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繼汽車的分類后,今天茶哥帶大家來了解一下汽車的動(dòng)力來源??發(fā)動(dòng)機(jī)及它的分類。
先熟悉幾個(gè)定義:
發(fā)動(dòng)機(jī):可以將某種形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器。
熱力發(fā)動(dòng)機(jī):將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī),簡(jiǎn)稱熱機(jī)。
內(nèi)燃機(jī):將液體或氣體燃料和空氣混合后直接輸入機(jī)器內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)。
外燃機(jī):燃料在機(jī)器外部咕嚕內(nèi)燃燒加熱鍋爐的水,使之變?yōu)楦邷馗邏旱乃魵猓偎屯鶛C(jī)器內(nèi)部將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)。
也就是說,我們現(xiàn)在日常所說的發(fā)動(dòng)機(jī)主要指的是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中的內(nèi)燃機(jī)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的主要構(gòu)件形式,車用發(fā)動(dòng)機(jī)又可以分為活塞式內(nèi)燃機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)兩大類?;钊絻?nèi)燃機(jī)按活塞運(yùn)動(dòng)方式分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種,最常見的就是往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)了。
內(nèi)燃機(jī)根據(jù)燃料不同分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。
汽油機(jī):將一定數(shù)量的汽油和空氣混合噴入到進(jìn)氣管道后再吸入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)(注:缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)是在燃燒室內(nèi)形成混合),壓縮后用電火花強(qiáng)制點(diǎn)燃使其燃燒,產(chǎn)生熱能膨脹做功。
柴油機(jī):利用噴油泵使柴油在高壓下由噴油器直接噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi),并與氣缸內(nèi)已經(jīng)被壓縮的高溫空氣混合形成混合氣,柴油自燃后產(chǎn)生熱能而膨脹做功。
通過上圖可以簡(jiǎn)單看出二者的工作原理性差異,后期會(huì)單獨(dú)為大家詳解。
按照發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸個(gè)數(shù):可以分為單缸機(jī)(摩托用)、三缸機(jī)(微型車)、四缸機(jī)、六缸機(jī)、八缸機(jī)、十缸機(jī)、十二缸機(jī)、十六缸機(jī)等。
按照氣缸及活塞的布局形式,發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為直列式、V型、水平式、W型。
直列式:氣缸及活塞與水平面呈九十度夾角,一般三缸機(jī)、四缸機(jī)采用該種布局模式,六缸機(jī)也有采用該種模式,六缸機(jī)以上的布局基本不采用該種模式,直列的缸數(shù)越多發(fā)動(dòng)機(jī)體積越大,影響布局。
V型:氣缸及活塞與水平面的夾角在0-90/90-180度之間,六缸機(jī)及以上機(jī)型大部分采用該種布局模式。既可控制發(fā)動(dòng)機(jī)體積也可以抵消發(fā)動(dòng)機(jī)部分震動(dòng),結(jié)構(gòu)相對(duì)直列式復(fù)雜,制作工藝要求較高。
水平式:與直列式相對(duì),氣缸及活塞與水平面平行。該技術(shù)應(yīng)用者為斯巴魯品牌。通過水平布局使發(fā)動(dòng)機(jī)的整體高度降低、長(zhǎng)度縮短、整車的重心降低,車輛行駛更加平穩(wěn),發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在整車的中心線上,兩側(cè)活塞產(chǎn)生的力矩相互抵消,大大降低車輛在行駛中的振動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得到很大提升,減少噪音。
W型:將V型發(fā)動(dòng)機(jī)的每側(cè)氣缸及活塞再形成一定夾角即每側(cè)汽缸及活塞變成V型,兩側(cè)的V型組成W型。主要應(yīng)用于雙位數(shù)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)布局,結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,主要優(yōu)點(diǎn)可以節(jié)省空間。
說到發(fā)動(dòng)機(jī)分類,這里面不得不提特殊的一個(gè):馬自達(dá)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),茶哥稱它為發(fā)動(dòng)機(jī)中的穆里尼奧。
轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由德國(guó)人菲加士?汪克爾(Felix Wankel,1902-1988)所發(fā)明,后被馬自達(dá)公司買下并進(jìn)行更深入的優(yōu)化。
在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中,產(chǎn)生在活塞頂部表面的膨脹壓力向下推動(dòng)活塞,機(jī)械力被傳給連桿,帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而輸出動(dòng)力;對(duì)于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),膨脹壓力作用在轉(zhuǎn)子的側(cè)面,從而將三角形轉(zhuǎn)子的三個(gè)面之一推向偏心軸的中心。這一運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)分力的力作用下進(jìn)行。一個(gè)是指向輸出軸中心的向心力,另一個(gè)是使輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的切線力即動(dòng)力輸出。
三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)立空間,三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣,三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次。由于以上運(yùn)動(dòng)關(guān)系,輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍,這與往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸1:1的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同,效率更高。
雖然轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)顛覆了車用發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng),但是由于其構(gòu)造導(dǎo)致對(duì)零部件的要求非常非常高,目前只應(yīng)用于幾款跑車上,不過油耗、排放和維護(hù)是個(gè)很棘手的問題。
發(fā)動(dòng)機(jī)的種類很多很多,今天茶哥就簡(jiǎn)單為大家介紹了以上幾種分類方式,如果您感興趣,茶哥會(huì)在今后詳細(xì)聊聊每種發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和秘密。
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