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活塞式內(nèi)燃機,是將燃料的化學能轉(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°。
氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體,統(tǒng)稱為氣缸體,它是發(fā)動機的外殼及裝配基礎(chǔ),一般采用優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或鋁合金制成。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、燃燒的場所,也是活塞運動的軌道。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的熱量得到散發(fā),在氣缸體、氣缸套機體之間制有能夠容納冷卻液的夾層空腔,稱為水套。
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。