引擎基本構造及原理

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引擎基本構造及原理引擎作動的簡介

引擎是汽車的動力來源，它使燃料燃燒時產生的熱，轉變為機械能，推動車輛。汽車的燃料，通常是汽油與空氣的混合物，在引擎內多個密閉的汽缸中燃燒，因而有內燃機之名。

汽油與空氣在化油器裡混合後，輸人每個汽缸上部的燃燒室，這時汽缸內的活塞壓縮混合物，接著由火星塞在適當時間點火。混合物在燃燒時，迅速膨脹人推動活塞向下進行工作衝程。活塞在氣憤內上下往復的運動，推動曲軸，轉換為旋轉息動，再轉經離合器、變速策和最終傳動系統，把動力傳送至車輪，連接活塞和曲軸的裝置則是發動機連桿。

凸輪軸由曲軸帶動，操縱了每個汽缸上部的進氣門和排氣門，起動引擎的最初動力，由起動馬達所帶動，起動馬達和一個沿邊裝在飛輪上的起動環連接。飛輪是一個很重的大圓盤，用螺栓緊銷在曲軸的一端。起動馬達與飛輪咬合，由電瓶本身的電能動飛輪及曲軸，再起活塞和連桿，使活塞在汽缸內上下運動。

飛輪減輕了活塞的動力衝擊，使曲軸轉動較平順。因為內燃機產生熱量很大，金屬零件如果無冷卻系統，就會卡住。大部分用汽車用水冷卻，水在引擎上稱為水套的導管內流通，熱水流經散熱器（水箱），把熱分散到空氣中，這種散熱作用由一座風扇將它加強，將冷空氣推送入水箱通體。

另有不少的汽車，即引裝在尾部的(後置引擎)，用空氣冷卻方式（早期金龜車為其代表作），空氣流經汽缸蓋上的散熱片，產生冷卻效果。因為散熱片增加了汽缸蓋與空氣的接觸面。

為了防止磨損和過熱，引擎具有潤滑系統，潤滑油儲存在引擎體下部，經由油泵浦傳送到各部。


引擎之內部構造

引擎結構一定要堅實而穩固，才足以承受施於曲軸軸承和內部其他各機件的巨大載荷。引擎由兩個主要的部分構成：上部是汽缸蓋，下部是汽缸體，汽缸體還包括曲軸總成，兩者通常都用鑄鐵製造，但是也有以鋁為材料的，因為鋁質量較輕，又有良好的散熱性能。

幾乎所有的現代引擎，都把氣門一併裝在汽缸蓋上，那是人們所熟知稱之為頂置氣門引擎(OHV)，在汽缸蓋內每個汽缸都有一個燃燒室和兩個分別作進氣與排氣的氣門。

汽缸經一組氣門（進氣門）吸入汽油空氣的混合物，把燃燒後的廢氣，由另一組氣門（排氣門）排出，汽缸蓋上有運轉機構，控制進氣門和排氣門。通常汽缸體與曲軸箱合而為一，這一部分包括汽缸及與連桿、活塞相連的曲軸，可能也包括凸輪軸；凸輪軸控制進氣門與排氣的開與關。除此之外還有凸輪軸裝配在汽缸蓋上（現代引擎常用的設計），稱為頂置凸輪引擎(OHC)。

汽缸蓋和汽缸體內都有管道，稱為水套，冷卻水在其中流通，使引擎的溫度降低。汽缸體下部是貯油槽，用來儲存潤滑油，由鋼片、鋁或鎂鑄造成，以螺栓固定在曲軸箱下方。通常在氣門的傳動機構上方，也裝有用同樣材料做的罩子，用以防塵並做油封。



燃料的燃燒

汽油和空氣混合後燃燒後產生熱能，熱能由引的活塞、連桿與曲軸，轉換成機械能。一部引擎的效率，以熱能變成有用動能的多少而定。汽缸能吸入的汽油與空氣混合物越多，壓縮比率越大，引擎產生的比功率也就越大。

汽缸內氣體容積壓縮前後的比較，以壓縮比率表示，普通汽車的壓縮比約為九比一，也就是說氣體在汽缸內壓縮後的容積是原來容積的九分之一。壓縮的混合氣體，經火花星點火之後，迅速燃燒，但應該是在活塞頂上均勻地進行，不能任它爆燃。如果汽缸的壓縮比率太高，超過所用汽油的等級，則會妨害級進式燃燒，而離火星塞較遠的一些混合物，會猛烈爆炸或爆燃，這是所謂爆震和敲缸。這種爆震，除了會損耗很多能量，還會造成引擎過熱，如果行常如此，引擎機件就會損壞。

預先點火也會引致喪失效率和引擎過熱，所謂預先點火，是火星塞在定時點前先發生點火現象，火星塞損壞或不適當，都有可能造成這種現象。這也可能因為燃燒室內積碳的溫度太高和持續受熱所致，敲缸和提前點火都會使引擎嚴重損壞，並且減低引擎效能。

一般汽車引擎是四行程或稱鄂圖循環，即活塞每進行四個衝程才有一次工作衝程，曲軸轉一次，活塞下移一次作進氣和上升一次進行壓縮衝程，接著的一轉，活塞在工作衝程期間下移，跟著再上升排氣，排出燃燒後的廢氣。每次循環中，與排氣門各只需開關一次，所以操縱氣門的凸輪軸，只需以曲軸轉速的一半運轉，每一次四行程循環，曲軸共轉動二次。



進氣、排氣門同時開啟以加速混合氣流動

活塞上下往復運動帶動氣門開關，照推想應該是活塞運行到最高或最低位置時，氣門才開關，但是進氣、排氣門開關都有時間上重疊現象。排氣門在活塞下移到衝程下死點前打開，而在升至頂部之後才打開；進氣門則在活塞升至頂部前先開，到達衝程下死點之後才關閉。在進氣排氣門重疊開啟時間裡，不同氣體進出氣憤的動量有助於排出全部廢氣，以利吸入汽油和空氣混合物，一般稱為氣門的「早開晚關」。



汽缸點火順序

與曲軸結合稱為曲柄臂的部分，是用來盡量使曲軸平衡的，並用以確保點火衝程勻稱如恆。如果一座四缸引擎，點火的順序是1-2-3-4的話，曲軸及引擎架，必須抵受相當大的震動和應力，如果點火順序是1-2-4-3或1-3-4-2的話，此種應力即可減至最小，可以使機件更為耐用。

伟_弟弟^^

好仔细哦~~~
谢谢楼主分享~~~
em0011

Ellison

谢谢搂主的分析。。。好仔细地说赞