更低，滿足空氣動力學的要求;動力輸出軸方向與傳動軸方向一致，動力傳遞效率較高。缺點：結構複雜，維修不方便;生產工藝要求苛刻，生產成本高，在知名品牌的轎車中只有保時捷和斯巴魯還在堅持使用水平對置發動機。

　　六、發動機為什麼能源源不斷提供動力

發動機之所以能源源不斷的提供動力，得益於氣缸內的進氣、壓縮、做功、排氣這四個行程的有條不紊地循環運作。進氣行程，活塞從氣缸內上止點移動至下止點時，進氣門打開，排氣門關閉，新鮮的空氣和汽油混合氣被吸入氣缸內。壓縮行程，進排氣門關閉，活塞從下止點移動至上止點，將混合氣體壓縮至氣缸頂部，以提高混合氣的温度，為做功行程做準備。做功行程，火花塞將壓縮的氣體點燃，混合氣體在氣缸內發生“爆炸”產生巨大壓力，將活塞從上止點推至下止點，通過連桿推動曲軸旋轉。排氣行程，活塞從下止點移至上止點，此時進氣門關閉，排氣門打開，將燃燒後的廢氣通過排氣歧管排出氣缸外。

　　七、發動機動力源於爆炸

發動機能產生動力其實是源於氣缸內的“爆炸力”。在密封氣缸燃燒室內，火花塞將一定比例汽油和空氣的混合氣體在合適的時刻裏瞬間點燃，就會產生一個巨大的爆炸力，而燃燒室是頂部是固定的，巨大的壓力迫使活塞向下運動，通過連桿推動曲軸，在通過一系列機構把動力傳到驅動輪上，最終推動汽車。

　　八、火花塞是“引爆”高手

要想氣缸內的“爆炸”威力更大，適時的點火就非常重要了，而氣缸內的火花塞就是扮演“引爆”的角色。其實火花塞點火的原理有點類似雷電，火花塞頭部有中心電極和側電極(相於兩朵帶相反極性離子的雲)，兩個電極之間有個很小的間隙(稱為點火間隙)，當通電時能產生高達1萬多伏的電火花，可以瞬間“引爆”氣缸內的混合氣體。

　　九、進氣門要比排氣門大

要想氣缸內不斷的發生“爆炸”，必須不斷的輸入新的燃料和及時排出廢氣，進、排氣門在這過程中就扮演了重要角色。進、排氣門是由凸輪控制的，適時的執行“開門”和“關門”這兩個動作。為什麼看到的進氣門都會比排氣門大一些呢?因為一般進氣是靠真空吸進去的，排氣是擠壓將廢氣推出，所以排氣相對比進氣容易。為了獲得更多的新鮮空氣參與燃燒，因而進氣門需要弄大點以獲得更多的進氣。

　　十、氣門數不宜過多

如果發動機有多個氣門的話，高轉速時進氣量大、排氣乾淨，發動機的性能也比較好(類似一個電影院，門口多的話，進進出出就方便多了)。但是多氣門設計較複雜，尤其是氣門的驅動方式、燃燒室構造和火花塞位置都需要進行精密的佈置，這樣生產工藝要求高，製造成本自然也高，後期的維修也困難。所以氣門數不宜過多，常見的發動機每個氣缸有4個氣門(2進2出)。前面已經瞭解過發動機的基本構造和動力來源。其實發動機的實際運轉速度並不是一成不變的，而是像人跑步一樣，時而急促，時而平緩，那麼調節好自己的呼吸節奏尤其重要，下面我們就來了解一下發動機是怎樣“呼吸”的。

　　十一、凸輪軸的作用

簡單來説，凸輪軸是一根有多個圓盤形凸輪的金屬桿。這根金屬桿在發動機工作中起到什麼作用?它主要負責進、排氣門的開啟和關閉。凸輪軸在曲軸的帶動下不斷旋轉，凸輪便不斷地下壓氣門(搖臂或頂杆)，從而實現控制進氣門和排氣門開啟和關閉的功能。

　　十二、OHV、OHC、SOHC、DOHC代表什麼意思?

在發動機外殼上經常會看到SOHC、DOHC這些字母，這些字母到底表示的是什麼意思?OHV是指頂置氣門底置凸輪軸，就是凸輪軸佈置在氣缸底部，氣門佈置氣缸頂部。OHC是指頂置凸輪軸，也就是凸輪軸佈置在氣缸的頂部。如果氣缸頂部只有一根凸輪軸同時負責進、排氣門的開、關，稱為單頂置凸輪軸(SOHC)。氣缸頂部如果有兩根凸輪軸分別負責進、排氣門的開關，則稱為雙頂置凸輪軸(DOHC)。

底置凸輪軸的凸輪與氣門搖臂間需要採用一根金屬連桿連接，凸輪頂起連桿從而推動搖臂來實現氣門的開合。但過高的轉速容易導致頂杆折斷，因此這種設計多應用於大排量、低轉速、追求大扭矩輸出的發動機。而凸輪軸頂置可省略頂杆簡化了凸輪軸到氣門的傳動機構，更適合發動機高速時的動力表現，頂置凸輪軸應用比較廣泛。

　　十三、配氣機構的作用

配氣機構主要包括正時齒輪系、凸輪軸、氣門傳動組件(氣門、推杆、搖臂等)，主要的作用是根據發動機的工作情況，適時的開啟和關閉各氣缸的進、排氣門，以使得新鮮混合氣體及時充滿氣缸，廢氣得以及時排出氣缸外。

　　十四、什麼是氣門正時?為什麼需要正時?

所謂氣門正時，可以簡單理解為氣門開啟和關閉的時刻。理論上在進氣行程中，活塞由上止點移至下止點時，進氣門打開、排氣門關閉;在排氣行程中，活塞由下止點移至上止點時，進氣門關閉、排氣門打開。那為什麼要正時呢?其實在實際的發動機工作中，為了增大氣缸內的進氣量，進氣門需要提前開啟、延遲關閉;同樣地，為了使氣缸內的廢氣排的更乾淨，排氣門也需要提前開啟、延遲關閉，這樣才能保證發動機有效的運作。

　　十五、可變氣門正時、可變氣門升程又是什麼?

發動機在高轉速時，每個氣缸在一個工作循環內，吸氣和排氣的時間是非常短的，要想達到高的充氣效率，就必須延長氣缸的吸氣和排氣時間，也就是要求增大氣門的重疊角;而發動機在低轉速時，過大的氣門重疊角則容易使得廢氣倒灌，吸氣量反而會下降，從而導致發動機怠速不穩，低速扭矩偏低。固定的氣門正時很難同時滿足發動機高轉速和低轉速兩種工況的需求，所以可變氣門正時應運而生。可變氣門正時可以根據發動機轉速和工況的不同而進行調節，使得發動機在高低速下都能獲得理想的進、排氣效率。

影響發動機動力的實質其實與單位時間內進入到氣缸內的氧氣量有關，而可變氣門正時系統只能改變氣門的開啟和關閉的時間，卻不能改變單位時間內的進氣量，變氣門升程就能滿足這個需求。如果把發動機的氣門看作是房子的一扇“門”的話，氣門正時可以理解為“門”打開的時間，氣門升程則相當於“門”打開的大小。

　　十六、豐田VVT-i可變氣門正時系統

豐田的可變氣門正時系統已廣泛應用，主要的原理是在凸輪軸上加裝一套液力機構，通過ECU的控制，在一定角度範圍內對氣門的開啟、關閉的時間進行調節，或提前、或延遲、或保持不變。凸輪軸的正時齒輪的外轉子與正時鏈條(皮帶)相連，內轉子與凸輪軸相連。外轉子可以通過液壓油間接帶動內轉子，從而實現一定範圍內的角度提前或延遲。

　　十七、本田i-VTEC可變氣門升程系統

本田的i-VTEC可變氣門升程系統的結構和工作原理並不複雜，可以看做在原來的基礎上加了第三根搖臂和第三個凸輪軸。它是怎樣實現改變氣門升程的呢?可以簡單的理解為，通過三根搖臂的分離與結合一體，來實現高低角度凸輪軸的切換，從而改變氣門的升程。當發動機處於低負荷時，三根搖臂處於分離狀態，低角度凸輪兩邊的搖臂來控制氣門的開閉，氣門升程量小;當發動機處於高負荷時，三根搖臂結合為一體，由高角度凸輪驅動中間搖臂，氣門升程量大。

　　十八、寶馬Valvetronic可變氣門升程系統

寶馬的Valvetronic可變氣門升程系統，主要是通過在其配氣機構上增加偏心軸、伺服電機和中間推杆等部件來改變氣門升程。當電動機工作時，蝸輪蝸桿機構會驅動偏心軸發生旋轉，再通過中間推杆和搖臂推動氣門。偏心輪旋轉的角度不同，凸輪軸通過中間推杆和搖臂推動氣門產生的升程也不同，從而實現對氣門升程的控制。

　　十九、奧迪AVS可變氣門升程系統

奧迪的AVS可變氣門升程系統，主要通過切換凸輪軸上兩組高度不同的凸輪來實現改變氣門的升程，其原理與本田的i-VTEC非常相似，只是AVS系統是通過安裝在凸輪軸上的螺旋溝槽套筒，來實現凸輪軸的左右移動，進而切換凸輪軸上的高低凸輪。發動機處於高負荷時，電磁驅動器使凸輪軸向右移動，切換到高角度凸輪，從而增大氣門的升程;當發動機處於低負荷時，電磁驅動器使凸輪軸向左移動，切換到低角度凸輪，以減少氣門的升程。