汽油發動機：裝置，工作原理，優缺點

為了讓汽車能夠獨立移動，它必須配備一個動力裝置，該動力裝置會產生扭矩並將該力傳遞到驅動輪。 為此，機械裝置的創造者開發了內燃機或內燃機。

該裝置的工作原理是在其設計中燃燒燃料和空氣的混合物。 電機的設計目的是利用此過程中釋放的能量來旋轉車輪。

現代汽車的引擎蓋下可以安裝汽油、柴油或電力裝置。 在這篇評論中，我們將重點關注汽油改裝：該裝置的工作原理是什麼，它有什麼裝置，以及如何延長內燃機壽命的一些實用建議。

什麼是汽油車發動機

首先，讓我們來處理術語。 汽油發動機是一種活塞動力裝置，其工作原理是在專門為此設計的腔室中燃燒空氣和汽油的混合物。 該車可加註不同辛烷值的燃油（A92、A95、A98等）。 了解有關辛烷值的更多信息。 在另一篇文章中。 它還解釋了為什麼不同的發動機可以依賴不同品牌的燃料，即使是汽油。

根據汽車製造商追求的目標，下線的車輛可以配備不同類型的動力裝置。 列出的原因和公司的營銷（每輛新車都必須接受某種更新，購買者通常會關注動力裝置的類型），以及主要受眾的需求。

因此，同一車型可以出廠時屬於同一汽車品牌，但配備不同的汽油發動機。 例如，它可能是經濟型版本，更容易受到中等收入買家的關注。 或者製造商可能會提供更多動態修改，以滿足快速騎手的需求。

此外，有些汽車必須能夠承載適當的負載，例如皮卡（這種類型車身的特殊性是什麼，請閱讀 另）。 這些汽車還依賴於不同類型的發動機。 通常，這樣的機器將具有令人印象深刻的單位工作量（該參數的計算方式為 單獨審查).

因此，汽油發動機允許汽車品牌創造具有不同技術特徵的汽車模型，以適應不同的需求，從小型城市汽車到大型卡車。

汽油發動機的類型

在新車型號的手冊中，標明了許多不同的數據。 其中，描述了動力單元的類型。 如果說在第一代汽車中只要標明所用燃料的類型（柴油或汽油）就足夠了，那麼如今僅汽油就有各種各樣的改裝。

以下是此類動力裝置的幾類：

1. 氣缸數。 在經典版本中，該車配備了四缸發動機。 擁有 6 個、8 個甚至 18 個氣缸，生產力更高，同時更貪婪。 不過，也有一些單位的盆數較少。 例如，豐田Aygo配備了1.0缸3升汽油發動機。 標致107也配備了類似的裝置，一些小型汽車甚至可以配備兩缸汽油裝置。
2. 氣缸體的結構。 在經典版本（4 缸改裝）中，發動機採用直列排列的氣缸。 大多數是垂直安裝，但有時也有傾斜安裝。 下一個設計贏得了許多駕車者的信任，是一個 V 形排列氣缸的裝置。 在此修改中，總是有一對投球手，它們相對於彼此成一定角度。 通常這種設計是為了節省發動機艙的空間，特別是如果它是整體發動機（例如，它有8個氣缸，但它像4缸發動機一樣佔用空間）。 一些製造商在他們的汽車中安裝了 W 形動力裝置。 這種修改與氣缸體附加外傾角的V形對應部分不同，後者的截面形狀為字母W。現代汽車中使用的另一種類型的發動機是水平對置發動機或水平對置發動機。 詳細描述了這種發動機的佈置方式及其工作原理。 在另一則評論中。 具有類似裝置的車型有斯巴魯森林人、斯巴魯 WRX、保時捷 Cayman 等。
3. 燃油供應系統。 根據這個標準，發動機分為兩類：化油器式和噴射式。 在第一種情況下，汽油被泵入該機構的燃料室，並通過噴嘴被吸入進氣歧管。 噴油器是一種將汽油強制噴射到安裝有噴油器的空腔中的系統。 詳細描述了該裝置的操作 這裡。 有多種類型的噴射器，其噴嘴位置有所不同。 在更昂貴的汽車中，噴霧器直接安裝在氣缸蓋中。
4. 潤滑系統類型。 每台內燃機都在負載增加的條件下運行，因此需要高質量的潤滑。 有一種改裝，具有濕式（經典外觀，油位於油底殼中）或乾式（安裝了一個單獨的油箱用於儲存油）曲軸箱。 對這些品種進行了詳細討論。 另.
5. 冷卻型。 大多數現代汽車發動機都是水冷的。 在經典版本中，這樣的系統將由散熱器、管道和氣缸體周圍的冷卻套組成。 描述了該系統的操作 這裡。 汽油動力動力裝置的一些改進也可以是風冷的。
6. 循環類型。 總共有兩種修改：二衝程或四衝程類型。 描述推拉修改的操作原理 在另一篇文章中。 稍後我們將了解四衝程模型的工作原理。
7. 進氣類型。 用於製備空氣-燃料混合物的空氣可以通過兩種方式進入進氣道。 大多數經典的 ICE 車型都有大氣型進氣系統。 其中，空氣由於活塞產生的稀薄而進入，朝下死點移動。 根據噴射系統的不同，一部分汽油在進氣門之前或更早一點噴入該流中，但在與特定氣缸相對應的路徑中。 在單次噴射中，就像化油器改裝一樣，在進氣歧管上安裝一個噴嘴，然後由特定氣缸吸入 VTS。 描述了有關進氣系統操作的詳細信息 這裡。 在更昂貴的裝置中，汽油可以直接噴入氣缸本身。 除了自然吸氣發動機外，還有渦輪增壓版本。 其中，用於準備 VTS 的空氣是使用特殊渦輪機泵送的。 它可以通過廢氣的運動或電動機來操作。

至於設計特點，歷史上有幾種奇異的動力裝置。 其中包括汪克爾發動機和無氣門發動機。 介紹了幾種設計獨特的電機工作模型的詳細信息 這裡.

汽油機的工作原理

現代汽車中使用的絕大多數內燃機都以四衝程循環運行。 它基於與任何其他 ICE 相同的原理。 為了使該裝置能夠產生轉動車輪所需的動力，每個氣缸必須循環填充空氣和汽油的混合物。 這部分必須被壓縮，然後藉助產生的火花將其點燃 火花塞.

為了將燃燒過程中釋放的能量轉化為機械能，VTS必須在密閉空間內燃燒。 消除釋放能量的主要元件是活塞。 它在氣缸內可移動，並固定在曲軸的曲柄機構上。

當空氣燃料混合物點燃時，會導致氣缸中的氣體膨脹。 由此，超過大氣壓的大壓力作用在活塞上，活塞開始向下止點移動，曲軸轉動。 該軸上附有一個飛輪，齒輪箱也連接到該軸上。 扭矩從它傳遞到驅動輪（前輪、後輪，或者在全輪驅動汽車的情況下 - 全部 4 個）。

對於單獨氣缸中的電機的一個循環，執行 4 個循環。 這就是他們的行動所在。

入場

在這個衝程開始時，活塞處於上止點（此時其上方的腔室是空的）。 由於相鄰氣缸的工作，曲軸旋轉並拉動連桿，從而使活塞向下移動。 此時配氣機構打開進氣門（可以是一個，也可以是兩個）。

通過開孔，氣缸開始填充新鮮的空氣燃料混合物。 在這種情況下，空氣與汽油在進氣道中混合（化油器發動機或分佈式噴射發動機）。 發動機的這部分可能有不同的設計。 還有一些選項可以改變其幾何形狀，從而使您能夠提高不同速度下的發動機效率。 這個系統有詳細的描述 這裡.

在直接噴射的改進中，在進氣沖程期間只有空氣進入氣缸。 當氣缸內完成壓縮衝程時，汽油被噴射。

當活塞位於氣缸最底部時，配氣機構關閉進氣門。 下一個節拍開始。

壓縮

接下來，曲軸旋轉（也在相鄰氣缸中運轉的活塞的作用下），活塞通過連桿開始上升。 氣缸蓋中的所有閥門均關閉。 燃料混合物無處可去並且會被壓縮。

當活塞移動到上止點時，空氣燃料混合物升溫（溫度升高導致強烈壓縮，也稱為壓縮）。 VTS的一部分的壓縮力影響動態特性。 不同的電機可能有不同的壓縮力。 此外，我們建議您熟悉 壓縮比和壓縮比有什麼區別.

當活塞到達頂部的極限點時，蠟燭產生放電，從而點燃燃料混合物。 根據發動機轉速，此過程可能會在活塞完全升起之前開始，即此時或稍晚一些。

在直噴汽油發動機中，僅壓縮空氣。 在這種情況下，燃料在活塞上升之前噴射到氣缸中。 之後，產生放電並且汽油開始燃燒。 然後第三拍開始。

工作行程

當 VTS 點火時，燃燒產物在活塞上方空間發生膨脹。 這時，除了慣性力外，膨脹氣體的壓力開始作用在活塞上，活塞又向下運動。 與進氣沖程不同，機械能不再從曲軸傳遞到活塞，反之亦然 - 活塞推動連桿，從而使曲軸轉動。

該能量的一部分用於在相鄰氣缸中執行其他循環。 其餘扭矩由變速箱吸收並傳遞至驅動輪。

在動力衝程期間，所有閥門均關閉，以便膨脹氣體僅作用於活塞。 當在氣缸中移動的元件到達下死點時，該循環結束。 然後循環的最後一個節拍開始。

釋放

通過轉動曲軸，活塞再次向上移動。 此時，排氣門打開（一個或兩個取決於正時類型）。 必須除去廢氣。

當活塞向上移動時，廢氣被擠出到排氣道中。 另外，對其功能進行了說明 這裡。 衝程在活塞的頂部位置結束。 這樣就完成了發動機循環，新的循環從進氣沖程開始。

衝程的結束並不總是伴隨著特定閥門的完全關閉。 有時進氣門和排氣門會保持打開狀態一段時間。 這對於提高氣瓶的通風和填充效率是必要的。

因此，由於曲軸的設計特點，活塞的直線運動被轉換為旋轉。 所有經典的活塞發動機都基於這一原理。

如果柴油機僅使用柴油運行，那麼汽油版不僅可以使用汽油運行，還可以使用天然氣（丙烷-丁烷）運行。 有關此類設置如何工作的更多信息，請參閱 這裡.

汽油機的主要元件

為了使發動機的所有循環都能及時並以最高效率進行，動力裝置必須僅由高品質零件組成。 所有活塞式內燃機的裝置包括以下部件。

氣缸體

事實上，這是汽油發動機的主體，其中有冷卻套的通道、用於連接螺柱的位置和氣缸本身。 有單獨安裝氣缸的修改。

基本上，這個部件是由鑄鐵製成的，但為了減輕某些車型的重量，製造商可以製造鋁塊。 與經典的對應物相比，它們更加脆弱。

活塞

該部件是氣缸活塞組的一部分，承擔膨脹氣體的作用並向曲軸曲柄提供壓力。 當進行進氣、壓縮和排氣沖程時，該部件在氣缸內產生真空，壓縮汽油和空氣的混合物，並從腔中除去燃燒產物。

詳細介紹了該元件的結構、品種及工作原理。 在另一則評論中。 簡而言之，閥門的側面可以是平面的，也可以是有缺口的。 從外部看，它通過鋼銷連接到連桿上。

為了使廢氣在衝程期間被推動時，不會洩漏到活塞下方的空間中，該部分配備了多個密封圈。 關於它們的功能和設計是 單獨的文章.

連桿

該零件將活塞連接到曲軸曲柄。 該元件的設計取決於發動機的類型。 例如，在V型發動機中，每對氣缸的兩個連桿固定在一個曲軸曲柄銷上。

基本上，該部件使用高強度鋼製造，但有時也使用鋁製同類產品。

曲軸

這是一個由曲柄組成的軸。 連桿與它們相連。 曲軸至少有兩個主軸承和配重，用於補償振動，使軸均勻旋轉並抑制慣性。 關於這部分裝置的更多細節描述 另.

其一側安裝有正時皮帶輪。 飛輪安裝在曲軸的另一側。 由於這個元件，可以使用啟動器啟動發動機。

閥門

在發動機的頂部安裝了氣缸蓋 閥門。 這些元件提供入口和出口的打開/關閉以獲得所需的節拍。

在大多數情況下，這些部件是彈簧加載的。 它們由正時凸輪軸驅動。 該軸通過皮帶或鏈條傳動與曲軸同步。

火花塞

許多駕車者都知道柴油發動機通過加熱氣缸中壓縮的空氣來工作。 當柴油噴射到這種環境中時，空氣燃料混合物會立即因空氣溫度而點燃。 對於汽油機組，情況有所不同。 為了點燃混合物，需要電火花。

如果汽油內燃發動機中的壓縮增加到接近柴油發動機中的壓縮值，則具有更高辛烷值的汽油在非常熱時可以比必要的更早點燃。 這會損壞設備。

火花塞由點火系統提供動力。 根據汽車型號的不同，該系統可能有不同的設備。 物種詳細描述 這裡.

汽油機的輔助工作系統

沒有輔助系統，任何內燃機都無法獨立工作。 為了使汽車發動機完全啟動，它必須與以下系統同步：

1. 燃料。 它通過管線向噴嘴（如果是噴射裝置）或化油器供應汽油。 本系統參與VTS的準備工作。 在現代汽車中，空氣燃料混合物的成分是通過電子控制的。
2. 點火。 這是為電機的每個氣缸提供穩定火花的電氣部件。 這些系統主要有三種類型：接觸式、非接觸式和微處理器式。 它們都確定需要火花的時刻，產生高電壓並將脈衝電源分配給相應的蠟燭。 如果 曲軸位置傳感器.
3. 潤滑和冷卻。 為了使電機部件能夠承受重負載（恆定的機械應力和暴露在非常高的溫度下，在某些部門溫度會上升到1000度以上），它們需要高質量和持續的潤滑以及冷卻。 這是兩個不同的系統，但電機中的潤滑也可以在一定程度上從非常熱的部件（例如活塞）中去除熱量。
4. 排氣。 為了使發動機運轉的汽車不會發出震耳欲聾的聲音嚇到別人，它需要配備高質量的排氣系統。 除了機器安靜運行外，該系統還確保中和廢氣中含有的有害物質（為此，機器必須具有 催化轉化器).
5. 氣體分配。 這是發動機的一部分（正時位於氣缸蓋中）。 凸輪軸交替打開進/排氣門，使氣缸及時執行相應的循環。

這些是該裝置可以工作的主要係統。 除此之外，動力裝置還可以採用其他機制來提高其效率。 移相器就是一個例子。 該機制允許您在任何發動機轉速下消除最大效率。 它調節閥門的高度和打開時間，從而影響機器的動力。 詳細考慮了此類機制的工作原理和種類。 另.

多年運行後如何保持汽油機的性能？

每個車主都在思考如何延長愛車動力裝置的使用壽命。 在我們考慮他能為此做什麼之前，值得考慮影響電機健康的最重要因素。 這是汽車製造商在製造這個或那個動力裝置時使用的構建質量和技術。

以下是每個駕車者都應執行的基本步驟：

• 按照製造商制定的規定對您的汽車進行維護；
• 僅向油箱加註優質汽油，並與發動機類型相對應；
• 使用專為特定內燃機設計的機油；
• 不要採用激進的駕駛方式，經常將發動機開到最大速度；
• 對故障進行預防性維護，例如調整氣門間隙。 電機最重要的元件之一是皮帶。 即使從視覺上看它仍然處於良好狀態，但仍然需要在製造商指示的時間到來後立即更換。 該元素有詳細描述 另.

由於發動機是汽車最重要的部件之一，因此每個駕駛員都應該傾聽其工作情況，並註意其功能的微小變化。 以下是可能表明電源裝置出現故障的情況：

• 工作過程中出現異響或振動加劇；
• 內燃機失去了踩下油門踏板的動力和反饋；
• 暴飲暴食（高汽油消耗可能是由於冬季需要預熱發動機或改變駕駛方式時）；
• 油位不斷下降，必須不斷加註潤滑油；
• 冷卻液開始流向某處，但車下沒有水坑，並且儲液器密閉；
• 排氣管冒藍煙;
• 浮動轉數 - 它們本身會上升和下降，或者駕駛員需要不斷加油以使發動機不會熄火（在這種情況下，點火系統可能有故障）；
• 它啟動不良或根本不想啟動。

每台電機都有其自身的工作細節，因此駕駛者需要熟悉設備操作和維護的所有細微差別。 如果駕駛者可以自行更換/修理汽車中的某些零件甚至機械裝置，那麼最好將裝置的修理委託給專家。

此外，我們建議閱讀有關 這會縮短汽油發動機的壽命.

通用汽油機的優缺點

如果我們比較柴油機組和汽油機組，那麼後者的優點包括：

1. 高活力；
2. 低溫下穩定運行；
3. 運行安靜，有輕微振動（如果設備配置正確）；
4. 相對便宜的維護（如果我們不是在談論專用電機，例如拳擊手或 EcoBoost 系統）；
5. 豐富的工作資源；
6. 無需使用季節性燃料；
7. 由於汽油中雜質含量較低，廢氣更清潔；
8. 與柴油機相同的體積，這種內燃機具有更大的功率。

鑑於汽油機的高動力和功率，大多數跑車都配備了這種發電廠。

至於維護方面，這些修改也有其優點。 它們的耗材更便宜，並且維護本身不需要那麼頻繁地進行。 原因是汽油發動機的部件比柴油發動機的部件承受的應力更小。

儘管駕駛員必須注意在哪個加油站給汽車加油，但與柴油相比，汽油選項對燃油質量的要求並不高。 在最壞的情況下，它會很快堵塞噴嘴。

儘管有這些優點，這些發動機也有一些缺點，這就是許多駕車者更喜歡柴油的原因。 這裡是其中的一些：

1. 儘管具有功率優勢，但具有相同排量的裝置的扭矩會較小。 對於貨運商用車來說，這是一個重要的參數。
2. 相同排量的柴油機比此類機組消耗的燃油更少。
3. 至於溫度狀況，汽油裝置在交通堵塞時可能會過熱。
4. 汽油更容易被外部熱源點燃。 因此，配備這種內燃機的汽車更容易發生火災。

為了更容易地選擇汽車應該配備的裝置，未來的車主必須首先決定他想要從他的鐵馬中得到什麼。 如果強調的是續航、大扭矩和經濟性，那麼選擇柴油機顯然是有必要的。 但為了動態駕駛和更便宜的維護，您應該注意汽油對應物。 當然，預算服務參數是一個鬆散的概念，因為它直接取決於電機的等級及其所使用的系統。

評測結束後，建議觀看一段汽油機和柴油機的對比短視頻：

汽油還是柴油？ 直觀地比較兩種類型的發動機。

問題與解答：

汽油發動機是如何工作的？ 燃油泵將汽油輸送到化油器或噴油器。 在汽油和空氣的壓縮衝程結束時，火花塞產生火花放電，點燃BTC，導致膨脹的氣體推動活塞。

四衝程發動機如何工作？ 這種發動機具有氣體分配機構（帶有凸輪軸的頭部位於氣缸上方，用於打開/關閉進氣門和排氣門 - 通過它們供應 VTS 並去除廢氣）。

二衝程發動機如何工作？ 在這種發動機中沒有氣體分配機構。 曲軸旋轉一圈，會執行兩個循環：壓縮衝程和動力衝程。 氣缸的填充和廢氣的排出同時發生。