超实用汽车指南:爱车,就该懂车-第3部分

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！



　　　　柴油发动机以它的发明者鲁道夫·狄塞尔而命名。其工作原理是首先使空气在汽缸内受挤压升温，然后通入燃料使其燃烧。这点和利用火花塞点火的汽油发动机有很大不同。汽车多使用四冲程发动机，而大型船舶也使用二冲程的柴油发动机。

　　　　发动机的心脏——活塞和汽缸

　　　　汽油发动机和柴油发动机的主角是四冲程发动机，它属于往复式发动机的一种，其工作原理是活塞凭借燃料燃烧产生的能量在汽缸内做直线运动。ResiPuro来自英文单词ReciProcing，意思是指〃往复运动〃。

　　　　我们来看看发动机的代表——四冲程发动机——的内部构造。首先是筒状汽缸以及其中短小、圆筒形的活塞，这两者是最基本的部件。汽缸上方就像碗一样被遮盖着，形成一个密闭空间燃烧室。在燃烧室内有各种装置，比如负责吸入混合气体（燃料和空气的混合体）的进气门、排放燃烧废气的排气门、引燃混合气体的点火管等。

　　　　再来看看活塞。活塞的下方连着棒状的连杆，连杆另一侧和曲柄相连。连杆就相当于人蹬自行车脚蹬的脚，活塞的直线运动转换为驱动曲柄旋转的动力，最终带动曲柄轴转动。

第一部分　第12节：以惊人的速度做往复运动的活塞

　　　　从外部来看发动机，其组成由上至下依次为：茶碗盖似的汽缸盖、装着汽缸的汽缸体、装有曲柄轴的曲轴箱。汽缸盖的上面有缸前盖，曲轴箱的下面是油盘，它里面装的是在发动机内部循环的汽油。这些发动机的零件大都由铁或铝制成。

　　　　■以惊人的速度做往复运动的活塞

　　　　发动机一分钟要旋转几千次，活塞也以一样的速度做往复运动，活塞的运动速度平均为20m/秒以上。活塞的上下直线运动一旦停止，它就会非常激烈地加减速度。因此如果活塞比较重的话，它的转速就不会那么快，所以活塞一般都是铝制的，并且内部要挖空成为空心筒，总之要使其减轻分量。此外，活塞与汽缸的摩擦也会影响速度，因此工程师们在最大限度减少摩擦方面也下了不少功夫。

　　　　四冲程式发动机

　　　　的工作过程分为四个阶段

　　　　汽油发动机（四冲程式）通过燃烧然料汽油获得机械能要经过进气、压缩、点火、排气四个过程。在这四个过程中，活塞在汽缸内下降、上升、下降、上升，来回做两次运动。

　　　　首先在吸入阶段，活塞在汽缸内下降的同时打开的进气管吸入混合气体。活塞上升到最高点再下降到最低点，进气工作便完成了。接下来是压缩阶段，这时打开着的进气门会闭上，汽缸成为一个密闭的空间，活塞从最低点上升，压缩汽缸内的混合气体。

　　　　活塞上升到最高点时就进入了点火阶段。通过火花塞使混合气体燃烧，废气急速膨胀，向下挤压活塞，能量由此产生。活塞下降到最低点便进入排气阶段，这时排气门被打开，随着活塞的上升燃烧产生的废气被排出。活塞达到最高点时，第二轮吸气开始。

　　　　发动机就是这样输出功的，它的过程很有意思，就像文章的起承转接似的。最开始吸入材料混合气体，并将其压缩做好准备。然后迎来扣人心弦的高潮燃烧，最后将混合气体变成的废气排出。只是发动机的起承转接转瞬结束，一分钟内要做几千回，这一点和文章的机构有相当大的差别。

第一部分　第13节：大汽缸，小汽缸

　　　　■大汽缸，小汽缸

　　　　活塞、汽缸的大小根据排气量不同而各不相同，即使排气量相同，其型号也有大有小。排气量指的是汽缸内的容量，即〃汽缸内径×活塞运动距离〃。既有大缸径短冲程发动机，又有小缸径长冲程发动机，前者叫做短冲程发动机，后者叫做长冲程发动机。短冲程发动机运动量小，运转速度快；长冲程发动机速度低，扭矩大。

　　　　为什么发动机分

　　　　8汽缸、12汽缸等多种类型

　　　　汽车的发动机，一般乘用车大多是4汽缸或6汽缸，此外还有其他类型。根据排气量由小到大依次分为8汽缸、12汽缸、甚至难以想象的16汽缸发动机。另外还有小型汽车的小排量发动机，一般都是2汽缸、3汽缸。有的摩托车也用只有1个汽缸的单汽缸发动机。

　　　　人们容易误认为要增大排气量只要提高汽缸容积就可以了。但气缸容积太大的话，活塞重量便会增加，燃烧率会降低，最终影响功的顺利输出。因此，2汽缸的汽缸容积最高规定为2。5升，6汽缸的为2～3。4升。

　　　　关于单汽缸发动机，曲轴每旋转两次而发动机内只燃烧一次，运转很不均匀。如果能增加汽缸数，依次少量燃烧的话运转就会匀称得多，而且活塞也会变得更小，运动更便捷，发动机的转动也会更灵活。此外，要想提高转速，需要增加动力，但因为要保证持久性和效率的平衡，旋转次数的上限无法改变。

　　　　总之，汽缸增加，发动机的运转会更加灵活，噪音也会变小。但是，另一方面，零件个数也会增多，这使发动机变重，再加上摩擦等引起的损耗，发动机的动力效果会大打折扣，比如耗油量增大，扭矩减小。因此，我们不能笼统地说：〃汽缸越多性能越高。〃

　　　　为什么6汽缸

　　　　发动机分为直6和V6

　　　　如果发动机汽缸不止一个，那设计者必须考虑它们应该怎样组合。比如一般4汽缸发动机的汽缸大多排成一列，称为〃直4〃。至于6汽缸发动机，以前较多见的是直6（汽缸并列排放），现在较流行的是将汽缸呈V型排列，汽缸分成两列的V6（V型6汽缸）发动机。

　　　　直列发动机的汽缸呈一字型排列，因此汽缸数目越多发动机越长。假如按6汽缸比4汽缸长2个汽缸算，那发动机横排的前轮驱动车的发动机舱空间就不够用了（确实有这样的情况）。

　　　　因此直6发动机适用于发动机竖排的前置引擎、前轮驱动车。要想装下长发动机，发动机舱也必须够长。这就需要牺牲车内空间，或加长车身。直6发动机从制造原理来看运转平衡性好，旋转灵活，受到人们好评。

第一部分　第14节：柴油发动机是否环保

　　　　然而，近几年状况发生了较大变化。因为体长的直6发动机有碍于汽车提高安全性能，所以直6发动机已经濒于消失了。

　　　　V6发动机的汽缸呈两列分布，极大地缩短了长度，在前轮驱动车上也能使用。因此，发动机趋于共通化，减少了浪费。而且V6没有特别大的缺点，非直6发动功能可比。

　　　　柴油发动机是否环保

　　　　近些年在欧洲，柴油机乘用车很受欢迎。据说法国出售的乘用车半数以上是柴油机车。德国等国家的高速公路上也出现了大量高级柴油机车。

　　　　柴油发动机比汽油发动机效率更高，耗油量也更低。总之，柴油机乘用车比较经济，而且CO2的排放量也较少，可以称得上是经济发动机。所以在比较关注全球变暖的欧洲，柴油机乘用车受到普遍欢迎。实际上，也有人是看中了它的实用性。比如：〃要经常长距离行驶，耗油量大小非常重要〃，〃柴油机扭矩大，容易驾驶〃等等。

　　　　但另一方面，柴油机也有很多弊端，比如它会排出氮氧化合物（NOX）、颗粒性物质（PM）等大量大气污染物；和汽油发动机相比，柴油机的马力小，噪音和振动也大；因为压缩比较高，发动机自身结实耐用则重量增加。

　　　　但是现在在欧洲通过最新科技，柴油发动机（也有日本制造的）的大部分缺点均被克服。清洁性接近于汽油发动机，马力不仅不比油发动机弱，甚至反超，噪音和振动问题也大幅度得到改善。

　　　　再加上柴油机耗油量低、CO2排放量少、速度较低而扭矩大、驾驶容易等本身具有的优点，大受欢迎也是合乎情理的。

　　　　■赛车也开始采用柴油机

　　　　无论柴油发动机如何改进，可能很多人还是认为：〃柴油机就是柴油机，想要驾驶得舒服还得靠汽油发动机。〃但是在欧洲赛车界，柴油机已经被普遍应用了。勒芒24小时耐久赛中用的就是柴油机车，而且其竞争水平相当高，不只是参加。而且2007年奥迪柴油机车继前一年再度获得冠军，柴油机车成为赛车中的冠军车。看来柴油机已经不再令人见而生厌了。

第一部分　第15节：随着活塞运动开闭的进排气门

　　　　随着活塞运动开闭的进排气门

　　　　汽缸盖由进气门、排气门和驱动它们的凸轮轴组成。汽缸盖分两种：一种是有两个凸轮传动轴的，即进气门、排气门各自专用一个，叫做双架空凸轮轴（DOHC）；另一种是一个凸轮传动轴控制两个管道的，叫做单架空凸轮轴（SOHC）。

　　　　管道随着转动的凸轮传动轴开闭，同时管道必须根据活塞的位置正确掌握开闭时机。而凸轮传动轴通过曲柄轴转动，同时随着活塞的运动驱动管道开闭。比如点火阶段结束后活塞下降到最低点，排气门开启进入排气阶段。

　　　　但实际上，管道不会完全按照原理运行。发动机必须通过燃烧舱内的小孔吸排气，尤其是高速运转时，管道打开的时间非常短。因此要想提高运转速度，必须使气管稍微提前打开或推迟闭合以保证吸排气顺畅。

　　　　排气阶段指的是在点火阶段还没有完全结束时，打开排气门，吸气过程开始后将其关闭的阶段。要注意的是如果超出时间，下次的运转便会降速，结果导致无法顺利输出功。因此，管道的闭合时机必须恰当，运转速度既不能太快，也不能太低。

　　　　■改变管道时间的发动机

　　　　要提高发动机效率，产生功，必须保证管道在确切的时机开闭，顺畅地吸气排气。但难点是管道开闭的时间随着发动机运转次数不断变化。因此最近出现了能够随着发动机运转次数而变化的可变时机管道。使用这种管道后，发动功能获得优良的性能，比如更轻松地处理中低速运转，高速运转时能产生更大的功。

　　　　喷油器像喷雾剂似的喷射汽油

　　　　发动机的燃料汽油通过电控燃料喷射装置（fuelinjection）提供。现在汽化器已几乎见不到了。

　　　　喷油器是喷射燃料的设备，喷油器的工作便是朝着吸入发动机吸气口的空气，将汽油从喷管里用力喷出。之后喷射出的气化汽油和空气混合，同时被吸入汽缸。喷射多少汽油，主要看空气的吸进量，喷油器根据吸进空气量提供必要的汽油。喷射量根据具体情况会做细微的调整，比如发动机较冷时量会稍微多些，加速器关闭时供油中止。

　　　　柴油发动机的工作过程是：在吸气阶段只吸入空气，然后在压缩阶段，朝着受压高温的空气喷射燃料柴油。按这种方式，喷油器是朝着汽缸内部直接喷射燃料的，因此为和汽缸内的压力一致，燃料也必须受到高压。

　　　　柴油发动机之所以在欧洲等地得到飞速发展，一个很大的因素便是喷油器性能的提高，可以说如果喷油器没有得到改进，柴油发动机还将会像原来一样又脏又吵。

第一部分　第16节：能够实现高度控制的汽油直喷方式

　　　　汽油发动机也有直接向汽缸内喷射汽油的直喷发动机。它和普通的发动机相比有许多优点，但目前还不能断言它将来是否会成为主流。

　　　　■能够实现高度控制的汽油直喷方式

　　　　电控燃料喷射方式自从代替控制力较弱的汽化器后，到现在已被应用于大多数的汽油发动机。后来经过改进，人类又发明了汽油直喷方式。在汽油直喷方式下，不管混合气多么稀薄都能燃烧，因此汽油直喷方式作为节能方式受到关注。但是因为废气的问题，人们逐渐放弃了这种方式。现在，欧洲车都积极采用这种方式，但是日本国产车采用的比较少，数目并不显著。

　　　　发动机的冷却液

　　　　温度可达100摄氏度以上

　　　　冷却发动机的方法有水冷式和风冷式两种。大多数汽车采用的都是用水使发动机降温的水冷式。以前，风冷式因为原理简单，不用担心冷却液泄漏等优点而受到关注，但现在已几乎不用了。

　　　　水冷式是指冷却液在发动机内转动，将热量带走，冷却液升温后通过散热器降温。散热器就是热交换器，汽车行驶过程中受到的风或在靠动机能量转动的风扇将冷却液的热量向外释放，然后降温后的冷却液被再次输送到发动机。

　　　　冷却回路上，有一个根据冷却液的温度开关的恒温器，冷却液达到80度左右时，恒温器的电路就会开启。在恒温器启动之前，发动机内部只有冷却液在循环，这种构造反而使发动机升温更快。冷却液是在借发动机的动力转动的管道里循环的。

　　　　此外，当冷却线路处于密封状态，冷却液