| 發(fā)動(dòng)機是汽車(chē)的動(dòng)力裝置，性能優(yōu)劣直接影響汽車(chē)的使用性能，發(fā)動(dòng)機類(lèi)型很多，結構各異，以適應不同車(chē)型的需要。 按發(fā)動(dòng)機使用燃料不同，發(fā)動(dòng)機分成汽油發(fā)動(dòng)機和柴油發(fā)動(dòng)機兩大類(lèi)。 1、汽油發(fā)動(dòng)機 體積小、重量輕、價(jià)格便宜；起動(dòng)性好，最大功率時(shí)的轉速高；工作中振動(dòng)及噪聲??；適合于中、小型汽車(chē)尤其是高速汽車(chē)的使用。汽油機由于受到爆燃的限制，壓縮比不可能過(guò)高，熱效率和經(jīng)濟性都不如柴油機。 汽油機混合氣主要是在過(guò)氣管道內形成后進(jìn)入汽缸，壓縮接近終了時(shí)由火花塞點(diǎn)燃。駕駛員通過(guò)加速踏板控制進(jìn)人汽缸內的混合氣量來(lái)控制發(fā)動(dòng)機的負荷、稱(chēng)之為量調節。汽油機的燃料供給系和點(diǎn)火系是汽油機上發(fā)生故障比例較高的部位。汽油機廢氣排放中的有害成分物一氧化碳、碳氯化合物和氮氧化物等要高于柴油機，但隨著(zhù)目前電子控制燃油噴射系統和其他廢氣凈化裝置的使用，這方面已大大改善。另外，汽油機的扭矩特性非常適合于汽車(chē)的使用，可明顯減輕駕駛員的勞動(dòng)強度。 2、柴油機 和汽油機相比，柴油機體積大，重量重，價(jià)格高，起動(dòng)性差（尤其是低溫時(shí)）；工作時(shí)振動(dòng)與噪聲較大；超負荷運轉時(shí)容易冒黑煙。柴油機的特點(diǎn)是： 1) 由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟性都要好于汽油機。 2) 在相同功率的情況下，柴油機的扭矩大，最大功率時(shí)的轉速低，適合于載貨汽車(chē)的使用。 3) 柴油機的混合氣是汽缸內部形成的，進(jìn)氣道沒(méi)有節氣門(mén)，進(jìn)氣阻力小。駕駛員通過(guò)加速路板控制噴油量，來(lái)改變發(fā)動(dòng)機的負荷，稱(chēng)之為質(zhì)調節，由于不存在缺氧問(wèn)題，廢氣中一氧化碳和碳氫化合物的含量要小于汽油機。 4) 由于不存在點(diǎn)火系以及燃油供給裝置故障率低。因此柴油機故障要小于汽油機。 5) 柴油機扭矩特性不適合于汽車(chē)行駛工況的需要，行駛中檔位使用頻繁，增加了駕駛員勞動(dòng)強度。 柴油機主要使用于中型和重型汽車(chē)上。 發(fā)動(dòng)機排量等于各缸工作容積之和。增加缸數不僅可以增加發(fā)動(dòng)機排量，提高發(fā)動(dòng)機輸出功率，還可使發(fā)動(dòng)機運轉平穩，減少振動(dòng)與噪聲?，F代汽車(chē)都采用多缸發(fā)動(dòng)機。微型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機多為3缸，小型載重汽車(chē)、客車(chē)和中型以下轎車(chē)發(fā)動(dòng)機多為4缸；中型載重汽車(chē)、大型轎車(chē)及客車(chē)發(fā)動(dòng)機多為6缸；重型汽車(chē)一般為6～8缸。 6缸以下的發(fā)動(dòng)機汽缸多為單排直列方式；8缸發(fā)動(dòng)機則為V型排列；某些轎車(chē)為降低發(fā)動(dòng)機高度，縮短長(cháng)度，采用V6、V8型排列。微型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機大多采用3缸斜置的方式。 直列式發(fā)動(dòng)機結構簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機高度較高，長(cháng)度較長(cháng)。是采用較多的一種方式。V型發(fā)動(dòng)機高度低，長(cháng)度短，但是結構復雜，價(jià)格較貴，適合于大型發(fā)動(dòng)機。 水冷式發(fā)動(dòng)機缸體均采用整體鑄造而成。小型發(fā)動(dòng)機采用鋁合金材料，中、大型發(fā)動(dòng)機多為鑄鐵。汽缸蓋用螺栓固定于缸體上平面，除了封閉汽缸構成燃燒室外，還有進(jìn)、排氣道，安裝有氣門(mén)、火花塞和配氣機構等。  將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定的夾角布置在一起，使兩組汽缸形成兩個(gè)有一個(gè)夾角的平面，從側面看汽缸呈V字形，故稱(chēng)V型發(fā)動(dòng)機。 V型發(fā)動(dòng)機的高度和長(cháng)度尺寸小，在汽車(chē)上布置起來(lái)較為方便。尤其是現代汽車(chē)比較重視空氣動(dòng)力學(xué)，要求汽車(chē)的迎風(fēng)面越小越好，也就是要求發(fā)動(dòng)機蓋越低越好。另外，如果將發(fā)動(dòng)機的長(cháng)度縮短，便能為駕乘艙留出更大的空間，從而提高舒適性。將汽缸分成兩排然后“打斜”，便能縮小發(fā)動(dòng)機的高度和長(cháng)度，從而迎合車(chē)身設計的要求。 由于汽缸之間已相互錯開(kāi)布置，因此在汽缸之間有較大的空間，這樣便于通過(guò)擴大汽缸直徑來(lái)提高排量和功率。V型發(fā)動(dòng)機的汽缸均成一角度對向布置，還可以抵消一部分振動(dòng)。 V型發(fā)動(dòng)機的缺點(diǎn)是必須使用兩個(gè)汽缸蓋，結構較為復雜。另外其寬度加大后，發(fā)動(dòng)機兩側空間較小，不易再安排其它裝置。 V5發(fā)動(dòng)機 筆者第一次聽(tīng)說(shuō)大眾的V5發(fā)動(dòng)機時(shí)，認為可能是搞錯了，兩側汽缸數量不一樣一定不利于發(fā)動(dòng)機平衡。但據說(shuō)用平衡塊將平衡問(wèn)題解決后它的優(yōu)勢就顯現出來(lái)了。它不僅為車(chē)主多提供了一種選擇，而且還能顯示與眾不同的個(gè)性來(lái)。筆者現只知道大眾汽車(chē)公司生產(chǎn)V5發(fā)動(dòng)機，并廣泛裝在新甲殼蟲(chóng)、高爾夫和寶來(lái)轎車(chē)上。 據透露，大眾汽車(chē)公司還有V7、V11等非對稱(chēng)式V型發(fā)動(dòng)機，但筆者未見(jiàn)有關(guān)資料，不敢亂語(yǔ)。 V6發(fā)動(dòng)機 V6發(fā)動(dòng)機的長(cháng)度與直4相當，因此可以橫放在前輪驅動(dòng)的轎車(chē)上，從而使它的應用范圍比直6較廣，現在中高級轎車(chē)上普遍采用V6發(fā)動(dòng)機，就像普通轎車(chē)上使用直4一樣常見(jiàn)。 V6發(fā)動(dòng)機的汽缸夾角一般為60度或90度。60度的夾角對V6的平衡性較好。 V8發(fā)動(dòng)機 V8發(fā)動(dòng)機應是高級車(chē)的“標配”了。雖然V8發(fā)動(dòng)機的性能極其優(yōu)秀，但它的制造成本太高，重量太大，油耗極高，廠(chǎng)家一般不敢輕易采用，只有在4升以上的車(chē)上才能見(jiàn)到V8的影子，國產(chǎn)車(chē)中現只有大切諾基擁有V8發(fā)動(dòng)機，即將投產(chǎn)的金杯通用豪放也是由V8發(fā)動(dòng)機提供動(dòng)力。美國車(chē)比較喜歡V8，這與美國人的喜好及不知柴米油鹽貴有關(guān)。 V8發(fā)動(dòng)機不論是放在前驅還是后驅車(chē)上，由于重量大，都容易造成汽車(chē)重心前移，即頭重腳輕。因此，許多汽車(chē)制造商喜歡將V8用在四輪驅動(dòng)的車(chē)上。 采用90度的夾角，可使V8發(fā)動(dòng)機獲得較佳的平衡性。 V10發(fā)動(dòng)機 理論上講，V10發(fā)動(dòng)機的平衡性不是特好，因此一般市售版汽車(chē)上很少采用V10發(fā)動(dòng)機，要用也是在高性能的跑車(chē)上?，F在美國的道奇蝰蛇一直使用V10發(fā)動(dòng)機作為其動(dòng)力源泉，后來(lái)又有保時(shí)捷的Carrera GT跑車(chē)，大眾輝騰5升V10柴油車(chē)，即將投產(chǎn)的蘭博基尼Gallardo也是采用V10發(fā)動(dòng)機。 最常見(jiàn)到V10發(fā)動(dòng)機的地方應是F1賽車(chē)場(chǎng)，那里每輛車(chē)上裝配的都是V10發(fā)動(dòng)機。F1比賽規則規定，所有賽車(chē)的發(fā)動(dòng)機排量不能超過(guò)3升，當然車(chē)隊都想達到最高排量以獲得最大功率。如采用V8，汽缸數較少，不利于提高發(fā)動(dòng)機轉速，每個(gè)汽缸直徑也太大，很難達到所要求的功率；如采用V12，功率是提高了，但發(fā)動(dòng)機重量太大，整車(chē)性能又受到影響。綜合考慮，還是用V10最合適，凡正賽車(chē)追求的又不是平衡性，有點(diǎn)振動(dòng)無(wú)所謂，只要發(fā)動(dòng)機功率強大即可。 V12發(fā)動(dòng)機 在我看來(lái)，V12發(fā)動(dòng)機的象征性意義要大于實(shí)用意義。使用12缸發(fā)動(dòng)機的汽車(chē)，主要集中在歐洲，并以德國、英國的頂級豪華車(chē)和意大利頂級跑車(chē)為主。V12發(fā)動(dòng)機工藝復雜，造價(jià)昂貴，重量奇大，油耗高得你都找不到廠(chǎng)家提供的官方數據。也是，買(mǎi)這種車(chē)人怎會(huì )在乎其油耗高低！ 現在裝配V12發(fā)動(dòng)機的豪華轎車(chē)有：奔馳旗艦S600、寶馬旗艦760Li、邁巴赫、勞斯萊斯新幻影；使用V12發(fā)動(dòng)機的跑車(chē)有法拉利的456GT和ENZO、蘭博基尼的“魔鬼”和Murcielago、阿斯頓馬丁的V12 Vanquish、布加迪的EB16-4、埃多尼斯的BEX38等。 雖然V8在美國車(chē)上不少，但講究派頭、喜歡大氣、不知油貴的美國人對V12卻不感興趣。這并不是因為他們的性格發(fā)生改變，而是他們要玩就玩最大最好的，這才導致卡迪拉克V16發(fā)動(dòng)機今年在美國底特律亮相。 V16發(fā)動(dòng)機 2003年元月，美國通用汽車(chē)公司在北美車(chē)展推出一款概念車(chē)——凱迪拉克“16”，這款不可思義的轎車(chē)以一臺V16型發(fā)動(dòng)機為動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機排量高達13.6升，能產(chǎn)生1000馬力的功率和1000磅·英尺的扭矩。 在行駛中的大部分時(shí)間里，這臺V16發(fā)動(dòng)機只有一半的汽缸工作，以減少燃料消耗。當需要增強功率時(shí)，如急加速或重載荷時(shí)，另一半汽缸會(huì )自動(dòng)、自然地工作，以滿(mǎn)足汽車(chē)對驅動(dòng)力的需求。 凱迪拉克在上世紀30年代制造出世界第一臺V16發(fā)動(dòng)機，但與現在的V16發(fā)動(dòng)機決不可相提并論，那時(shí)的V16發(fā)動(dòng)機的排量只有7.4升，最大功率才165馬力。 1、化油器式燃料供給系 汽油機燃料供給系分成化油器式和燃油噴射式兩大類(lèi) 化油器主供油裝置的工作原理是：發(fā)動(dòng)機工作時(shí)，外界空氣在汽缸吸力下經(jīng)空氣濾清器過(guò)濾后進(jìn)入汽缸?？諝饬鹘?jīng)喉管處時(shí)由于截面變小流速增加而導致壓力下降，形成一定的真空度。浮子室內的汽油就在該真空度的作用下從主噴管?chē)娙脒M(jìn)氣道內，噴出的汽油被高速氣流吹散成霧狀，稱(chēng)之為霧化。然后油量以空間蒸發(fā)和油膜蒸發(fā)的形式，與過(guò)氣道內的空氣混合成混合氣進(jìn)入汽缸。為了達到經(jīng)濟性，主供油裝還采用了空氣制動(dòng)的方案。將主噴管置于空氣室內，并沿四周開(kāi)有幾排通孔與空氣室相通。當節氣門(mén)開(kāi)度逐漸增大時(shí)，空氣孔逐漸與空氣相通。不但降低了真空度，使混合氣變稀，進(jìn)入主噴管的空氣還有利于汽油的霧化。 2、電子控制燃油噴射式燃料供給系 化油器式燃料供給裝置結構簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格便宜、維修方便。但它的最大缺點(diǎn)是不能精確控制混合氣的濃度，造成燃燒不完全，廢氣中有害成分增加，不符合當今環(huán)保的嚴格要求。另外，由于喉管的存在，使進(jìn)氣阻力增加。還存在著(zhù)各缸分配汽油不均勻，易產(chǎn)生氣阻和結冰等現象。為了解決上述這些問(wèn)題，80年代以電子控制燃油噴射系統在轎車(chē)發(fā)動(dòng)機上應用越來(lái)越廣泛了。 （1）電子控制燃油噴射系統的優(yōu)點(diǎn)：電子控制燃油噴射系統（英文簡(jiǎn)稱(chēng)EFI）具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1) 不論在任何環(huán)境條件和發(fā)動(dòng)機處于何種工況下都能精確地控制混合氣的濃度、使汽油得到完全充分的燃燒。這大大降低了廢氣中有害成分的含量，還使發(fā)動(dòng)機具有優(yōu)良的燃燒經(jīng)濟性。 2) 可對供油、點(diǎn)火、溫度等進(jìn)行集中控制，使發(fā)動(dòng)機工作性能提高，發(fā)動(dòng)機輸出功率增加，燃料消耗量降低。 3) 可使發(fā)動(dòng)機經(jīng)常處于穩定運轉狀態(tài)，在各種工況下都使汽車(chē)根據駕駛員的要求正常行駛。 4) 由于不存在喉管，進(jìn)氣阻力小。同時(shí)不易產(chǎn)生氣阻，向各缸分配汽油均勻等。 燃油噴射系統的缺點(diǎn)是成本高、結構復雜、維修不易等。 （2）電子控制燃油噴射系統的分類(lèi)： 1) 按空氣量的檢測方式分成質(zhì)量流量方式和速度密度方式兩大類(lèi)。 2) 按燃油的噴射方式，有下面兩種分類(lèi)。 根據噴射位置，分成進(jìn)氣歧管結合部（SPI）噴射和各進(jìn)氣歧管處（MPI）噴射兩種，分別又稱(chēng)為單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射。目前廣泛采用MPI方式。 汽油機點(diǎn)火系 汽油點(diǎn)火系大致有三類(lèi)：觸點(diǎn)式點(diǎn)火系、電子點(diǎn)火系、計算機控制的點(diǎn)火系統 下圖為發(fā)動(dòng)機工作原理簡(jiǎn)圖   |
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