发动机“奋斗”简史,太经典了!

艾能发电机组厂家
2016-09-14
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汽车整体技术日新月异,而作为汽车的心脏—发动机技术的进步备受瞩目。发动机,又称为引擎,是汽车的动力源。虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,其基本原理仍然未变。


1、首先了解一下发动机的重大发展史:

发动机最早诞生在英国,所以,发动机的概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。随着科技的进步,人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机,但是,不管哪种发动机,它的基本前提都是要以某种燃料燃烧来产生动力。


18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车,时速可达9.5千米,牵引4-5吨的货物。


1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机。

1876年德国人奥托(Nicolaus A.Otto)在大气压力式发动机基础上,发明并投入使用了往复活塞式四冲程汽油机。

1892年德国工程师狄塞尔(Rudolf Diesel)发明了压燃式发动机(即柴油机),实现了内燃机历史上的第二次重大突破。

1956年,德国人汪克尔(F.ankel)发明了转子式发动机,使发动机转速有较大幅度的提高。1964年,德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。

20世纪50年代后,废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用,使发动机性能有很大提高,成为内燃机发展史上的第三次重大突破。

1967年德国博世(Bosch)公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统,开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。由于电控技术的应用,发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低,改善了动力性能,成为内燃机发展史上第四次重大突破。

1971年,第一台热气发动机—斯特林机的公共汽车已开始运行。1972年,日本本田技研工业在市场售出装有复合涡流控制燃烧的发动机的西维克(Civic)牌轿车,打响了稀薄气体燃烧发动机的第一炮。

1978年,日本研究成功复合动力汽车,即内燃机—电力汽车。


目前汽车用的发动机都是内燃机,通过燃料的燃烧,把化学能转化为热能,再将热能转化为机械能的热动力机械。内燃机是热效率最高的热力机械,但仍存在着巨大的节能及降低尾气污染的潜力。


2、其次来看一下发动机的主要参数:

先来看看最常见的一个发动机参数—发动机排量。发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和,一般用升(L)表示。发动机排量是非常重要的发动机参数,它比缸径和缸数更能代表发动机的大小,发动机的许多指标都同排气量密切相关。一般来说,排量越大,发动机输出功率越大。


经常在汽车资料的发动机一栏中见到发动机汽缸的排列形式和缸数。汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。一般说来,排量1升以下的发动机常用3缸,例如0.8升的奥拓和福莱尔轿车;排量1升至2.5升一般为4缸发动机,常见的经济型轿车以及中档轿车发动机基本都是4缸;3升左右的发动机一般为6缸,比如排量3.0升的君威和新雅阁轿车;排量4升左右的发动机一般为8缸,比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700;排量5.5升以上的发动机一般用12缸发动机,例如排量6升的宝马760Li就采用V12发动机。在同等缸径下,通常缸数越多排量越大,功率也就越高;而在发动机排量相同的情况下,缸数越多,缸径越小,发动机转速就可以提高,从而获得较大的提升功率。


一般用马力(PS)或千瓦(KW)来表示最高输出功率。发动机的输出功率同转速关系很大,随着转速的增加,发动机的功率也相应提高,但是到了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势。汽车使用说明中一般在标明最高输出功率同时会注明相对应的发动机每分钟的转速,如150KW/4800r/min,即在每分钟4800转时最高输出功率150KW。


发动机最大扭矩是从曲轴端输出的力矩,扭矩的表示方法是N.m/r/min,最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。当然,在选择的同时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。 压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比,国标以ε表示,也等于气缸总容积与燃烧室容积的比值。


下面我们接着了解“汽缸排列形式”这个重要参数。一般5缸以下发动机的汽缸多采用直列方式排列,常见的多数中低档轿车都是L4发动机,即直列4缸。另外,也有少数6缸发动机采用直列方式排列。直列发动机的汽缸体成一字排开,缸体、缸盖和曲轴结构简单,制造成本低,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛,缺点则是功率较低。一般1升以下的汽油机多采用直列3缸,1至2.5升的汽油机多采用直列4缸,有的四轮驱动汽车采用直列6缸,因为其宽度小,可以在旁边布置增压器等设施,例如北京吉普的JEEP4000就采用直列6缸发动机。另据专业人士介绍,直列6缸发动机的动平衡较好,振动相对较小,所也为一些中、高级轿车所采用。6到12缸的发动机一般采用V形排列,其中V10发动机主要装在赛车上。V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便。一般认为V形发动机是比较高级的发动机,因而成为轿车级别的标志之一。


这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,使得人们在悠闲的享受汽车文化的同时,也能保护环境,节约资源。但是人们也要在利用的同时保护好我们的资源!

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