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其他發動機部件

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基本介紹


發動機(Engine)是一種能夠把其它形式的能轉化為機械能的機器,包括如內燃機(汽油發動機等)、外燃機(斯特林發動機、蒸汽機等)、電動機等。如內燃機通常是把化學能轉化為機械能。發動機既適用于動力發生裝置,也可指包括動力裝置的整個機器(如:汽油發動機、航空發動機)。發動機最早誕生在英國,所以,發動機的概念也源于英語,它的本義是指那種“產生動力的機械裝置”。


簡介

有人把引擎稱為發動機,其實,發動機是一整套動力輸出設備,包括變速齒輪、引擎和傳動軸等等,可見引擎只是整個發動機的一個部分,但卻是整個發動機的核心部分。人們不斷地研制出各種不同類型的發動機,主要可分為:內燃機、外燃機、電動機三類。



汽車發動機的形式主要是以氣缸和活塞作為轉換機構的內燃機。根據燃料以及點火形式的不同可分為汽油機或柴油機,或有以氫氣、天然氣、石油氣為燃料的發動機,其燃燒形式與汽油機差異較小。根據工作循環與活塞沖程特性劃分,又可分為兩沖程與四沖程發動機,本網站涉及的汽車發動機主要是四沖程汽油機或四沖程柴油機。

機體是構成發動機的骨架,是發動機各機構和各系統的安裝基礎,其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件,承受各種載荷。因此,機體必須要有足夠的強度和剛度?;遄櫓饕善滋?、汽缸套、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。



工作原理


發動機分為活塞發動機,沖壓發動機,火箭發動機,渦輪發動機。

工作過程:進氣-壓縮-噴油-燃燒-膨脹做功-排氣。


進氣沖程

進入汽缸的工質是純空氣。由于柴油機進氣系統阻力較小,進氣終點壓力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油機高。進氣終點溫度Ta=300~340K,比汽油機低。


壓縮沖程

由于壓縮的工質是純空氣,因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16~22)。壓縮終點的壓力為3000~5000kPa,壓縮終點的溫度為750~1 000K,大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。


做功沖程

當壓縮沖程接近終了時,在高壓油泵作用下,將柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時間內與空氣混合后立即自行發火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升,最高達5 000~9 000kPa,最高溫度達1 800~2 000K。由于柴油機是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機為壓燃式發動機。


排氣沖程

柴油機的排氣與汽油機基本相同,只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700~900K。對于單缸發動機來說,其轉速不均勻,發動機工作不平穩,振動大。這是因為四個沖程中只有一個沖程是做功的,其他三個沖程是消耗動力為做功做準備的沖程。為了解決這個問題,飛輪必須具有足夠大的轉動慣量,這樣又會導致整個發動機質量和尺寸增加。采用多缸發動機可以彌補上述不足。現代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發動機。



內燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機。使用汽油為燃料的內燃機稱為汽油機;使用柴油機為燃料的內燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點;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,經濟性能和排放性能都比汽油機好。


發動機類型


汽油發動機

汽油發動機(Gasoline Engine ),是以汽油作為燃料的發動機。由于汽油粘性小,蒸發快,可以用汽油噴射系統將汽油噴入氣缸,經過壓縮達到一定的溫度和壓力后,用火花塞點燃,使氣體膨脹做功。汽油機的特點是轉速高,結構簡單,質量輕,造價低廉,運轉平穩,使用維修方便。汽油機在汽車上,特別是小型汽車上大量使用,至今不衰。

按燃料供給方式的不同,汽油發動機又可分為化油器式及噴射式(或稱電噴式)兩大類?;推鞒<誒銑敵偷姆⒍?,現在大部分發動機使用噴射式燃料供給方式。在噴射式汽油機中,汽油可在進氣口噴射,也可在進氣沖程期間直接向氣缸內噴射;噴油過程可由計算機程序控制,燃料可更均勻地分配給各個氣缸;同時,由于不需要喉管而減少廠進氣的阻力等,可提高氣缸內的平均有效壓力和熱效率;此外,還可以減弱或避免爆震燃燒。

相對于柴油機,汽油機熱效率低于柴油機,且油耗較高,點火系統比柴油機復雜,可靠性和維修的方便性也不如柴油機。


柴油發動機

柴油發動機是燃燒柴油來獲取能量釋放的發動機。它是由德國發明家魯道夫·狄塞爾(RudolfDiesel)于1892年發明的,為了紀念這位發明家,柴油就是用他的姓Diesel來表示,而柴油發動機也稱為狄塞爾發動機。

柴油發動機的優點是功率大、經濟性能好。柴油發動機的工作過程與汽油發動機有許多相同的地方,每個工作循環也經歷進氣、壓縮、做功、排氣四個行程。但由于柴油機用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸發,而其自燃溫度卻較汽油低,因此可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要是,柴油發動機氣缸中的混合氣是壓燃的,而不是點燃的。柴油發動機工作時進入氣缸的是空氣,氣缸中的空氣壓縮到終點時,溫度可達500-700℃,壓力可達40—50個大氣壓?;釗詠現溝閌?,發動機上的高壓泵以高壓向氣缸中噴射柴油,柴油形成細微的油粒,與高壓高溫的空氣混合,柴油混合氣自行燃燒,猛烈膨脹,產生爆發力,推動活塞下行做功,此時的溫度可達1900-2000℃,壓力可達60-100個大氣壓,產生的功率很大,所以柴油發動機廣泛的應用于大型柴油汽車上。

而柴油機在節能與二氧化碳排放方面的優勢,則是包括汽油機在內的所有熱力發動機都無法取代的,因此,先進的小型高速柴油發動機,其排放已經達到歐洲III號的標準,成為“綠色發動機”,目前已經成為歐美許多新轎車的動力裝置。


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