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1、发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机-燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意: 1内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。 2同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽车不用蒸汽机。 相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往
2、复式的内燃机。 二、燃烧是是关键汽车的发动动机一般般都采用用4冲程程。(马马自达的的转子发发动机在在此不讨讨论,汽汽车画报报曾做过过介绍) htttp:/hii.baaiduu.coom/lleonnhouu4冲程程分别是是:进气气、压缩缩、燃烧烧、排气气。完成成这4个个过程,发发动机完完成一个个周期(2圈)。 理理解4冲冲程活塞塞,它由由一个活活塞杆和和曲轴相相联,过过程如下下 1活塞在在顶部开开始,进进气阀打打开,活活塞往下下运动,吸吸入油气气混合气气 2活塞往往顶部运运动来压压缩油气气混合气气,使得得爆炸更更有威力力。 33当活活塞到达达顶部时时,火花花塞放出出火花来来点燃油油气混合合气
3、,爆爆炸使得得活塞再再次向下下运动。 4活活塞到达达底部,排排气阀打打开,活活塞往上上运动,尾尾气从汽汽缸由排排气管排排出。 注意:内燃机机最终产产生的运运动是转转动的,活活塞的直直线往复复运动最最终由曲曲轴转化化为转动动,这样样才能驱驱动汽车车轮胎。 htttp:/hii.baaiduu.coom/lleonnhouu三、汽缸数数发动机的核核心部件件是汽缸缸,活塞塞在汽缸缸内进行行往复运运动,上上面所描描述的是是单汽缸缸的运动动过程,而而实际应应用中的的发动机机都是有有多个汽汽缸的(44缸、66缸、88缸比较较常见)。我我们通常常通过汽汽缸的排排列方式式对发动动机分类类:直列列、V或或水平对
4、对置(当当然现在在还有大大众集团团的W型型,实际际上是两两个V组组成)。不不同的排排列方式式使得发发动机在在顺滑性性、制造造费用和和外型上上有着各各自的优优点和缺缺点,配配备在相相应的汽汽车上。 见下图图四、排量混合气的压压缩和燃燃烧在燃燃烧室里里进行,活活塞往复复运动,你你可以看看到燃烧烧室容积积的变化化,最大大值和最最小值的的差值就就是排量量,用升升(L)或或毫升(CCC)来来度量。汽汽车的排排量一般般在1.5L4.00L之间间。每缸缸排量00.5LL,4缸缸的排量量为2.0L,如如果V型型排列的的6汽缸缸,那就就是V66 3.0升。一一般来说说,排量量表示发发动机动动力的大大小。所所以增
5、加加汽缸数数量或增增加每个个汽缸燃燃烧室的的容积可可以获得得更多的的动力。五、发动机机的其他他部分凸轮轴:控控制进气气阀和排排气阀的的开闭 火花塞塞:火花花塞放出出火花点点燃油气气混合气气,使得得爆炸发发生。火火花必须须在适当当的时候候放出。 阀 门门:进气气、出气气阀分别别在适当当的时候候打开来来吸入油油气混合合气和排排出尾气气。在压压缩和燃燃烧时,这这两个阀阀都是关关闭的,来来保证燃燃烧室的的密封。 活塞环环:在气气缸壁和和活塞中中提出密密封: 11防止止在压缩缩和燃烧烧时油气气混合气气和尾气气泄漏进进润滑油油箱。 22防止止润滑油油进入汽汽缸内燃燃烧。 大大多“烧机油油”的汽车车就是因因
6、为发动动机太旧旧,活塞塞环不再再密封引引起的(尾尾气管冒冒青烟) htttp:/hii.baaiduu.coom/lleonnhouu活 塞塞 杆:连接活活塞环和和曲轴,使使得活塞塞和曲轴轴维持各各自的运运动。 润滑油油槽:包包围着曲曲轴,里里面有相相当数量量的油。变速箱的基基本工作作原理一、变速箱箱的作用用 发动机机的物理理特性决决定了变变速箱的的存在。首首先,任任何发动动机都有有其峰值值转速;其次,发发动机最最大功率率及最大大扭矩在在一定的的转速区区出现。比比如,发发动机最最大功率率出现在在55000转。变变速箱可可以在汽汽车行驶驶过程中中在发动动机和车车轮之间间产生不不同的变变速比,换换
7、档可以以使得发发动机工工作在其其最佳的的动力性性能状态态下。理理想情况况下,变变速箱应应具有灵灵活的变变速比。无无级变速速箱(CCVT)就就具有这这种特性性,可以以较好的的发挥发发动机的的动力性性能。二、CVTT无级变速箱箱有着连连续的变变速比。其其一直因因为价格格、尺寸寸及可靠靠性的关关系而没没有大量量装备汽汽车。现现在,改改进的设设计使得得CVTT的使用用已比较较普遍。 下下图为国国产AUUDI 2.88 CVVT 变速箱通过过离合器器与发动动机相连连,这样样,变速速箱的输输入轴就就可以和和发动机机达到同同步转速速 下为为奔驰CC级Spportt Cooupee 6速速手动变变速箱一个5档
8、的的变速箱箱提供55种不同同的变速速比,在在输入轴轴和输出出轴间产产生转速速差。见见下表:三、简单的的变速箱箱模型为了更好的的理解变变速箱的的工作原原理,下下面让我我们先来来看一个个2档变变速箱的的简单模模型,看看看各部部分之间间是如何何配合的的:htttp:/hhi.bbaiddu.ccom/leoonhoou输入轴(绿绿色)通通过离合合器和发发动机相相连,轴轴和上面面的齿轮轮是一个个部件。 轴和齿齿轮(红红色)叫叫做中间间轴。它它们一起起旋转。轴轴(绿色色)旋转转通过啮啮合的齿齿轮带动动中间轴轴的旋转转,这时时,中间间轴就可可以传输输发动机机的动力力了。 轴(黄黄色)是是一个花花键轴,直直
9、接和驱驱动轴相相连,通通过差速速器来驱驱动汽车车。车轮轮转动会会带着花花键轴一一起转动动。 齿齿轮(蓝蓝色)在在花键轴轴上自由由转动。在在发动机机停止,但但车辆仍仍在运动动中时,齿齿轮(蓝蓝色)和和中间轴轴都在静静止状态态,而花花键轴依依然随车车轮转动动。 齿齿轮(蓝蓝色)和和花键轴轴是由套套筒来连连接的,套套筒可以以随着花花键轴转转动,同同时也可可以在花花键轴上上左右自自由滑动动来啮合合齿轮(蓝蓝色)。 1档 挂进进1档时时,套筒筒就和右右边的齿齿轮(蓝蓝色)啮啮合。见见下图:如图所示,输输入轴(绿绿色)带带动中间间轴,中中间轴带带动右边边的齿轮轮(蓝色色),齿齿轮通过过套筒和和花键轴轴相连
10、,传传递能量量至驱动动轴上。在在这同时时,左边边的齿轮轮(蓝色色)也在在旋转,但但由于没没有和套套筒啮合合,所以以它不对对花键轴轴产生影影响。 当当套筒在在两个齿齿轮中间间时(第第一张图图所示),变变速箱在在空挡位位置。两两个齿轮轮都在花花键轴上上自由转转动,速速度是由由中间轴轴上的齿齿轮和齿齿轮(蓝蓝色)间间的变速速比决定定的。 htttp:/hii.baaiduu.coom/lleonnhouu四、真正的的变速箱箱如如今,55档手动动变速箱箱应用已已经很普普遍了,以以下是其其模型。换档杆通过过三个连连杆连接接着三个个换档叉叉,见下下图在换挡杆的的中间有有个旋转转点,当当你拨入入1档时时,实
11、际际上是将将连杆和和换档叉叉往反方方向推。你左右移动动换档杆杆时,实实际上是是在选择择不同的的换档叉叉(不同同的套筒筒);前前后移动动时则是是选择不不同的齿齿轮(蓝蓝色)hhttpp:/m/leeonhhou倒档 通过过一个中中间齿轮轮(紫色色)来实实现。如如图所示示,齿轮轮(蓝色色)始终终朝其他他齿轮(蓝蓝色)相相反的方方向转动动。因此此,在汽汽车前进进的过程程中,是是不可能能挂进倒倒档的,套套筒上的的齿和齿齿轮(蓝蓝色)不不能啮合合,但是是会产生生很大的的噪音。同步装置同步是使得得套筒上上的齿和和齿轮(蓝蓝色)啮啮合之前前产生一一个摩擦擦接触,见见下图齿轮(蓝色色)上的的锥形凸凸出刚好好卡进套套筒的锥锥形缺口口,两者者之间的的摩擦力力使得套套筒和齿齿轮(蓝蓝色)同同步,套套筒的外外部滑动动,和齿齿轮啮合合。 汽汽车厂商商制造变变速箱时时有各自自的实现现方式,这这里介绍绍的是一一个基本本的概念念!