A. 发动机是如何为汽车提供动力的
一.构造
发动机是为汽车提供动力的装置。依椐燃料的不同分为汽油发动机和柴油
发动机。主要包括两大机构和五大系统。它门是-曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、点火系、起动系统、冷却系统和润滑系统。
1.曲柄连杆机构
该机构主要由缸体、缸盖、活塞、活塞环、连杆、曲轴和飞轮组成。
2.
配气机构
该机构主要由气门、气门传动件及凸轮轴组成。
3.燃油供给系统
汽油发动机燃油供给系统主要由空气滤清器、汽化器、进气管、排气管、消声器、汽油泵和汽油箱组成。
柴油发动机燃油供给系统主要由空气滤清器、输油泵、喷油嘴、进气管、排气管、消声器、柴油箱组成。
4.点火系统
点火系统为汽车发动机独有。由蓄电池、点火开关、分电器总成、点火线圈、高压线和火花塞组成。
5.起动系统
主要由蓄电池、起动控制与传动机构和起动机(马达)等组成。
6.冷却系统
冷却系统主要由水泵、散热器、风扇、水套和节温器等组成。
7.润滑系统
润滑系由机油泵、机油滤清器、主油道和油底壳组成。
二.工作原理
现代汽车广泛采用往复活塞式内燃发动机。它是通过可燃气体在气缸内燃烧膨胀产生压力,推动活塞运动并通过连杆使曲轴旋转来对外输出功率的。
1.
曲柄连杆机构:缸体上部为气缸,下部为曲轴箱。活塞位于气缸内。活塞环用来填充气缸与活塞之间的间隙,防止气缸内的气体泄漏到曲轴箱内。曲轴安装于曲轴箱内。飞轮固定于曲轴后端,伸出到发动机缸体之外负责对外输出动力。连杆用来连接活塞与曲轴,负责两者之间的动力与运动。
2.
配气机构:每个气缸都有一个进气门和排气门,分别位于进、排气道口,负责封闭和开放进、排气道。凸轮轴通过正时齿轮或者齿形皮带由曲轴驱动而转动,通过气门传动组件定时将气门打开,将新鲜空气或雾状混合气充入气缸或者将燃烧后的废气排出气缸。
3.
燃油供给系统
汽油机燃油供给系统:主要功用是将汽油雾化、蒸发后,与空气混合成不同浓度的可燃混合气充入气缸,供燃烧使用。同时,将燃烧后的废汽排出气缸。进入气缸内的混合气量由驾驶员通过加速踏板控制,以满足发动机不同负荷的需要。
柴油机燃油供给系统:通过空气滤清器和进气管进入气缸内部的是空气。柴油箱内的柴油被油泵抽出并进入喷油泵,经喷油泵加压后,通过喷油器直接以雾状喷入汽缸燃烧室内。柴油在燃烧室内完成蒸发、混合后自燃。燃烧后的废气则由排气管排出气缸。驾驶员通过加速踏扳和根据发动机负荷的大小,控制每次喷入气缸的柴油量。
4.
点火系统:火花塞位于气缸燃烧室。该系统的主要作用是使火花塞按时产生电火花,将气缸内的可燃混合气点燃而做功。柴油机的燃烧方式为自燃(压燃),不设点火系。
5.
起动系统:用来起动发动机,使其投入运转。
6.
冷却系统:通过一套循环水系统降温、冷却,使发动机有一个合适的工作温度。
7.润滑系统:在发动机上起润滑、冷却、清洁和密封等作用。
B. 汽车产生动力的原理是什么
发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。(把电能转化为机器能的称谓电动机)有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器.比如汽油发动机,航空发动机.
基本理论
汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:
1. 内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2. 同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
结构
机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。
一. 气缸体
水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。
气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常把气缸体分为以下三种形式。
(1) 一般式气缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小,重量轻,结构紧凑,便于加工,曲轴拆装方便;但其缺点是刚度和强度较差
(2) 龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好,能承受较大的机械负荷;但其缺点是工艺性较差,结构笨重,加工较困难。
(3) 隧道式气缸体这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式,采用滚动轴承,主轴承孔较大,曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好,但其缺点是加工精度要求高,工艺性较差,曲轴拆装不方便。
为了能够使气缸内表面在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种,一种是水冷,另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套,并且气缸体和气缸盖冷却水套相通,冷却水在水套内不断循环,带走部分热量,对气缸和气缸盖起冷却作用。
现代汽车上基本都采用水冷多缸发动机,对于多缸发动机,气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸和结构特点,对发动机机体的刚度和强度也有影响,并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不同,气缸体还可以分成单列式,V型和对置式三种。
(1) 直列式
发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的。单列式气缸体结构简单,加工容易,但发动机长度和高度较大。一般六缸以下发动机多采用单列式。例如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机均采用这种直列式气缸体。有的汽车为了降低发动机的高度,把发动机倾斜一个角度。
(2) V型
气缸排成两列,左右两列气缸中心线的夹角γ<180°,称为V型发动机,V型发动机与直列发动机相比,缩短了机体长度和高度,增加了气缸体的刚度,减轻了发动机的重量,但加大了发动机的宽度,且形状较复杂,加工困难,一般用于8缸以上的发动机,6缸发动机也有采用这种形式的气缸体。
(3) 对置式
气缸排成两列,左右两列气缸在同一水平面上,即左右两列气缸中心线的夹角 γ=180°,称为对置式。它的特点是高度小,总体布置方便,有利于风冷。这种气缸应用较少。
气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸,整体式气缸强度和刚度都好,能承受较大的载荷,这种气缸对材料要求高,成本高。如果将气缸制造成单独的圆筒形零件(即气缸套),然后再装到气缸体内。这样,气缸套采用耐磨的优质材料制成,气缸体可用价格较低的一般材料制造,从而降低了制造成本。同时,气缸套可以从气缸体中取出,因而便于修理和更换,并可大大延长气缸体的使用寿命。气缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种。
干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后,其外壁不直接与冷却水接触,而和气缸体的壁面直接接触,壁厚较薄,一般为1~3mm。它具有整体式气缸体的优点,强度和刚度都较好,但加工比较复杂,内、外表面都需要进行精加工,拆装不方便,散热不良。
湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后,其外壁直接与冷却水接触,气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触,壁厚一般为5~9mm。它散热良好,冷却均匀,加工容易,通常只需要精加工内表面,而与水接触的外表面不需要加工,拆装方便,但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好,而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。
二.曲轴箱
气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油,并封闭上曲轴箱,故又称为油底壳图(图2-6)。油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成,其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板,以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞,通常放油螺塞上装有永久磁铁,以吸附润滑油中的金属屑,减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫,防止润滑油泄漏。
三. 气缸盖
气缸盖安装在气缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。
缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。
气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。
气缸盖是燃烧室的组成部分,燃烧室的形状对发动机的工作影响很大,由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同,其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上,而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。这里只介绍汽油机的燃烧室,而柴油机的燃烧室放在柴油供给系里介绍。
汽油机燃烧室常见的三种形式。
(1) 半球形燃烧室
半球形燃烧室结构紧凑,火花塞布置在燃烧室中央,火焰行程短,故燃烧速率高,散热少,热效率高。这种燃烧室结构上也允许气门双行排列,进气口直径较大,故充气效率较高,虽然使配气机构变得较复杂,但有利于排气净化,在轿车发动机上被广泛地应用。
(2) 楔形燃烧室
楔形燃烧室结构简单、紧凑,散热面积小,热损失也小,能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动,有利于提高混合气的混合质量,进气阻力小,提高了充气效率。气门排成一列,使配气机构简单,但火花塞置于楔形燃烧室高处,火焰传播距离长些,切诺基轿车发动机采用这种形式的燃烧室。
(3) 盆形燃烧室
盆形燃烧室,气缸盖工艺性好,制造成本低,但因气门直径易受限制,进、排气效果要比半球形燃烧室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。
四. 气缸垫
气缸垫装在气缸盖和气缸体之间,其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气,漏水和漏油。
气缸垫的材料要有一定的弹性,能补偿结合面的不平度,以确保密封,同时要有好的耐热性和耐压性,在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮——棉结构的气缸垫,由于铜皮——棉气缸垫翻边处有三层铜皮,压紧时较之石棉不易变形。有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架,两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。
安装气缸垫时,首先要检查气缸垫的质量和完好程度,所有气缸垫上的孔要和气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时,必须由中央对称地向四周扩展的顺序分2~3次进行,最后一次拧紧到规定的力矩。
发动机的其他部分
凸轮轴 控制进气阀和排气阀的开闭
火花塞 火花塞放出火花点燃油气混合气,使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。
阀门 进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和
燃烧时,这两个阀都是关闭的,来保证燃烧室的密封。
活塞环 在气缸壁和活塞中提出密封:
1.防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。
2.防止润滑油进入汽缸内燃烧。
大多“烧机油”的汽车就是因为发动机太旧:活塞环不再密封引起的(尾气管冒青烟)
活塞杆 连接活塞环和曲轴,使得活塞和曲轴维持各自的运动。
润滑油槽 包围着曲轴,里面有相当数量的油
C. 发动机是怎么让汽车动起来的呀
手动变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩,而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。
离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右车轮以不同转速滚动,即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。
转动转向盘时,可带动小齿轮转动,这个小齿轮与一条齿条相吻合,带动齿条左右直线运动,并推动转向轮左右摆动,从而实现转向功能。齿轮不是简单的平齿轮,而是特殊的螺旋形状,这可改善转向时的柔顺感。
曲轴材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。
汽车发动机的活塞运动,上下的活塞运动转化成车轮转动的动力。
(3)汽车如何用发动机产生动力扩展阅读:
汽车行驶注意事项:
1、汽车在车速100公里/小时的时候急刹车,再好的车也需要将近40米的刹车缓冲。即使平时在城市中行驶车速可能达不到100公里/小时的速度,但是在正常行驶中也不可能保证车辆一下就能稳稳地停住。
2、新手上路一般不敢轻易超车,不同的路段、不同的路况超车,都有不同的驾驶方法。如无特殊情况,尽量从左侧超车。超车时观察左前方,再观察左后视镜及左后视镜死角(盲区),确认安全后,打左转向灯,逐渐切入前方车辆左侧行车道。
3、用户在开车上路时要记得系好安全带,注意保持行车间距。
D. 汽车是如何产生动力的
发动机是汽车的心脏,其作用是将燃料在汽缸中燃烧时放出的热能转变成机械能,向汽车提供动力。
发动机的核心是汽缸,还有与之相匹配的燃料、进气、排气、润滑、冷却等系统。汽车上常用的汽缸是四冲程汽缸。汽缸通过进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个工作循环。小轿车上常用的是四缸、六缸、八缸发动机。
汽(柴)油在进入汽缸前先与空气混合,再通过喷油咀和进气阀进入汽缸,做功行程完成后的废气通过排气阀排出发动机,再通过尾气净化装置进入大气。发动机输出的动力则通过曲轴连杆、变速箱等传动系统传递到车轮。
发动机动力下降由三个原因造成:
一是汽车设计制造水平的制约,二是燃油品质差对机动车的发动机燃烧系统造成污染,三是忽略了污染后的发动机的根治。这些因素的作用,导致汽车发动机功率降低,燃烧雾化不完全、不充分,最终产生了尾气污染。
发动机燃烧做功不可避免地要在污染发动机内部产生沉积物,造成汽油喷射变形,雾化不良,油耗增加,排放恶化,动力下降。
化油器积碳:使各油道、主量孔、怠速油量孔堵塞,使节气门的开度无法准确控制到位,影响化油器正常供油。
喷油嘴积碳:在喷油嘴顶部即针阀和金属孔表面的积碳,使喷油嘴通道堵塞,汽油喷射变形,汽油雾化差。
进油道、进气阀上沉积物产生节流作用,降低了最大功率,吸收喷射的汽油,扰乱了空燃比的控制,油耗增加,排放恶化;
燃烧室的沉积物在造成比面容失调,表面点火续走,使燃烧室有效空间减少,压缩比逐渐增加,导致正常使用的车用汽油标号不匹配,对辛烷值要求提高,排放恶化;
燃烧室内的积碳在汽缸套间隙往复运行时,会产生研磨,加速发动机磨损,使润滑油患缸燃烧,驾驶性能变差,发动机功率下降,油耗增加,排放恶化。严重时还会产生暴震和积碳堵塞油路,造成发动机事故。
其结果都是增大油耗,降低功率,燃烧不完全,排放增加,缩短发动机使用寿命,甚至损坏整个发动机。
我们平常的换机油、换三滤,只是保证发动机正常运转的基本条件,而且三滤只能滤去汽油、机油和空气中的灰尘,而对汽油中的胶质和细小杂质却无能为力。汽车长时间使用后,汽油中的胶质和油污经不完全燃烧后变成积碳,发动机燃烧室内的积碳很难清除,日积月累使汽缸缸壁、活塞、活塞环、喷油咀、和输油管壁上积碳越积越多,造成活塞与缸套间隙缩小,摩擦力增大,产生的热量还散发不出去,过热严重时会造成拉缸,烧瓦抱轴目前清除积碳的方法有机械刮除法(拆开发动机用机械方法清除);化学除碳法、喷射核屑法和液体喷射法,但目前这些方法大多只能清除到进气门位置,对发动机内燃烧室中的积碳仅仅有抑制和减少作用,无法根本解决发动机燃烧室在高温状态下形成的积碳问题。
E. 汽车是靠什么产生动力
一、靠发动机,汽油在汽缸里燃烧,推动活塞运转产生动力。
二、现在还有一种混合动力的汽车。一般所说的混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。
三、混合动力汽车的种类目前主要有3种。
一种是以发动机为主动力,电动马达作为辅助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶,利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征,在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时,用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单,只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。
另外一种是,在低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶,当速度提高时,由发动机和电动马达共同高效地分担动力,这种方式需要动力分担装置和发电机等,因此结构复杂。
还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。