汽车发动机的主要作用 现在的汽车

汽车发动机的主要作用现在的汽车、摩托车等大都采用的是内燃机，内燃机是一种热力发动机，它的特点是通过液体或气体燃料在机器内部燃烧产生热能，然后再转变为机械能提供给汽车，成为汽车前进的动力。就拿我们常见的汽车发动机来说，它是一种四冲程往复活塞式发动机。

这里面有几个概念需要向大家解释一下：先说“活塞”，这个大家应该不难理解，见过打气筒没有?打气筒就是依靠它来工作的，其实汽车发动机的活塞工作原理和打气筒的基本原理差不多；再说“往复”，也就是来回重复的意思，打气筒不就是靠活塞来回运动向篮球或者足球充气么；最后看看“冲程”，大家只要用过打气筒就知道，把活塞从这一头推到另一头，也就是活塞的全部运动路径，活塞走完这一趟路径，也就完成了一个冲程(也可以说完成一个行程)，发动机虽然不是用来打气的，但其活塞运动却是差不多的，只不过，发动机要完成一个工作循环，要比打气筒多运动两个行程。如果你此刻对这些概念还不是太清楚的话，下面我们就以汽油发动机为例，向大家解释一下发动机最基本的工作原理，在了解了它的工作原理之后，我们就会明白了。

首先我们应该知道，发动机是给汽车提供动力的，那它的动力来源是什么呢?是燃料，最常见的莫过于汽油、柴油，现在由于世界面临着能源危机和环保的需要，其他的燃料比如天然气、甲烷、酒精、氢气等也纷纷作为动力来源。常识告诉我们，如果燃料在空气中自然燃烧，它所发出的能量远远不足以带动一部汽车，为了解决这个问题，我们就需要先将燃料雾化，再进行压缩，让它在高压状态下燃烧，那样就能获得瞬间的高功率，从而带动汽车。为了理解这个过程，我们就将发动机的工作过程简单地分为四个阶段，也就对应着四个冲程(进气、压缩、做功、排气)。

第一个阶段是“进气”：为了便于燃烧，汽油首先需要在汽缸外雾化，并与空气混合(我们称这种混合后的气体为“混合气”)，当进气门打开以后，随着活塞从汽缸顶部向下运动，汽缸内的压力变得越来越小，混合气就在内外压力差的作用下进入汽缸，当活塞运动到最下端的时候，进气冲程也就结束，进气门关闭。

第二个阶段是“压缩”：当进气门关闭以后，活塞就开始向上运动，压缩缸内的混合气，为后面的燃烧做准备，当活塞运动到汽缸顶部的时候，压缩冲程结束。在此过程中，进气门和排气门都是关闭的。

第三个阶段是“做功”：当活塞运动到汽缸顶部的时候，混合气已经变成高压高温的气体了，这时候，点火装置(火花塞)就会引燃它们，混合气就开始剧烈地燃烧，它爆发出的强大能量就会推动活塞向下运动，从而为汽车提供动力。在此过程中，进气门和排气门都是关闭的。第四个阶段是“排气”：当燃烧的气体将活塞推到底部的时候，它也就没有能量再释放出来了，这时排气门就会打开，接着活塞又开始向上运动，燃烧之后的废气就被排出汽缸，当活塞到达汽缸顶部的时候，废气也就排得差不多了，此时，排气门就会关闭，这样，一个工作循环就结束了。同时，进气门打开，活塞向下运动，开始新的一个工作循环。

对发动机的工作原理还有什么疑问没有?有，大家一定想知道，当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的?当我们转动车钥匙启动汽车的时候，我们就接通了起动机(电动机)，它就会让活塞动起来，进行如上所述的工作循环，使发动机开始正常的工作。

了解了发动机基本的工作原理，我们就来看一下它的基本构造，我们仍然以汽油机为例。虽然发动机的结构比较复杂，但一般的四冲程汽油机均由两大机构和五个系统构成。本期我们就简单地给大家介绍一下，在以后的系列讲座中，我们将详细地说明。

首先来认识一下机体组。机体的作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体，而且其本身又是曲轴连杆机构，配气机构，供给系、冷却系和润滑系等的组成部分。汽缸盖和汽缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分，是承受高温、高压的机件。发动机的机体组一般包括汽缸盖、汽缸体及油底壳。

大家都知道，人体的呼吸道是用来吸气和排气的，发动机的配气机构也有类似的功能。其作用是使可燃混合气及时充入汽缸并及时从汽缸排出废气。配气机构主要包括进气阀、排气阀、挺柱、弹簧、摇臂、凸轮轴以及凸轮轴正时齿轮(由曲轴正时齿轮驱动)。

曲柄连杆机构是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲柄的旋转运动而输出动力的机构。曲柄连杆机构包括活塞、连杆、曲柄、带有飞轮的曲轴等。

为了保证按规定时刻及时点燃汽缸中被压缩的混合气，对于引燃式发动机(比如汽油发动机)来说，我们就得使用点火系。点火系主要包括蓄电池、发电机、断电器、分电器、点火线圈、火花塞等。

有了点火系，发动机的燃料由谁来提供呢?这就是燃料供给系所要完成的任务。其作用是把燃油按要求送入汽缸，而且与空气混合形成一定比例的可燃混合气，以供燃烧，然后将燃烧生成的废气排出发动机。供给系主要包括油箱、油泵、燃油滤清器、化油器(电喷车没有)、空气滤清器、进气管、排气管，消声器等。

人们在夏天或者是在作体育运动的时候，都会觉得热，而且会出汗。如果吹吹风扇或是打开空调，感觉自然就舒服多了。发动机在运转过程中受了热，也同样需要冷却。冷却系的功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。冷却系主要包括水泵、散热器、风扇、分水管、汽缸体放水阀以及汽缸体和汽缸盖里铸出的空腔——水套等。

润滑系的功用大家可能都知道，它的作用就跟我们平常用的护肤品类似。肌肤需要呵护，发动机也同样需要保养，这样才能延长发动机的使用寿命。润滑系的功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，同时起到冷却零件，清洗零件的作用。

至于起动系，它的作用在前面我们讲发动机基本工作原理的时候提到过，就是使静止的发动机启动并转入自行运转，它包括起动机及其附属装置。

一般来讲，绝大部分的发动机都使用的是石油燃料，所以排出的废气中所含有害气体的成分较高。为解决能源对大气污染问题，目前国内外正致力于排气净化及其他新能源发动机的研究工作，并相继开发出了电动汽车和太阳能汽车。太阳能汽车的应用为我们寻求未来的汽车动力系统开辟了新的途径，今后的新型车用发动机也必将继续朝着环保、节能等方向发展。