发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。简单上讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞作功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。汽车的发动机一般都采用4冲程

4冲程分别是:进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程,发动机完成一个周期(2圈)。

发动机原理及结构:各种发动机活塞运动(1)

活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点、最近的位置叫下死点、从上死点到下死点的距离叫活塞冲程。活塞式航空发动机大多是四冲程发动机,即一个气缸完成一个工作循环,活塞在气缸内要经过四个冲程,依次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。

发动机原理及结构:各种发动机活塞运动(2)

汽车的动力源泉就是发动机,而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧,产生巨大压力推动活塞上下运动。但是不同发动机内部结构也不一样,下表面就来看看。

直列3缸

3缸发动机在过去一直给人抖动强、动力差、噪音大的印象,通常用在低端车上。但近年来随着技术的进步,3缸发动机凭借内部结构的优化和更好的外置结构渐渐甩掉了噪音和抖动为它造成的困扰。涡轮增压技术更让它如虎添翼。

代表车型东风标致 308 2016款 230THP 自动豪华版

长安福特 福克斯 2017款 三厢 Ecoboost125 自动超能风尚

东风雪铁龙 C4L 2016款 1.2T 自动领先型

东风本田 思域 2017款 180TURBO 自动舒适版

直列四缸

直列四缸简称直四或L4,是内燃机的汽缸排列型式之一,其特点是结构紧凑、运行稳定、成本低,大多数家用车上用的都是直列4缸发动机,

发动机原理及结构:各种发动机活塞运动(3)

直列四缸

基本上大街上常见的车都是直列四缸发动机。

水平对置发动机

水平对置发动机一般安装在整车的中心线上,活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动,两侧活塞产生的力矩相互抵消,大大降低车辆运行中的振动,减少噪音,发动机转速得到很大提升,油耗较低,并使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低,车辆行驶更加平稳,适合运动型轿车或跑车。缺点是润滑系统不太理想,技术要求很高,冷却系统也要求很严格,制造成本比V型发动机更高。比如斯巴鲁森林人的水平对置,保时捷911用的是这种的6缸。

发动机原理及结构:各种发动机活塞运动(4)

V型6缸发动机

V6是指发动机的缸数及缸排列方式,V6说的是6缸发动机,缸排列为V型,这样排列的每个气缸都相互协调,所以噪音很少,运转很平顺。V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便,而且一般认为,V形发动机是比较高级的发动机,也成为轿车级别的标志之一一般装在中高档轿车上,如:丰田锐志;英菲尼迪Q70L;大众途锐等。

发动机原理及结构:各种发动机活塞运动(5)

V型6缸发动机

V型8缸发动机

V8可以做出更大的排量,拥有更强的动力。但由于结构复杂、排量普遍较大家用车上就不太可能会出现了。V8发动机应是高级车的“标配”了。虽然V8发动机的性能极其优秀,但他的制造成本太高,重量太大,油耗极高,厂家一般不敢轻易采用,只有大排量的车上才能见到V8的影子,比如捷豹F-type;雪佛兰科迈罗;道奇挑战者

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V型8缸发动机

V型10缸发动机

V10发动机的平衡性不是特好,因此一般市售版汽车上很少采用V10发动机,最常见到V10发动机的地方应是F1赛车场,那里每辆车上装配的基本都是V10发动机。F1比赛规则规定,所有赛车的发动机排量不能超过3升,当然车队都想达到最高排量以获得最大功率。在日常应用中也是在高性能的跑车上。现在美国的道奇蝰蛇一直使用V10发动机作为其动力源泉,后来又有保时捷的Carrera GT跑车,大众辉腾5升V10柴油车,兰博基尼Gallardo也是采用V10发动机。

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V型10缸发动机

V型12缸发动机

使用V型12缸发动机的汽车,主要集中在欧洲,并以德国、英国的顶级豪华车和意大利顶级跑车为主。V12发动机工艺复杂,造价昂贵,重量奇大,油耗极其高。装配V12发动机的豪华轿车有:奔驰旗舰S600、宝马旗舰760Li、迈巴赫、劳斯莱斯新幻影;使用V12发动机的跑车有法拉利的456GT和ENZO;兰博基尼的“魔鬼”、Murcielago和Aventador;阿斯顿马丁的V12 Vantage、埃多尼斯的BEX38等。

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V型12缸发动机

W型发动机

W型发动机,W型发动机是德国大众专属发动机技术。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开(如帕萨特W8的小角度为15度),就成了W型发动机。或者说W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形。W型与V型发动机相比可将发动机做得更短一些,曲轴也可短些,这样就能节省发动机所占的空间,同时重量也可轻些,但它的宽度更大,使得发动机室更满。

现有四种W型发动机:W8、W12、W16和W18。下图为W16。

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W16

星型发动机

星型发动机是一种气缸环绕曲轴呈星型排列的一种活塞式发动机。星型发动机可靠性高,重量轻,功率提升潜力大,维修性和生存性也不错,一般星型发动机的汽缸组数是奇数个,有5缸,7缸,9缸,为了增加功率还可以将其多排叠加,将多个汽缸组排成好几排,最多竟然能到4排×7缸,普·惠公司的巨黄蜂 R-4360达到28个汽缸。

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发动机原理及结构:各种发动机活塞运动(11)

发动机原理及结构:各种发动机活塞运动(12)

著名的 Pratt & Whitney R-2800星型涡轮增压航空发动机

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