汽車發(fā)動機是為汽車提供動力的裝置,是汽車的心臟,決定著汽車的動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和環(huán)保性。根據(jù)動力來源不同,汽車發(fā)動機可分為柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、電動汽車電動機以及混合動力等。 [1]
常見的汽油機和柴油機都屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機,是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活塞運動的機械能并對外輸出動力。汽油機轉(zhuǎn)速高,質(zhì)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(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。
做功沖程(power stroke)
當活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,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3 000~6 000kPa,溫度TZ達2 200~2 800K。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,并通過曲柄連桿機構(gòu)對外輸出機械能。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 b 點時,其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進氣門、排氣門均關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動180°。
排氣沖程(exhaust stroke)
排氣沖程時,排氣門開啟,進氣門仍然關(guān)閉,活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉(zhuǎn)動180°。排氣門開啟時,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r 點的壓力稍高于大氣壓力,即pr=(1.05~1.20)p0。排氣終點溫度Tr=900~1100K?;钊\動到上止點時,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。
正時齒輪及正時鏈條或正時皮帶實現(xiàn)曲軸與凸輪軸之間的傳動。如CA6102、BJ492Q型發(fā)動機為正時齒輪傳動;北京切諾基汽車發(fā)動機為正時鏈條傳動;上海桑塔納汽車發(fā)動機為正時帶傳動。四沖程發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,凸輪軸應(yīng)旋轉(zhuǎn)應(yīng)一周,使進、排氣門各開、閉一次,并且氣門開閉時機須與各缸工作循環(huán)的需要相適應(yīng)。因此,無論是齒輪傳動還是鏈條傳動,都必須按照規(guī)定的記號裝配,其記號一般為輪齒部位的凹坑。