汽车发动机的基本构造与原理

文/龚蕾

    汽车发动机，又称汽车引擎。

    目前汽车上主要使用汽油机和柴油机，分为四行发动机和二行发动机，按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行内燃机。发动机的缸数有单缸和多缸发动机。

    家用汽车最常用的是汽油机，汽油发动机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构，燃料供给系统，润滑系统，冷却系统，点火系统和启动系统组成。柴油机雷同，不同的是柴油机压燃的，不需要点火系。

    曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组，活塞连杆组合曲轴飞轮等组成。在做功行程中，活塞承受燃气压力在汽缸内做直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气，压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

    配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入汽缸，并使废气从汽缸内排除，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。汽油机，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的汽缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备成为点火系统，点火系统通常由蓄电池，发电机，分电器，点火线圈和火花塞等组成。

    汽油机燃料供给系统的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从汽缸内排除到大气中去。柴油机燃料供给系统的功用是把柴油和空气分别供入汽缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，{zh1}将燃烧后的废气排出。按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气式发动机和强进气发动机。汽油机常采用自然吸气式，柴油机为了提高功率有采用增压式的。

    润滑系统的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道，机油泵，机油滤清器和一些阀门等组成。

    冷却系统的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套，水泵，风扇，水箱，节温器等组成。汽车发动机按照冷却方式不同，还可以分为水冷发动机和风冷发动机。水冷发动机是利用在汽缸体和汽缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的，而风冷发动机是利用流动汽缸体与汽缸盖外表散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。

    要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，成为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。

    发动机排量是最常见的一个发动机参数之一，发动机气缸工作容积的总和。一般用升L表示。在汽车资料的发动机一栏中可以见到L4、V6、V8、W12等字样，这些是表示发动机气缸的排列形式和缸数。一般认为V形是发动机比较高级的发动机，也就是说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。（参考资料：太平洋汽车网）