汽车发动机有哪些?( 二 )

图1:涡喷机

汽车发动机有哪些?

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图2:外燃机
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图3:往复循环内燃机
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engine的功能为将某种行驶的能(能量)转化为机械能·动力的机器 。
能源的类型有很多 。比如常规能源煤炭石油天然气 。以及新型能源「电」等等 。不同类型的引擎会使用不同类型的能源 。但是最终都会转化为机械能 。也就是汽车、轮船、飞机等等交通工具的【驱动力】!所以内燃式、外燃机、涡扇喷气机 。以及电动机都属于引擎的范畴 。或者是都是类型不同的发动机 。
重点:汽车主要使用的是往复活塞式内燃式热机 。永磁同步电机两大类型 。下面就来看一看两类机器各自的特点以及“未来选项”吧 。
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内燃机
燃油动力汽车均装备四冲程·往复活塞式·内燃式热机 。概念如下 。
内燃式指燃烧做功的「燃烧室」在发动机内部 。往复活塞的概念为通过连杆与曲轴连接的活塞 。在气缸内上下运转 。四冲程的为:进气喷油 。压缩蒸发 。膨胀做功 。排出废气四个步骤 。
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内燃机是一种“化学发动机” 。燃烧的概念是燃油中的碳氢化合物与氧气的氧化还原反应;在反应过程中分子会出现无规则的剧烈运动*(可理解为热能或内能) 。活塞往复运动会产生一定程度的“导向性” 。结果为分子定向运动实现对活塞的推动力 。于是与活塞连接曲轴就会在活塞的推力下转动 。通过与活塞连接的飞轮以“转矩”的形式将动力通过变速箱输出到车轮(以驱动车辆行驶) 。
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核心知识1:扭矩·转速·功率·马力关系 。以及「NA&Turbo」 。
内燃机燃烧做功产生的是【扭矩】 。这种能可以理解为发动机运行一次产生的能量(越大越好) 。转速的概念是指曲轴每分钟旋转的次数 。曲轴每旋转两圈发动机做功(“做扭”)一次 。每分钟内做功的次数越多则固定时间内输出的能量值总量就会越大!功率指的正是发动机每分钟做功的次数(效率) 。
知识点:扭矩×转速÷9549=功率!用得出的功率数值×1.36则等于公制马力 。1马力的概念为75公斤力·每秒 。通俗的解释就是1马力(单位为PS)可以驱动75公斤物体以一米一秒的速度移动 。
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汽车的整备质量(空车重量)是不会变化的 。那么想要让车辆有理想的加速能力或实现高车速 。显然就需要发动机输出大马力 。不过实现大马力的方式有三种 。哪种最节油会是一道最简单的判断题 。
大扭矩×低转速(√)
大扭矩×高转速(√)
小扭矩×高转速(×)
第一种组合能够以低油耗实现理想的动力体验以及理想的车速 。因为扭矩与转速是相乘的关系 。两者有一组基数大就能实现大马力 。第二种组合能实现优秀的性能 。但是因为高转速等于足够大的喷油量 。所以这种状态会相当费油 。所以第三种就是最差的状态 。因为性能不强但油耗又不低——引申问题为:自然吸气与涡轮增压哪种技术强?
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核心知识2:NA&Turbo的差异
NA_normally aspirated 。释义为自然吸气技术 。概念为内燃机运行过程中 。利用活塞往复循环产生的负压「吸力」 。配合布局在车头位置的进气口“撞风”产生的正压进气力量 。吸入【常压标准】的空气;之后以空气中20.95%的氧气(标准海拔氧浓度) 。与燃油混合并为其助燃——也就是进行氧化还原反应 。
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知识点:如上所述 。燃油的燃烧是化学反应 。氧气是实现与促进反应的基础 。其浓度基数(量)越大 。固定量的燃油在固定的时间内-反应的程度就会越理想;说白了也就是反应的强度会越大 。转化成为的扭矩显然就会越高 。
然而自然吸气发动机吸入的空气只是常压标准 。其20.95%的氧气无法达到高标准的反应强度 。所以中大排量的NA机型扭矩也很低 。比如2.0/2.5L标准往往只有「200/250N·m」的标准;而且最大扭矩需要发动机到4000rpm(转速)左右才能达到最大值 。因为提升扭矩完全依靠燃烧更多的燃油 。而不是在【氧气方面】动脑筋 。

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