一、基本理論 汽油發(fā)動機將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動能來驅(qū)動汽車，最簡單的辦法是通過在發(fā)動機內(nèi)部燃燒汽油來獲得動能。因此，汽車發(fā)動機是內(nèi)燃機----燃燒在發(fā)動機內(nèi)部發(fā)生。 有兩點需注意： 1． 內(nèi)燃機也有其他種類，比如柴油機，燃氣輪機，各有各的優(yōu)點和缺點。 2． 同樣也有外燃機。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機就是典型的外燃機。燃料（煤、木頭、油）在發(fā)動機外部燃燒產(chǎn)生蒸氣，然后蒸氣進入發(fā)動機內(nèi)部來產(chǎn)生動力。內(nèi)燃機的效率比外燃機高不少，也比相同動力的外燃機小很多。所以，現(xiàn)代汽車不用蒸汽機。 相比之下，內(nèi)燃機比外燃機的效率高，比燃氣輪機的價格便宜，比電動汽車容易添加燃料。這些優(yōu)點使得大部分現(xiàn)代汽車都使用往復(fù)式的內(nèi)燃機。 二、燃燒是關(guān)鍵 汽車的發(fā)動機一般都采用4沖程。（馬自達的轉(zhuǎn)子發(fā)動機在此不討論，汽車畫報曾做過介紹） 4沖程分別是：進氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個過程，發(fā)動機完成一個周期(2圈)。 理解4沖程 活塞，它由一個活塞桿和曲軸相聯(lián)，過程如下： 1．活塞在頂部開始，進氣閥打開，活塞往下運動，吸入油氣混合氣 2．活塞往頂部運動來壓縮油氣混合氣，使得爆炸更有威力。 3．當(dāng)活塞到達頂部時，火花塞放出火花來點燃油氣混合氣，爆炸使得活塞再次向下運動。 4．活塞到達底部，排氣閥打開，活塞往上運動，尾氣從汽缸由排氣管排出。 注意：內(nèi)燃機最終產(chǎn)生的運動是轉(zhuǎn)動的，活塞的直線往復(fù)運動最終由曲軸轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動，這樣才能驅(qū)動汽車輪胎。 三、汽缸數(shù) 發(fā)動機的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內(nèi)進行往復(fù)運動，上面所描述的是單汽缸的運動過程，而實際應(yīng)用中的發(fā)動機都是有多個汽缸的（4缸、6缸、8缸比較常見）。我們通常通過汽缸的排列方式對發(fā)動機分類：直列、V或水平對置（當(dāng)然現(xiàn)在還有大眾集團的W型，實際上是兩個V組成）。 不同的排列方式使得發(fā)動機在順滑性、制造費用和外型上有著各自的優(yōu)點和缺點，配備在相應(yīng)的汽車上。 四、排量 混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進行，活塞往復(fù)運動，你可以看到燃燒室容積的變化，最大值和最小值的差值就是排量，用升（L）或毫升（CC）來度量。汽車的排量一般在1.5L~4.0L之間。每缸排量0.5L，4缸的排量為2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V6 3.0升。一般來說，排量表示發(fā)動機動力的大小。 影響因素 1.1 結(jié)構(gòu)制造 汽車各零部件的設(shè)計制造和裝配情況直接影響發(fā)動機的性能。這些因素主要來自于汽車生產(chǎn)廠家，與用戶無多大關(guān)系。各汽車生產(chǎn)廠家的特約維修站應(yīng)當(dāng)把發(fā)動機在使用中出現(xiàn)的一些典型問題反饋到制造廠，以利于改進。 1.2 使用 正確使用是延長發(fā)動機使用壽命的必備條件。 1.2.1 載荷的選擇 發(fā)動機載荷直接影響其零部件的強度及壽命，增加載荷時，各總成的工作負荷也隨之增加，磨損量增大；如果是初駛車輛，磨損會更大。新車或大修后的車輛，為了限制其初駛期的最高速度，減少負荷，延長發(fā)動機使用壽命，一般都在化油器上安裝限速片。如果過早地拆除限速片，將導(dǎo)致發(fā)動機過早出現(xiàn)異響、漏油、漏氣及動力下降，使發(fā)動機的使用周期縮短。 1.2.2 燃油和潤滑油的選擇 燃油的選用必須符合本車規(guī)定的牌號，禁止使用低牌號的燃油，否則發(fā)動機工作時會產(chǎn)生爆震，使機件受到強烈的沖擊和使零部件的附加載荷增加，從而加速機件的磨損。因爆震產(chǎn)生的高溫、高壓及沖擊波還會破壞氣缸壁上的潤滑油膜，惡化機件的潤滑。試驗表明，某發(fā)動機在有爆震和無爆震下各工作200 h，經(jīng)測定有爆震時氣缸上部平均磨損量是無爆震的2倍多。另外，含雜質(zhì)超標(biāo)的燃油，同樣會加速機件的磨損和腐蝕。 潤滑油的選擇，亦應(yīng)符合發(fā)動機的工作需要，若發(fā)動機潤滑油粘度較低，則潤滑油壓力就低，不能形成油膜，造成邊界摩擦或干摩擦；若潤滑油粘度過大，則流動性差，不利于冷車起動，同時潤滑油通過機油濾清器到達潤滑部位的時間長，使起動磨損增大。 潤滑油的加注應(yīng)適量，油面過高時，不但會增加運動阻力，降低功率，而且會使?jié)櫥透Z入氣缸內(nèi)燃燒，造成積碳過多；而潤滑油過少時，油壓低，難以形成油膜，又會造成干摩擦或邊界摩擦，使磨損增加，軸承產(chǎn)生異響，甚至發(fā)生拉缸及燒瓦等嚴(yán)重事故。 1.2.3 冷起動和冷卻水溫度 當(dāng)冷車起動時，特別是冬季起動車輛，應(yīng)盡量采用預(yù)熱措施或冷搖慢轉(zhuǎn)低速升溫的辦法，禁止猛轟油門。因為發(fā)動機冷起動時，潤滑油粘度較高，其到達潤滑部位的時間銑ぁＳ兇柿現(xiàn)っ鰨諂攣?5 ℃時，起動2 min后，潤滑油才能流到連桿軸承及缸蓋上的運動副等部位，在這一段時間內(nèi)如猛踩油門，發(fā)動機轉(zhuǎn)速就會迅速上升，潤滑油未到達的部位形成干摩擦，加劇磨損。 當(dāng)發(fā)動機溫度過高時，潤滑油變稀，不能很好的形成潤滑油膜，同樣會增大機件的磨損，還極易產(chǎn)生爆震。但也不可因水溫高而盲目拆除節(jié)溫器使發(fā)動機長期在低溫下工作，這也會造成發(fā)動機過量磨損。 1.3 道 路 路面質(zhì)量對車速的發(fā)揮、燃料的消耗及磨損有極大的影響，若路面是砂石或泥濘路時，行駛阻力是不斷變化的；在阻力大時，發(fā)動機就工作在大負荷工況下，此時缸內(nèi)的壓力增大，磨損加劇。 1.4 氣 候 在冬季，由于潤滑油的粘度低，進入潤滑部位慢，從而使發(fā)動機干摩擦的時間長；在酷熱的夏天，汽車各零件處于熱狀態(tài)，在環(huán)境溫度為40 ℃時，就會嚴(yán)重影響電氣元件的性能，使點火系不能正常工作；另外，由于高溫，潤滑油變稀，油膜難以形成，使發(fā)動機干摩擦的傾向性增大。 1.5 駕 駛 駕駛技術(shù)的熟練與否也影響發(fā)動機的性能和使用壽命。 1.5.1 擋位的選擇 在行駛中應(yīng)掌握“高速擋不硬撐”，否則發(fā)動機長時間高速運轉(zhuǎn)，使發(fā)動機沒有余力，穩(wěn)定性差，產(chǎn)生扭振和沖擊，造成機件損傷；“低速擋不硬沖”，否則發(fā)動機溫度增高，造成早燃及爆燃等現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)動機早期磨損。 1.5.2 車速的選擇 車速對各運動副的磨損量影響較大，磨損量取決于相對運動速度、正壓力和摩擦系數(shù)。在高速時，活塞平均線速度較大，故相對缸體的磨損就大，尤其是燃燒不好時，碳粒形成的磨粒使磨損增大。車速低時，由于潤滑油壓力低，油膜剛度小，潤滑條件差，也會使磨損量加大。 1.6 維護保養(yǎng)質(zhì)量 加強對發(fā)動機的維護保養(yǎng)是延長發(fā)動機壽命的重要舉措。除日常檢查保養(yǎng)的項目外，要重點把好發(fā)動機的“入口”關(guān)，保持“三濾”(機油濾清器、汽車濾清器、空氣濾清器)的清潔。如果“三濾”出現(xiàn)故障，空氣中的灰塵及潤滑油和燃油中的雜質(zhì)大量進入氣缸，從而加劇了磨料磨損。實踐表明，如果空氣濾清器失效，若在我國的西北或華北地區(qū)行車一天進入氣缸的灰塵可高達30 g，氣缸的磨損量將比正常的大100倍。 2 對 策 2.1 正確駕駛車輛 適時換擋；切忌超載；盡可能減少發(fā)動機的冷起動次數(shù)；保持一定的冷卻水溫度；合理選擇車速。 2.2 合理選用燃油和潤滑油 2.3 加強對發(fā)動機維護和定期保養(yǎng) 所以增加汽缸數(shù)量或增加每個汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動力。 五、發(fā)動機的其他部分 凸輪軸 控制進氣閥和排氣閥的開閉 火花塞 火花塞放出火花點燃油氣混合氣，使得爆炸發(fā)生。火花必須在適當(dāng)?shù)臅r候放出。 閥門 進氣、出氣閥分別在適當(dāng)?shù)臅r候打開來吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和 燃燒時，這兩個閥都是關(guān)閉的，來保證燃燒室的密封。 活塞環(huán) 在氣缸壁和活塞中提出密封： 1．防止在壓縮和燃燒時油氣混合氣和尾氣泄漏進潤滑油箱。 2．防止?jié)櫥瓦M入汽缸內(nèi)燃燒。 大多“燒機油”的汽車就是因為發(fā)動機太舊：活塞環(huán)不再密封引起的（尾氣管冒青煙） 活塞桿 連接活塞環(huán)和曲軸，使得活塞和曲軸維持各自的運動。 潤滑油槽 包圍著曲軸，里面有相當(dāng)數(shù)量的油. 作者單位：(解放軍汽車管理學(xué)院 蚌埠 233011) 參考文獻 1 楊俊嶺.發(fā)動機的壽命與操作使用的關(guān)系.汽車技術(shù)，1995(9)：53～55 2 周風(fēng)歧.減緩發(fā)動機氣缸磨損的措施.軍用汽車管理，1993(1)：40～41

發(fā)動機的基本工作原理是將熱能轉(zhuǎn)化為動能：　　1、首先在外力的作用下（起動機的帶動）通過曲軸帶動活塞作往復(fù)運動，一旦氣缸作功，便可以脫離外力自行工作　　2、活塞由上止點向下止點運動時，進氣門打開，開始實現(xiàn)進氣（汽油車進的是混合氣，柴油機進的是純空氣）------進氣　　3、活塞由下止點向上止點運動時，進排氣門關(guān)閉，將剛才的進氣進行壓縮，并產(chǎn)生高溫------壓縮　　4、在壓縮終了時，汽油車的混和氣在火花塞的作用下進行點火燃燒、柴油車的高溫氣體在噴油器的作用下進行噴油而自行燃燒，氣缸內(nèi)的氣體在燃燒的作用下急劇膨脹，促使活塞下行------作功　　5、活塞再由下止點向上止點運動時，排氣門打開進行排氣，并準(zhǔn)備下一個循環(huán)。

四沖程汽油機工作原理 汽油機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣沖程被吸入汽缸，混合氣經(jīng)壓縮點火燃燒而產(chǎn)生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動活塞作往復(fù)直線運動，通過連桿、曲軸飛輪機構(gòu)對外輸出機械能。四沖程汽油機在進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個工作循環(huán)。 (1) 吸氣沖程(intake stroke) 活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，曲軸轉(zhuǎn)動180°。在活塞移動過程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進一步混合形成可燃混合氣。由于進氣系統(tǒng)存在阻力，進氣終點 (圖中a 點)汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。進入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度，由于進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340～400K。 (2) 壓縮沖程(compression stroke) 壓縮沖程時，進、排氣門同時關(guān)閉。活塞從下止點向上止點運動，曲軸轉(zhuǎn)動180°。活塞上移時，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高，到達壓縮終點時，其壓力pc可達800～2 000kPa，溫度達600～750K。在示功圖上，壓縮行程為曲線a～c。

這個發(fā)動機的原理是什么？

往復(fù)活塞式內(nèi)燃機所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性質(zhì)，因而在發(fā)動機的工作原理和結(jié)構(gòu)上有差異。 一. 四沖程汽油機工作原理 汽油機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣沖程被吸入汽缸，混合氣經(jīng)壓縮點火燃燒而產(chǎn)生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動活塞作往復(fù)直線運動，通過連桿、曲軸飛輪機構(gòu)對外輸出機械能。四沖程汽油機在進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個工作循環(huán)。 (1) 吸氣沖程(intake stroke) 活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，曲軸轉(zhuǎn)動180°。在活塞移動過程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合氣通過進氣門被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進一步混合形成可燃混合氣。由于進氣系統(tǒng)存在阻力，進氣終點 (圖中a 點)汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。進入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度，由于進氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340～400K。 (2) 壓縮沖程(compression stroke) 壓縮沖程時，進、排氣門同時關(guān)閉。活塞從下止點向上止點運動，曲軸轉(zhuǎn)動180°。活塞上移時，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高，到達壓縮終點時，其壓力pc可達800～2 000kPa，溫度達600～750K。在示功圖上，壓縮行程為曲線a～c。 (3) 做功沖程(power stroke) 當(dāng)活塞接近上止點時，由火花塞點燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量的熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒最高壓力pZ達3 000～6 000kPa，溫度TZ達2 200～2 800K。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動，并通過曲柄連桿機構(gòu)對外輸出機械能。隨著活塞下移，汽缸容積增加，氣體壓力和溫度逐漸下降，到達 b 點時，其壓力降至300～500kPa，溫度降至1 200～1 500K。在做功沖程，進氣門、排氣門均關(guān)閉，曲軸轉(zhuǎn)動180°。在示功圖上，做功行程為曲線c-Z-b。 (4) 排氣沖程(exhaust stroke) 排氣沖程時，排氣門開啟，進氣門仍然關(guān)閉，活塞從下止點向上止點運動，曲軸轉(zhuǎn)動180°。排氣門開啟時，燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出，另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由于排氣系統(tǒng)的阻力作用，排氣終點r 點的壓力稍高于大氣壓力，即pr=(1.05～1.20)p0。排氣終點溫度Tr=900～1100K。活塞運動到上止點時，燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出，這部分廢氣叫殘余廢氣。 二. 四沖程柴油機工作原理 四沖程柴油機和汽油機一樣，每個工作循環(huán)也是由進氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程組成。由于柴油機以柴油作燃料，與汽油相比，柴油自燃溫度低、黏度大不易蒸發(fā)，因而柴油機采用壓縮終點壓燃著火，也叫壓燃式點火，其工作過程及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與汽油機有所不同. (1) 進氣沖程 進入汽缸的工質(zhì)是純空氣。由于柴油機進氣系統(tǒng)阻力較小，進氣終點壓力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油機高。進氣終點溫度Ta=300～340K，比汽油機低。 (2) 壓縮沖程 由于壓縮的工質(zhì)是純空氣，因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16～22)。壓縮終點的壓力為3 000～5 000kPa，壓縮終點的溫度為750～1 000K，大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。 (3) 做功沖程 當(dāng)壓縮沖程接近終了時，在高壓油泵作用下，將柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中，在很短的時間內(nèi)與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內(nèi)氣體的壓力急速上升，最高達5 000～9 000kPa，最高溫度達1 800～2 000K。由于柴油機是靠壓縮自行著火燃燒，故稱柴油機為壓燃式發(fā)動機。 (4) 排氣沖程 柴油機的排氣與汽油機基本相同，只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700～900K。對于單缸發(fā)動機來說，其轉(zhuǎn)速不均勻，發(fā)動機工作不平穩(wěn)，振動大。這是因為四個沖程中只有一個沖程是做功的，其他三個沖程是消耗動力為做功做準(zhǔn)備的沖程。為了解決這個問題，飛輪必須具有足夠大的轉(zhuǎn)動慣量，這樣又會導(dǎo)致整個發(fā)動機質(zhì)量和尺寸增加。采用多缸發(fā)動機可以彌補上述不足。現(xiàn)代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發(fā)動機。參考資料：http://baike.baidu.com/view/493293.html#4

空擋時汽車不踩油門時發(fā)動機處于怠速過程，就是發(fā)動機僅維持自身轉(zhuǎn)動的過程，由于離合器與發(fā)動機接合處脫離傳動，事實上發(fā)動機做功僅維持自身運轉(zhuǎn)，并不帶動整車運動。發(fā)動機由電子處理單元ECU控制點火噴油，處于最佳經(jīng)濟運轉(zhuǎn)模式，而不至于熄火

總結(jié)

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