姜錫輝 王心毅 傅 博
汽車發動機發展論述
姜錫輝 王心毅 傅 博
(沈陽理工大學)
進入二十一世紀之后,我國的汽車制造業得到了飛速發展,汽車的保有量也是以驚人的速度增長,呈現出一片大好的形式。而汽車發展的關鍵則是汽車的發動機,作為汽車的動力系統,發動機性能的好壞,將直接影響著其在市場上的競爭力,對于汽車的長遠發展起著至關重要的作用。本文主要介紹了汽車發動機的類別、工作原理及發展情況。
汽車;發動機;工作原理;發展
目前,汽車已經成為了人們出行的最普遍的交通工具,而在汽車保有量龐大的我國,更是如此,而很多的國外汽車企業,也是看好了我國在汽車行業的市場,因此紛紛入駐中國,希望能在潛力巨大的市場中分一杯羹,而我國在汽車制造技術上與國外相比,還是存在一些差距的,因此為保障我國國產汽車的市場競爭力,必須加大對汽車制造技術的研發力度,而汽車發動機做為汽車的動力系統,對汽車的安全、節能、環保等方面具有直接的影響,良好的發動機,會為企業在市場的競爭中博得一席之地,因此,致力于對發動機的研發,對我國汽車行業的發展具有重大意義。
汽車發動機在汽車的發展歷程中,逐漸根據不同的情況,演變出多種類型,大致上可以分為以下幾種,首先從工作循環沖程數方面,可以分為二沖程和四沖程發動機,而從燃料使用種類上則可以劃分為,柴油、汽油、天然氣等發動機,另外從氣缸的角度分析,又可分為單缸、兩缸及多缸發動機,也可從其位置,劃分為前置發動機、中置發動機及后置發動機,不同種類的發動機有著各自不同的功能特性,可以滿足不同地域、不同人群的不同需求。
發動機是汽車的心臟,是一個能量轉換站,主要是將燃料置于密閉的氣缸內,通過氣體的膨脹,推動活塞運動,使熱能轉化為機械能。發動機具有復雜的結構,無論是哪種類型發動機,都必須依靠其內部多種構件同時運行,才能實現能量的轉化。比如我們所熟知的柴油發動機,它的主要構成是配氣機構、燃料供給系、曲柄連桿機構、潤滑系、冷卻系、啟動系,依靠的是壓燃;而汽油發動機,比柴油發動機多出了一個點火系,點火方式是點燃式,無論是哪種構件都是為發動機的正常運作提供服務的。
汽車之所以能夠運動,完全取決于發動機為其提供的機械能,而在汽車發展的百年時間里,汽車發動機制造水平也發生了一次又一次的變革,在基本工作原理不變的前提下,其設計、制造、工藝、性能等方面均有很大的提升,新興科技的不斷融入,使得發動機的機械性能越來越趨近于理想狀態,汽車發動機的發展歷程主要可以分為以下幾個階段:
1、化油器式發動機
化油器式發動機距今已有百年歷史,是由美國杜里埃發明的,它的發明,推動了汽車的發展,具有維修、保養方便,可靠性高等特點,但同時由于當時的科學技術還不夠發達,因此,還存在一定的缺陷,主要表現在冷車啟動、急加速與低氣壓等情況喜愛,無法全面的滿足運轉需求,它的正常運作,主要依靠供油系統、起動系統、怠速系統、省油器和加速系統來完成。
2、電噴式發動機
電噴式發動機的問世是在1967年,它是人類首次開始將計算機技術引入到汽車的發動機系統中,是發動機發展歷程中的一個重要轉折點,它的運用,使得汽車在能耗、噪音、污染方面都有大大的改善,是以近氣管內的空氣流量做參數,并根據發動機轉速與進氣流量判斷進氣量。
3、缸內直噴發動機
缸內直噴發動機與電噴式發動機在結構上有了一些改變,缸內直噴發動機將噴油嘴移動到了氣缸內部,油氣的量不會受到氣門的影響,而是直接由電腦自動控制其噴油實際與分量,氣門僅僅掌控著空氣的進入時間。
由于人們環保意識薄弱,導致了環境污染速度加劇,而汽車尾氣排放則是使得環境污染的一個重要因素,發動機的燃料利用率低下,是造成環境污染的最終主導因素,因此,發動機技術的開發對于汽車行業與環境的和諧發展具有重要意義。目前比較成熟的發動機技術主要有以下幾種:
1、燃油電子噴射技術
燃油電子噴射技術的運用,使得汽車在燃油計量的精確度上有了明顯的提升,并且從單點式發展到多點式,使得其在動力性、燃油性方面也有了很大的改進,越來越趨近于柴油機。
2、汽油機直噴技術
汽油機直噴技術,有著諸多的優點,有效的降低了未燃碳氫化合物的排放,防止了冷啟動時汽油的沉積,而且可以提高燃燒室內的空氣質量,充分降低燃燒室內的空氣溫度,提高了發動機的熱效比和壓縮比,被稱之為是目前最節能環保的技術之一,它利用分層燃燒、缸內直噴等技術,既減少了尾氣的排放量和汽車耗油量,也使得發動機的冷啟動顯著提高。
3、其他技術
除以上兩種,在汽車發動機技術上還有TFS1分層噴射技術、廢棄再循環技術、點火和管理系統、可變氣門定時和升程系統等,它們對于控制汽車污染、節能減排也是做出了很大的貢獻。
我國汽車行業發展必須要以節能環保為基礎,加大發動機的研發力度,只有這樣,才能在競爭激烈的市場環境中,立于不敗之地。
[1]楊秀紅,吳芷紅,荊友錄. 汽車發動機發展的分析與研究[J].上海汽車,2003(2)
王心毅 性別:男 出生年月:1995年03月06日 籍貫:遼寧省撫順市 學歷:沈陽理工大學汽車與交通學院本科在讀 畢業院校:沈陽理工大學 研究方向:汽車發動機
傅博 性別:男 出生年月:1995年03月29日 籍貫:遼寧省撫順市 學歷:沈陽理工大學汽車與交通學院本科在讀 畢業院校:沈陽理工大學 研究方向:汽車發動機
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1007-6344(2017)03-0141-01
姜錫輝 性別:男 出生年月:1993年09月20日 籍貫:重慶市萬州區 學歷:沈陽理工大學汽車與交通學院本科在讀 畢業院校:沈陽理工大學 研究方向:汽車發動機