【車訊網(wǎng) 報(bào)道】發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，為汽車的行走提供動(dòng)力，汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。簡(jiǎn)單講發(fā)動(dòng)機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，即將汽油(柴油)或天然氣的熱能，通過在密封汽缸內(nèi)燃燒氣體膨脹時(shí)，推動(dòng)活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這是發(fā)動(dòng)機(jī)最基本原理。發(fā)動(dòng)機(jī)所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換服務(wù)的，發(fā)動(dòng)機(jī)伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計(jì)上、制造上、工藝上還是在性能上、控制上都有很大的提高，但其基本原理仍然未變，這是一個(gè)富于創(chuàng)造的時(shí)代，那些發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者們，不斷地將最新科技與發(fā)動(dòng)機(jī)融為一體，把發(fā)動(dòng)機(jī)變成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能達(dá)到近乎完善的程度，各世界著名汽車廠商也將發(fā)動(dòng)機(jī)的性能作為競(jìng)爭(zhēng)亮點(diǎn)，現(xiàn)在的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不僅注重汽車動(dòng)力的體現(xiàn)，更加注重能源消耗、尾氣排放等與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的方面。使得人們?cè)谟崎e的享受汽車文化的同時(shí)，也能保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。

　　歷史

　　發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力源。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大多是熱能動(dòng)力裝置，簡(jiǎn)稱熱力機(jī)。熱力機(jī)是借助工質(zhì)的狀態(tài)變化將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。 往復(fù)活塞式四沖程汽油機(jī)是德國(guó)人奧托(Nicolaus A.Otto)在大氣壓力式發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上，于1876 年發(fā)明并投入使用的。由于采用了進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率從大氣壓力式發(fā)動(dòng)機(jī)的11%提高到14%，而發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量卻降低了70%。

　　1892 年德國(guó)工程師狄塞爾(Rudolf Diesel)發(fā)明了壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(即柴油機(jī))，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)歷史上的第二次重大突破。由于采用高壓縮比和膨脹比，熱效率比當(dāng)時(shí)其他發(fā)動(dòng)機(jī)又提高了1 倍。1956年，德國(guó)人汪克爾(F.ankel)發(fā)明了轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有較大幅度的提高。1964年，德國(guó)NSU公司首次將轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在轎車上。

　　1926 年，瑞士人布希(A.Buchi)提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量來驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓。50 年代后，廢氣渦輪增壓技術(shù)開始在車用內(nèi)燃機(jī)上逐漸得到應(yīng)用，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能有很大提高，成為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上的第三次重大突破。

　　1967 年德國(guó)博世(Bosch)公司首次推出由電子計(jì)算機(jī)控制的汽油噴射系統(tǒng)(ElectronicFuel Injection，EFI)，開創(chuàng)了電控技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的歷史。經(jīng)過30年的發(fā)展，以電子計(jì)算機(jī)為核心的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(Engine Management System，EMS)已逐漸成為汽車、特別是轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)配置。由于電控技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物排放、噪聲和燃油消耗大幅度地降低，改善了動(dòng)力性能，成為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上第四次重大突破。

　　1971年，第一臺(tái)熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)——斯特林機(jī)(Strling)的公共汽車已開始運(yùn)行。1972年，日本本田技研工業(yè)在市場(chǎng)售出裝有復(fù)合渦流控制燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)[CVCC(Compound Vertex Controlled Combustion)engine)]的西維克(Civic)牌轎車，打響了稀薄氣體燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的第一炮。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是在普通發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的頂部加上一個(gè)槌狀體的副燃燒室，先將這處副燃燒室中較濃的混合氣體點(diǎn)燃，然后其火焰延燃到主燃燒室的稀薄混合氣中，使之全部燃燒做功，廢氣中的CO和HC很少，減少了有害氣體的排放。

　　1967年，美國(guó)進(jìn)行了一次氫氣汽車行駛的公開表演，那輛氫氣汽車在80公里時(shí)速下，每次充氫10分鐘可運(yùn)行121公里。該車有19個(gè)座位，由美國(guó)比林斯公司制造。 1977年，在美國(guó)芝加哥召開了第一次國(guó)際電動(dòng)汽車會(huì)議。會(huì)議期間，展出了各種電動(dòng)汽車一百多輛。

　　1978年，日本研究成功復(fù)合動(dòng)力汽車，即內(nèi)燃機(jī)——電力汽車。

　　1979年8月，巴西制造出以酒精為燃料的汽車——菲亞特147型和帕薩特型轎車，及“小甲蟲”汽車。巴西是現(xiàn)在世界上使用酒精汽車最多的國(guó)家。

　　1980年，日本研制成功液態(tài)氫氣車。在后部裝有保持液態(tài)氫低溫和一定壓力的特制貯存罐。該車用85公升的液氫，行駛了400公里，時(shí)速達(dá)135公里。但目前在使用上還有困難，費(fèi)用也比油高。

　　1980年，美國(guó)試制成功了一種鋅氯電池電動(dòng)汽車。

　　1980年，西班牙試研制成功一種太陽能汽車。

　　1980年，西德漢堡市西北伊策霍的一位工程師，發(fā)明了一種利用電石氣(乙炔氣)作動(dòng)力的汽車。先將電石變成氣體，然后用這種氣體燃燒推動(dòng)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車，其速度和安全性均不亞于汽油車，20公斤電石塊可以使汽車至少行駛300公里。

　　1980年，美國(guó)開始研究“燒鋁”的汽車，這是由加州大學(xué)國(guó)立羅倫茲研究室的約翰.庫(kù)伯和埃爾文.貝倫提出的。他們?cè)O(shè)計(jì)出一種新型的電池作為汽車動(dòng)力;在氫氧化鈉的參與下，使鋁與水和空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電流。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，電動(dòng)汽車重量為1300公斤，載上司機(jī)和4名乘客，每更換一次鋁板，可行駛約5000公里，以每小時(shí)90公里的速度行駛時(shí)，每行駛20公里消耗1公斤鋁。而在相同的條件下，1公斤汽油卻只能走14.18公里。

　　1981年，美國(guó)研制出的一種新的節(jié)約能源的風(fēng)能汽車，這輛汽車現(xiàn)在還不能全部使用風(fēng)能，而是與燃料交替使用。它是在一輛普通的轎車車頂上，裝有一臺(tái)帶有風(fēng)動(dòng)螺旋槳的空氣透平機(jī)，用以隨時(shí)為車內(nèi)裝有12V60A電池組充電。汽車行駛時(shí)，現(xiàn)以燃料發(fā)動(dòng)，當(dāng)車速達(dá)到每小時(shí)55公里時(shí)，透平機(jī)才開始工作。

　　1982年，日本東京大學(xué)一色尚次教授，經(jīng)過多年的研究，終于成功地研制出世界上第一輛鹽水發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。該車可乘兩人，其發(fā)動(dòng)機(jī)以蒸汽為動(dòng)力，而蒸汽是通過向硫酸或蘇打等鹽類溶液里加水，發(fā)生化學(xué)加熱反應(yīng)，利用釋放出來的化學(xué)熱能燒沸鍋爐里的水而產(chǎn)生的。

　　1983年，世界上第一輛裝備柴油陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車運(yùn)行試驗(yàn)成功。所裝發(fā)動(dòng)機(jī)是日本京都陶瓷公司研制的，其主要零部件由陶瓷制成，省去了冷卻系統(tǒng)，重量輕，節(jié)能效果顯著，在同樣條件下可比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)多走30%的路程。

　　1984年，前蘇聯(lián)研制出一種雙重燃料汽車。當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)時(shí)，首先使用汽油，然后專用天然氣。試驗(yàn)證明，這種車排污少，燃料價(jià)格便宜，每輛車每年可節(jié)省燃料費(fèi)500盧布。 1984年，美國(guó)美孚石油公司的阿莫柯比化學(xué)公司，研制出了一種叫杜隆塑料的合成材料，該公司采用這一塑料成功地制造出了世界上第一臺(tái)全塑料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其重量只有84公斤。目前，美國(guó)的洛拉T-616GT型汽車用的就是這種全塑發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　1984年，澳大利亞工程師沙里許經(jīng)10年研究，花費(fèi)了1300萬美元后，研制成功了一種在功率、燃燒效率和降低污染多方面優(yōu)于四沖程內(nèi)燃機(jī)的OCP發(fā)動(dòng)機(jī)。它采用壓縮空氣形成超細(xì)油滴和空氣的混合物進(jìn)入燃燒室，燃燒更為充分，從而改善了總的效果。實(shí)驗(yàn)表明，OCP發(fā)動(dòng)機(jī)的功率較等重量的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)大二倍，并且除節(jié)油25%外，廢棄污染也大大降低。

　　1985年，澳大利亞一位叫彼蘭丁的發(fā)明家，經(jīng)過多年努力，研制出一種安全可靠、啟動(dòng)靈活、高速而又不冒煙的蒸汽機(jī)汽車。車上的鍋爐采用封閉回路式，蒸汽不向外排除，而是聚集在散熱器里，然后重新回到下一個(gè)工作循環(huán)去。這種車時(shí)速可達(dá)130公里，是防止環(huán)境污染的一種理想車型。

　　1986年，日本的三洋電氣公司研制成功首輛由太陽能電池帶動(dòng)的汽車，這是全世界第一輛太陽能運(yùn)輸車。該車有3個(gè)小輪子，全長(zhǎng)2.1米，寬0.9米，凈載重量為110公斤，時(shí)速可達(dá)24公里。 1994年，澳大利亞研制出用柴油機(jī)改裝的燃燒椰子油的汽車。試驗(yàn)表明，12個(gè)椰子榨出的椰子油可達(dá)1升。

　　1994年，英國(guó)的戴維.伯恩發(fā)明了另一種風(fēng)力汽車，并已投入批量生產(chǎn)。這種被稱為風(fēng)力汽車的新設(shè)計(jì)構(gòu)思很巧妙。其驅(qū)動(dòng)裝置是兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，分別安裝在兩個(gè)前輪上。底盤上裝有一個(gè)“風(fēng)圓錐”，看上去活像個(gè)巨大的蛋卷冰淇淋。在普通汽車安裝散熱護(hù)柵處則裝著一根進(jìn)風(fēng)管，直徑為1.37米，長(zhǎng)度與車身相等，并與“風(fēng)圓錐”連接。當(dāng)汽車行駛時(shí)，空氣通過進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入“風(fēng)圓錐”連接。當(dāng)汽車行駛時(shí)，空氣通過進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入“風(fēng)圓錐”，驅(qū)動(dòng)安裝在那里的扇形渦輪機(jī)，接著再通過內(nèi)置式發(fā)動(dòng)機(jī)講風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，貯存在蓄電池中，用來驅(qū)動(dòng)位于前輪的兩個(gè)馬達(dá)，使汽車得以行駛。

　　目前汽車用的發(fā)動(dòng)機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)是通過燃料的燃燒，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱動(dòng)力機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)是熱效率最高的熱力機(jī)械，但仍存在著巨大的節(jié)能及降低尾氣污染的潛力。對(duì)于量調(diào)節(jié)式的汽油機(jī)而言，在部分負(fù)荷時(shí)，會(huì)因節(jié)氣門開度小而造成發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失大，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，影響到經(jīng)濟(jì)性。取消節(jié)氣門就是提高汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的最根本措施。但由于目前的汽油機(jī)是用節(jié)氣門來調(diào)節(jié)混合氣量的，取消節(jié)氣門，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出無法控制，因此必須探索新的途徑。汽油直接噴射技術(shù)就是基于這一思路。將汽油機(jī)的節(jié)氣門調(diào)節(jié)動(dòng)力輸出，改為用噴油量控制動(dòng)力輸出。這樣一來，采用汽油直接噴射的汽油機(jī)與目前的電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)相比，燃油消耗量可以減少15%左右。但汽油機(jī)采用直接噴射技術(shù)后，現(xiàn)有的三效催化系統(tǒng)難以發(fā)揮作用，使發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放品質(zhì)下降，因此還需要重新探索新的途徑。目前的混合氣均質(zhì)壓燃理論為解決這一問題提供了很好的思路。該理論是在汽油機(jī)上取消節(jié)氣門，用噴油量調(diào)節(jié)動(dòng)力輸出，采用大量的高溫廢氣混合到適當(dāng)比例的燃料和空氣混合氣中，用發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程用活塞壓縮使混合氣自己著火，從而解決汽油機(jī)無節(jié)氣門下的動(dòng)力輸出與同時(shí)采用三效催化轉(zhuǎn)化器的矛盾。同樣這一理論也可以應(yīng)用到柴油機(jī)上，使柴油機(jī)在均質(zhì)混合氣時(shí)壓燃著火，而不是現(xiàn)在的邊噴油、邊著火的擴(kuò)散燃燒模式，從而使柴油機(jī)的廢氣排放達(dá)到最低，特別是煙度排放和NOX排放。目前均質(zhì)混合氣壓燃著火的理論正在付諸實(shí)施之中。一旦這一新理論在實(shí)踐得到應(yīng)用，可以預(yù)見，今后的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)更加高效、更加清潔，汽車的使用將更加安全且有利于環(huán)保。

　　分類

　　按活塞運(yùn)動(dòng)方式分類：活塞式內(nèi)燃機(jī)可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。前者活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，后者活塞在汽缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

　　按照進(jìn)氣系統(tǒng)分類：內(nèi)燃機(jī)按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣(增壓式)發(fā)動(dòng)機(jī)。若進(jìn)氣是在接近大氣狀態(tài)下進(jìn)行的，則為非增壓內(nèi)燃機(jī)或自然吸氣式內(nèi)燃機(jī);若利用增壓器將進(jìn)氣壓力增高，進(jìn)氣密度增大，則為增壓內(nèi)燃機(jī)。增壓可以提高內(nèi)燃機(jī)功率。

　　按照氣缸排列方式分類：內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以分為單列式、雙列式和三列式。單列式發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的。雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角小于180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)，若兩列之間的夾角=180°稱為對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)。三列式把氣缸排成三列，成為W型發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　按照氣缸數(shù)目分類：內(nèi)燃機(jī)按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。僅有一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為單缸發(fā)動(dòng)機(jī);有兩個(gè)以上氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸、十六缸等都是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)多采用三缸，四缸、六缸、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　按照冷卻方式分類：內(nèi)燃機(jī)按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的;而風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用流動(dòng)于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　按照行程分類：內(nèi)燃機(jī)按照完成一個(gè)工作循環(huán)所需的沖程數(shù)可分為四沖程內(nèi)燃機(jī)和二沖程內(nèi)燃機(jī)。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四個(gè)沖程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為四沖程內(nèi)燃機(jī);而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)沖程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為二沖程內(nèi)燃機(jī)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用四沖程內(nèi)燃機(jī)。

　　按氣門機(jī)構(gòu)種分類：側(cè)置氣門(SV)發(fā)動(dòng)機(jī)、側(cè)置凸輪軸(OHV)發(fā)動(dòng)機(jī)、頂置凸輪軸(OHC)發(fā)動(dòng)機(jī)、可變氣門(VTEC)發(fā)動(dòng)機(jī) 和Desmo氣門機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　按燃油供應(yīng)方式分類：化油器發(fā)動(dòng)機(jī)和電噴發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　按照所用燃料分類：內(nèi)燃機(jī)按照所使用燃料的不同可以分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為汽油機(jī);使用柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為柴油機(jī)。汽油機(jī)與柴油機(jī)比較各有特點(diǎn);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。

　　原理

　　四沖程汽油機(jī)

　　往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性質(zhì)，因而在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)上有差異。

　　一. 四沖程汽油機(jī)工作原理

　　汽油機(jī)是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣沖程被吸入汽缸，混合氣經(jīng)壓縮點(diǎn)火燃燒而產(chǎn)生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動(dòng)活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對(duì)外輸出機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)。

　　(1) 吸氣沖程(intake stroke)

　　活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°。在活塞移動(dòng)過程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合氣通過進(jìn)氣門被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力，進(jìn)氣終點(diǎn) (圖中a 點(diǎn))汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度，由于進(jìn)氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340～400K。

　　(2) 壓縮沖程(compression stroke)

　　壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門同時(shí)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°?；钊弦茣r(shí)，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高，到達(dá)壓縮終點(diǎn)時(shí)，其壓力pc可達(dá)800～2 000kPa，溫度達(dá)600～750K。在示功圖上，壓縮行程為曲線a～c。

　　(3) 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。燃燒最高壓力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°。在示功圖上，做功行程為曲線c-Z-b。

　　(4) 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?；钊\(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。

　　四沖程柴油機(jī)

　　二. 四沖程柴油機(jī)工作原理

　　四沖程柴油機(jī)和汽油機(jī)一樣，每個(gè)工作循環(huán)也是由進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程組成。由于柴油機(jī)以柴油作燃料，與汽油相比，柴油自燃溫度低、黏度大不易蒸發(fā)，因而柴油機(jī)采用壓縮終點(diǎn)壓燃著火，也叫壓燃式點(diǎn)火，其工作過程及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與汽油機(jī)有所不同.

　　(1) 進(jìn)氣沖程

　　進(jìn)入汽缸的工質(zhì)是純空氣。由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小，進(jìn)氣終點(diǎn)壓力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油機(jī)高。進(jìn)氣終點(diǎn)溫度Ta=300～340K，比汽油機(jī)低。

　　(2) 壓縮沖程

　　由于壓縮的工質(zhì)是純空氣，因此柴油機(jī)的壓縮比比汽油機(jī)高(一般為ε=16～22)。壓縮終點(diǎn)的壓力為3 000～5 000kPa，壓縮終點(diǎn)的溫度為750～1 000K，大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。

　　(3) 做功沖程

　　當(dāng)壓縮沖程接近終了時(shí)，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(shí)間內(nèi)與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內(nèi)氣體的壓力急速上升，最高達(dá)5 000～9 000kPa，最高溫度達(dá)1 800～2 000K。由于柴油機(jī)是靠壓縮自行著火燃燒，故稱柴油機(jī)為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　(4) 排氣沖程

　　柴油機(jī)的排氣與汽油機(jī)基本相同，只是排氣溫度比汽油機(jī)低。一般Tr=700～900K。對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速不均勻，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)，振動(dòng)大。這是因?yàn)樗膫€(gè)沖程中只有一個(gè)沖程是做功的，其他三個(gè)沖程是消耗動(dòng)力為做功做準(zhǔn)備的沖程。為了解決這個(gè)問題，飛輪必須具有足夠大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這樣又會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和尺寸增加。采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以彌補(bǔ)上述不足?，F(xiàn)代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　指標(biāo)

　　發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)用來表征發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)，并作為評(píng)價(jià)各類發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)劣的依據(jù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)主要有：動(dòng)力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)、可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)。

　　1. 動(dòng)力性指標(biāo)

　　動(dòng)力性指標(biāo)是表征發(fā)動(dòng)機(jī)做功能力大小的指標(biāo)，一般用發(fā)動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

　　(1) 有效轉(zhuǎn)矩

　　發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩

　　(2) 有效功率

　　發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間對(duì)外輸出的有效功稱為有效功率,

　　(3) 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

　　發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

　　2. 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

　　發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)一般用有效燃油消耗率表示。發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出1kW·h的有效功所消耗的燃油量(以g為單位)稱為有效燃油消耗率.

　　3. 環(huán)境指標(biāo)

　　環(huán)境指標(biāo)主要指發(fā)動(dòng)機(jī)排氣品質(zhì)和噪聲水平。由于它關(guān)系到人類的健康及其賴以生存的環(huán)境，因此各國(guó)政府都制定出嚴(yán)格的控制法規(guī)，以期削減發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和噪聲對(duì)環(huán)境的污染。當(dāng)前，排放指標(biāo)和噪聲水平已成為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要性能指標(biāo)。

　　排放指標(biāo)主要是指從發(fā)動(dòng)機(jī)油箱、曲軸箱排出的氣體和從汽缸排出的廢氣中所含的有害排放物的量。對(duì)汽油機(jī)來說主要是廢氣中的一氧化碳(CO)和碳?xì)浠衔?HC)含量;對(duì)柴油機(jī)來說主要是廢氣中的氮氧化物(NOx)和顆粒(PM)含量。

　　噪聲是指對(duì)人的健康造成不良影響及對(duì)學(xué)習(xí)、工作和休息等正?；顒?dòng)發(fā)生干擾的聲音。由于汽車是城市中的主要噪聲源之一，而發(fā)動(dòng)機(jī)又是汽車的主要噪聲源，因此控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲就顯得十分重要。如我國(guó)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 18697—2002)中規(guī)定，轎車的噪聲不得大于79dB(A)。

　　4. 可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)

　　可靠性指標(biāo)是表征發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定的使用條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，正常持續(xù)工作能力的指標(biāo)?？煽啃杂卸喾N評(píng)價(jià)方法，如首次故障行駛里程、平均故障間隔里程等。耐久性指標(biāo)是指發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時(shí)間。

　　5. 發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性

　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工況能在很廣泛的范圍內(nèi)變化。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況(即功率和轉(zhuǎn)速)發(fā)生變化時(shí)，其性能(包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和噪聲等)也隨之改變。發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨運(yùn)行工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性。

　　組成

　　總體構(gòu)造

　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理相似，基本結(jié)構(gòu)也就大同小異。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)通常是兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)組成，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通常是由兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)組成(無點(diǎn)火系)。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)總成

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換的核心，也是發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配基礎(chǔ)。

　　配氣機(jī)構(gòu)——保證氣缸適時(shí)換氣。

　　燃料系——控制每循環(huán)投入氣缸燃油的數(shù)量，以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)速。

　　冷卻系——控制發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。

　　潤(rùn)滑系——減少摩擦力，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

　　點(diǎn)火系——適時(shí)地向汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供電火花(柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無點(diǎn)火系)。

　　起動(dòng)系——使曲軸旋轉(zhuǎn)完成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程。

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)

　　曲柄兩桿機(jī)構(gòu)在做功行程時(shí)，將燃料燃燒以后產(chǎn)生的氣體壓力，經(jīng)過活塞、連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩;然后，利用飛輪的慣性完成進(jìn)氣、壓縮、排氣3個(gè)輔助行程。曲柄連桿機(jī)構(gòu)氣缸曲軸箱組、活塞連桿組和曲軸飛輪組3部分組成。

　　一、氣缸體曲軸箱組

　　1、氣缸體和曲軸箱

　　氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體，統(tǒng)稱為氣缸體，它是發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼及裝配基礎(chǔ)，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或鋁合金制成，其結(jié)構(gòu)形式有直列型、V型、對(duì)置型3種。直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體。該發(fā)動(dòng)機(jī)為直列六缸水冷式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。氣缸體內(nèi)呈圓柱形的空間稱為氣缸，氣缸表面稱為氣缸壁。氣缸是氣體交換、燃燒的場(chǎng)所，也是活塞運(yùn)動(dòng)的軌道。為保證活塞與氣缸的密封及減少磨損，氣缸壁應(yīng)具有有效較高的加工精度和較低的表面粗糙度。為了使氣缸在工作時(shí)的熱量得到散發(fā)，在氣缸體、氣缸套機(jī)體之間制有能夠容納冷卻液的夾層空腔，稱為水套。

　　在氣缸體的下部有7道主軸承座，用于安裝曲軸飛輪組。氣缸體的側(cè)面設(shè)有挺桿室，用于安裝氣門傳動(dòng)機(jī)件。氣缸體的上平面安裝氣缸蓋，下平面安裝機(jī)油盤，前端面安裝正時(shí)齒輪蓋，均加有襯墊并用螺栓緊固密封。氣缸體的后端面安裝飛輪殼。

　　為了增強(qiáng)缸體的耐磨性，延長(zhǎng)氣缸體的使用壽命，氣缸體內(nèi)大都鑲有氣缸套。氣缸套分為干式和濕示兩種。干式氣缸套不與冷卻液接觸，為防止缸套向下竄動(dòng)，可在上(下)止口限位。濕式缸套外表面直接與冷卻液接觸，為防止漏冷卻液，缸套下止口處裝有1～3個(gè)橡膠密封圈。

　　2、機(jī)油盤

　　機(jī)油盤的作用是儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，故俗稱油底殼。它一般采用薄壁鋼板沖壓而成，內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板以防止?jié)櫥瓦^分激蕩，底部設(shè)有放油塞以便更換潤(rùn)滑油。

　　3、氣缸蓋

　　氣缸蓋的主要作用是封閉氣缸上部，并與活塞頂構(gòu)成燃燒室。氣缸蓋上有燃燒室、水套、火花塞座孔(柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有噴油器安裝孔)、進(jìn)排氣道、氣門座、氣門導(dǎo)管座孔等。上部裝有搖臂軸總成，用氣缸蓋罩封閉，結(jié)合面間裝有密封點(diǎn)墊。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋一般是整體的，但也有例外，如EQ6100—1型發(fā)動(dòng)機(jī)就是兩個(gè)氣缸蓋。氣缸直徑較大的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用一缸一蓋或二缸一蓋，最多不超過三缸一蓋，以防止氣缸蓋變形。

　　4、氣缸墊

　　氣缸墊俗稱氣缸床，安裝在氣缸蓋與氣缸體之間，其作用是密封氣缸體與氣缸蓋的結(jié)合平面，以防止漏氣、漏冷卻液及漏油。氣缸墊多采用石棉板材料制成，有些用石棉板兩面包銅皮或鐵皮制成，有些用中間鋼片兩面貼適合應(yīng)性好的乳膠石棉板制成。燃燒室孔采用雙層或單層金屬包邊，以防燃燒氣體沖壞石棉層。

　　配氣機(jī)構(gòu)

　　配氣機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求，及時(shí)地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，使可燃混合氣(汽油發(fā)動(dòng)機(jī))或新鮮空氣(柴油發(fā)動(dòng)機(jī))進(jìn)入氣缸，并將廢氣排入大氣。

　　一、類型及工作原理

　　四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用氣門凸輪式配氣機(jī)構(gòu)，它由氣門組和氣門傳動(dòng)組兩部分組成。按其傳動(dòng)方式不同，可分為正時(shí)齒輪傳動(dòng)式和鏈條傳動(dòng)式兩種;按凸輪軸的位置不同，可分為下置不同，可分為下置凸輪軸式、中置凸輪軸式和上置凸輪軸式。下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)，它的工作過程是：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸通過一對(duì)互相嚙合的正時(shí)齒輪帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)凸輪的凸尖上升到最高位置時(shí)氣門開度最大。當(dāng)凸輪的凸尖向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于氣門彈簧的彈力作用，氣門及其傳動(dòng)機(jī)件恢復(fù)原位，將氣道關(guān)閉。與下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)相比，中置和上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)因曲軸與凸輪軸距離較大，故多為正時(shí)鏈條或正時(shí)帶傳動(dòng)。中置凸輪軸式省去了推桿;上置凸輪軸式省去了挺桿及推桿。

　　主要機(jī)件

　　1、氣門組

　　氣門組一般由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門油封、氣門彈簧和氣門鎖片等組成。

　　(1)氣門氣門分為進(jìn)氣門和排氣門兩種，其作用是分別用來關(guān)閉進(jìn)、排氣道。氣門由頭部和桿部組成，頭部制成錐形，與氣門座的錐面配合。頭部錐角，一般為45°。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門頭部直徑大于排氣門頭部直徑，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣量。氣門桿部為圓柱形，與氣門導(dǎo)管內(nèi)孔配合，桿的端部制有環(huán)槽，用來安裝氣門彈簧座鎖片。

　　(2)氣門座 氣門座用來保證氣門密封，并將氣門頭部的熱量傳給氣缸蓋。氣門座一般用特種合金制成環(huán)狀，緊密地鑲在氣缸蓋上。

　　(3)氣門導(dǎo)管 氣門導(dǎo)管用來引導(dǎo)氣門作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，保證氣門與氣門座閉合位置正確。為防止氣缸蓋上潤(rùn)滑油從氣門與氣門導(dǎo)管之間的間隙進(jìn)入燃燒室，氣門導(dǎo)管上端裝有氣門油封。 (4)氣門彈簧 氣門彈簧是圓柱形螺旋彈簧，它可使氣門迅速關(guān)閉，并使氣門頭部與氣門座相互壓緊，保證密封。

　　2、氣門傳動(dòng)組

　　氣門傳動(dòng)組的作用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序，適時(shí)地開啟和關(guān)閉氣門，并保證氣門有足夠的開度。

　　(1)凸輪軸凸輪軸用于控制氣門開閉，并驅(qū)動(dòng)汽油泵、機(jī)油泵和分電器等機(jī)件工作。凸輪軸上制有進(jìn)氣凸輪、排氣凸輪、軸頸、驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵及分電器的齒輪、推動(dòng)汽油泵搖臂的偏心輪等，進(jìn)氣和排氣凸輪是凸輪軸的重要組成部分，它們?cè)谕馆嗇S上的排列順序由進(jìn)、排氣道的布置來決定。

　　(2)正時(shí)齒輪及正時(shí)鏈條或正時(shí)帶輪 曲軸與凸輪軸的傳動(dòng)通常是由正時(shí)齒輪、正時(shí)鏈條或正時(shí)傳動(dòng)帶來完成的，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。

　　(3)氣門挺桿 挺桿的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門。挺桿的類型有菌型、筒形非液壓式、筒形液壓式等，筒形液壓式等，筒形液壓式挺桿無氣門間隙，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲，但精度要求嚴(yán)、成本高，多應(yīng)用于高級(jí)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　(4)氣門推桿 其作用是將挺桿的推力傳給搖臂，驅(qū)動(dòng)氣門開啟。推桿的上、下端頭經(jīng)熱處理并拋磨，以提高耐磨性;桿身有實(shí)心和空心兩種。

　　(5)搖臂及搖臂軸總成 其作用是改變推桿(下置凸輪軸式)、挺桿(中置凸輪軸式)或凸輪(上置凸輪軸式)的推力方向，使氣門開啟。搖臂軸總成固定在氣缸蓋上部，主要由搖臂、搖臂軸支座等組成，搖臂制成兩臂不等長(zhǎng)，這樣使挺桿、推桿以較小的升程就能獲得氣門較大的開度。搖臂長(zhǎng)臂一端與氣門桿相對(duì)應(yīng)，短臂一端裝有調(diào)整螺釘及螺母，用來調(diào)整氣門腳間隙。搖臂軸為空心軸，與搖臂軸支座、搖臂有貫通的潤(rùn)滑油道，以潤(rùn)滑配氣機(jī)構(gòu)部分的摩擦表面。

　　燃料供給系統(tǒng)

　　一、作用

　　汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工作情況的需要，將純凈的空氣和汽油配制成適當(dāng)比例的可燃混合氣，送入各個(gè)氣缸進(jìn)行燃燒后所產(chǎn)生的廢氣排入大氣中。

　　二、類別及性能對(duì)比

　　汽油機(jī)燃料系，按照可燃混合氣形成方式的不同，可分為化油器式燃料系和汽油噴射式燃料系兩種。兩種型式的燃料的燃料系，在汽車上都有應(yīng)用，汽油噴射式燃料系在汽車上得到了更快的推廣?；推魇饺剂舷翟?jīng)在汽車上有著廣泛的應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)的汽油機(jī)燃料系，具有工作可靠、結(jié)夠簡(jiǎn)單、使用方便和成本較低的特點(diǎn)。但是，化油器不能滿足現(xiàn)代汽車進(jìn)一部降低排污和提高動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的迫切要求，而逐漸喪失昔日的主流地位。為了克服化油器式燃料系的上述缺點(diǎn)，人們?cè)诎l(fā)展化油器式燃料系的同時(shí)，一直在尋求別的更好的混合氣形成方法。在20世紀(jì)50年代，對(duì)汽油噴射技術(shù)的研究還只是一個(gè)序幕。當(dāng)時(shí)的研究重點(diǎn)是如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和瞬間反應(yīng)性能，而對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性考慮少，對(duì)排放污染則尚未觸及，對(duì)于電子控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)也認(rèn)識(shí)不足。1967年，Bosch公司推出了D-Jetronic電子控制汽油噴射系統(tǒng)，迎來了發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)百花竟開的春天。排放法規(guī)出臺(tái)和汽油危機(jī)這兩個(gè)方面的壓力，加上電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使此后的電噴技術(shù)發(fā)展駛上了快車道。1981年，熱線式空氣質(zhì)量流量計(jì)的推出，提高了對(duì)空燃比的控制誤差。尤其是微機(jī)的加入以及微機(jī)速度、容量的提高，使控制功能越來越完善。進(jìn)氣道汽油噴射由簡(jiǎn)單的多點(diǎn)噴射技術(shù)發(fā)展到順序噴射，進(jìn)一步改善了排放和瞬態(tài)性能。多種傳感器的應(yīng)用，控制器能了解整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件和環(huán)境條件，進(jìn)而針對(duì)不同工作模式進(jìn)行智能化控制。隨車故障診斷系統(tǒng)能對(duì)噴射系統(tǒng)以致控制器本身進(jìn)行檢測(cè)，提高了使用的可靠性和維修的便利。由于這些原因，電控汽油噴射系統(tǒng)得到了迅速的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。相比而言，汽油噴射式燃料系具有以下優(yōu)點(diǎn)：① 進(jìn)氣管道中沒有狹窄的喉管，空氣流動(dòng)阻力小，充氣性能好，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。② 混合氣的各缸分配均勻性能好。③ 可以隨著汽車運(yùn)行工礦的變化而相應(yīng)地配置最佳的可燃混合氣濃度，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，特別時(shí)降低排氣污染的要求。④ 具有良好的加速等過度性能。 汽油噴射式燃料系在發(fā)展過程中尚需解決的主要的問題是系統(tǒng)的布置復(fù)雜和制造成本較高。

　　基本組成

　　化油器式燃料系的基本組成，它可分為汽油供給裝置(包括汽油箱、汽油濾清器、汽油泵)、空氣供給裝置(包括空氣濾清器、進(jìn)氣消聲器、冷暖風(fēng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)等)、混合氣形成裝置(化油器)、進(jìn)氣和排氣裝置(包括進(jìn)氣支管、排氣支管和消聲器)。

　　點(diǎn)火系統(tǒng)

　　組成：傳統(tǒng)式由蓄電池、發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火線圈、斷電器、火花塞等組成。普通式和傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)類似，只是用電子元件取代了斷電器。電子點(diǎn)火式全部是全電子點(diǎn)火系統(tǒng)，完全取消了機(jī)械裝置，由電子系統(tǒng)控制點(diǎn)火時(shí)刻，包括蓄電池、發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火線圈、火花塞和電子控制系統(tǒng)等。

　　功能：在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系。

　　冷卻系統(tǒng)

　　組成：水冷式由水套、水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫器等組成。風(fēng)冷式由風(fēng)扇和散熱片等組成。

　　功能：冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。

　　潤(rùn)滑系統(tǒng)

　　組成：由機(jī)油泵、集濾器、限壓閥、油道、機(jī)油濾清器等組成。

　　功能：潤(rùn)滑系的功用是向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面輸送定量的清潔潤(rùn)滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對(duì)零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。

　　起動(dòng)系統(tǒng)

　　組成：由起動(dòng)機(jī)及其附屬裝置組成。

　　功能：要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動(dòng)進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的裝置，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系。 下面以單缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例,介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，它由汽缸10、活塞8、連桿7、曲軸3、汽缸蓋11、機(jī)體、凸輪軸16、進(jìn)氣門25、排氣門15、氣門彈簧、曲軸齒形帶輪等組成。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作腔稱作汽缸，汽缸內(nèi)表面為圓柱形。在汽缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端則與曲軸相連，構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)?；钊谄變?nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，或者相反。同時(shí)，汽缸的容積在不斷的由小變大，再由大變小，如此循環(huán)不已。汽缸的頂端用汽缸蓋封閉。汽缸蓋上裝有進(jìn)氣門和排氣門。通過進(jìn)、排氣門的開閉實(shí)現(xiàn)向汽缸內(nèi)充氣和向汽缸外排氣。進(jìn)、排氣門的開閉由凸輪軸驅(qū)動(dòng)。凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪驅(qū)動(dòng)。構(gòu)成汽缸的零件稱作汽缸體，曲軸在曲軸箱內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。