汽车发动机的结构老侯汽车大讲堂-8:发动机的基本结构、运动关系和基本术语

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今天，让我们& amp#039;让我们来谈谈发动机的基本结构、运动关系和基本术语。

让& amp#039;让我们以最简单的往复活塞式发动机为例。首先，它应该有一个圆柱形的圆柱体嵌入一个实心圆柱体中。气缸内有一个圆形活塞，活塞通过活塞销与连杆相连，连杆与曲轴相连。气缸的上部用气缸盖密封。气缸盖上有进气门和排气门，引导发动机的进排气，将燃油送入气缸。还有一套驱动气门开闭的机构，比如凸轮轴和气门摇臂。有了这些部件，发动机就可以实现最基本的能量转换功能。如今无论怎么发展，汽车发动机都没有跳出这个圈子。在此基础上增加的所有部件，都只是为了让发动机运转更顺畅，能量转换效率更高。

当然，理论上只有上述机构的发动机才能实现能量转换功能，但它可以& amp#039;这在实践中是不可能完成的。必须有一些辅助机制来支持它的运行。所以实际的发动机是由两大机构和五大系统组成，即曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统。只有这些机制与系统协同工作，发动机才能平稳运转。

发动机中各部件的运动关系是圆形活塞在气缸中上下直线运动，通过活塞销和连杆与曲轴连接，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。这是发动机最基本的运动关系。后期增加的所有零部件和干扰运动速度、行程等参数的机构，都是为了让这种运动关系更加协调高效。

让& amp#039;让我们来谈谈发动机的一些基本术语。

1.发动机工作循环(Engine working cycle):气缸内每次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、做功、排气)，称为发动机工作循环。

2.上下死点：活塞顶部到曲轴旋转中心的最远距离为上止点；活塞顶部最靠近曲轴旋转中心的地方就是下止点。当活塞在上死点和下死点之间移动时，活塞的速度是不均匀的。在上、下止点时，活塞的速度为零，在中间位置速度最快。

3.活塞冲程：上下死点之间的距离s称为活塞冲程。

4.曲柄半径：曲轴的回转半径r称为曲柄半径。显然，曲轴每旋转一周，活塞就移动两个活塞冲程。对于气缸中心线穿过曲轴旋转中心的内燃机，其s=2r。

5.圆柱体直径：圆柱体截面圆的直径称为圆柱体直径。

6.气缸工作容积：上下死点之间所包含的气缸容积称为气缸工作容积。

7.发动机排量：发动机所有气缸的工作容积之和称为发动机排量。

8.燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞顶面以上、气缸盖底面以下形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，也叫压缩容积。

9.气缸总容积：气缸的工作容积和燃烧室的容积之和就是气缸总容积。

10.压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。压缩比表示活塞从下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩结束时气缸内的气体压力和温度就越高。

11.发动机工况：发动机在某一时刻的运行状况简称为工况，用该时刻发动机输出的有效功率和曲轴转速来表示。曲柄

13.发动机的最大功率、最大扭矩和转速：发动机的功率、扭矩和转速是密不可分的，单独说其中任何一个都没有意义。

功率是指物体在单位时间内所做的功，是表示物体做功速度的物理量。发动机的最大功率表示发动机的最高性能。

扭矩是指发动机运转时曲轴端输出的平均扭矩，发动机的最大扭矩表示曲轴端输出的最大扭矩。它可以代表发动机功率的输出特性。

发动机转速是指发动机曲轴的速度。最大功率转速是指发动机输出最大功率对应的曲轴转速。最大扭矩转速是指发动机输出最大扭矩对应的曲轴转速。

发动机功率、扭矩和速度之间的关系为：

P=M n/9550

通常我们用发动机特性曲线来表示它们之间的关系，从中可以最直观的看出发动机的动力输出特性。

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