发动机技术的全面介绍

或许你对各种车型了解已经到了出神入化的地步，甭管什么车，只要看一眼车灯，关于这辆车的概念化常识便会像水银泻地一般在记忆里汩汩流出。但这只是肤浅的理解，也许你并未真正懂得汽车的含义。要想真正的理解汽车，你必须向更深的层次探索，譬如发动机。这就好比要看一个人，首先要看他是否有一颗善良的心一样。

如果你承认自己是一个车迷，那么你对发动机就肯定不会陌生。因为它对于汽车而言简直是太重要了，以至于我们无法忽视它的存在。不过，绝大多数人对发动机的了解是很难用“精通”来形容的，其实这也很正常。因为，就连许多被称作“专家”的业内人士也不见得把每一款发动机都说得入木三分。

其实，了解发动机才是了解汽车的充要条件。换句话说，你只有了解了发动机才算真正了解了汽车。我们在“世界”范围内对发动机进行了一次“地毯式的搜索”，之后将各式各样的发动机网罗在一起，形成了这篇“搜索引擎”。我们的目的只有一个——通过对发动机全方位的介绍以及对比，让您可以更系统更全面的了解并掌握有关发动机的知识。

引擎常识简单上讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油）的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体，气体膨胀时推动活塞作功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，

无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度。

现代高科技在发动机上得到完美的体现，一些新技术、新结构广泛应用在发动机上。如V12、V8、V6发动机：它们均指气缸排列成V型，这种发动机充分利用动力学原理，具有良好的平稳性，增大发动机排量，降低发动机高度。如：Audi A8 6.0使用W12-12缸V型排列发动机，BENZS600使用V12-12缸IV型排列发动机等。

一般情况下，按照排量大小的不同发动机分为3缸、4缸、6缸、8缸几种类型。目前1.3L-2.3L排量的车大多采用直列四缸发动机，其特点是体积小、结构简单、维修方便；2.5L以上的排量一般采用多缸设计，其中有直列6缸，如宝马；也有呈一定角度分两边排列的V型6缸发动机，可有效果降低震动和噪音，如别克车系；一般来说排量越大，发动机的功率就越高。但现在也有些小排量的

发动机性能参数也就是最能体现发动机工作能力的参数，主要包括：排量、最大功率、最大扭矩。

排量往往与发动机功率联系在一起，排量的大小影响着发动机功率的高低，通常也把它作为划分高、中、低档车的标准。活塞在气缸内作往复上下运动，这样往复运动必然有一个最高点和最低点，活塞从最低点到最高点所扫过的气缸容积，称为单缸排量，所有气缸排量总和称为发动机排量。最大功率与最大扭矩最容易混淆的两个概念，有人认为车的功率越大，力就越大，其实不然。同样300匹马力，在跑车上可以让车跑到250公里／小时以上的速度，但在一部货柜车上，可能最多只有150公里／小时的速度，但它能拖动30-40吨重的货柜。这里面的奥秘就在于两部车的扭矩有很大的不同，简单来说，功率表现在高转速，在发动机性能曲线图上，随着转速上升而明显上升，它决定了车子能跑多快，扭矩不一定在高转速时发挥，在曲线图上较为平直，它可以决定车行驶时的力量，包括加速性。

在解读发动机参数时，需要注意的是，不要单看功率有多大，同时也要看到扭力参数，并注意当发动机处于最大功率、最大扭矩时的转速，当然以转速值稍低为好。

1.是用钛合金螺栓把离合器壳固定在发动机上。

2.向发动机的空气喷射系统供气的碳纤维气罐，位于车手头部上方。

3.引擎配气系统中，每个汽缸有4个气门。

4.发动机的喷油嘴是用整块金属加工出来的。

5.凸轮轴现在由齿轮驱动，而1989年RS1雷诺V10的轮轴是用皮带驱动的。

6 配气系统已经不用气门弹簧，气门现在是用压缩空气控制的。

7.为了尽量不用钢管，汽缸壁内部铸进了油和水的循环通道。发动机内部使用什么材料？

铝是当今一级方程式赛车发动机使用最普遍的材料。在80年代，铸铁已全部被较轻的铝取代。铝还取代了镁，因为镁接触水会腐蚀。只有必须承受强大作用力的运动件才用钢来制造。

材料基本分配如下：

铝：63%（汽缸盖、机油盘、活塞）

钢：29.5%（凸轮轴、曲轮、定时齿轮）

镁：1.5%（油泵壳）

碳素纤维：1%（空气罐、线圈罩）

钛：5%（连杆、紧固件）

制造一台发动机需要150名以上的职工，其中28名工程师、20名制图员、35名发动机机械师、8名电子专家、20名机械工和装配工、4名系统工程师、6名台架实验技术员、15人从事采购、生产和检验，另有15人为管理人员。涡轮增压发动机：这些年来，一级方程式发动机变得更紧凑、更轻和更省油。同时，功率增加，涡轮增压在1977～1988年达到了巅峰。当时最先进的发动机，包括宝马、保时捷、雷诺、法拉利和本田的核实功率达到1200马力以上。这种发动机改变了一级方程式车赛的面貌。1977年没有人相信1.5升的涡轮增压发动机能击败3升的自然吸气式发动机。这也许是一级方程式最好的发动机吧。

我们明确一下和发动机相关的几个概念

>> 活塞止点与行程：

a)活塞在气缸内作往复运动的两个极端位置称为止点。活塞离曲轴放置中心最远位置称为上止点，离曲轴放置中心的位置称为下止点。

b)上下止点之间的距离称为活塞的行程。曲轴转动半圈，相当于活塞移动一个行程。

>> 排量

a)活塞在气缸内作往复运动，气缸内的容积不断变化。当活塞位于上止点位置时，活塞顶部与气缸盖内表面所形成的空间称为燃烧室。这个空间容积称为燃烧室容积。

b)活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量，如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。

c)当活塞在下止点位置时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积。

>> 压缩比

a)气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。压缩比表示了

活塞从下止点移动到上止点时，气体在气缸内被压缩的程度。

b)压缩比越大，气体在气缸内受压缩的程度越大，压缩终点气体的压力和温度越高，功率越大，但压缩比太高容易出现爆震。

c)压缩比是发动机的一个重要结构参数。由于燃料性质不同，不同类型的发动机对压缩比有不同的要求。柴油机要求较大的压缩比，一般在12-29之间，而汽油机的压缩比较小，在6-11之间。

>> SOHC

根据凸轮轴位置数量划分的发动机类型，SOHC表示单顶置凸轮轴发动机，适用于2气门发动机。

>> DOHC

DOHC表示双顶置凸轮轴发动机，适用于多气门发动机。通常发动机每缸有2个气门，近几年来也不断出现了4气门、5气门发动机，这无疑为提高发动机高转速时的进气效率功率开辟了途径。此类发动机适用于高速发动机，并可适当降低高转速时的燃油消耗。

>> Turbo

即涡轮增压，其简称为T，一般在车尾标有1.8T、2.8T等字样。涡轮增压有单涡轮增压和双涡轮增压，我们通常指的涡轮增压是指废气涡轮增压，一般通过排放的废气驱动叶轮带动泵轮，将更多空气送入发动机，从而提高发动机的功率，同时降低发动机的燃油消耗。

>> VTEC

在国内生产的雅阁轿车发动机就是采用了VTEC技术，

“VTEC”为英文“Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System”的缩写，中文意思为“可变气门正时及升程电子控制系统”。VTEC是可变进气门控制技术，通过改变进气门开度来改变进气量，提高发动机扭矩。

发动机传感器(包括转速、进气压力、车速、水温等)的参数并进行处理，输出相应的控制信号，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制，影响进气门的开度和时间。

VTEC发动机是每缸4气门（2进2排），不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及

升程等两种不同情况的气门控制系统。通过计算机控制的气门正时和气门升程系统，可以大大提高发动机的燃烧效率和性能。本田公司在它的几乎所有的车型当中都使用了VTEC技术，从高性能跑车S2000到混合动力汽车INSIGHT，都采用了VTEC技术。

电子油门取消了传统油门拉线，通过油门踏板传感器，微电脑

>> 多段式可变进气歧管技术

通过电脑控制进气管长度，满足低速时提供大的扭矩，高速时提供大的率。

>> F.I.R.E

F.I.R.E意指“一体化发动机”，在意大利、巴西、土耳其等国均有生产，每年产量达数百万台，是一种技术成熟、性能稳定的经济型发动机，广泛地应用在菲亚特的各种经济型轿车上。

以装载在菲亚特派力奥轿车188A4000发动机为例，发动机排气量1242ml，压缩比为9.5±0.2 1。发动机控制系统ECU为意大利

玛瑞利公司Magneti Marelli?IAW 59F多点电喷系统。采用静电点火、顺序喷射、无回油供油系统及双氧传感器技术，使发动机排放水平轻松超过欧洲2号标准并提高了整车的安全性。这个系统具有以下功能：调节喷油时间、控制点火提前角、控制散热器电子风扇、

功能。

>> VVT-i

近年生产的丰田轿车，包括最新的威姿大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机。VVT-i，是英文“Variable Valve Timing intake”的缩写，意思是“智能可变配气正时”。由于采用电子控制单元（ECU）控制，因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴，又多了一个小尾巴“i”，就是英文“Intake”（进气）的代号。这些就是“VVT-i”的字面含义了。

VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放。而丰田在2000年发表的全新一代Celica则进一步地发展了VVT-i引擎，创造出新一代的VVTL-i引擎，它也用类似Honda VTEC的原理，比原来VVT-i引擎上的凸轮轴多了可以切换大小不同角度的凸轮，也利用“摇臂”的机置来决定是否顶到高角或小角度的凸轮，而作到“可连续式”地改

变引擎的正时，重叠时间与“两阶段式”的升程。VVTL-i结合了VVT-i 的连续式可变正时与重叠角，与VTEC式的凸轮轴切换，而首先达到第一具可以说是“近似”完美的引擎，VVT-i加入可以变化valve升程后的新引擎VVTL-i，果然在性能版的Celica身上有超过每公100hp以上的实力，1.8升的它能有180hp/7800rpm的超强实力，而且它还保有扭力曲线高而平原式的表现，0-96km/hr。应该说VVTL-i是Toyota划时代的力作。

>> VDE

可变排量发动机（VDE），并准备装在福特公司以后生产的轿车和卡车上，以进一步改善汽车的燃油经济性。这种发动机技术最适合于多汽缸的发动机使用。例如对12缸发动机来说，采用这种技术后，等于装了两个独立的6缸发动机，可以根据驾驶的需要让一台发动机运行，而让另一台处在怠速状态。这样，就可以随时调整发动机的排气量，从而减少燃油的消耗。