A. 發動機是如何為汽車提供動力的
一.構造
發動機是為汽車提供動力的裝置。依椐燃料的不同分為汽油發動機和柴油
發動機。主要包括兩大機構和五大系統。它門是-曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系統、點火系、起動系統、冷卻系統和潤滑系統。
1.曲柄連桿機構
該機構主要由缸體、缸蓋、活塞、活塞環、連桿、曲軸和飛輪組成。
2.
配氣機構
該機構主要由氣門、氣門傳動件及凸輪軸組成。
3.燃油供給系統
汽油發動機燃油供給系統主要由空氣濾清器、汽化器、進氣管、排氣管、消聲器、汽油泵和汽油箱組成。
柴油發動機燃油供給系統主要由空氣濾清器、輸油泵、噴油嘴、進氣管、排氣管、消聲器、柴油箱組成。
4.點火系統
點火系統為汽車發動機獨有。由蓄電池、點火開關、分電器總成、點火線圈、高壓線和火花塞組成。
5.起動系統
主要由蓄電池、起動控制與傳動機構和起動機(馬達)等組成。
6.冷卻系統
冷卻系統主要由水泵、散熱器、風扇、水套和節溫器等組成。
7.潤滑系統
潤滑系由機油泵、機油濾清器、主油道和油底殼組成。
二.工作原理
現代汽車廣泛採用往復活塞式內燃發動機。它是通過可燃氣體在氣缸內燃燒膨脹產生壓力,推動活塞運動並通過連桿使曲軸旋轉來對外輸出功率的。
1.
曲柄連桿機構:缸體上部為氣缸,下部為曲軸箱。活塞位於氣缸內。活塞環用來填充氣缸與活塞之間的間隙,防止氣缸內的氣體泄漏到曲軸箱內。曲軸安裝於曲軸箱內。飛輪固定於曲軸後端,伸出到發動機缸體之外負責對外輸出動力。連桿用來連接活塞與曲軸,負責兩者之間的動力與運動。
2.
配氣機構:每個氣缸都有一個進氣門和排氣門,分別位於進、排氣道口,負責封閉和開放進、排氣道。凸輪軸通過正時齒輪或者齒形皮帶由曲軸驅動而轉動,通過氣門傳動組件定時將氣門打開,將新鮮空氣或霧狀混合氣充入氣缸或者將燃燒後的廢氣排出氣缸。
3.
燃油供給系統
汽油機燃油供給系統:主要功用是將汽油霧化、蒸發後,與空氣混合成不同濃度的可燃混合氣充入氣缸,供燃燒使用。同時,將燃燒後的廢汽排出氣缸。進入氣缸內的混合氣量由駕駛員通過加速踏板控制,以滿足發動機不同負荷的需要。
柴油機燃油供給系統:通過空氣濾清器和進氣管進入氣缸內部的是空氣。柴油箱內的柴油被油泵抽出並進入噴油泵,經噴油泵加壓後,通過噴油器直接以霧狀噴入汽缸燃燒室內。柴油在燃燒室內完成蒸發、混合後自燃。燃燒後的廢氣則由排氣管排出氣缸。駕駛員通過加速踏扳和根據發動機負荷的大小,控制每次噴入氣缸的柴油量。
4.
點火系統:火花塞位於氣缸燃燒室。該系統的主要作用是使火花塞按時產生電火花,將氣缸內的可燃混合氣點燃而做功。柴油機的燃燒方式為自燃(壓燃),不設點火系。
5.
起動系統:用來起動發動機,使其投入運轉。
6.
冷卻系統:通過一套循環水系統降溫、冷卻,使發動機有一個合適的工作溫度。
7.潤滑系統:在發動機上起潤滑、冷卻、清潔和密封等作用。
B. 汽車產生動力的原理是什麼
發動機,又稱為引擎,是一種能夠把一種形式的能轉化為另一種更有用的能的機器,通常是把化學能轉化為機械能。(把電能轉化為機器能的稱謂電動機)有時它既適用於動力發生裝置,也可指包括動力裝置的整個機器.比如汽油發動機,航空發動機.
基本理論
汽油發動機將汽油的能量轉化為動能來驅動汽車,最簡單的辦法是通過在發動機內部燃燒汽油來獲得動能。因此,汽車發動機是內燃機----燃燒在發動機內部發生。
有兩點需注意:
1. 內燃機也有其他種類,比如柴油機,燃氣輪機,各有各的優點和缺點。
2. 同樣也有外燃機。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機就是典型的外燃機。燃料(煤、木頭、油)在發動機外部燃燒產生蒸氣,然後蒸氣進入發動機內部來產生動力。內燃機的效率比外燃機高不少,也比相同動力的外燃機小很多。所以,現代汽車不用蒸汽機。
相比之下,內燃機比外燃機的效率高,比燃氣輪機的價格便宜,比電動汽車容易添加燃料。這些優點使得大部分現代汽車都使用往復式的內燃機。
結構
機體是構成發動機的骨架,是發動機各機構和各系統的安裝基礎,其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附件,承受各種載荷。因此,機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。
一. 氣缸體
水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體,稱為氣缸體——曲軸箱,也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成,氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸,下半部為支承曲軸的曲軸箱,其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內部鑄有許多加強筋,冷卻水套和潤滑油道等。
氣缸體應具有足夠的強度和剛度,根據氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同,通常把氣缸體分為以下三種形式。
(1) 一般式氣缸體其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度。這種氣缸體的優點是機體高度小,重量輕,結構緊湊,便於加工,曲軸拆裝方便;但其缺點是剛度和強度較差
(2) 龍門式氣缸體其特點是油底殼安裝平面低於曲軸的旋轉中心。它的優點是強度和剛度都好,能承受較大的機械負荷;但其缺點是工藝性較差,結構笨重,加工較困難。
(3) 隧道式氣缸體這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式,採用滾動軸承,主軸承孔較大,曲軸從氣缸體後部裝入。其優點是結構緊湊、剛度和強度好,但其缺點是加工精度要求高,工藝性較差,曲軸拆裝不方便。
為了能夠使氣缸內表面在高溫下正常工作,必須對氣缸和氣缸蓋進行適當地冷卻。冷卻方法有兩種,一種是水冷,另一種是風冷。水冷發動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套,並且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通,冷卻水在水套內不斷循環,帶走部分熱量,對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。
現代汽車上基本都採用水冷多缸發動機,對於多缸發動機,氣缸的排列形式決定了發動機外型尺寸和結構特點,對發動機機體的剛度和強度也有影響,並關繫到汽車的總體布置。按照氣缸的排列方式不同,氣缸體還可以分成單列式,V型和對置式三種。
(1) 直列式
發動機的各個氣缸排成一列,一般是垂直布置的。單列式氣缸體結構簡單,加工容易,但發動機長度和高度較大。一般六缸以下發動機多採用單列式。例如捷達轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發動機均採用這種直列式氣缸體。有的汽車為了降低發動機的高度,把發動機傾斜一個角度。
(2) V型
氣缸排成兩列,左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°,稱為V型發動機,V型發動機與直列發動機相比,縮短了機體長度和高度,增加了氣缸體的剛度,減輕了發動機的重量,但加大了發動機的寬度,且形狀較復雜,加工困難,一般用於8缸以上的發動機,6缸發動機也有採用這種形式的氣缸體。
(3) 對置式
氣缸排成兩列,左右兩列氣缸在同一水平面上,即左右兩列氣缸中心線的夾角 γ=180°,稱為對置式。它的特點是高度小,總體布置方便,有利於風冷。這種氣缸應用較少。
氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸,整體式氣缸強度和剛度都好,能承受較大的載荷,這種氣缸對材料要求高,成本高。如果將氣缸製造成單獨的圓筒形零件(即氣缸套),然後再裝到氣缸體內。這樣,氣缸套採用耐磨的優質材料製成,氣缸體可用價格較低的一般材料製造,從而降低了製造成本。同時,氣缸套可以從氣缸體中取出,因而便於修理和更換,並可大大延長氣缸體的使用壽命。氣缸套有乾式氣缸套和濕式氣缸套兩種。
乾式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體後,其外壁不直接與冷卻水接觸,而和氣缸體的壁面直接接觸,壁厚較薄,一般為1~3mm。它具有整體式氣缸體的優點,強度和剛度都較好,但加工比較復雜,內、外表面都需要進行精加工,拆裝不方便,散熱不良。
濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體後,其外壁直接與冷卻水接觸,氣缸套僅在上、下各有一圓環地帶和氣缸體接觸,壁厚一般為5~9mm。它散熱良好,冷卻均勻,加工容易,通常只需要精加工內表面,而與水接觸的外表面不需要加工,拆裝方便,但缺點是強度、剛度都不如乾式氣缸套好,而且容易產生漏水現象。應該採取一些防漏措施。
二.曲軸箱
氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱,曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體,下曲軸箱用來貯存潤滑油,並封閉上曲軸箱,故又稱為油底殼圖(圖2-6)。油底殼受力很小,一般採用薄鋼板沖壓而成,其形狀取決於發動機的總體布置和機油的容量。油底殼內裝有穩油擋板,以防止汽車顛動時油麵波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞,通常放油螺塞上裝有永久磁鐵,以吸附潤滑油中的金屬屑,減少發動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊,防止潤滑油泄漏。
三. 氣缸蓋
氣缸蓋安裝在氣缸體的上面,從上部密封氣缸並構成燃燒室。它經常與高溫高壓燃氣相接觸,因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發動機的氣缸蓋內部制有冷卻水套,缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環水來冷卻燃燒室等高溫部分。
缸蓋上還裝有進、排氣門座,氣門導管孔,用於安裝進、排氣門,還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔,而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔,用以安裝凸輪軸。
氣缸蓋一般採用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成,鋁合金的導熱性好,有利於提高壓縮比,所以近年來鋁合金氣缸蓋被採用得越來越多。
氣缸蓋是燃燒室的組成部分,燃燒室的形狀對發動機的工作影響很大,由於汽油機和柴油機的燃燒方式不同,其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機的燃燒室主要在氣缸蓋上,而柴油機的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。這里只介紹汽油機的燃燒室,而柴油機的燃燒室放在柴油供給系裡介紹。
汽油機燃燒室常見的三種形式。
(1) 半球形燃燒室
半球形燃燒室結構緊湊,火花塞布置在燃燒室中央,火焰行程短,故燃燒速率高,散熱少,熱效率高。這種燃燒室結構上也允許氣門雙行排列,進氣口直徑較大,故充氣效率較高,雖然使配氣機構變得較復雜,但有利於排氣凈化,在轎車發動機上被廣泛地應用。
(2) 楔形燃燒室
楔形燃燒室結構簡單、緊湊,散熱面積小,熱損失也小,能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運動,有利於提高混合氣的混合質量,進氣阻力小,提高了充氣效率。氣門排成一列,使配氣機構簡單,但火花塞置於楔形燃燒室高處,火焰傳播距離長些,切諾基轎車發動機採用這種形式的燃燒室。
(3) 盆形燃燒室
盆形燃燒室,氣缸蓋工藝性好,製造成本低,但因氣門直徑易受限制,進、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達轎車發動機、奧迪轎車發動機採用盆形燃燒室。
四. 氣缸墊
氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間,其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封,防止漏氣,漏水和漏油。
氣缸墊的材料要有一定的彈性,能補償結合面的不平度,以確保密封,同時要有好的耐熱性和耐壓性,在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應用較多的是銅皮——棉結構的氣缸墊,由於銅皮——棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮,壓緊時較之石棉不易變形。有的發動機還採用在石棉中心用編織的綱絲網或有孔鋼板為骨架,兩面用石棉及橡膠粘結劑壓成的氣缸墊。
安裝氣缸墊時,首先要檢查氣缸墊的質量和完好程度,所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對齊。其次要嚴格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時,必須由中央對稱地向四周擴展的順序分2~3次進行,最後一次擰緊到規定的力矩。
發動機的其他部分
凸輪軸 控制進氣閥和排氣閥的開閉
火花塞 火花塞放出火花點燃油氣混合氣,使得爆炸發生。火花必須在適當的時候放出。
閥門 進氣、出氣閥分別在適當的時候打開來吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和
燃燒時,這兩個閥都是關閉的,來保證燃燒室的密封。
活塞環 在氣缸壁和活塞中提出密封:
1.防止在壓縮和燃燒時油氣混合氣和尾氣泄漏進潤滑油箱。
2.防止潤滑油進入汽缸內燃燒。
大多「燒機油」的汽車就是因為發動機太舊:活塞環不再密封引起的(尾氣管冒青煙)
活塞桿 連接活塞環和曲軸,使得活塞和曲軸維持各自的運動。
潤滑油槽 包圍著曲軸,裡面有相當數量的油
C. 發動機是怎麼讓汽車動起來的呀
手動變速箱主要由齒輪和軸組成,通過不同的齒輪組合產生變速變矩,而自動變速箱AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。
離合器位於發動機和變速箱之間的飛輪殼內,用螺釘將離合器總成固定在飛輪的後平面上,離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過程中,駕駛員可根據需要踩下或松開離合器踏板,使發動機與變速箱暫時分離和逐漸接合,以切斷或傳遞發動機向變速器輸入的動力。
汽車差速器能夠使左、右(或前、後)驅動輪實現以不同轉速轉動的機構。主要由左右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架組成。功用是當汽車轉彎行駛或在不平路面上行駛時,使左右車輪以不同轉速滾動,即保證兩側驅動車輪作純滾動運動。差速器是為了調整左右輪的轉速差而裝置的。
轉動轉向盤時,可帶動小齒輪轉動,這個小齒輪與一條齒條相吻合,帶動齒條左右直線運動,並推動轉向輪左右擺動,從而實現轉向功能。齒輪不是簡單的平齒輪,而是特殊的螺旋形狀,這可改善轉向時的柔順感。
曲軸材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵製成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸,(還有其他)。主軸頸被安裝在缸體上,連桿頸與連桿大頭孔連接,連桿小頭孔與汽缸活塞連接,是一個典型的曲柄滑塊機構。
汽車發動機的活塞運動,上下的活塞運動轉化成車輪轉動的動力。
(3)汽車如何用發動機產生動力擴展閱讀:
汽車行駛注意事項:
1、汽車在車速100公里/小時的時候急剎車,再好的車也需要將近40米的剎車緩沖。即使平時在城市中行駛車速可能達不到100公里/小時的速度,但是在正常行駛中也不可能保證車輛一下就能穩穩地停住。
2、新手上路一般不敢輕易超車,不同的路段、不同的路況超車,都有不同的駕駛方法。如無特殊情況,盡量從左側超車。超車時觀察左前方,再觀察左後視鏡及左後視鏡死角(盲區),確認安全後,打左轉向燈,逐漸切入前方車輛左側行車道。
3、用戶在開車上路時要記得系好安全帶,注意保持行車間距。
D. 汽車是如何產生動力的
發動機是汽車的心臟,其作用是將燃料在汽缸中燃燒時放出的熱能轉變成機械能,向汽車提供動力。
發動機的核心是汽缸,還有與之相匹配的燃料、進氣、排氣、潤滑、冷卻等系統。汽車上常用的汽缸是四沖程汽缸。汽缸通過進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程完成一個工作循環。小轎車上常用的是四缸、六缸、八缸發動機。
汽(柴)油在進入汽缸前先與空氣混合,再通過噴油咀和進氣閥進入汽缸,做功行程完成後的廢氣通過排氣閥排出發動機,再通過尾氣凈化裝置進入大氣。發動機輸出的動力則通過曲軸連桿、變速箱等傳動系統傳遞到車輪。
發動機動力下降由三個原因造成:
一是汽車設計製造水平的制約,二是燃油品質差對機動車的發動機燃燒系統造成污染,三是忽略了污染後的發動機的根治。這些因素的作用,導致汽車發動機功率降低,燃燒霧化不完全、不充分,最終產生了尾氣污染。
發動機燃燒做功不可避免地要在污染發動機內部產生沉積物,造成汽油噴射變形,霧化不良,油耗增加,排放惡化,動力下降。
化油器積碳:使各油道、主量孔、怠速油量孔堵塞,使節氣門的開度無法准確控制到位,影響化油器正常供油。
噴油嘴積碳:在噴油嘴頂部即針閥和金屬孔表面的積碳,使噴油嘴通道堵塞,汽油噴射變形,汽油霧化差。
進油道、進氣閥上沉積物產生節流作用,降低了最大功率,吸收噴射的汽油,擾亂了空燃比的控制,油耗增加,排放惡化;
燃燒室的沉積物在造成比面容失調,表面點火續走,使燃燒室有效空間減少,壓縮比逐漸增加,導致正常使用的車用汽油標號不匹配,對辛烷值要求提高,排放惡化;
燃燒室內的積碳在汽缸套間隙往復運行時,會產生研磨,加速發動機磨損,使潤滑油患缸燃燒,駕駛性能變差,發動機功率下降,油耗增加,排放惡化。嚴重時還會產生暴震和積碳堵塞油路,造成發動機事故。
其結果都是增大油耗,降低功率,燃燒不完全,排放增加,縮短發動機使用壽命,甚至損壞整個發動機。
我們平常的換機油、換三濾,只是保證發動機正常運轉的基本條件,而且三濾只能濾去汽油、機油和空氣中的灰塵,而對汽油中的膠質和細小雜質卻無能為力。汽車長時間使用後,汽油中的膠質和油污經不完全燃燒後變成積碳,發動機燃燒室內的積碳很難清除,日積月累使汽缸缸壁、活塞、活塞環、噴油咀、和輸油管壁上積碳越積越多,造成活塞與缸套間隙縮小,摩擦力增大,產生的熱量還散發不出去,過熱嚴重時會造成拉缸,燒瓦抱軸目前清除積碳的方法有機械刮除法(拆開發動機用機械方法清除);化學除碳法、噴射核屑法和液體噴射法,但目前這些方法大多隻能清除到進氣門位置,對發動機內燃燒室中的積碳僅僅有抑制和減少作用,無法根本解決發動機燃燒室在高溫狀態下形成的積碳問題。
E. 汽車是靠什麼產生動力
一、靠發動機,汽油在汽缸里燃燒,推動活塞運轉產生動力。
二、現在還有一種混合動力的汽車。一般所說的混合動力汽車是有電動馬達作為發動機的輔助動力驅動汽車。
三、混合動力汽車的種類目前主要有3種。
一種是以發動機為主動力,電動馬達作為輔助動力的「並聯方式」。這種方式主要以發動機驅動行駛,利用電動馬達所具有的再啟動時產生強大動力的特徵,在汽車起步、加速等發動機燃油消耗較大時,用電動馬達輔助驅動的方式來降低發動機的油耗。這種方式的結構比較簡單,只需要在汽車上增加電動馬達和電瓶。
另外一種是,在低速時只靠電動馬達驅動行駛,速度提高時發動機和電動馬達相配合驅動的「串聯、並聯方式」。啟動和低速時是只靠電動馬達驅動行駛,當速度提高時,由發動機和電動馬達共同高效地分擔動力,這種方式需要動力分擔裝置和發電機等,因此結構復雜。
還有一種是只用電動馬達驅動行駛的電動汽車「串聯方式」,發動機只作為動力源,汽車只靠電動馬達驅動行駛,驅動系統只是電動馬達,但因為同樣需要安裝燃料發動機,所以也是混合動力汽車的一種。