姜锡辉 王心毅 傅 博
汽车发动机发展论述
姜锡辉 王心毅 傅 博
(沈阳理工大学)
进入二十一世纪之后,我国的汽车制造业得到了飞速发展,汽车的保有量也是以惊人的速度增长,呈现出一片大好的形式。而汽车发展的关键则是汽车的发动机,作为汽车的动力系统,发动机性能的好坏,将直接影响着其在市场上的竞争力,对于汽车的长远发展起着至关重要的作用。本文主要介绍了汽车发动机的类别、工作原理及发展情况。
汽车;发动机;工作原理;发展
目前,汽车已经成为了人们出行的最普遍的交通工具,而在汽车保有量庞大的我国,更是如此,而很多的国外汽车企业,也是看好了我国在汽车行业的市场,因此纷纷入驻中国,希望能在潜力巨大的市场中分一杯羹,而我国在汽车制造技术上与国外相比,还是存在一些差距的,因此为保障我国国产汽车的市场竞争力,必须加大对汽车制造技术的研发力度,而汽车发动机做为汽车的动力系统,对汽车的安全、节能、环保等方面具有直接的影响,良好的发动机,会为企业在市场的竞争中博得一席之地,因此,致力于对发动机的研发,对我国汽车行业的发展具有重大意义。
汽车发动机在汽车的发展历程中,逐渐根据不同的情况,演变出多种类型,大致上可以分为以下几种,首先从工作循环冲程数方面,可以分为二冲程和四冲程发动机,而从燃料使用种类上则可以划分为,柴油、汽油、天然气等发动机,另外从气缸的角度分析,又可分为单缸、两缸及多缸发动机,也可从其位置,划分为前置发动机、中置发动机及后置发动机,不同种类的发动机有着各自不同的功能特性,可以满足不同地域、不同人群的不同需求。
发动机是汽车的心脏,是一个能量转换站,主要是将燃料置于密闭的气缸内,通过气体的膨胀,推动活塞运动,使热能转化为机械能。发动机具有复杂的结构,无论是哪种类型发动机,都必须依靠其内部多种构件同时运行,才能实现能量的转化。比如我们所熟知的柴油发动机,它的主要构成是配气机构、燃料供给系、曲柄连杆机构、润滑系、冷却系、启动系,依靠的是压燃;而汽油发动机,比柴油发动机多出了一个点火系,点火方式是点燃式,无论是哪种构件都是为发动机的正常运作提供服务的。
汽车之所以能够运动,完全取决于发动机为其提供的机械能,而在汽车发展的百年时间里,汽车发动机制造水平也发生了一次又一次的变革,在基本工作原理不变的前提下,其设计、制造、工艺、性能等方面均有很大的提升,新兴科技的不断融入,使得发动机的机械性能越来越趋近于理想状态,汽车发动机的发展历程主要可以分为以下几个阶段:
1、化油器式发动机
化油器式发动机距今已有百年历史,是由美国杜里埃发明的,它的发明,推动了汽车的发展,具有维修、保养方便,可靠性高等特点,但同时由于当时的科学技术还不够发达,因此,还存在一定的缺陷,主要表现在冷车启动、急加速与低气压等情况喜爱,无法全面的满足运转需求,它的正常运作,主要依靠供油系统、起动系统、怠速系统、省油器和加速系统来完成。
2、电喷式发动机
电喷式发动机的问世是在1967年,它是人类首次开始将计算机技术引入到汽车的发动机系统中,是发动机发展历程中的一个重要转折点,它的运用,使得汽车在能耗、噪音、污染方面都有大大的改善,是以近气管内的空气流量做参数,并根据发动机转速与进气流量判断进气量。
3、缸内直喷发动机
缸内直喷发动机与电喷式发动机在结构上有了一些改变,缸内直喷发动机将喷油嘴移动到了气缸内部,油气的量不会受到气门的影响,而是直接由电脑自动控制其喷油实际与分量,气门仅仅掌控着空气的进入时间。
由于人们环保意识薄弱,导致了环境污染速度加剧,而汽车尾气排放则是使得环境污染的一个重要因素,发动机的燃料利用率低下,是造成环境污染的最终主导因素,因此,发动机技术的开发对于汽车行业与环境的和谐发展具有重要意义。目前比较成熟的发动机技术主要有以下几种:
1、燃油电子喷射技术
燃油电子喷射技术的运用,使得汽车在燃油计量的精确度上有了明显的提升,并且从单点式发展到多点式,使得其在动力性、燃油性方面也有了很大的改进,越来越趋近于柴油机。
2、汽油机直喷技术
汽油机直喷技术,有着诸多的优点,有效的降低了未燃碳氢化合物的排放,防止了冷启动时汽油的沉积,而且可以提高燃烧室内的空气质量,充分降低燃烧室内的空气温度,提高了发动机的热效比和压缩比,被称之为是目前最节能环保的技术之一,它利用分层燃烧、缸内直喷等技术,既减少了尾气的排放量和汽车耗油量,也使得发动机的冷启动显著提高。
3、其他技术
除以上两种,在汽车发动机技术上还有TFS1分层喷射技术、废弃再循环技术、点火和管理系统、可变气门定时和升程系统等,它们对于控制汽车污染、节能减排也是做出了很大的贡献。
我国汽车行业发展必须要以节能环保为基础,加大发动机的研发力度,只有这样,才能在竞争激烈的市场环境中,立于不败之地。
[1]杨秀红,吴芷红,荆友录. 汽车发动机发展的分析与研究[J].上海汽车,2003(2)
王心毅 性别:男 出生年月:1995年03月06日 籍贯:辽宁省抚顺市 学历:沈阳理工大学汽车与交通学院本科在读 毕业院校:沈阳理工大学 研究方向:汽车发动机
傅博 性别:男 出生年月:1995年03月29日 籍贯:辽宁省抚顺市 学历:沈阳理工大学汽车与交通学院本科在读 毕业院校:沈阳理工大学 研究方向:汽车发动机
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1007-6344(2017)03-0141-01
姜锡辉 性别:男 出生年月:1993年09月20日 籍贯:重庆市万州区 学历:沈阳理工大学汽车与交通学院本科在读 毕业院校:沈阳理工大学 研究方向:汽车发动机