1分類

外燃機(jī)

     外燃機(jī)，就是說它的燃料在發(fā)動機(jī)的外部燃燒，1816年由蘇格蘭的R.斯特林所發(fā)明，故又稱斯特林發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)將這種燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成動能，瓦特改良的蒸汽機(jī)就是一種典型的外燃機(jī)，當(dāng)大量的煤燃燒產(chǎn)生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時，高壓便產(chǎn)生了，然后這種高壓又推動機(jī)械做功，從而完成了熱能向動能的轉(zhuǎn)變。

內(nèi)燃機(jī)

      內(nèi)燃機(jī)即往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)，這一類型的發(fā)動機(jī)與外燃機(jī)的最大不同在于它的燃料在其內(nèi)部燃燒。內(nèi)燃機(jī)的種類十分繁多，常見的汽油機(jī)、柴油機(jī)是典型的內(nèi)燃機(jī)。

燃?xì)廨啓C(jī)

      此外還有燃?xì)廨啓C(jī)，這種發(fā)動機(jī)的工作特點是燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)?，利用燃?xì)獾母邏和苿尤細(xì)廨啓C(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)，從而輸出動力。燃?xì)廨啓C(jī)使用范圍很廣，但由于很難精細(xì)地調(diào)節(jié)輸出的功率，所以汽車和摩托車很少使用燃?xì)廨啓C(jī)，只有部分賽車裝用過燃?xì)廨啓C(jī)。

噴氣發(fā)動機(jī)

       噴氣發(fā)動機(jī)，是指靠噴管高速噴出的氣流直接產(chǎn)生反作用推力的發(fā)動機(jī)。廣泛用作飛行器的動力裝置。燃料和氧化劑在燃燒室內(nèi)起化學(xué)反應(yīng)而釋放熱能.然后熱能在噴管中轉(zhuǎn)化為調(diào)整氣流的功能。除燃料外，氧化劑由飛行器攜帶的稱為火箭發(fā)動機(jī)，包括固體燃料火箭發(fā)動機(jī)和液體燃料火箭發(fā)動機(jī)。

2內(nèi)燃機(jī)基本參數(shù)

排量

      發(fā)動機(jī)排量是發(fā)動機(jī)各汽缸工作容積的總和，一般用升（L）表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積，又稱為單缸排量，它取決于缸徑和活塞行程。發(fā)動機(jī)排量是非常重要的發(fā)動機(jī)參數(shù)，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動機(jī)的大小，發(fā)動機(jī)的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān)。一般來說，排量越大，發(fā)動機(jī)輸出功率越大。

缸數(shù)

     車友都反映經(jīng)常在汽車資料的發(fā)動機(jī)一欄中見到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字樣，想弄明白究竟是什么意思。這些都表示發(fā)動機(jī)汽缸的排列形式和缸數(shù)。汽車發(fā)動機(jī)常用缸數(shù)有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。

3    汽缸排列形式

氣缸排列形式，顧名思義，是指多氣缸內(nèi)燃機(jī)各個氣缸排布的形式，直白的說，就是一臺發(fā)動機(jī)上氣缸所排出的隊列形式。目前主流發(fā)動機(jī)汽缸排列形式：

L：直列

V：V型排列

其他非主流的汽缸排列方式：

W：W型排列

H：水平對置發(fā)動機(jī)

直列發(fā)動機(jī)：

直列發(fā)動機(jī)，一般縮寫為L，比如L4就代表著直列4缸的意思。

內(nèi)燃機(jī)

     直列布局是如今使用較為廣泛的氣缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的發(fā)動機(jī)上。這種布局的發(fā)動機(jī)的所有氣缸均是按同一角度并排成一個平面，并且只使用了一個氣缸蓋，同時其缸體和曲軸的結(jié)構(gòu)也要相對簡單，好比氣缸們站成了一列縱隊。

      具體來說，我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款（數(shù)字代表氣缸數(shù)量）。這種布局發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢在于尺寸緊湊，穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也較少，當(dāng)然也意味著制造成本更低。同時，采用直列式氣缸布局的發(fā)動機(jī)體積也比較緊湊，可以適應(yīng)更靈活的布局。也方便于布置增壓器類的裝置。但其主要缺點在于發(fā)動機(jī)本身的功率較低，并不適合配備6缸以上的車型。

V型發(fā)動機(jī)

所謂V型發(fā)動機(jī)，簡單的說就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起（左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°），使兩組汽缸形成一個夾角的平面，從側(cè)面看汽缸呈V字形（通常的夾角為60°），故稱V型發(fā)動機(jī)。

與直列布局形式相比，V型發(fā)動機(jī)縮短了機(jī)體的長度和高度，而更低的安裝位置可以便于設(shè)計師設(shè)計出風(fēng)阻系數(shù)更低的車身，同時得益于汽缸對向布置，還可抵消一部分振動，使發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級車型，還是在堅持使用大排量V型布局發(fā)動機(jī)，而不使用技術(shù)更*的“小排量直列型布局發(fā)動機(jī)+增壓器”的動力組合。

W型發(fā)動機(jī)

       許多人以為就像V型發(fā)動機(jī)的汽缸呈V形排列那樣，W型發(fā)動機(jī)的汽缸排列形式也一定是呈W形，其實不然，它只是近似W形排列，嚴(yán)格說來還應(yīng)屬V型發(fā)動機(jī)，至少是V型發(fā)動機(jī)的一個變種。

      W型發(fā)動機(jī)，W型發(fā)動機(jī)是德國大眾專屬發(fā)動機(jī)技術(shù)。將V型發(fā)動機(jī)的每側(cè)汽缸再進(jìn)行小角度的錯開，就成了W型發(fā)動機(jī)?；蛘哒fW型發(fā)動機(jī)的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發(fā)動機(jī)共用一根曲軸。嚴(yán)格說來W型發(fā)動機(jī)還應(yīng)屬V型發(fā)動機(jī)的變種。

       W型與V型發(fā)動機(jī)相比可將發(fā)動機(jī)做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節(jié)省發(fā)動機(jī)所占的空間，同時重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發(fā)動機(jī)艙更滿。

        W型發(fā)動機(jī)最大的問題是發(fā)動機(jī)由一個整體被分割為兩個部分，在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題，大眾在W型發(fā)動機(jī)上設(shè)計了兩個反向轉(zhuǎn)動的平衡軸，讓兩個部分的振動在內(nèi)部相互抵消。

水平對置發(fā)動機(jī)

      在上面介紹氣缸V型排列發(fā)動機(jī)的時候已經(jīng)提過，V型布局形成的夾角通常為60°（左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°），而水平對置發(fā)動機(jī)的氣缸夾角為180度。但是水平對置發(fā)動機(jī)的制造成本和工藝難度相當(dāng)高，所以目前世界上只有保時捷和斯巴魯兩個廠商在使用。

VR發(fā)動機(jī)

       VR發(fā)動機(jī)是大眾的專屬產(chǎn)品，1991年，大眾公司開發(fā)了一種15°夾角的V6 2.8L發(fā)動機(jī)，稱做VR6，并安裝在第三代高爾夫上。這種發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，寬度接近于直列發(fā)動機(jī)，長度不比直列4缸發(fā)動機(jī)長多少。

       *，對于V型6缸發(fā)動機(jī)而言，60度夾角是較優(yōu)化的設(shè)計，這是經(jīng)過無數(shù)科學(xué)實驗論證過的結(jié)果。因而絕大多數(shù)的V6發(fā)動機(jī)都是采用這種布局形式的。但為了能在更小的空間內(nèi)放下V6發(fā)動機(jī)，大眾集團(tuán)另辟蹊徑的研發(fā)出了夾角為15度、體積更小的VR6發(fā)動機(jī)。而從動力參數(shù)來看，它并不遜色與普通的V6發(fā)動機(jī)，但在研發(fā)之初就暴露了明顯的抖動問題。通過一系列的平衡穩(wěn)定手段雖使問題得以明顯改善。但這依然無法超越改變其本身結(jié)構(gòu)上的特性，就像普通直列發(fā)動機(jī)的震動通常都會大于V型發(fā)動機(jī)一樣，夾角更小的VR6從結(jié)構(gòu)本身就決定了它的震動會大于V6。諸如大眾旗下的高爾夫R32、EOS等車型都曾裝配過這款發(fā)動機(jī)。

       VR發(fā)動機(jī)的汽缸夾角非常小，兩列汽缸接近平行，汽缸蓋上火花塞的孔幾乎并在一條直線上。VR發(fā)動機(jī)的特點就是體積特別小，所以非常適用于大眾車系的前置發(fā)動機(jī)平臺，因為大眾的前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動底盤都是縱置式的設(shè)計，而且發(fā)動機(jī)在前軸之前所以發(fā)動機(jī)不能過長否則難以布置前懸掛。這款發(fā)動機(jī)非常緊湊，雖然是V缸機(jī)，但由于兩列汽缸相離很近所以只需要一個汽缸蓋就可以搞定，比90度和60度夾角的V6成本低很多（因為普通V缸機(jī)必須加工兩個汽缸蓋如果是DOHC的V缸機(jī)還需要加工4根凸輪軸，所以成本很高）。

4內(nèi)燃機(jī)基本結(jié)構(gòu)

機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動機(jī)的骨架，是發(fā)動機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)體組主要由氣缸體、汽缸套、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。

氣缸體

水冷發(fā)動機(jī)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(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤滑油道等。

   氣缸體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)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(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但其缺點是剛度和強(qiáng)度較差

2、龍門式氣缸體：其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。

它的優(yōu)點是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷；但其缺點是工藝性較差，結(jié)構(gòu)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，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)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(nèi)表面在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋進(jìn)行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風(fēng)冷。水冷發(fā)動機(jī)的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。

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，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼圖。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機(jī)的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?/p>

氣缸蓋

       氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動機(jī)的氣缸蓋內(nèi)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(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。

       缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。

      氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。

      氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對發(fā)動機(jī)的工作影響很大，由于汽油機(jī)和柴油機(jī)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(jī)的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機(jī)的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。這里只介紹汽油機(jī)的燃燒室，而柴油機(jī)的燃燒室放在柴油供給系里介紹。

汽油機(jī)燃燒室常見的三種形式。

1）半球形燃燒室

半球形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，

按照氣缸數(shù)目分類

按照氣缸數(shù)目分類

故燃燒速率高，散熱少，熱效率高。這種燃燒室結(jié)構(gòu)上也允許氣門雙行排列，進(jìn)氣口直徑較大，故充氣效率較高，雖然使配氣機(jī)構(gòu)變得較復(fù)雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動機(jī)上被廣泛地應(yīng)用。

2）楔形燃燒室

楔形燃燒室結(jié)構(gòu)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，有利于提高混合氣的混合質(zhì)量，進(jìn)氣阻力小，提高了充氣效率。氣門排成一列，使配氣機(jī)構(gòu)簡單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長些，切諾基轎車發(fā)動機(jī)采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，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進(jìn)、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達(dá)轎車發(fā)動機(jī)、奧迪轎車發(fā)動機(jī)采用盆形燃燒室。

5內(nèi)燃機(jī)的布局

     發(fā)動機(jī)可以說是汽車上最重要的部分，而它的布置形式對于汽車的性能具有重大影響。對于轎車來說，發(fā)動機(jī)的布置位置可以簡單的分為前置、中置和后置三種。目前市面上大多數(shù)車型都是采用的前置發(fā)動機(jī)，中置和后置發(fā)動機(jī)只在少數(shù)的性能跑車上使用。

當(dāng)然根據(jù)發(fā)動機(jī)放置形式，也可分為橫置、縱置發(fā)動機(jī)。

前置發(fā)動機(jī)

前置發(fā)動機(jī)，即發(fā)動機(jī)位前輪軸之前。前置發(fā)動機(jī)的優(yōu)點是簡化了車子變速器與驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)，特別是對于目前占絕對主流的前輪驅(qū)動車型而言，發(fā)動機(jī)將動力直接輸送到前輪上，省略了長長的傳動軸，不但減少了功率傳遞損耗，也大大降低了動力傳動機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性和故障率。

另外，將發(fā)動機(jī)置駕駛員的前方，在正面撞車時，發(fā)動機(jī)可以保護(hù)駕駛員免受沖擊，從而提高了車的安全性。

中置發(fā)動機(jī)

        中置發(fā)動機(jī)，即發(fā)動機(jī)位于車輛的前后軸之間，一般駕駛艙位于發(fā)動機(jī)之前或之后?？梢赃@么說，中置發(fā)動機(jī)的汽車肯定是后輪驅(qū)動或者四輪驅(qū)動。

       汽車在轉(zhuǎn)彎時，汽車各個部分因為慣性都會向彎外移動，引擎是*大的部分，所以引擎因慣性而對車體的作用力對汽車在彎中的轉(zhuǎn)向有至關(guān)重要的影響。發(fā)動機(jī)中置的特點就是將車輛中慣性最大的發(fā)動機(jī)置于車體的中央，這樣可以使車身重量分布接近理想平衡狀態(tài)。一般來說，只有那些超級跑車或者講究駕駛樂趣的跑車才采用中置發(fā)動機(jī)。

后置發(fā)動機(jī)

        一般來說，最純正的后置發(fā)動機(jī)就是將發(fā)動機(jī)布置在后軸之后，較有代表性的就是大客車，而后置發(fā)動機(jī)的乘用車*，較有代表性的就是保時捷911，當(dāng)然smart也是后置發(fā)動機(jī)。曾經(jīng)的經(jīng)典車型大眾甲殼蟲和菲亞特126P也是后置發(fā)動機(jī)。

橫置發(fā)動機(jī)

      橫置發(fā)動機(jī)是指發(fā)動機(jī)和汽車前橋平行。簡單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動機(jī)，如果發(fā)動機(jī)橫著放在你眼前，就是橫置發(fā)動機(jī)。一般來說，前驅(qū)的緊湊型轎車、大多數(shù)的中級轎車和少數(shù)高級轎車都采用了橫置發(fā)動機(jī)的布置方式。

縱置發(fā)動機(jī)

       縱置發(fā)動機(jī)是指發(fā)動機(jī)與汽車的前橋垂直，簡單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動機(jī)，如果發(fā)動機(jī)豎著放在你眼前，那就是縱置式發(fā)動機(jī)。

        一般來說后驅(qū)車都采用了縱置發(fā)動機(jī)，因為動力要傳遞到后橋上，在傳動距離無法縮短的情況下，就要盡可能減少動力的方向轉(zhuǎn)換。如果采用橫置的話，因為曲軸和傳動軸的方向垂直，所以先要轉(zhuǎn)換一次方向，以通過傳動軸傳輸動力，但是傳動軸的方向和后橋的方向也是垂直的，所以在后橋需要再將旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換過來，這無疑降低了傳動系統(tǒng)的效率。而使用縱置發(fā)動機(jī)就可以使得曲軸與傳動軸平行，減少了一次傳動方向的轉(zhuǎn)換，無疑是降低了能量的損失。

反置發(fā)動機(jī)

       “反置”是橫置發(fā)動機(jī)的一種特殊布置方式，通常的橫置發(fā)動機(jī)排氣歧管在前，進(jìn)氣歧管在后的布置方式，簡單的說就是“前出后進(jìn)”，如果將進(jìn)排氣的位置調(diào)換，將進(jìn)氣歧管置于前端，排氣歧管置于后部，變成“前進(jìn)后出”，就是所謂的“反置”了。只有橫置發(fā)動機(jī)才有“正反置”之說，縱置發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣歧管在左右兩端，互換并沒有什么差別，所以是沒有這樣的說法的。