| 發(fā)動機是汽車的動力裝置，性能優(yōu)劣直接影響汽車的使用性能，發(fā)動機類型很多，結(jié)構(gòu)各異，以適應(yīng)不同車型的需要。 按發(fā)動機使用燃料不同，發(fā)動機分成汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機兩大類。 1、汽油發(fā)動機 體積小、重量輕、價格便宜；起動性好，最大功率時的轉(zhuǎn)速高；工作中振動及噪聲小；適合于中、小型汽車尤其是高速汽車的使用。汽油機由于受到爆燃的限制，壓縮比不可能過高，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氣管道內(nèi)形成后進入汽缸，壓縮接近終了時由火花塞點燃。駕駛員通過加速踏板控制進人汽缸內(nèi)的混合氣量來控制發(fā)動機的負荷、稱之為量調(diào)節(jié)。汽油機的燃料供給系和點火系是汽油機上發(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，但隨著目前電子控制燃油噴射系統(tǒng)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的使用，可明顯減輕駕駛員的勞動強度。 2、柴油機 和汽油機相比，柴油機體積大，重量重，價格高，起動性差（尤其是低溫時）；工作時振動與噪聲較大；超負荷運轉(zhuǎn)時容易冒黑煙。柴油機的特點是： 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，最大功率時的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用。 3) 柴油機的混合氣是汽缸內(nèi)部形成的，進氣道沒有節(jié)氣門，進氣阻力小。駕駛員通過加速路板控制噴油量，來改變發(fā)動機的負荷，稱之為質(zhì)調(diào)節(jié)，由于不存在缺氧問題，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行駛工況的需要，行駛中檔位使用頻繁，增加了駕駛員勞動強度。 柴油機主要使用于中型和重型汽車上。 發(fā)動機排量等于各缸工作容積之和。增加缸數(shù)不僅可以增加發(fā)動機排量，提高發(fā)動機輸出功率，還可使發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減少振動與噪聲?，F(xiàn)代汽車都采用多缸發(fā)動機。微型汽車發(fā)動機多為3缸，小型載重汽車、客車和中型以下轎車發(fā)動機多為4缸；中型載重汽車、大型轎車及客車發(fā)動機多為6缸；重型汽車一般為6～8缸。 6缸以下的發(fā)動機汽缸多為單排直列方式；8缸發(fā)動機則為V型排列；某些轎車為降低發(fā)動機高度，縮短長度，采用V6、V8型排列。微型汽車發(fā)動機大多采用3缸斜置的方式。 直列式發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。缺點是發(fā)動機高度較高，長度較長。是采用較多的一種方式。V型發(fā)動機高度低，長度短，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴，適合于大型發(fā)動機。 水冷式發(fā)動機缸體均采用整體鑄造而成。小型發(fā)動機采用鋁合金材料，中、大型發(fā)動機多為鑄鐵。汽缸蓋用螺栓固定于缸體上平面，除了封閉汽缸構(gòu)成燃燒室外，還有進、排氣道，安裝有氣門、火花塞和配氣機構(gòu)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有一個夾角的平面，從側(cè)面看汽缸呈V字形，故稱V型發(fā)動機。 V型發(fā)動機的高度和長度尺寸小，在汽車上布置起來較為方便。尤其是現(xiàn)代汽車比較重視空氣動力學(xué)，要求汽車的迎風(fēng)面越小越好，也就是要求發(fā)動機蓋越低越好。另外，如果將發(fā)動機的長度縮短，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)動機的高度和長度，從而迎合車身設(shè)計的要求。 由于汽缸之間已相互錯開布置，因此在汽缸之間有較大的空間，這樣便于通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率。V型發(fā)動機的汽缸均成一角度對向布置，還可以抵消一部分振動。 V型發(fā)動機的缺點是必須使用兩個汽缸蓋，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。另外其寬度加大后，發(fā)動機兩側(cè)空間較小，不易再安排其它裝置。 V5發(fā)動機 筆者第一次聽說大眾的V5發(fā)動機時，認為可能是搞錯了，兩側(cè)汽缸數(shù)量不一樣一定不利于發(fā)動機平衡。但據(jù)說用平衡塊將平衡問題解決后它的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。它不僅為車主多提供了一種選擇，而且還能顯示與眾不同的個性來。筆者現(xiàn)只知道大眾汽車公司生產(chǎn)V5發(fā)動機，并廣泛裝在新甲殼蟲、高爾夫和寶來轎車上。 據(jù)透露，大眾汽車公司還有V7、V11等非對稱式V型發(fā)動機，但筆者未見有關(guān)資料，不敢亂語。 V6發(fā)動機 V6發(fā)動機的長度與直4相當，因此可以橫放在前輪驅(qū)動的轎車上，從而使它的應(yīng)用范圍比直6較廣，現(xiàn)在中高級轎車上普遍采用V6發(fā)動機，就像普通轎車上使用直4一樣常見。 V6發(fā)動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)動機 V8發(fā)動機應(yīng)是高級車的“標配”了。雖然V8發(fā)動機的性能極其優(yōu)秀，但它的制造成本太高，重量太大，油耗極高，廠家一般不敢輕易采用，只有在4升以上的車上才能見到V8的影子，國產(chǎn)車中現(xiàn)只有大切諾基擁有V8發(fā)動機，即將投產(chǎn)的金杯通用豪放也是由V8發(fā)動機提供動力。美國車比較喜歡V8，這與美國人的喜好及不知柴米油鹽貴有關(guān)。 V8發(fā)動機不論是放在前驅(qū)還是后驅(qū)車上，由于重量大，都容易造成汽車重心前移，即頭重腳輕。因此，許多汽車制造商喜歡將V8用在四輪驅(qū)動的車上。 采用90度的夾角，可使V8發(fā)動機獲得較佳的平衡性。 V10發(fā)動機 理論上講，V10發(fā)動機的平衡性不是特好，因此一般市售版汽車上很少采用V10發(fā)動機，要用也是在高性能的跑車上?，F(xiàn)在美國的道奇蝰蛇一直使用V10發(fā)動機作為其動力源泉，后來又有保時捷的Carrera GT跑車，大眾輝騰5升V10柴油車，即將投產(chǎn)的蘭博基尼Gallardo也是采用V10發(fā)動機。 最常見到V10發(fā)動機的地方應(yīng)是F1賽車場，那里每輛車上裝配的都是V10發(fā)動機。F1比賽規(guī)則規(guī)定，所有賽車的發(fā)動機排量不能超過3升，當然車隊都想達到最高排量以獲得最大功率。如采用V8，汽缸數(shù)較少，不利于提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，每個汽缸直徑也太大，很難達到所要求的功率；如采用V12，功率是提高了，但發(fā)動機重量太大，整車性能又受到影響。綜合考慮，還是用V10最合適，凡正賽車追求的又不是平衡性，有點振動無所謂，只要發(fā)動機功率強大即可。 V12發(fā)動機 在我看來，V12發(fā)動機的象征性意義要大于實用意義。使用12缸發(fā)動機的汽車，主要集中在歐洲，并以德國、英國的頂級豪華車和意大利頂級跑車為主。V12發(fā)動機工藝復(fù)雜，造價昂貴，重量奇大，油耗高得你都找不到廠家提供的官方數(shù)據(jù)。也是，買這種車人怎會在乎其油耗高低！ 現(xiàn)在裝配V12發(fā)動機的豪華轎車有：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)動機的跑車有法拉利的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(dǎo)致卡迪拉克V16發(fā)動機今年在美國底特律亮相。 V16發(fā)動機 2003年元月，美國通用汽車公司在北美車展推出一款概念車——凱迪拉克“16”，這款不可思義的轎車以一臺V16型發(fā)動機為動力，發(fā)動機排量高達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間里，這臺V16發(fā)動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，如急加速或重載荷時，另一半汽缸會自動、自然地工作，以滿足汽車對驅(qū)動力的需求。 凱迪拉克在上世紀30年代制造出世界第一臺V16發(fā)動機，但與現(xiàn)在的V16發(fā)動機決不可相提并論，那時的V16發(fā)動機的排量只有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 化油器主供油裝置的工作原理是：發(fā)動機工作時，外界空氣在汽缸吸力下經(jīng)空氣濾清器過濾后進入汽缸?？諝饬鹘?jīng)喉管處時由于截面變小流速增加而導(dǎo)致壓力下降，形成一定的真空度。浮子室內(nèi)的汽油就在該真空度的作用下從主噴管噴入進氣道內(nèi)，噴出的汽油被高速氣流吹散成霧狀，稱之為霧化。然后油量以空間蒸發(fā)和油膜蒸發(fā)的形式，與過氣道內(nèi)的空氣混合成混合氣進入汽缸。為了達到經(jīng)濟性，主供油裝還采用了空氣制動的方案。將主噴管置于空氣室內(nèi)，并沿四周開有幾排通孔與空氣室相通。當節(jié)氣門開度逐漸增大時，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(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格便宜、維修方便。但它的最大缺點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，使進氣阻力增加。還存在著各缸分配汽油不均勻，易產(chǎn)生氣阻和結(jié)冰等現(xiàn)象。為了解決上述這些問題，80年代以電子控制燃油噴射系統(tǒng)在轎車發(fā)動機上應(yīng)用越來越廣泛了。 （1）電子控制燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點：電子控制燃油噴射系統(tǒng)（英文簡稱EFI）具有下列優(yōu)點： 1) 不論在任何環(huán)境條件和發(fā)動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)動機具有優(yōu)良的燃燒經(jīng)濟性。 2) 可對供油、點火、溫度等進行集中控制，使發(fā)動機工作性能提高，發(fā)動機輸出功率增加，燃料消耗量降低。 3) 可使發(fā)動機經(jīng)常處于穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)，在各種工況下都使汽車根據(jù)駕駛員的要求正常行駛。 4) 由于不存在喉管，進氣阻力小。同時不易產(chǎn)生氣阻，向各缸分配汽油均勻等。 燃油噴射系統(tǒng)的缺點是成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修不易等。 （2）電子控制燃油噴射系統(tǒng)的分類： 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。 2) 按燃油的噴射方式，有下面兩種分類。 根據(jù)噴射位置，分成進氣歧管結(jié)合部（SPI）噴射和各進氣歧管處（MPI）噴射兩種，分別又稱為單點噴射和多點噴射。目前廣泛采用MPI方式。 汽油機點火系 汽油點火系大致有三類：觸點式點火系、電子點火系、計算機控制的點火系統(tǒng) 下圖為發(fā)動機工作原理簡圖   |
