汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是為汽車提供動(dòng)力的裝置,是汽車的心臟,決定著汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和環(huán)保性。根據(jù)動(dòng)力來源不同,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可分為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)以及混合動(dòng)力等。 [1]
常見的汽油機(jī)和柴油機(jī)都屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī),是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力。汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高,質(zhì)量小,噪音小,起動(dòng)容易,制造成本低;柴油機(jī)壓縮比大,熱效率高,經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都比汽油機(jī)好。
做功沖程(power stroke)
當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí),由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒壓力pZ達(dá)3 000~6 000kPa,溫度TZ達(dá)2 200~2 800K。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),并通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)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(dá) b 點(diǎn)時(shí),其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。
排氣沖程(exhaust stroke)
排氣沖程時(shí),排氣門開啟,進(jìn)氣門仍然關(guān)閉,活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng),曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。排氣門開啟時(shí),燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由于排氣系統(tǒng)的阻力作用,排氣終點(diǎn)r 點(diǎn)的壓力稍高于大氣壓力,即pr=(1.05~1.20)p0。排氣終點(diǎn)溫度Tr=900~1100K。活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí),燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出,這部分廢氣叫殘余廢氣。
正時(shí)齒輪及正時(shí)鏈條或正時(shí)皮帶實(shí)現(xiàn)曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)。如CA6102、BJ492Q型發(fā)動(dòng)機(jī)為正時(shí)齒輪傳動(dòng);北京切諾基汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為正時(shí)鏈條傳動(dòng);上海桑塔納汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為正時(shí)帶傳動(dòng)。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,凸輪軸應(yīng)旋轉(zhuǎn)應(yīng)一周,使進(jìn)、排氣門各開、閉一次,并且氣門開閉時(shí)機(jī)須與各缸工作循環(huán)的需要相適應(yīng)。因此,無論是齒輪傳動(dòng)還是鏈條傳動(dòng),都必須按照規(guī)定的記號(hào)裝配,其記號(hào)一般為輪齒部位的凹坑。