發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)輪胎潤(rùn)滑油(1)

1、已非昔日阿蒙！21世紀(jì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)詳解柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以說(shuō)是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球汽車(chē)市場(chǎng)最熱門(mén)的話(huà)題之一。并且隨著油價(jià)的不斷攀升，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)省油的特性，令其在市場(chǎng)上倍受關(guān)注。 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并不為普通民眾所熟悉。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于排放不清潔而受到法規(guī)的限制，因此在國(guó)內(nèi)某些大城市，如首都北京禁止小型柴油轎車(chē)上牌，其他很多地方也只能見(jiàn)到使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的卡車(chē)和大客車(chē)等。然而在我國(guó)對(duì)柴油小車(chē)采取限制的同時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)省油、低轉(zhuǎn)速扭矩輸出大的特性，一直為國(guó)際車(chē)廠(chǎng)所喜歡，也成為都市生活最合適的動(dòng)力系統(tǒng)選擇。在經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研發(fā)之后，國(guó)際車(chē)廠(chǎng)已開(kāi)發(fā)出各方面均不遜于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品，使其不論在性能、排放等方面

2、，均與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)平分秋色。 而在柴油煉制成本較低的情形之下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更是受到先進(jìn)國(guó)家消費(fèi)者的喜愛(ài)，甚至連高價(jià)位的豪華車(chē)，亦紛紛搭載柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其表現(xiàn)之優(yōu)異可見(jiàn)一斑。隨著時(shí)代的進(jìn)步，技術(shù)的發(fā)展，也是實(shí)際的需要所致，限制柴油汽車(chē)的相關(guān)法規(guī)，也正在逐漸修改完善，令柴油車(chē)可以在汽車(chē)市場(chǎng)中施以長(zhǎng)計(jì)。究竟柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之間有什么不同呢？?jī)?nèi)燃機(jī)的崛起在機(jī)械工程學(xué)的定義中，凡利用熱能而產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械，統(tǒng)稱(chēng)為熱機(jī)(Heat Engine)。而熱機(jī)又分為內(nèi)燃機(jī)與外燃機(jī)兩大類(lèi)，燃料在熱機(jī)內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能，再將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動(dòng)力者，皆稱(chēng)為內(nèi)燃機(jī)，如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)等。而燃料在熱機(jī)外燃燒

3、者稱(chēng)為外燃機(jī)，如蒸氣機(jī)。在一般常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，又分為利用點(diǎn)火器(如火花塞)點(diǎn)火的火花點(diǎn)火(SI)發(fā)動(dòng)機(jī)，及利用高壓高溫空氣使燃料燃燒的壓縮點(diǎn)火(CI)發(fā)動(dòng)機(jī)。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)屬于火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則屬壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。十八世紀(jì)末期，瓦特(James Watt)發(fā)明了蒸氣機(jī)促使了英國(guó)第一次的工業(yè)革命，也改變了人類(lèi)的生活方式，使人們由自身勞力或畜力轉(zhuǎn)而利用機(jī)械動(dòng)力。一百年后(1876年)，德國(guó)人奧圖(Nikolaus Otto)發(fā)明了第一具四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，隨后(1887年)，戴姆勒(Daimler)將四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)成功應(yīng)用于汽車(chē)上。公元1892年，德國(guó)工程師狄賽爾(Rudolf Diesel)發(fā)明

4、了燃燒效率較高的非火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，并取得專(zhuān)利，這是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的一個(gè)新里程碑。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展 在奧圖發(fā)明了第一臺(tái)四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)后，當(dāng)時(shí)許多工程師都致力于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展，但是多以火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)為發(fā)展方向，如梅賽德斯-奔馳的創(chuàng)辦人戴姆勒，正是將汽油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用于車(chē)輛的始祖。但由于當(dāng)時(shí)點(diǎn)火裝置技術(shù)并不成熟，狄賽爾便以空氣壓縮使溫度升高的理論，朝向壓縮點(diǎn)火方向發(fā)展內(nèi)燃機(jī)技術(shù)。也就是先將氣缸內(nèi)的空氣壓縮至高溫，再將燃料注入燃燒室，燃料因高溫高壓而自燃，產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)所需動(dòng)力 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之父狄賽爾(Rudolf Diesel)另辟蹊徑，在奧圖循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)之外，開(kāi)創(chuàng)了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的新世界! 由于要將空氣加熱至燃料的燃

5、點(diǎn)溫度，需要極大的壓力，當(dāng)時(shí)的燃油汽油在如此高溫高壓下，會(huì)產(chǎn)生猛烈的爆震，所以狄賽爾必須發(fā)展不同的燃油，他甚至曾經(jīng)嘗試使用植物油，而最后選定了當(dāng)時(shí)最不受重視的柴油。柴油因不易點(diǎn)燃不能作為火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，并且柴油點(diǎn)燃后會(huì)產(chǎn)生黑煙，也不能像煤油般作為照明燃料，所以在那時(shí)不受重視。但是柴油穩(wěn)定不易爆震的特性，正好可作為壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)使用。經(jīng)過(guò)將近二十年的研發(fā)，第一具壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)于1892年問(wèn)世，同年，狄賽爾也取得此項(xiàng)技術(shù)專(zhuān)利。由于狄賽爾的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)展初期技術(shù)尚未成熟，盡管它有不錯(cuò)的熱效率及省油特性，在當(dāng)時(shí)卻很難與技術(shù)已經(jīng)成熟的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。然而狄賽爾卻仍將它推入市場(chǎng)中，導(dǎo)致他銷(xiāo)售的20臺(tái)

6、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一一招致退貨，并且在往后一段時(shí)間，人們都無(wú)法接受柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。而失意的狄賽爾也于1913年10月29日投海自盡。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在沉寂了一段時(shí)間后，美國(guó)Cummins公司在1924年時(shí)，將供油噴射泵應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，解決了當(dāng)時(shí)狄賽爾以高壓空氣供油方式的不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并首度將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)裝于卡車(chē)上，奠定了車(chē)輛使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)。1936年，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也搭載于梅賽德斯-奔馳260D，這也是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)首次應(yīng)用于轎車(chē)。替代能源前合適的過(guò)渡方案 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于動(dòng)力大而且省油，但早期因噪音及黑煙的排放，所以多為大型車(chē)輛及工程機(jī)械所使用。而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)正因扭矩大而省油的特性，也讓歐洲許多車(chē)廠(chǎng)致力改進(jìn)以適用于

7、小型車(chē)輛上。在共軌直噴與可精確供油的壓電式噴嘴技術(shù)成熟后，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更適合小行車(chē)使用。在尋求替代能源的現(xiàn)今，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)雖不是終極的方案，但是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的省油特性，可作為十分合適的過(guò)渡方案。已非昔日阿蒙！21世紀(jì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)詳解汽車(chē)之家 類(lèi)型：轉(zhuǎn)載 日期：2009/12/04 01:00 汽車(chē)探索 責(zé)任編輯：梁巍 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)分為二沖程與四沖程有別于汽油的火花點(diǎn)火(SI)發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為壓縮點(diǎn)火(CI)發(fā)動(dòng)機(jī)。與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)依其運(yùn)轉(zhuǎn)方式可分為四沖程與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可能大家較為陌生，但是當(dāng)過(guò)裝甲兵的讀者，對(duì)于坦克裝甲車(chē)上使用的八缸二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)該會(huì)有點(diǎn)印象。用在

8、一般車(chē)輛上的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，還是以四沖程居多，以下內(nèi)容還是以介紹四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作原理為主。四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作原理 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以壓縮點(diǎn)火的方式，利用空氣的高溫點(diǎn)燃柴油，產(chǎn)生動(dòng)力。 進(jìn)氣行程排氣門(mén)關(guān)閉而進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)。當(dāng)活塞從上止點(diǎn)往下行時(shí)，僅有在進(jìn)氣歧管中的空氣經(jīng)由進(jìn)氣門(mén)被吸入氣缸中，此時(shí)并沒(méi)有燃油進(jìn)入氣缸內(nèi)。壓縮行程在進(jìn)氣行程結(jié)束后，并當(dāng)活塞從下止點(diǎn)開(kāi)始往上走時(shí)，進(jìn)氣門(mén)即關(guān)閉并停止進(jìn)氣。在活塞上升的同時(shí)壓力和溫度便開(kāi)始增加。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣必需被壓縮加熱，直至它到達(dá)點(diǎn)火溫度以上。做功行程當(dāng)壓縮行程接近終了時(shí)，噴油嘴將燃油以霧化方式噴出，經(jīng)壓縮加熱后之空氣即會(huì)點(diǎn)燃被霧化的燃油。在此結(jié)果下，氣

9、缸內(nèi)的壓力將迅速上升并將活塞往下推，此推力變成讓曲軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力量。排氣行程在燃燒過(guò)程結(jié)束后，并當(dāng)活塞往下走接近下止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)即會(huì)開(kāi)啟。當(dāng)活塞再度往上行時(shí)，廢氣便經(jīng)由排氣門(mén)、排氣歧管和消音器將廢氣排出。 高壓縮比與壓縮點(diǎn)火 奧迪的柴油技術(shù)也非常成熟，其TDI渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有動(dòng)力強(qiáng)大、省油和排放清潔的眾多優(yōu)點(diǎn)。 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)構(gòu)組件方面，非常類(lèi)似于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的，但是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要是靠火花塞來(lái)點(diǎn)燃混合氣，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則是純粹導(dǎo)入空氣并經(jīng)過(guò)高壓縮比(1623:1)的氣缸容積來(lái)壓縮空氣，使所壓縮的空氣其溫度迅速上升超過(guò)500，然后經(jīng)由噴油嘴將柴油注入加以霧化，之后藉由已被壓縮的空氣所產(chǎn)生的高溫

10、來(lái)自行點(diǎn)燃霧化的柴油。因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不需使用點(diǎn)火系統(tǒng)，但它仍需要噴射泵和噴油嘴所組成的燃油噴射系統(tǒng)。為什么可以靠壓縮空氣來(lái)點(diǎn)燃油氣，而不需要火花塞呢？原因是當(dāng)空氣分子被導(dǎo)入氣缸壓縮后，空氣中分子受到互相沖撞與摩擦，因而使分子移動(dòng)速度迅速增加?？諝夥肿蛹铀俦硎疽褟耐獠课樟四芰?，造成溫度上升。然而要使氣缸內(nèi)空氣達(dá)到能夠點(diǎn)燃柴油溫度，是需要很高壓縮比的，所以高壓縮比是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)必備的一大特性。 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展，至今已有一個(gè)多世紀(jì)之久，兩種發(fā)動(dòng)機(jī)各有其市場(chǎng)，也各有其應(yīng)用領(lǐng)域。一般來(lái)說(shuō)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)樗a(chǎn)生的動(dòng)力較大，而運(yùn)轉(zhuǎn)度較低，多半應(yīng)用于船舶、重型車(chē)輛及大型機(jī)械；而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

11、因其體積與重量小，運(yùn)轉(zhuǎn)精致且適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可應(yīng)用于轎車(chē)、割草機(jī)等小型機(jī)械及小型螺旋槳飛機(jī)等。 主流的四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（圖右）與四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（圖左）的設(shè)計(jì)類(lèi)似，主要差別在于壓縮點(diǎn)火與火花塞點(diǎn)火。新一代的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用共軌直噴技術(shù)，而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)則朝向缸內(nèi)燃油直噴的方向發(fā)展。 由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不斷更新，越來(lái)越多轎車(chē)及商旅車(chē)采用小排氣量的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，到底柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)有什么不同呢？以下將就其機(jī)械特性與行駛特性對(duì)柴油和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)做比較，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以目前廣泛應(yīng)用于小型車(chē)的共軌直噴發(fā)動(dòng)機(jī)為比較對(duì)象。 機(jī)械特性柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)械特性上的差異 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（共軌直噴型）

12、燃油汽油、液化石油氣柴油進(jìn)氣混合氣/純空氣純空氣點(diǎn)火方式火花點(diǎn)火（火花塞） 壓縮點(diǎn)火壓縮比611：11623：1負(fù)載控制控制混合比控制燃油量空燃比1317（混合比濃度）16：1以上（空氣超過(guò)燃油的稀薄燃燒）燃燒壓力5070bar6090bar熱效率2530%3540%燃料霧化利用真空或高壓噴嘴使汽油霧化使用高壓噴嘴使柴油霧化燃料特性燃點(diǎn)越高越好燃點(diǎn)越低越好燃燒過(guò)程混合燃燒（火焰?zhèn)鞑ィU(kuò)張燃燒火焰最高轉(zhuǎn)速7500rpm以上4500rpm左右廢氣溫度高低發(fā)動(dòng)機(jī)重量輕重前面我們?yōu)槟敿?xì)介紹了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史、發(fā)展以及其工作基本原理，接下來(lái)我們將深入介紹柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)，包括直接噴射 VS 間接噴

13、射及柱塞式噴射泵系統(tǒng) VS 共軌式噴射系統(tǒng)。 各種柴油系統(tǒng)比較：直接噴射 VS 間接噴射各種不同形式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)除排氣量的不同外，最大的差別在于其燃燒室及供油系統(tǒng)設(shè)計(jì)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)依燃燒室設(shè)計(jì)不同，可分為直接噴射(DI)式及間接噴射(IDI)式兩種，間接噴射又可分為預(yù)燃室型與渦流式型兩大類(lèi)。直接噴射式： 直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的缸頭燃燒室設(shè)計(jì)是平的，主燃燒室位于活塞上端鍛造成的特殊的凹陷空間內(nèi)，并經(jīng)過(guò)處于凹洞中央處的多孔型噴油嘴來(lái)完成迅速將燃油噴的之目的。直接噴射式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)將燃油直接注入氣缸中 優(yōu)點(diǎn)：燃燒室構(gòu)造簡(jiǎn)單且表面積較小，熱損失和耗油率低；缸頭構(gòu)造簡(jiǎn)單，受熱變形機(jī)會(huì)?。话l(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容易且不需預(yù)熱塞

14、；燃燒室表面積的容積率小，冷卻損失亦小。缺點(diǎn)：對(duì)燃油的可燃性級(jí)數(shù)的要求較高；需要較高的燃油噴射壓力；使用的多孔型噴油嘴價(jià)格較高；噴油嘴微小的衰退會(huì)大大影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能；因其氣流渦動(dòng)較弱，空氣的使用率較差，不適合在高轉(zhuǎn)速運(yùn)作。預(yù)燃室型間接噴射：預(yù)燃室位于主燃燒室上方，在燃燒沖程前期，噴油嘴將燃油噴入預(yù)燃室中產(chǎn)生局部燃燒，因而產(chǎn)生高溫高壓氣體。隨此壓力，剩余的燃油經(jīng)噴油嘴的油孔噴出并進(jìn)入主燃燒室中，然后與渦動(dòng)的空氣混合來(lái)完全燃燒。預(yù)燃室型發(fā)動(dòng)機(jī)，它的燃燒過(guò)程分兩階段完成，差別是在燃油與空氣的混合是利用從預(yù)燃室所噴出的氣流來(lái)完成。預(yù)燃式型間接噴射柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，先在預(yù)燃室內(nèi)點(diǎn)火，再點(diǎn)燃主燃燒室 優(yōu)點(diǎn)：因

15、燃油噴射壓力相對(duì)較低(80150bar)，燃油系統(tǒng)故障較率低且壽命較長(zhǎng)；對(duì)燃油可燃性級(jí)數(shù)要求較低；運(yùn)行較寧?kù)o且不易發(fā)生爆震；空氣與燃油的混合狀況較佳。缺點(diǎn)：缸頭構(gòu)造復(fù)雜；因預(yù)燃室的表面積容量大，所以冷卻損失亦較大；發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難且需預(yù)熱系統(tǒng)；需較大啟動(dòng)扭力，也就是需要高功率的啟動(dòng)馬達(dá)；耗油率較直接噴射式更高。渦流型間接噴射：渦流型在壓縮沖程期間，空氣流入渦流室，當(dāng)燃油噴入時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的渦動(dòng)效果，然后到達(dá)燃燒室。燃油點(diǎn)燃是借著噴入渦流室的燃油與空氣混合時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的循環(huán)而發(fā)生。在預(yù)燃室型式中，燃油僅局部被點(diǎn)燃，但在渦論室型式中，所有的燃油均被點(diǎn)燃。因此，渦流室的容積占整個(gè)燃燒室容積的7080%以上

16、。渦流室型式的燃燒特性介于直接噴射式與預(yù)燃室型式之間。渦流型間接噴射是介于直接噴射和預(yù)燃室型間接噴射之間的設(shè)計(jì) 優(yōu)點(diǎn)：燃油與空氣之混合狀況較佳，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與平均有效壓力可提升；具更低的噴射壓力；因發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍更廣，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平順。缺點(diǎn)：缸頭構(gòu)造復(fù)雜；熱效率較直接噴射式低；在低速時(shí)容易發(fā)生爆震；在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間需要預(yù)熱塞。已非昔日阿蒙！21世紀(jì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)詳解汽車(chē)之家 類(lèi)型：轉(zhuǎn)載 日期：2009/12/04 01:00 汽車(chē)探索 責(zé)任編輯：梁巍各種柴油系統(tǒng)比較：柱塞式噴射泵系統(tǒng) VS 共軌式噴射系統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式是將燃油噴入燃燒室中，并于燃燒室中之空氣混合來(lái)產(chǎn)生自燃。因此，為達(dá)最大性能

17、與平穩(wěn)運(yùn)行的情況，必須有適當(dāng)?shù)膰娪土颗c噴油時(shí)機(jī)。同時(shí)，在噴入燃油之時(shí)必須要讓燃油以霧化形式來(lái)噴出以獲取平順的燃燒效果。簡(jiǎn)單的說(shuō)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)必須在噴油量、噴油時(shí)間及燃油霧化三方面有準(zhǔn)確的控制。下面我們將介紹柱塞式噴射泵系統(tǒng)及共軌式噴射系統(tǒng)這兩種不同柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之供油系統(tǒng)。柱塞式噴射泵系統(tǒng)：柱塞式噴射泵系統(tǒng)為傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所采用之供油系統(tǒng)，因?yàn)槠渲圃旒夹g(shù)成熟成本低，目前仍廣為中大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用。其運(yùn)行方式是由供油泵將燃油自油箱吸至噴射泵內(nèi)，噴射泵內(nèi)有一凸輪軸，凸輪軸由發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)使得凸輪依發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)正時(shí)來(lái)壓動(dòng)控制各缸噴油壓力的柱塞，以建立燃油壓力，并將燃油藉由高壓油管輸送至各缸

18、噴油嘴，并將燃油注入汽缸內(nèi)，而噴油嘴的啟閉是由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸所控制。因?yàn)槭怯砂l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)噴射泵，所以燃油壓力會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不同而改變。柱塞式噴射泵系統(tǒng)雖廣為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用，但因?yàn)槠鋰娚浔檬且詸C(jī)械方式驅(qū)動(dòng)，無(wú)法依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀況提供精確的供油量；并且由于噴射泵至各缸的距離并不相同，使得輸送至各缸的燃油壓力不盡相同。這樣的缺陷會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的精致性，并增加噪音、排污及油耗。共軌式噴射系統(tǒng)： 新的共軌式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，具有控制精準(zhǔn)、重量輕等優(yōu)勢(shì)，能有效控制排放 共軌式噴射系統(tǒng)是由高壓泵將燃油加壓，并輸送至具有調(diào)壓閥的共享油軌中，再由噴油嘴將油軌中的燃油注入汽缸中。目前應(yīng)用于小型車(chē)及商旅車(chē)的共軌直

19、噴發(fā)動(dòng)機(jī)，是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(ECU)來(lái)控制高壓泵、調(diào)壓閥及噴油嘴等組件之運(yùn)作，使得燃油在極高的壓力下，仍能依據(jù)當(dāng)時(shí)之發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載及轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確地調(diào)整噴油量，讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，并且運(yùn)轉(zhuǎn)噪音及排污量都較傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)小了許多。并且噴油泵體積及重量也較柱塞式噴射泵小，減輕不少發(fā)動(dòng)機(jī)重量。了解汽車(chē)“心臟” 發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造詳解汽車(chē)要在道路上行駛必須先有動(dòng)力，而動(dòng)力的來(lái)源就是發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞是決定汽車(chē)行駛性能的最大因素。目前汽車(chē)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功能就是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)成熱能再轉(zhuǎn)成機(jī)械能，而機(jī)械能也就是一般所謂的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)在將燃料轉(zhuǎn)成動(dòng)力的過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)一定的工作程序，而且此程序是周而

20、復(fù)始連續(xù)不斷的循環(huán)。常見(jiàn)的車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)依種類(lèi)、大小及用途等等的不同而有許多的分類(lèi)方式。一、依工作循環(huán)方式：1、奧圖循環(huán)(Otto cycle)：使用在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。2、狄塞爾循環(huán)(Diesel cycle)：使用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。二、依使用燃料的種類(lèi)：1、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車(chē)、航空器。2、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車(chē)、船、發(fā)電機(jī)。3、重油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在船、發(fā)電機(jī)。4、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車(chē)。三、依冷卻方式分：1、氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)2、水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)四、依工作循環(huán)沖程分：1、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：二個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。2、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。五、依活塞運(yùn)動(dòng)的不同分：1、往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)

21、機(jī)(reciprocating engine)2、回轉(zhuǎn)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(rotary engine)六、依點(diǎn)火方式分：1、壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)2、火花塞點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)七、依氣缸數(shù)量分：1、單氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)2、多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)八、依氣缸排列方式分：1、直列式發(fā)動(dòng)機(jī)2、V型發(fā)動(dòng)機(jī)3、W型發(fā)動(dòng)機(jī)4、水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)行汽車(chē)產(chǎn)品上所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要為采用奧圖循環(huán)、以汽油為燃料的往復(fù)式活塞四沖程多氣缸自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)，依不同的排氣量與工程需求，有直列四缸、V型六氣缸等形式。各種型式的發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的零件，以及在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的次系統(tǒng)零組件，都非常的相似。接下來(lái)我們將為大家一一的介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)零件和次系統(tǒng)的原理及功能。 發(fā)動(dòng)機(jī)的

22、基本構(gòu)造缸徑、沖程、排氣量與壓縮比 發(fā)動(dòng)機(jī)是由凸輪軸、氣門(mén)、氣缸蓋、氣缸體、活塞、活塞連桿、曲軸、飛輪、油底殼等主要組件，以及進(jìn)氣、排氣、點(diǎn)火、潤(rùn)滑、冷卻等系統(tǒng)所組合而成。以下將分別介紹在汽車(chē)型錄的“發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格表”中常見(jiàn)的缸徑、沖程、排氣量、壓縮比、SOHC、DOHC等名詞。缸徑：氣缸體上用來(lái)讓活塞做運(yùn)動(dòng)的圓筒空間的直徑。沖程：活塞在氣缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離。一般將活塞在最靠近氣門(mén)時(shí)的位置定為起點(diǎn)，此點(diǎn)稱(chēng)為“上止點(diǎn)”；而將遠(yuǎn)離氣門(mén)時(shí)的位置稱(chēng)為“下止點(diǎn)”。排氣量：將氣缸的面積乘以沖程，即可得到氣缸排氣量。將氣缸排氣量乘以氣缸數(shù)量，即可得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量。以豐田花冠氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例：缸徑：79

23、.0mm，沖程：91.5mm，氣缸排氣量：448.5cc；發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量氣缸排氣量氣缸41794cc。壓縮比：最大氣缸容積與最小氣缸容積的比率。最小氣缸容積即活塞在上止點(diǎn)位置時(shí)的氣缸容積，也稱(chēng)為燃燒室容積。最大氣缸容積即燃燒室容積加上氣缸排氣量，也就是活塞位于下止點(diǎn)位置時(shí)的氣缸容積。豐田花冠壓縮比為10：1，其計(jì)算方式如下：氣缸排氣量：448.5cc，燃燒室容積：49.83cc；壓縮比(49.84448.5)：49.849.998：110：1。 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造凸輪軸與氣門(mén)凸輪軸：在一支軸上有許多宛如“蛋形”凸輪，其被安裝在氣缸蓋的頂部，用來(lái)驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣氣門(mén)和排氣氣門(mén)做開(kāi)啟與關(guān)閉的動(dòng)作。在凸輪軸的一

24、端會(huì)安裝一個(gè)傳動(dòng)輪，以鏈條或皮帶與位于曲軸上的傳動(dòng)輪連接。在以鏈條傳動(dòng)的系統(tǒng)中此傳動(dòng)輪為一齒輪；在以皮帶傳動(dòng)的系統(tǒng)中此傳動(dòng)輪為一具齒槽的皮帶輪。一般雙頂置凸輪軸(DOHC)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其進(jìn)氣和排氣的凸輪軸均掛上一個(gè)傳動(dòng)輪，由鏈條或皮帶直接帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。有些發(fā)動(dòng)機(jī)為了減少氣門(mén)夾角，而將凸輪軸的傳動(dòng)方式改變成以鏈條傳動(dòng)方式帶動(dòng)進(jìn)氣或排氣的凸輪軸，再藉由安裝在進(jìn)氣和排氣的凸輪軸上的齒輪以鏈條帶動(dòng)另外一支凸輪軸。豐田獨(dú)特的“TWIN CAM”設(shè)計(jì)方式，則是以鏈條或皮帶去帶動(dòng)位于進(jìn)氣或排氣的凸輪軸上的傳動(dòng)輪，之后再以安裝在進(jìn)氣和排氣的凸輪軸上的無(wú)間隙齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)另外一支凸輪軸。氣門(mén)：控制空氣進(jìn)出氣缸

25、的閥門(mén)。讓空氣或混合氣進(jìn)入的稱(chēng)為“進(jìn)氣氣門(mén)”。讓燃燒后的廢氣排出的稱(chēng)為“排氣氣門(mén)”。 發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造SOHC單凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸裝置在氣缸蓋頂部，而且只有一支凸輪軸，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為OHC (頂置凸輪軸，Over Head Cam Shaft)。凸輪軸透過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)做開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作。在每氣缸二氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)上還有一種無(wú)搖臂的設(shè)計(jì)方式，此方式是將進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)排在一直在線(xiàn)，讓凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門(mén)做開(kāi)閉的動(dòng)作。有VVL裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)則會(huì)透過(guò)一組搖臂機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)氣門(mén)做開(kāi)閉的動(dòng)作。 發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造DOHC雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 此種發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸蓋頂部裝置二支凸輪軸，由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門(mén)做開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作。僅有少

26、數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)是設(shè)計(jì)成透過(guò)搖臂去驅(qū)動(dòng)氣門(mén)做開(kāi)閉的動(dòng)作。有VVL裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)則會(huì)透過(guò)一組搖臂機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)氣門(mén)做開(kāi)閉的動(dòng)作。DOHC較SOHC的設(shè)計(jì)來(lái)得優(yōu)秀的主要原因有二：一是凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的直接性，使氣門(mén)有較佳的開(kāi)閉過(guò)程，而提升氣缸在進(jìn)氣和排氣時(shí)的效率；另一則是火花塞可以裝置在氣缸蓋中間的區(qū)域，使混合氣在氣缸內(nèi)部可以獲得更好、更平均的燃燒。 直列發(fā)動(dòng)機(jī) VS V型發(fā)動(dòng)機(jī) 直列發(fā)動(dòng)機(jī) 一如其名，直列發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列成一條直線(xiàn)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的所有氣缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，稱(chēng)為直列發(fā)動(dòng)機(jī)。以直列四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例，常見(jiàn)的標(biāo)示方式有二種，一是取與排列外型相似的I做標(biāo)示，就標(biāo)示為“I4”。另外一種則是以英

27、文Line做開(kāi)頭，而標(biāo)示為“Line 4”或“L6”以代表直列4氣缸或是直列6氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)之意。 V型發(fā)動(dòng)機(jī) 氣缸數(shù)增加，采用V型排列的發(fā)動(dòng)機(jī)可以有效減少發(fā)動(dòng)機(jī)提及，增加車(chē)內(nèi)空間。 發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸分別排列在二個(gè)平面上，此二個(gè)平面相互產(chǎn)生一個(gè)夾角。氣缸呈V型排列的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)因氣缸數(shù)量的不同，而有60、90、120度三種常見(jiàn)的角度。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列在兩個(gè)相交的V型平面上，則稱(chēng)為“W型發(fā)動(dòng)機(jī)”，而夾角為180度的發(fā)動(dòng)機(jī)則另外稱(chēng)為“水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)”。 可變氣門(mén)正時(shí)&可變長(zhǎng)度進(jìn)氣岐管 可變氣門(mén)正時(shí)： 曲軸經(jīng)由齒狀的傳動(dòng)裝置帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使氣門(mén)在做開(kāi)啟與關(guān)閉的動(dòng)作時(shí)會(huì)與曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于氣體

28、流動(dòng)的性質(zhì)會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的快慢而改變，如何使氣缸在不同的轉(zhuǎn)速下都能夠獲得良好的進(jìn)氣效率？為此必須改變氣門(mén)在開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)間。經(jīng)由安裝在凸輪軸前端的油壓裝置使凸輪軸可以另外做一小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，以使進(jìn)氣門(mén)在轉(zhuǎn)速升高時(shí)得以提早開(kāi)啟。 可變長(zhǎng)度進(jìn)氣岐管：為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在高、低轉(zhuǎn)速時(shí)能夠維持平穩(wěn)的進(jìn)氣效率，如何制造出長(zhǎng)度適合的進(jìn)氣管路就成了一件重要的課題。藉由在進(jìn)氣管路中設(shè)置閥門(mén)來(lái)使進(jìn)氣管路改變成長(zhǎng)、短二種路徑。以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要流速快、動(dòng)能大的氣流；并且在低轉(zhuǎn)速時(shí)供給發(fā)動(dòng)機(jī)適當(dāng)流量的空氣。這樣就能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)獲得較大的馬力，而在較低轉(zhuǎn)速時(shí)有較佳的油耗表現(xiàn)。尋找“罪魁禍?zhǔn)住痹斀獍l(fā)動(dòng)機(jī)爆

29、震的原因隨著汽車(chē)深入人們的日常生活，越來(lái)越多的用車(chē)問(wèn)題也暴露出來(lái)。發(fā)動(dòng)機(jī)爆震就是一個(gè)最近比較常見(jiàn)的問(wèn)題，很多對(duì)此不太了解的朋友聽(tīng)了這個(gè)詞，感到很困惑。甚至因此而放棄了某些自己喜愛(ài)的車(chē)型，如一位朋友很喜歡?？怂?，卻問(wèn)我它是否如網(wǎng)上盛傳的那樣容易發(fā)生爆震。 其實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震并不復(fù)雜，只要明確了爆震的原因就能夠?qū)ΠY下藥解決問(wèn)題，下面就同汽車(chē)探索一同來(lái)尋找這一“罪魁禍?zhǔn)住薄?何謂爆震 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)混合氣 (空氣與燃油充分的混合) 在進(jìn)氣行程進(jìn)入燃燒室后，活塞在壓縮行程時(shí)便將其壓縮，火花塞將高壓混合氣點(diǎn)燃后，其燃燒所產(chǎn)生的壓力則轉(zhuǎn)換成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒雖可以用三言?xún)烧Z(yǔ)簡(jiǎn)單的形容，但光是內(nèi)燃機(jī)的

30、燃燒研究，不知已造就了多少博、碩士論文，甚至許多學(xué)者、工程師窮其一生都在研究燃燒的學(xué)問(wèn)，所以要真正了解發(fā)動(dòng)機(jī)，是要花很多工夫的。右側(cè)高壓縮比設(shè)定，比較容易引起爆震，因此需要使用高辛烷值的燃油避免爆震 正是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒十分復(fù)雜，所以需要有相當(dāng)精確的設(shè)計(jì)與控制，稍有一點(diǎn)控制失誤或是失常，便會(huì)造成不正常燃燒，而“爆震”就是一種不正常燃燒。簡(jiǎn)單的說(shuō)，爆震是不正常燃燒所導(dǎo)致的燃燒室內(nèi)壓力失常。 爆震的原因 在說(shuō)到爆震原因前，我們先要了解兩件事。 第一， 混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒，其火焰是由點(diǎn)火點(diǎn)以“波”的方式向四周擴(kuò)散，所以從點(diǎn)火到油氣完全燃燒需要一段短暫的時(shí)間。 第二，油氣雖然需要靠火花塞點(diǎn)燃，但是過(guò)

31、于高溫、高壓的環(huán)境也會(huì)使油氣自燃。 一般的爆震是因?yàn)槿紵覂?nèi)油氣點(diǎn)火后，火焰尚未完全擴(kuò)散，遠(yuǎn)程未燃的油氣即因?yàn)楦邷鼗蚋邏憾匀?，其火焰與正規(guī)燃燒的火焰撞擊而產(chǎn)生極大壓力，使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不正常的敲擊。 造成爆震最主要有以下幾點(diǎn)原因：一、點(diǎn)火角過(guò)于提前： 為了使活塞在壓縮上止點(diǎn)結(jié)束后，一進(jìn)入動(dòng)力沖程能立即獲得動(dòng)力，通常都會(huì)在活塞達(dá)到上止點(diǎn)前提前點(diǎn)火 (因?yàn)閺狞c(diǎn)火到完全燃燒需要一段時(shí)間)。而過(guò)于提早的點(diǎn)火會(huì)使得活塞還在壓縮行程時(shí)，大部分油氣已經(jīng)燃燒，此時(shí)未燃燒的油氣會(huì)承受極大的壓力自燃，而造成爆震。二、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)度積碳： 發(fā)動(dòng)機(jī)于燃燒室內(nèi)過(guò)度積碳，除了會(huì)使壓縮比增大(產(chǎn)生高壓)，也會(huì)在積碳表面產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。三、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高： 發(fā)動(dòng)機(jī)在太熱的環(huán)境使得進(jìn)氣溫度過(guò)高，或是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)不良，都會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)高溫而爆震。四、空燃比不正確： 過(guò)于稀的燃料空氣混合比，會(huì)使得燃燒溫度提升，而燃燒溫度提高會(huì)