發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)名詞解釋
活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)的空之間的容積稱為氣缸排量。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有幾個(gè)氣缸,所有氣缸的工作容積之和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。
扭矩是使物體旋轉(zhuǎn)的力。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的扭矩。在功率不變的情況下,與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成反比。速度越快,扭矩越小,反之亦然,反映了汽車在一定范圍內(nèi)的承載能力。
壓縮比是發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣被壓縮的程度,用壓縮前氣缸總?cè)莘e與壓縮后氣缸容積(即燃燒室容積)的比值來表示。壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)性能密切相關(guān)。通常低壓壓縮比是指10以下的壓縮比,10以上的高壓縮比。相對(duì)而言,壓縮比越高,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越大,但對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部技術(shù)、燃燒精度、油品質(zhì)量的要求也越高。
多點(diǎn)噴射汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴裝置一般由燃油噴射電路、傳感器組和電子控制單元三部分組成。如果噴油器安裝在原化油器位置,即整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)只有一個(gè)汽油噴射點(diǎn),這就是單點(diǎn)電噴;如果將噴油器安裝在各缸的進(jìn)氣管上,即從多處(至少每個(gè)缸有一個(gè)噴射點(diǎn))將汽油噴入缸內(nèi),這就是多點(diǎn)噴射。
多氣門傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸大多有一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門。這種兩閥式氣門機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,并且其制造成本低。對(duì)于輸出功率要求不高的普通發(fā)動(dòng)機(jī),可以獲得滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和扭矩性能。大排量大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該采用多氣門技術(shù)。最簡(jiǎn)單的多氣門技術(shù)是三氣門結(jié)構(gòu),即在一進(jìn)一排兩氣門結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)進(jìn)氣門。近年來,世界各大汽車公司新開發(fā)的汽車大多采用四氣門結(jié)構(gòu)。在四氣門氣門機(jī)構(gòu)中,每個(gè)氣缸有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。四氣門結(jié)構(gòu)可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣效率,大部分新車都采用了四氣門技術(shù)。
頂置凸輪軸(OHC)發(fā)動(dòng)機(jī)有三種類型的凸輪軸安裝位置:下、中和頂置。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高,所以每分鐘能轉(zhuǎn)5000多轉(zhuǎn)。為了保證進(jìn)排氣效率,進(jìn)氣門和排氣門是倒置的,也就是頂置氣門裝置。該裝置可應(yīng)用于凸輪軸的三種安裝形式。但如果采用下置或中置凸輪軸,由于氣門與凸輪軸距離較遠(yuǎn),需要?dú)忾T挺桿、挺桿等輔助部件,導(dǎo)致氣門傳動(dòng)部件較多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,發(fā)動(dòng)機(jī)體積大,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易產(chǎn)生噪音,而頂置凸輪軸可以改變這種現(xiàn)象。因此,現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用頂置凸輪軸,布置在發(fā)動(dòng)機(jī)上方,縮短了凸輪軸與氣門的距離,省略了氣門挺柱和挺桿,簡(jiǎn)化了凸輪軸與氣門之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊。更重要的是,這種安裝方式可以降低整個(gè)系統(tǒng)的往復(fù)質(zhì)量,提高傳動(dòng)效率。根據(jù)凸輪軸的數(shù)量可以分為兩種:單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)。因?yàn)橹懈叨似嚢l(fā)動(dòng)機(jī)一般都布置有多個(gè)氣門和V型氣缸,需要使用雙凸輪軸分別控制進(jìn)氣門和排氣門,所以很多名牌發(fā)動(dòng)機(jī)都采用雙頂置凸輪軸。
可變氣門正時(shí)曲軸通過齒形傳動(dòng)裝置帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn),這樣氣門在開啟和關(guān)閉時(shí)會(huì)與曲軸的旋轉(zhuǎn)角度形成一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。氣體流量將隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化。如何讓氣缸在不同轉(zhuǎn)速下都有良好的進(jìn)氣效率?因此,有必要改變閥門的開啟和關(guān)閉時(shí)間。通過安裝在凸輪軸前端的油壓裝置,凸輪軸可以做一些額外的小角度轉(zhuǎn)動(dòng),這樣在轉(zhuǎn)速升高時(shí),進(jìn)氣門可以提前開啟。
可變長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在高低速時(shí)保持穩(wěn)定的進(jìn)氣效率,如何制作一根長(zhǎng)度合適的進(jìn)氣管成為一個(gè)重要的課題。通過在進(jìn)氣管道中設(shè)置閥門,可以將進(jìn)氣管道變?yōu)殚L(zhǎng)路徑和短路徑,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高流速、大動(dòng)能的氣流需求;并以低速向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)適當(dāng)流量的空氣體。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)可以獲得更大的馬力,在低速時(shí)有更好的油耗表現(xiàn)。
EGR-廢氣再循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷(節(jié)氣門開度)、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度進(jìn)行控制,使廢氣中的少量廢氣進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng),與混合氣混合后進(jìn)入氣缸參與燃燒。少量廢氣進(jìn)入缸內(nèi)參與混合氣的燃燒,使燃燒時(shí)缸內(nèi)溫度降低。因?yàn)樵诟邷睾透谎醯臈l件下產(chǎn)生NOx(氮氧化物),所以抑制了NOx的產(chǎn)生,從而降低了廢氣中NOx的含量。但是過多的廢氣再循環(huán)會(huì)影響混合氣的點(diǎn)火和性能,從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷和冷機(jī)時(shí),再循環(huán)的廢氣會(huì)明顯影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷、冷機(jī)時(shí),電腦控制廢氣不參與再循環(huán),避免發(fā)動(dòng)機(jī)性能受到影響;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過一定轉(zhuǎn)速、負(fù)荷,達(dá)到一定溫度時(shí),計(jì)算機(jī)控制少量廢氣參與再循環(huán)。而且,參與再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度和廢氣溫度而變化,以實(shí)現(xiàn)廢氣中最低的NOx。
三元催化轉(zhuǎn)化器是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的外部?jī)艋b置。它可以將汽車尾氣中的CO、HC、NOx等有害氣體通過氧化還原轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳、水和氮?dú)狻R驗(yàn)檫@種催化劑可以同時(shí)將廢氣中的三種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),所以稱為三元。三元催化器的工作原理是:當(dāng)高溫汽車尾氣通過凈化裝置時(shí),三元催化器中的凈化劑會(huì)增強(qiáng)CO、HC、NOx的活性,使它們發(fā)生一定的氧化還原化學(xué)反應(yīng),其中CO在高溫下被氧化成無色無毒的二氧化碳?xì)怏w;HC化合物在高溫下被氧化成水和二氧化碳;NOx被還原成氮?dú)夂脱鯕?。三種有害氣體變成無害氣體,可以凈化汽車尾氣。
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