首先发动机在熄火时不可能靠“意念”启动,插钥匙或一键启动也不是通过什么结构别开“某种限制发动机运行的锁”,确实有一些新手司机存在这样的想法,其实本质只是一台电动机。
发动机的结构内部的结构包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等,连杆连接活塞和曲轴、飞轮与曲轴连接,固定后形成一个整体;而活塞在气缸内无法施加发力令其启动,所以只能把目标放在曲轴上。
以上是发动机启动的原理,熄火时发动机已经是静态不存在动能,启动发动机的基础是电,说白了就是把很多很多年前用摇把插进发动机,手摇启动发动机的动作用电机替代,这样会更加省力、开车也会更加惬意。
至于在启动后发动机如何维持运行,其原理也非常简单。
发动机在被电机带动启动的瞬间会开始进压爆排动作,打开节气门发动机开始进气、气缸内有空气ECU则会按照设定值喷射燃油,空气有燃油混合后发动机开始压缩,也就是活塞在曲轴的带动下开始往上运行。
这一动力的目的是通过压力压缩空气产生高温,别问为什么,空气压缩后就是会升温、解释清楚需要一个完整的篇幅;温度升高后再由火花塞点火,点火后自然是燃油开始燃烧,任何燃料燃烧都是一种化学反应,反应中分子剧烈运动产生动能,这一动能会推动活塞下行,解释完毕。
一个气缸内燃烧产生的动能可以有效推动活塞往下运动,与活塞连接的是连杆、连杆另一侧是曲轴,于是曲轴就被下行的活塞推着实现了旋转;而曲轴还连接了其他气缸的连杆活塞,所在旋转的同时也在让其他气缸内部完成一次上述动作,简单理解发动机的运行就是每个气缸内的活塞交替的推动曲轴运行,你推一些我推一下只要动作连贯则发动机可以一直保持运转,所以正常运转后起动电机会断电是驱动齿轮与发动机飞轮齿圈分离,发动机会自动运转。
以上是发动机启动和运转的原理,这样解释应该可以理解了吧。
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如果用简单的话语来解释发动机运转的原理,那就是活塞在上下运动的过程中,燃油被喷入燃烧室,火花塞点燃可燃混合气体后,燃烧产生的能量又进一步推动活塞继续运动,并带动曲轴高速旋转,由此将发动机运转时所产生的动力输送到变速箱。
虽然原理看似很简单简单,但其中所包含的复杂技术却足以让无数工程师苦心专研,同时也让他们为之着迷。
现在乘用车所使用的发动机都是四冲程发动机,四冲程的含义就是:发动机在进行一次完整做功的过程中,会经历 进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 四个阶段。
进气冲程 :在这个过程中进气门打开,排气门关闭,空气在经进气歧管后进入燃烧室,此时活塞向下运动,燃油在经喷油嘴雾化后被喷入燃烧室,并与燃烧室内的空气形成可燃性混合气体,当活塞向下运动到行程最底部时,进气门关闭;
压缩冲程 :在这个过程进排气门都处于关闭状态,活塞开始向上运动并将可燃性混合气体进行压缩,当活塞运动到行程最顶部时,压缩冲程结束;
做功冲程 :在这个过程进排气门都处于关闭状态,火花塞点燃被压缩的可燃性混合气体,被压缩的气体在被点燃后开始急剧膨胀,由此推动活塞向下运行;
排气冲程 :在这个过程中排气门打开,进气门关闭,活塞开始向上运动压缩气缸空间,并将可燃性混合气体燃烧后所产生的废气排出气缸,当活塞运动到行程最顶部时,排气门关闭,然后开始新一轮的四冲程循环;
虽然我们常把 活塞、曲轴、连杆、缸体 称为发动机的“四大核心”,但我们通过对发动机四冲程知识的了解可以看到,发动机在经历每个阶段的过程中,与“四大核心”部件之间搭配的部件各不相同,而这些部件同样都在发动机的运转过程中起到相当重要的作用。
我们如果将四冲程的工作再做进一步的延伸,那么发动机在运转时不仅需要四冲程做功,它还需要润滑系统、冷却系统、供油系统、点火系统、启动系统、进排气系统等后勤系统提供保障,每一项后勤系统的正常运行,都是保障发动机能 健康 运转的基础,而指挥这一切运动的核心又是我们的 行车电脑 ,也就是“ ECU ”。
如果把发动机的所有部件以及后勤系统比喻成千军万马的话,那么ECU就是坐镇后方的指挥官,发动机所做的每一步动作,都是在ECU事先设定的程序参数范围以内,它甚至是可以将超出范围的动作进行及时的纠正。
比如对水温的控制 :当ECU检测到冷却液、机油、进气等温度过高时,它会自动进入过热保护功能,并限制发动机功率输出;
比如对喷油量的控制 :它会自动记录驾驶员长时间的习惯性踩油门力度,或根据发动机此刻的运转状态进行预喷油量的自学控制,并在需要减速时对喷油系统进行断油控制;
比如对喷油方式的控制: ECU控制的喷油系统在每次工作循环的过程中,一般可进行4次喷油,但对一些国五或国四车型来说,在某些特殊的情况下,EUC会控制喷油系统进行5-6次的喷油。这样做的目的就是保护每个气缸在喷油燃烧过程中所产生的功率是尽量相同的,防止因燃烧能量不一致而导致转速波动的问题;
……所以我们在某方面又可以把行车电脑“ECU”,看作是发动机所有部件核心中的核心。
综上所述,发动机的结构是一个庞大、复杂且精密的系统,它的正常运转离不开自己身上的每一个部件、每一道程序,只有所有的这些正常因素都汇聚在一起后,发动机才能在一个 健康 的环境下持续运转,并为我们的 汽车 提供源源不断地动力输出。
你好我是“弹谈车噢”很高兴回答你的问题。
发动机主要由以下部分组成。
1.缸体:主要作用是,让发动机内部造成密封性的环境,从而达到内燃机的效果。
2.曲轴:主要作用是,带动发动机的传动轴,让其把动力传递到轮胎上,达到行车的目的。
3.活塞:负责上下运动,汽缸内喷出的雾化气体,经过火花塞点燃之后,起到爆燃的作用,从而推动活塞上下运动,然后活塞在带动曲轴在带动曲柄再带动传动轴从而使动力传递到车轮上。
4.火花塞:负责把缸内喷射的高压易燃气体点着,从而产生一个冲击力,使得活塞来回运动。
5.喷油嘴:负责从缸内的上方喷射雾化高压易燃气体,从而产生强大的爆发力,和冲击波。
6.水箱:负责给高温的发动机散热,从而让发动机保持一个最佳的运作状态,和最大化的延长金属的使用寿命。
7.风扇:负责给发动机水箱的散热工作,当进入发动机的水流出流到水箱的时候,水的温度也会非常高,风扇则负责给水箱吹风,保持最佳温度。
8.点火马达:当发动机要发动的时候,点火马达带动发动机齿轮借助一个外力的支持,从而达到先运转过程中点火的目的。
9.正时链条:让发动机在运转的过程中,达到有顺序而稳定运转的目的。
10.凸轮轴:控制发动机气缸上方气门的开闭,从而达到点火排气运转的目的。
曲轴旋转两圈,活塞上下各两次,完成一个工作循环的发动机称四冲程发动机。四冲程发动机的气缸体上,设有进、排气门,由曲轴旋转来驱动凸轮准时地打开和关闭,使可燃混合气及时进入气缸,并使燃烧后的废气及时排出气缸。?
1.进气过程?
曲轴旋转,活塞从上止点向下止点移动,此时进气门已打开。由于活塞的下行,活塞上方容积增大,产生真空吸力,燃油和空气经化油器雾化混合成可燃混合气,经进气门被吸入气缸。活塞到下止点后,进气门关闭,进气行程结束。?
2.压缩行程?
进气行程终了时,进排气门均关闭。活塞从下止点向上止点移动,使进入气缸的可燃混合气被压缩,活塞将到上止点时,混合气的压力可达1470kPa以上,温度可达250℃-300℃,为混合气体的燃烧作功创造了良好的条件。这一行程在活塞到上止点时结束。?
3.作功行程?
当压缩行程活塞接近上止点时,火花塞电极间产生电火花,将被压缩的可燃混合气点燃,燃烧的气体迅速膨胀,使气缸内的瞬时压力达2940kPa-4410kPa,温度达1800℃-2000℃,在高压气体的作用下,活塞被迫从上止点向下止点运动,通过连杆,将高压气体的推力传给曲轴使之旋转作功,实现热能转变为机械能。?
4.排气行程?
在作功行程末,活塞被推到接近下止点时,排气门打开,活塞由下止点向上止点运动,气缸内燃烧后的废气在活塞的推动下,经排气门排出气缸,活塞到上止点后,排气门关闭,这一行程结束。?
排气行程结束时,一个工作循环完成。只要曲轴连续转动,进气、压缩、作功、排气就能周而复始地循环进行。
拓展:汽车发动机是依靠油气混合物爆燃产生的力量推动活塞,然后驱动曲轴旋转进行工作的。一共可以分为四个行程。吸气,压缩,做功,排气。在吸气行程,活塞下移,进气门打开,排气门关闭,油气混合物(柴油机就是空气)在负压作用下进入气缸。在压缩行程,进气门,排气门均关闭,活塞上移,油气混合物被压缩升温。做功行程,进气门,排气门均关闭,火花塞点火(柴油机是喷油嘴喷油),混合气被点燃(柴油机是雾状柴油被高温空气引燃),产生爆燃,推动活塞下行,继而通过连杆把推力传递给曲轴。排气行程,进气门关闭,排气门打开,活塞上行,排除缸内废气。然后就是一直重复这个过程。其中,凸轮轴转一圈,曲轴转两圈,做一次功。