汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些類型?
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)類型多樣,常見(jiàn)的分類方式有按燃料類型、進(jìn)氣系統(tǒng)工作方式、活塞運(yùn)動(dòng)方式、氣缸排列型式、氣缸數(shù)目、冷卻方式、沖程數(shù)以及燃油供應(yīng)方式等。按燃料分有柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等;進(jìn)氣方式有自然吸氣、渦輪增壓等;活塞運(yùn)動(dòng)方式包含往復(fù)活塞式與旋轉(zhuǎn)活塞式;氣缸排列有直列、V型等;按數(shù)目有單缸、多缸;冷卻方式有風(fēng)冷、水冷;沖程數(shù)有四沖程、二沖程;燃油供應(yīng)有化油器、電噴等。
按燃料類型劃分,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)最為常見(jiàn)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)功率較大,經(jīng)濟(jì)性出色,能為車輛提供強(qiáng)勁的扭矩輸出,常用于一些對(duì)動(dòng)力和載貨能力有較高要求的商用車以及部分硬派越野車上 ,在長(zhǎng)途運(yùn)輸和復(fù)雜路況行駛中發(fā)揮著重要作用。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)則轉(zhuǎn)速較高,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)更為輕快,廣泛應(yīng)用于各類乘用車,能為駕駛者帶來(lái)更為靈敏的動(dòng)力響應(yīng)。
進(jìn)氣系統(tǒng)工作方式方面,自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)依靠大氣壓力將空氣“吸”入氣缸,進(jìn)氣過(guò)程平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,維護(hù)成本較低,像本田雅閣等經(jīng)典車型都曾搭載過(guò)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),它能給駕駛者帶來(lái)線性且穩(wěn)定的動(dòng)力體驗(yàn)。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)則利用渦輪增壓器,將空氣強(qiáng)制壓入氣缸,使更多的空氣與燃油混合燃燒,從而產(chǎn)生更大的動(dòng)力。寶馬3系就是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的代表車型之一,這種發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速就能輸出較大扭矩,讓車輛在加速時(shí)更有沖勁。機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)引擎輸出的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)增壓器工作,工作狀態(tài)穩(wěn)定,動(dòng)力輸出較為線性,紅旗H9就采用過(guò)機(jī)械增壓技術(shù),能在保證動(dòng)力強(qiáng)勁的同時(shí),帶來(lái)順暢的駕駛感受。雙增壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合了兩種增壓方式,有雙渦輪增壓和混合式雙增壓等形式,在不同的速度區(qū)間都能有較好的增壓效果,奔馳S600等車型使用的雙增壓發(fā)動(dòng)機(jī),兼顧了低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速的動(dòng)力需求,提供了極致的動(dòng)力性能。
活塞運(yùn)動(dòng)方式上,往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)最為常見(jiàn),活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),進(jìn)而輸出動(dòng)力,這種運(yùn)動(dòng)方式結(jié)構(gòu)成熟,應(yīng)用廣泛。旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)也就是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),是一種較為獨(dú)特的發(fā)動(dòng)機(jī)類型,它的三角活塞在氣缸內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),相比傳統(tǒng)往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸小巧,運(yùn)轉(zhuǎn)平順,但是制造成本高,耐用性較差。
氣缸排列型式也是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要分類依據(jù)。直列發(fā)動(dòng)機(jī)所有氣缸按同一角度肩并肩排成一個(gè)平面,這種排列方式使得缸體和曲軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,而且維修保養(yǎng)相對(duì)方便,多見(jiàn)于一些普通轎車,像寶馬、奔馳等品牌的部分轎車就有使用直列發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)將氣缸分成兩組,呈V字形排列,其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的高度和長(zhǎng)度尺寸小,在有限的發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間內(nèi)可以布置更多的氣缸,從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,常出現(xiàn)在高端超級(jí)跑車上,獨(dú)特的V型排列也讓發(fā)動(dòng)機(jī)的聲浪更加迷人。W型發(fā)動(dòng)機(jī)是德國(guó)大眾專屬技術(shù),由兩個(gè)小V形組成大V形,這種設(shè)計(jì)可節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間,能在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較大的排量和功率輸出,常用于賓利等豪車品牌。水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)兩排氣缸夾角為180度,水平對(duì)置排列,它最大的優(yōu)勢(shì)在于重心低,能有效提升車輛的操控穩(wěn)定性,運(yùn)轉(zhuǎn)平順性也非常好,保時(shí)捷是主要制造商之一。
按氣缸數(shù)目不同,現(xiàn)代汽車多采用三缸、四缸、六缸、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。三缸發(fā)動(dòng)機(jī)一般用于小型汽車和部分大型掀背車,由于氣缸數(shù)量較少,其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低,且具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性,但在運(yùn)轉(zhuǎn)平順性上可能不如多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)是目前汽車市場(chǎng)上最為常見(jiàn)的配置,它在動(dòng)力輸出、運(yùn)轉(zhuǎn)平順性和成本之間達(dá)到了較好的平衡,能滿足大多數(shù)消費(fèi)者日常使用需求。六缸發(fā)動(dòng)機(jī)通常用于高端車型或一些追求動(dòng)力的跑車上,相比四缸發(fā)動(dòng)機(jī),六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出更為充沛,運(yùn)轉(zhuǎn)也更加平穩(wěn)。八缸、十缸甚至十二缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)則是超級(jí)跑車的專屬配置,它們能爆發(fā)出驚人的動(dòng)力,帶來(lái)極致的速度體驗(yàn)。
冷卻方式上,水冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻,工作可靠,冷卻效果好,通過(guò)冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)帶走熱量,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)則是利用空氣流動(dòng)來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,但冷卻效果相對(duì)有限,一般應(yīng)用于一些對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱要求不高的小型車輛或特定用途的車輛上。
沖程數(shù)方面,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用四沖程內(nèi)燃機(jī),其工作過(guò)程包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程,周而復(fù)始地將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。二沖程內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,一個(gè)工作循環(huán)只需要兩個(gè)沖程,但由于其燃油經(jīng)濟(jì)性較差、排放污染較大等缺點(diǎn),在現(xiàn)代汽車上應(yīng)用較少。
燃油供應(yīng)方式從早期的化油器發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展到如今的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)以及缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)?;推靼l(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)化油器將汽油霧化后與空氣混合進(jìn)入氣缸,這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但燃油霧化效果和控制精度相對(duì)較差。電噴發(fā)動(dòng)機(jī)則利用電子控制系統(tǒng)精確控制噴油時(shí)機(jī)和噴油量,能更好地適應(yīng)不同的工況,提高燃油效率和降低排放。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步將噴油嘴安裝在氣缸內(nèi),直接向燃燒室內(nèi)噴油,使燃油與空氣的混合更加均勻,燃燒更加充分,能有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性。
總之,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的各種類型都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,這些不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)共同構(gòu)成了豐富多彩的汽車動(dòng)力世界,滿足了人們?cè)诓煌枨蠛推孟聦?duì)汽車的選擇。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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