汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

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qiche fadongji
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)
automotive engine

   用作汽車動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。絕大多數(shù)汽車使用以汽油或輕質(zhì)柴油為燃料的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。汽車主要用于運(yùn)輸，要求有質(zhì)小、輕巧、省燃料、適應(yīng)性好且可靠耐用的動(dòng)力裝置。汽油機(jī)升功率(每升氣缸排量的功率)高，比質(zhì)量（每單位功率的質(zhì)量）小，起動(dòng)方便，振動(dòng)和噪聲小，用于絕大部分轎車和輕型貨車、部分中型客車和貨車。柴油機(jī)燃料消耗率低，大修里程長，用于重型汽車和大部分中型貨車，也用于客車。由于能源關(guān)系，柴油機(jī)的使用范圍不斷擴(kuò)大。表[汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)]內(nèi)列出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)。
   使用狀況  汽車的使用條件復(fù)雜：在城市中，起動(dòng)、變速、制動(dòng)頻繁，發(fā)動(dòng)機(jī)常在低速、怠速和部分負(fù)荷下工作；在山區(qū)和不良道路上，發(fā)動(dòng)機(jī)以滿負(fù)荷、低速或中速運(yùn)轉(zhuǎn)；在高速公路上，發(fā)動(dòng)機(jī)以較高負(fù)荷持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。貨車發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率一般高于轎車，但除重型汽車外，仍以部分負(fù)荷工作的時(shí)間為多，因此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)升功率、活塞平均速度等都比較高。
   特性要求  汽車發(fā)動(dòng)機(jī)要求有較大的扭矩和轉(zhuǎn)速儲備系數(shù)。較大的扭矩儲備系數(shù)使汽車在一定的變速檔位下行駛時(shí)對外部阻力變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，有利于提高汽車平均速度和經(jīng)濟(jì)性。較大的轉(zhuǎn)速儲備系數(shù)使汽車可以在較大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不換檔行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)低速區(qū)扭矩特性應(yīng)平緩，以利于起動(dòng)加速和低速穩(wěn)定行駛。適當(dāng)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位，改善進(jìn)氣、燃燒、供油系統(tǒng)，可以得到較理想的扭矩特性。為使汽車有較好的燃料經(jīng)濟(jì)性，要求發(fā)動(dòng)機(jī)在常用轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的燃料消耗率低而且變化小。
   結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)采用四沖程水冷式，小型汽車也有用風(fēng)冷式的。汽油機(jī)排量小于 2.5升的常用直列4缸，少數(shù)有臥式對置氣缸的；排量為 2.5～6升的用6缸直列式，少量有用V型6缸或8缸；柴油機(jī)多數(shù)為直列 6缸，180千瓦以上則用V型。客車因布置關(guān)系有用臥式直列 6缸的。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的外形尺寸和總體布置以及進(jìn)排氣管、化油器、噴油泵的位置等都要適應(yīng)汽車的總體布置。各個(gè)需要調(diào)整、保養(yǎng)、維修的部分都應(yīng)當(dāng)便于操作。
   發(fā)展趨勢  在可預(yù)見的將來，汽車仍將以往復(fù)活塞式汽油機(jī)、柴油機(jī)為主要?jiǎng)恿C(jī)。其燃料除汽油、柴油外，還研究使用醇類、由煤液化制成的液體燃料，以及天然氣、氫氣等氣體燃料。汽車用汽油機(jī)和柴油機(jī)向高速、強(qiáng)化、質(zhì)小和輕巧的方向發(fā)展，將更多地采用廢氣渦輪增壓和短沖程，齒形皮帶傳動(dòng)的頂置凸輪機(jī)構(gòu)，采用短活塞、油冷活塞、嵌耐熱鑄鐵環(huán)槽活塞和大量輕金屬零件，較小功率的汽油機(jī)采用鋁合金壓鑄機(jī)體。
   對排氣中有害成分的嚴(yán)格限制直接影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。為了降低有害成分，采用分層燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)、廢氣再循環(huán)以及鉑、鈀合金的排氣接觸反應(yīng)器等，但這些措施使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降而制造成本和燃料消耗率則略有增加。
   聯(lián)邦德國的F.汪克爾于20世紀(jì)50年代制成的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，零件少、結(jié)構(gòu)緊湊、平衡好，曾一度被認(rèn)為可以取代往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，但由于燃料消耗率較高、低速性能不佳等原因，尚僅有極少數(shù)轎車采用。
   高容量蓄電池的研制如能取得顯著成果，蓄電池電動(dòng)機(jī)有可能發(fā)展成為重要的汽車動(dòng)力機(jī)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　孫凱南