汽車知識(shí)掃盲[共115頁(yè)]
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1、目錄 1. 目錄 1 2. 引擎的基本構(gòu)造─缸徑、沖程、排氣量與壓縮比 1 3. 引擎的基本構(gòu)造─凸輪軸與氣門 2 4. 引擎基本構(gòu)造─SOHC單凸輪軸引擎 3 5. 引擎基本構(gòu)造─DOHC雙凸輪軸引擎 4 6. 直壓式氣門與搖臂式氣門 5 7. 何謂爆震 7 8. 動(dòng)力接續(xù)裝置--離合器 10 9. 動(dòng)力接續(xù)裝置─扭力轉(zhuǎn)換器 12 10. 傳動(dòng)系統(tǒng)—差速器 13 11. 前置引擎前輪驅(qū)動(dòng) 14 12. 前置引擎后輪驅(qū)動(dòng) 15 13. 前置引擎四輪驅(qū)動(dòng) 16 14. 抓住彈簧的跳動(dòng)—避震器 17 15. 阻尼 18 16. 鼓式剎車 19 17. 碟式剎車 2
2、1 18. 汽車度量衡—車身尺寸 23 19. 劃風(fēng)而馳—風(fēng)阻系數(shù) 25 20. 回轉(zhuǎn)半徑 26 21. 發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理 27 22. 何謂正時(shí) 31 23. 節(jié)氣門與進(jìn)氣歧管 33 24. 直列引擎 VS V型引擎直列引擎 36 25. 冷卻系統(tǒng) 37 26. 供油系統(tǒng) 38 27. 點(diǎn)火系統(tǒng) 40 28. 排氣系統(tǒng) 41 29. 潤(rùn)滑系統(tǒng) 44 30. 泵浦、發(fā)電機(jī)與壓縮機(jī) 45 31. 引擎測(cè)試 47 32. 引擎運(yùn)轉(zhuǎn)的靈魂─ECM 48 33. 排氣與環(huán)保 49 34. 懸掛系統(tǒng) 50 35. 非獨(dú)立懸掛系統(tǒng) 52 36. 獨(dú)立懸吊系統(tǒng) 54
3、 37. 側(cè)傾抑制者—防傾桿 57 38. 傳動(dòng)系統(tǒng) 59 39. 變速系統(tǒng) 60 40. 傳動(dòng)系統(tǒng)與引擎配置 62 41. 手動(dòng)變速箱的基本工作原理 63 42. 自動(dòng)變速箱工作原理 69 43. 奧迪DSG變速器 73 44. 汽車車身的主要構(gòu)成部件 77 45. 汽車底盤構(gòu)造 79 46. 混合動(dòng)力汽車的工作原理 80 47. 主動(dòng)安全與被動(dòng)安全 81 48. EBD電子剎車力分配系統(tǒng) 82 49. ABS防死鎖剎車系統(tǒng) 84 50. SRS/Airbag 氣囊 86 51. 輪胎的基本常識(shí) 87 52. TRC循跡防滑控制系統(tǒng) 105 53. 行駛性能篇
4、 107 54. 汽車的動(dòng)力—馬力篇 108 55. 汽車的動(dòng)力—扭力篇 110 引擎的基本構(gòu)造─缸徑、沖程、排氣量與壓縮比 引擎是由凸輪軸、氣門、汽缸蓋、汽缸本體、活塞、活塞連桿、曲軸、飛輪、油底殼…等主要組件,以及進(jìn)氣、排氣、點(diǎn)火、潤(rùn)滑、冷卻…等系統(tǒng)所組合而成。以下將各位介紹在汽車型錄的「引擎規(guī)格」中常見(jiàn)的缸徑、沖程、排氣量、壓縮比、SOHC、DOHC等名詞。 缸徑: 汽缸本體上用來(lái)讓活塞做運(yùn)動(dòng)的圓筒空間的直徑。 沖程: 活塞在汽缸本體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離。一般將活塞在最靠近氣門時(shí)的位置定為起點(diǎn),此點(diǎn)稱為「上止點(diǎn)」;而將遠(yuǎn)離氣門時(shí)的位置稱為「下止點(diǎn)
5、」。 排氣量: 將汽缸的面積乘以沖程,即可得到汽缸排氣量。將汽缸排氣量乘以汽缸數(shù)量,即可得到引擎排氣量。以Altis 1.8L車型的4汽缸引擎為例: 缸徑:79.0mm,沖程:91.5mm,汽缸排氣量:448.5 c.c. 引擎排氣量=汽缸排氣量汽缸數(shù)量=448.5c.c.4=1,794 c.c. 壓縮比: 最大汽缸容積與最小汽缸容積的比率。最小汽缸容積即活塞在上死點(diǎn)位置時(shí)的汽缸容積,也稱為燃燒室容積。最大汽缸容積即燃燒室容積加上汽缸排氣量,也就是活塞位在下死點(diǎn)位置時(shí)的汽缸容積。 Altis 1.8L引擎的壓縮比為10:1,其計(jì)算方式如下: 汽缸排氣量:448.5 c
6、.c.,燃燒室容積:49.83 c.c. 壓縮比=(49.84+448.5):49.84=9.998:1≒10:1 引擎的基本構(gòu)造─凸輪軸與氣門 凸輪軸: 在一支軸上有許多宛如「蛋形」凸輪,其被安裝在汽缸蓋的頂部,用來(lái)驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣氣門和排氣氣門做開(kāi)啟與關(guān)閉的動(dòng)作。 在凸輪軸的一端會(huì)安裝一個(gè)傳動(dòng)輪,以鏈條或皮帶與位在曲軸上的傳動(dòng)輪連接。在以鏈條傳動(dòng)的系統(tǒng)中此傳動(dòng)輪為一齒輪;在以皮帶傳動(dòng)的系統(tǒng)中此傳動(dòng)輪為一具齒槽的皮帶輪。 一般雙頂置凸輪軸(DOHC)設(shè)計(jì)的引擎,其進(jìn)氣和排氣的凸輪軸均掛上一個(gè)傳動(dòng)輪,由鏈條或皮帶直接帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。有些引擎為了減少氣門夾角,而將凸輪軸的傳動(dòng)方式改
7、變成以鏈條傳動(dòng)方式帶動(dòng)進(jìn)氣或排氣的凸輪軸,再藉由安裝在進(jìn)氣和排氣的凸輪軸上的齒輪以鏈條帶動(dòng)另外一支凸輪軸。 Toyota獨(dú)特的「TWIN CAM」設(shè)計(jì)方式,則是以鏈條或皮帶去帶動(dòng)位在進(jìn)氣或排氣的凸輪軸上的傳動(dòng)輪,之后再以安裝在進(jìn)氣和排氣的凸輪軸上的無(wú)間隙齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)另外一支凸輪軸。 氣門: 控制空氣進(jìn)出汽缸的閥門。讓空氣或混合氣進(jìn)入的稱為「進(jìn)氣氣門」。讓燃料后的廢氣排出的稱為「排氣氣門」。 引擎基本構(gòu)造─SOHC單凸輪軸引擎 引擎的凸輪軸裝置在汽缸蓋頂部,而且只有單一支凸輪軸,一般簡(jiǎn)稱為OHC (頂置凸輪軸,Over Head Cam Shaft)。凸輪軸透過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)氣門做
8、開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作。 在每汽缸二氣門的引擎上還有一種無(wú)搖臂的設(shè)計(jì)方式,此方式是將進(jìn)氣門和排氣門排在一直在線,讓凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門做開(kāi)閉的動(dòng)作。有VVL裝置的引擎則會(huì)透過(guò)一組搖臂機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)氣門做開(kāi)閉的動(dòng)作。 引擎基本構(gòu)造─DOHC雙凸輪軸引擎 此種引擎在汽缸蓋頂部裝置二支凸輪軸,由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門做開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作。僅有少數(shù)引擎是設(shè)計(jì)成透過(guò)搖臂去驅(qū)動(dòng)氣門做開(kāi)閉的動(dòng)作。有VVL裝置的引擎則會(huì)透過(guò)一組搖臂機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)氣門做開(kāi)閉的動(dòng)作。 DOHC較SOHC的設(shè)計(jì)優(yōu)秀的主要原因有二。一是凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門的直接性,使氣門有較佳的開(kāi)閉過(guò)程,而提升汽缸在進(jìn)氣和排氣時(shí)的效率。另一則是火星塞可以裝
9、置在汽缸蓋中間的區(qū)域,使混合氣在汽缸內(nèi)部可以獲得更好更平均的燃燒。 直壓式氣門與搖臂式氣門 直壓式 搖臂式 凸輪直接壓動(dòng)氣門的直壓式設(shè)計(jì)是現(xiàn)在常見(jiàn)的設(shè)計(jì)。我們?cè)凇敢娓耪摗箚卧校瑢?duì)凸輪與氣門之間的動(dòng)作、何謂DOHC及SOHC、可變氣門正時(shí)等題目,其實(shí)已經(jīng)有很詳細(xì)的論述,在「引擎詳論」中僅再作一些補(bǔ)充。對(duì)于凸輪如何帶動(dòng)氣門的啟閉,最常見(jiàn)的是「直壓式」與「搖臂式」。直壓式氣門通常見(jiàn)于DOHC引擎,此式氣門彈簧座上會(huì)會(huì)有一圓形套筒,凸輪則直接置于套筒上,所以當(dāng)凸輪尖端與套筒接觸時(shí),會(huì)透過(guò)套筒把氣門往下壓,使氣門開(kāi)
10、啟;而搖臂式氣門通常使用在SOHC引擎上,因?yàn)镾OHC引擎缸頭內(nèi)只有一支凸輪軸,卻要驅(qū)動(dòng)多個(gè)氣門,所以會(huì)以搖臂方式,由一個(gè)凸輪帶動(dòng)兩個(gè)氣門。搖臂是利用杠桿原理,當(dāng)凸輪尖端將搖臂一端挺起時(shí),另一端會(huì)向下將氣門壓下以使氣門開(kāi)啟。 凸輪透過(guò)搖臂控制氣門的動(dòng)作,便是遙臂式的設(shè)計(jì)。搖臂式與直壓式氣門驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)各有其優(yōu)缺點(diǎn),以力量傳遞效率來(lái)說(shuō),直壓式比搖臂式來(lái)的直接、精確;以維修保養(yǎng)來(lái)說(shuō)搖臂式則容易的多,因?yàn)橹眽菏街馆喤c氣門上之套筒的間隙,是靠不同厚度的填隙片來(lái)調(diào)整,所以當(dāng)引擎使用一定時(shí)數(shù),氣門間隙增大時(shí),要再調(diào)整較不易;而搖臂式之氣門間隙通常都以一螺栓調(diào)整,只要一支扳手就能搞定。然而目前直壓式氣門的填
11、隙片材質(zhì)皆有一定的耐磨度,磨損的機(jī)率很低。 DOHC的迷思 早期強(qiáng)調(diào)高性能的引擎多會(huì)采DOHC設(shè)計(jì),因?yàn)镈OHC的設(shè)計(jì)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)仍有相當(dāng)高的精確性,使得引擎能在高轉(zhuǎn)速輸出較大的功率。近來(lái)各家車廠在車輛的性能數(shù)據(jù)上競(jìng)爭(zhēng),使一般家庭房車的引擎也多采用DOHC的設(shè)計(jì),甚至造成消費(fèi)者認(rèn)為SOHC引擎為過(guò)時(shí)設(shè)計(jì),而非DOHC不買的迷思。其實(shí)引擎在一般使用下,不論SOHC、DOHC、一缸兩氣門的設(shè)計(jì)或是一缸多氣門的設(shè)計(jì),都足敷使用,甚至很多八氣門引擎 (四缸) 在低速表現(xiàn)會(huì)優(yōu)于多氣門引擎。再者,DOHC引擎比SOHC引擎多出一支凸輪軸 (V型引擎多出兩支),引擎就需要多克服一倍的摩擦力,及承擔(dān)多
12、一支凸輪軸的重量。所以像Mercedes-Benz等歐洲車廠,仍有許多現(xiàn)役的SOHC引擎。 筆者在此并非貶低DOHC引擎的價(jià)值,而是要讓讀者了解,SOHC并非過(guò)時(shí)的設(shè)計(jì)。一個(gè)適合自己駕駛習(xí)慣、省油且耐用的引擎,就是好引擎;當(dāng)然,如果您是性能派的熱血份子,DOHC的引擎是您最佳的選擇。 何謂爆震 當(dāng)混合氣 (空氣與燃油充分的混合) 在進(jìn)氣行程進(jìn)入燃燒室后,活塞在壓縮行程時(shí)便將其壓縮,火星塞將高壓混合氣點(diǎn)然后,其燃燒所產(chǎn)生的壓力則轉(zhuǎn)換成引擎運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力。引擎燃燒雖可以用三言兩語(yǔ)簡(jiǎn)單的形容,但光是內(nèi)燃機(jī)的燃燒研究,不知已造就了多少博、碩士論文,甚至許多學(xué)者、工程師窮其一生都在研究燃燒的學(xué)
13、問(wèn),所以要真正了解引擎,是要花很多工夫的。 正是因?yàn)橐娴娜紵謴?fù)雜,所以需要有相當(dāng)精確的設(shè)計(jì)與控制,稍有一點(diǎn)控制失誤或是失常,便會(huì)造成不正常燃燒,而「爆震」就是一種不正常燃燒。簡(jiǎn)單的說(shuō),爆震是不正常燃燒所導(dǎo)致的燃燒室內(nèi)壓力失常。 右方高壓縮比設(shè)定的情形較容易引起爆震,便需使用高辛烷值的燃料以避免爆震。 爆震的原因 在說(shuō)到爆震原因前,我們先要了解兩件事。第一,混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒,其火焰是由點(diǎn)火點(diǎn)以「波」的方式向四周擴(kuò)散,所以由點(diǎn)火到油氣完全燃燒需要依段短暫的時(shí)間。第二,油氣雖然需要靠火星塞點(diǎn)燃,但是過(guò)于高溫、高壓的環(huán)境也會(huì)使油氣自燃。 一般的爆震是因?yàn)槿紵覂?nèi)油氣點(diǎn)火后
14、,火焰波尚未完全擴(kuò)散,遠(yuǎn)程未燃的油氣即因?yàn)楦邷鼗蚋邏憾匀?,其火焰波與正規(guī)燃燒的火焰波撞擊而產(chǎn)生極大壓力,使得引擎產(chǎn)生不正常的敲擊聲。造成爆震最主要有以下幾點(diǎn)原因: 一、點(diǎn)火角過(guò)于提前: 為了使活塞在壓縮上死點(diǎn)結(jié)束后,一進(jìn)入動(dòng)力沖程能立即獲得動(dòng)力,通常都會(huì)在活塞達(dá)到上死點(diǎn)前提前點(diǎn)火 (因?yàn)閺狞c(diǎn)火到完全燃燒需要一段時(shí)間)。而過(guò)于提早的點(diǎn)火會(huì)使得活塞還在壓縮行程時(shí),大部分油氣已經(jīng)燃燒,此時(shí)未燃燒的油氣會(huì)承受極大的壓力自燃,而造成爆震。 二、引擎過(guò)度積碳: 引擎于燃燒室內(nèi)過(guò)度積碳,除了會(huì)使壓縮比增大(產(chǎn)生高壓),也會(huì)在積碳表面產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn),使引擎爆震。 三、引擎溫度過(guò)高: 引
15、擎在太熱的環(huán)境使得進(jìn)氣溫度過(guò)高,或是引擎冷卻水循環(huán)不良,都會(huì)造成引擎高溫而爆震。 四、空燃比不正確: 過(guò)于稀的燃料空氣混合比,會(huì)使得燃燒溫度提升,而燃燒溫度提高會(huì)造成引擎溫度提升,當(dāng)然容易爆震。 五、燃油辛烷值過(guò)低: 辛烷值是燃油抗爆震的指標(biāo),辛烷值越高,抗爆震性越強(qiáng)。壓縮比高的引擎,燃燒室的壓力較高,若是使用抗爆震性低的燃油,則容易發(fā)生爆震。 怎么知道爆震及爆震的影響 爆震的英文是Knocking,及敲擊的意思,所以爆震時(shí)引擎會(huì)產(chǎn)生敲擊生。輕微不連續(xù)的爆震聲音相當(dāng)清脆,有點(diǎn)類似輕敲三角鐵的聲音。而嚴(yán)重且連續(xù)的爆震時(shí),引擎會(huì)有「哩哩哩」的聲音,此時(shí)引擎也會(huì)明顯的沒(méi)力。
16、 現(xiàn)在許多車廠為了將引擎壓榨出最大的性能及降低油耗,通常會(huì)把常用轉(zhuǎn)速域的點(diǎn)火角設(shè)定的比較提前,所以有些引擎在2000至3000轉(zhuǎn)間負(fù)荷較大時(shí),難免會(huì)有輕微的爆震,然而輕微的爆震對(duì)引擎不會(huì)有太大的影響,車主也不用過(guò)于擔(dān)心。但是若因?yàn)橐娉鰡?wèn)題所產(chǎn)生的爆震,如嚴(yán)重積碳或散熱不良等,這種爆震通常很嚴(yán)重,如果是在高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷發(fā)生連續(xù)且嚴(yán)重的爆震,不出一分鐘,輕則火星塞及活塞熔損,嚴(yán)重的甚至連汽缸及引擎本體都會(huì)炸穿。 爆震感知器 最立即且有效抑制爆震的方法,就是延后點(diǎn)火提前角,降低燃燒壓力。所以爆震感知器作動(dòng)原理,是當(dāng)偵測(cè)到引擎爆震時(shí),則將點(diǎn)火提前角延后到不會(huì)爆震的點(diǎn)火時(shí)機(jī),待引擎不爆震時(shí),再
17、慢慢的將點(diǎn)火提前回復(fù)。爆震感知器是利用一加速度傳感器來(lái)量測(cè)引擎的加速度變化,也就是震動(dòng)。工程師在調(diào)校爆震感知器時(shí)會(huì)把爆震的震動(dòng)模式寫入ECU中,一旦爆震感知器偵測(cè)出該震動(dòng)模式,ECU則判定引擎爆震,隨即延后點(diǎn)火提前角。目前較先進(jìn)的爆震感知器甚至能判定是哪一個(gè)汽缸爆震,而針對(duì)該汽缸個(gè)別延后點(diǎn)火提前角。 92、95或98 說(shuō)到爆震,大家最關(guān)心的還是加什么汽油的問(wèn)題。其實(shí)92、95或98是汽油的抗爆震性,也就是其「辛烷值」。什么是「辛烷值」呢?在研究燃料與爆震的關(guān)系時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn)「異辛烷」最能抵抗爆震,而「正庚烷」相當(dāng)容易爆震,所以就將異辛烷的抗爆震度訂為100,而正庚烷訂為0。所謂辛烷值
18、95的汽油,就是它的抗爆震度與95%異辛烷和5%正庚烷混合物的抗爆震度相同。所以這純粹是抗爆震性的問(wèn)題,并不是加了辛烷值越高的汽油,引擎就越有力。當(dāng)然,若是加了辛烷值太低的汽油而導(dǎo)致爆震,或是爆震發(fā)生時(shí)引擎退點(diǎn)火角,車子的確會(huì)比較沒(méi)力。換句話說(shuō),只要引擎不爆震,提高油料的辛烷值并不會(huì)讓引擎更有力或更省油,只會(huì)讓你的荷包更縮水。 動(dòng)力接續(xù)裝置--離合器 汽油引擎動(dòng)力車輛在運(yùn)行之時(shí),引擎持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的。但是為了符合汽車行駛上的需求,車輛必須有停止、換檔等需求,因此必須在引擎對(duì)外連動(dòng)之處,加入一組機(jī)構(gòu),以視需求中斷動(dòng)力的傳遞,以在引擎持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情形之下,達(dá)成讓車輛靜止或是進(jìn)行換檔的需戎。這組機(jī)構(gòu)
19、,便是動(dòng)力接續(xù)裝置。一般在Toyota車輛上可以看到的動(dòng)力接續(xù)裝置有離合器與扭力轉(zhuǎn)換器等兩種。 離合器是手排系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)力接續(xù)裝置,以機(jī)構(gòu)方式利用離合器片的摩擦力,達(dá)成動(dòng)力接續(xù)的目的。 離合器這組機(jī)構(gòu)被裝置在引擎與手排變速箱之間,負(fù)責(zé)將引擎的動(dòng)力傳送到手排變速箱。如圖所示,飛輪機(jī)構(gòu)與引擎的輸出軸固定在一起。在飛輪的外殼之中,以一圓盤狀的彈簧連接壓板,其間有一摩擦盤與變速箱輸入軸連接。 當(dāng)離合器踏板釋放時(shí),飛輪內(nèi)的壓板利用彈簧的力量,緊緊壓住摩擦板,使兩者之間處于沒(méi)有滑動(dòng)的連動(dòng)現(xiàn)象,達(dá)成連接的目的,而引擎的動(dòng)力便可以透過(guò)此一機(jī)構(gòu),傳遞至變速箱,完成動(dòng)力傳動(dòng)的工作。 而當(dāng)踩下踏板時(shí),
20、機(jī)構(gòu)將向彈簧加壓,使得彈簧的外圍翹起,壓皮便與摩擦板脫離。此時(shí)摩擦板與飛輪之間已無(wú)法連動(dòng),即便引擎持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),動(dòng)力仍不會(huì)傳遞至變速箱及車輪,此時(shí),駕駛者便可以進(jìn)行換檔以及停車等動(dòng)作,而不會(huì)使得引擎熄火。 動(dòng)力接續(xù)裝置─扭力轉(zhuǎn)換器 當(dāng)汽車工業(yè)繼續(xù)發(fā)展,一般消費(fèi)者開(kāi)始對(duì)于控制油門、剎車以及離合器等三個(gè)踏板的復(fù)雜操作模式感到厭煩。機(jī)械工程師開(kāi)始思考如何以利用機(jī)構(gòu)的,來(lái)簡(jiǎn)化使用的過(guò)程。扭力轉(zhuǎn)換器便是在這樣的情形之下被導(dǎo)入汽車產(chǎn)品,成就了全新的使用經(jīng)驗(yàn)。 扭力轉(zhuǎn)換器取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式離合器,被裝置在引擎與自排變速箱之間,能夠?qū)⒁娴膭?dòng)力平順的傳送到自排變速箱。 從圖中可以清楚地看到,扭力轉(zhuǎn)
21、換器的離作方式與離合器之間截然不同。在扭力轉(zhuǎn)換器之中,左側(cè)為引擎動(dòng)力輸出軸,直接與泵輪外殼連接。而在扭力轉(zhuǎn)換器的左側(cè),則有一組渦輪,透過(guò)軸與位于右側(cè)的變速系統(tǒng)連接。導(dǎo)輪與渦輪之間沒(méi)有任何直接的連接機(jī)構(gòu),兩者均密封在扭力轉(zhuǎn)換器的外殼之中,而扭力轉(zhuǎn)換器之內(nèi)則是充滿了黏性液體。 當(dāng)引擎低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),整個(gè)扭力轉(zhuǎn)換器會(huì)同樣低速運(yùn)轉(zhuǎn),泵輪上的葉片會(huì)帶動(dòng)扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的黏性液體,使其進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。但是由于轉(zhuǎn)速太低,液體對(duì)于渦輪所施力之力道,并不足以推動(dòng)車輛前進(jìn),車輛便可靜止不動(dòng),便可達(dá)到如同離合器分離的狀況。 當(dāng)油門踏下,引擎轉(zhuǎn)速提升,泵輪的轉(zhuǎn)速將會(huì)同步提升,扭力轉(zhuǎn)換器內(nèi)的液體流速持續(xù)增加,對(duì)于渦輪的施
22、力繼續(xù)增加,當(dāng)其超過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力時(shí),車輛便可以前進(jìn),動(dòng)力便可傳遞至變速系統(tǒng)及車輪,達(dá)成動(dòng)力傳遞的目的。 傳動(dòng)系統(tǒng)—差速器 在解決了車輛動(dòng)力傳遞的問(wèn)題之后,汽車工程師又碰到了另外的一個(gè)問(wèn)題─轉(zhuǎn)彎。 轉(zhuǎn)彎,除了必須要有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助之外,還必需在傳動(dòng)系統(tǒng)上進(jìn)行調(diào)整。理因在于,當(dāng)過(guò)彎時(shí),位于內(nèi)側(cè)的輪子所走的路徑較短,位于外側(cè)的輪子所走的路徑較長(zhǎng)。在同樣的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)這樣的路徑,左右兩側(cè)的車輪勢(shì)必面對(duì)著轉(zhuǎn)速不同的問(wèn)題。如果沒(méi)有一個(gè)特殊的機(jī)構(gòu)來(lái)處理,將造成車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)不過(guò)去的窘境;即便用力地轉(zhuǎn)了過(guò)去,也會(huì)有著輪胎嚴(yán)重磨損的問(wèn)題。此時(shí),差速器便被導(dǎo)入汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)之中。 由圖中可看出,
23、差速器是由許多齒輪組所構(gòu)成。當(dāng)直行時(shí),左右車輪的轉(zhuǎn)速相同,其內(nèi)齒輪組并未發(fā)生作用,如同左右車輪以同一輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛進(jìn)入彎道時(shí),左右車輪的轉(zhuǎn)速差異,便由中間齒輪組的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)吸收,使其可以順利地過(guò)彎。 前置引擎前輪驅(qū)動(dòng) 是近代汽車最多采用的方式。引擎和傳動(dòng)系統(tǒng)都被安裝在車頭引擎室內(nèi)。這樣的安排使前輪要負(fù)責(zé)傳動(dòng),而不再只有負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向的工作。由于前輪同時(shí)負(fù)擔(dān)傳動(dòng)和轉(zhuǎn)向的工作,使車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)的控制變得簡(jiǎn)單,因此前置引擎前輪驅(qū)動(dòng)(FF)的車輛在行駛時(shí)的安全性比其它方式來(lái)得高。 由于前置引擎前輪驅(qū)動(dòng)(FF)車的引擎和傳動(dòng)系統(tǒng)都被安裝在車頭引擎室內(nèi),因此汽車主要的重量都集中在車頭的部位,這樣的情形
24、讓前輪必須負(fù)擔(dān)較多的重量,而后輪負(fù)擔(dān)的重量則少了許多,前輪大約要承擔(dān)62%左右的車身重量。 前置引擎后輪驅(qū)動(dòng) 這是汽車最為傳統(tǒng)的布置方式,引擎和部份的傳動(dòng)裝置被安裝在車頭的引擎室內(nèi),再以傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳送到后輪去。 由于傳動(dòng)系統(tǒng)中的差速器和輪軸都是裝置在車輛的后軸,再加上引擎都是采取縱向放置在引擎室里面,使引擎的重心落于前輪軸之后,而且體積越大的引擎的重心會(huì)落在越后面的位置,車輛的前、后軸因此獲得良好的配重比率。一般車型的后軸須要承擔(dān)大約47%的車身重量,因此以后輪驅(qū)動(dòng)的車輛在驅(qū)動(dòng)輪獲得較加的下壓力,讓行駛在陡坡或是連續(xù)的彎道中的車輛能夠獲得更佳的操控性能。 由于引擎的重心落于前
25、輪軸之后,因此前置引擎后輪驅(qū)動(dòng)(FR)車輛可以視為引擎放置在車頭的中置引擎后輪驅(qū)動(dòng)(MR)車輛。也因此近年來(lái)有些高性能的前置引擎后輪驅(qū)動(dòng)(FR)車在配置體積更大的引擎之后,即標(biāo)榜為前中置引擎后輪驅(qū)動(dòng)(F-MR)車輛。 前置引擎四輪驅(qū)動(dòng) 在近年來(lái),四輪驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品隨著WRC賽事以及SUV產(chǎn)品的風(fēng)行而成為消費(fèi)者所熟悉的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 在汽車的運(yùn)動(dòng)之中,所有的驅(qū)動(dòng)力輛與制動(dòng)力量,都是靠著車輪與地面之前的摩擦力而產(chǎn)生,因此若能夠?qū)⑺膫€(gè)輪子的摩擦力發(fā)揮到極限,將能具有較佳的操控性能、運(yùn)動(dòng)性能,在駕駛表現(xiàn)與安全性上有較佳的表現(xiàn)。 前置引擎四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是最常見(jiàn)的配置,在變速箱的后面再加裝一具稱為「
26、分動(dòng)箱」的動(dòng)力分配裝置,依照設(shè)定的比率將動(dòng)力傳送到前、后輪軸,使汽車的四個(gè)輪子獲得動(dòng)力。 抓住彈簧的跳動(dòng)—避震器 避震器的內(nèi)部就是使用高黏滯系數(shù)的流體以及小尺寸的孔徑,來(lái)進(jìn)行阻尼的設(shè)定。 避震器的功用 從避震器這個(gè)名稱看來(lái),好像車輛的震動(dòng)主要是由避震器來(lái)吸收,其實(shí)不然。車輛在行經(jīng)不平路面之震動(dòng)所產(chǎn)生的能量主要是由彈簧來(lái)吸收,彈簧在吸收震動(dòng)后還會(huì)產(chǎn)生反彈的震蕩,這時(shí)候就利用避震器來(lái)減緩彈簧引起的震蕩。 當(dāng)避震器失效時(shí),車子在行經(jīng)不平路面就會(huì)因?yàn)楸苷鹌鳠o(wú)法吸收彈簧彈跳的能量,而使車身有余波蕩漾的彈跳,影響行車穩(wěn)定性及舒適性。簡(jiǎn)單的說(shuō),避震器最主要是要抑制彈簧的跳動(dòng),迅速弭平車身
27、彈跳。 可調(diào)式避震器 可調(diào)式避震器可分為阻尼大小可調(diào)式避震器和彈簧位置高低可調(diào)式避震器,以及阻尼大小和彈簧位置高低都可調(diào)整的避震器。 阻尼大小可調(diào)式: 在避震器的內(nèi)部使用可以調(diào)整孔徑大小的閥門,在將閥門的孔徑變小之后,避震器的阻尼也會(huì)跟著變硬。調(diào)整避震器的阻尼大小的方式可分為有段與無(wú)段的方式。以電子控制方式改變阻尼大小的避震器,則是采取有段調(diào)整的方式。 彈簧位置高低可調(diào)式: 在避震器的筒身有螺牙并套上特制的螺帽與彈簧拖架,借著螺帽的移動(dòng)來(lái)調(diào)整彈簧拖架的高低位置。把彈簧拖架向下調(diào)整會(huì)讓彈簧往下移動(dòng),可以在不影響避震效果下,降低車身的高度。 阻尼 「阻尼」這個(gè)詞我
28、們可能很常聽(tīng)到,但是究竟何謂阻尼呢?簡(jiǎn)單的說(shuō),阻尼是作用于運(yùn)動(dòng)物體的一種阻力,而且阻力通常與運(yùn)動(dòng)速度成正比。就拿一般人常見(jiàn)的門弓器來(lái)說(shuō),當(dāng)你輕輕開(kāi)門時(shí),門弓器內(nèi)的油壓缸所產(chǎn)生的阻力很小,很輕松就能把門推開(kāi);但是當(dāng)你用力推門時(shí),反而會(huì)因阻力較大而不好推。同樣原理應(yīng)用于汽車避震器,當(dāng)彈簧受到較大的伸張或壓縮力時(shí),避震器會(huì)因阻尼效應(yīng)而給予較大的抑制力。 避震器之所以會(huì)產(chǎn)生阻尼效應(yīng),是因避震器受力而壓縮或拉伸時(shí),內(nèi)部的活塞在移動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)液壓油或高壓氣體加壓使之通過(guò)小孔徑的閥門,當(dāng)液壓油或高壓氣體通過(guò)閥門時(shí)會(huì)產(chǎn)生阻力,此一阻力就產(chǎn)生阻尼;而閥門的孔徑大小和液壓油的黏度都會(huì)改變阻尼的大小。一般阻尼較大的
29、避震器就是所謂較硬的避震器,阻尼越大則避震器越不容易被壓縮或拉伸,所以車身的晃動(dòng)也會(huì)越小,并增加行經(jīng)不平路面時(shí)輪胎的循跡性,然而卻會(huì)降低行駛時(shí)的舒適性。 鼓式剎車 鼓式煞車應(yīng)用在汽車上面已經(jīng)將近一世紀(jì)的歷史了,但是由于它的可靠性以及強(qiáng)大的制動(dòng)力,使得鼓式煞車現(xiàn)今仍配置在許多車型上 (多使用于后輪)。鼓式煞車是藉由液壓將裝置于煞車鼓內(nèi)之煞車蹄片往外推,使煞車蹄片表面的來(lái)令片與隨著車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的煞車鼓之內(nèi)面發(fā)生磨擦,而產(chǎn)生煞車的效果。 鼓式煞車的煞車鼓內(nèi)面就是煞車裝置產(chǎn)生煞車力矩的位置。在獲得相同煞車力矩的情況下,鼓式煞車裝置的煞車鼓的直徑可以比碟式煞車的煞車碟還要小上許多。因此載重用的
30、大型車輛為獲取強(qiáng)大的制動(dòng)力,只能夠在輪圈的有限空間之中裝置鼓式煞車。 鼓式煞車的作用方式: 簡(jiǎn)單的說(shuō),鼓式煞車就是利用煞車鼓內(nèi)靜止的煞車片,去摩擦隨著車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的煞車鼓,以產(chǎn)生摩擦力使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度降低的煞車裝置。 在踩下煞車踏板時(shí),腳的施力會(huì)使煞車總泵內(nèi)的活塞將煞車油往前推去并在油路中產(chǎn)生壓力。壓力經(jīng)由煞車油傳送到每個(gè)車輪的煞車分泵活塞,煞車分泵的活塞再推動(dòng)煞車蹄片向外,使煞車蹄片表面的來(lái)令片與煞車鼓的內(nèi)面發(fā)生磨擦,并產(chǎn)生足夠的磨擦力去降低車輪的轉(zhuǎn)速,以達(dá)到煞車的目的。 鼓式煞車之優(yōu)點(diǎn): 1.有自動(dòng)煞緊的作用,使煞車系統(tǒng)可以使用較低的油壓,或是使用直徑比煞車碟小很多的煞車鼓。
31、 2.手煞車機(jī)構(gòu)的安裝容易。有些后輪裝置碟式煞車的車型,會(huì)在煞車碟中心部位安裝鼓式煞車的手煞車機(jī)構(gòu)。 3.零件的加工與組成較為簡(jiǎn)單,而有較為低廉的制造成本。 鼓式煞車的缺點(diǎn): 1.鼓式煞車的煞車鼓在受熱后直徑會(huì)增大,而造成踩下煞車踏板的行程加大,容易發(fā)生煞車反應(yīng)不如預(yù)期的情況。因此在駕駛采用鼓式煞車的車輛時(shí),要盡量避免連續(xù)煞車造成來(lái)令片因高溫而產(chǎn)生衰退現(xiàn)象。 2.煞車系統(tǒng)反應(yīng)較慢,煞車的踩踏力道較不易控制,不利于做高頻率的煞車動(dòng)作。 3.構(gòu)造復(fù)雜零件多,煞車間隙須做調(diào)整,使得維修不易 碟式剎車 由于車輛的性能與行駛速度與日遽增,為增加車輛在高速行駛時(shí)煞車的穩(wěn)定性
32、,碟式煞車已成為當(dāng)前煞車系統(tǒng)的主流。由于碟式煞車的煞車盤暴露在空氣中,使得碟式煞車有優(yōu)良的散熱性,當(dāng)車輛在高速狀態(tài)做急煞車或在短時(shí)間內(nèi)多次煞車,煞車的性能較不易衰退,可以讓車輛獲得較佳的煞車效果,以增進(jìn)車輛的安全性。 并且由于碟式煞車的反應(yīng)快速,有能力做高頻率的煞車動(dòng)作,因此許多車款采用碟式煞車與ABS系統(tǒng)以及VSC、TCS等系統(tǒng)搭配,以滿足此類系統(tǒng)需要快速做動(dòng)的需求。 碟式煞車的作用方式: 顧名思義,碟式煞車以靜止的煞車盤片,夾住隨著輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的煞車碟盤以產(chǎn)生摩擦力,使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度將低的煞車裝置。 當(dāng)踩下煞車踏板時(shí),煞車總泵內(nèi)的活塞會(huì)被推動(dòng),而在煞車油路中建立壓力。壓力經(jīng)由煞車
33、油傳送到煞車卡鉗上之煞車分泵的活塞,煞車分泵的活塞在受到壓力后,會(huì)向外移動(dòng)并推動(dòng)來(lái)令片去夾緊煞車盤,使得來(lái)令片與煞車盤發(fā)生磨擦,以降低車輪轉(zhuǎn)速,好讓汽車減速或是停止。 碟式煞車的優(yōu)點(diǎn): 1.碟式煞車散熱性較鼓式煞車佳,在連續(xù)踩踏煞車時(shí)比較不會(huì)造成煞車衰退而使煞車失靈的現(xiàn)象。 2.煞車盤在受熱之后尺寸的改變并不使踩煞車踏板的行程增加。 3.碟式煞車系統(tǒng)的反應(yīng)快速,可做高頻率的煞車動(dòng)作,因而較為符合ABS系統(tǒng)的需求。 4.碟式煞車沒(méi)有鼓式煞車的自動(dòng)煞緊作用,因此左右車輪的煞車力量比較平均。 5.因煞車盤的排水性較佳,可以降低因?yàn)樗蚰嗌吃斐缮奋嚥涣嫉那樾巍? 6.與鼓式煞
34、車相比較下,碟式煞車的構(gòu)造簡(jiǎn)單,且容易維修。 碟式煞車的缺點(diǎn): 1.因?yàn)闆](méi)有鼓式煞車的自動(dòng)煞緊作用,使碟式煞車的煞車力較鼓式煞車為低。 2.碟式煞車的來(lái)令片與煞車盤之間的摩擦面積較鼓式煞車的小,使煞車的力量也比較小。 3.為改善上述碟式煞車的缺點(diǎn),因此需較大的踩踏力量或是油壓。因而必須使用直徑較大的煞車盤,或是提高煞車系統(tǒng)的油壓,以提高煞車的力量。 4. 手煞車裝置不易安裝,有些后輪使用碟式煞車的車型為此而加設(shè)一組鼓式煞車的手煞車機(jī)構(gòu)。 5.來(lái)令片之磨損較大,致更換頻率可能較高。 汽車度量衡—車身尺寸 一部車除了好開(kāi)順暢外,還有很多其它因素會(huì)是在買車時(shí)會(huì)加入考
35、慮的,例如空間或外觀,而車身尺寸直接的與此相關(guān)。除此之外,車身尺寸或車身重量也會(huì)一定程度的影響車輛的行駛特性。以下將介紹如何判讀汽車型錄上車身相關(guān)的尺度,及各尺度對(duì)車輛的影響。 車身長(zhǎng)度 車身長(zhǎng)度的定義是,從汽車前保險(xiǎn)桿最凸出的位置量起,直到后保險(xiǎn)桿最凸出的位置,這兩點(diǎn)之間的距離。因此,有些歐洲車系銷售至北美市場(chǎng)而換上美規(guī)保險(xiǎn)桿后,車身長(zhǎng)度數(shù)據(jù)會(huì)因?yàn)楸U增長(zhǎng)而增加。 而自前保險(xiǎn)桿最凸出處到前輪中心的距離稱為前懸,一般來(lái)說(shuō),前輪驅(qū)動(dòng)車的前懸會(huì)比同級(jí)后輪驅(qū)動(dòng)車來(lái)得長(zhǎng),強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)性的后輪驅(qū)動(dòng)車通常前懸都很短,如Lesux的IS系列(圖庫(kù) 論壇)。同樣的,從后輪中心到后保險(xiǎn)桿最凸出處的距離稱為
36、后懸,除了裝設(shè)大型保險(xiǎn)桿或后置引擎的車型以外;后懸較長(zhǎng)的車型都會(huì)擁有較大的行李箱空間,在高級(jí)豪華房車上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)此一情形。 車身寬度 絕大多數(shù)車型的車寬數(shù)據(jù),都是車身左、右最凸出位置的距離,但是不包含左、右照后鏡伸出的寬度。 車身長(zhǎng)度及寬度較大的車型雖可以獲得較為寬敞的車室空間,給乘客有較好的乘坐感,但是也容易降低于狹窄巷道中的行駛靈活性。 車身高度 車身高度是從地面算起,一直到車身頂部最高的位置,不包括天線的長(zhǎng)度。 車身高度會(huì)影響到座位的頭部空間以及乘坐姿態(tài)。頭部空間大則不易有壓迫感;稍挺的坐姿較適合長(zhǎng)時(shí)間的乘坐。近年來(lái)SUV、VAN這一類高車身的車型大為流行,較高的車
37、室高度有利乘員在車內(nèi)的活動(dòng);但是過(guò)高的車身卻不利車輛進(jìn)出地下停車場(chǎng)。而強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)性的跑車,為了提升過(guò)彎穩(wěn)定性,通常車身高度較低。 軸距 從前輪中心點(diǎn)到后輪中心點(diǎn)之間的距離,也就是前輪軸與后輪軸之間的距離,稱為軸距。較長(zhǎng)的軸距可以使汽車獲得較好的直線行駛穩(wěn)定性,而短軸距則提供較佳的靈活性。對(duì)于車室空間來(lái)說(shuō),軸距代表前輪與后輪之間的距離,軸距越長(zhǎng),車室內(nèi)縱向空間就越大,膝部及腳部空間也因此而較寬敞。然而后輪驅(qū)動(dòng)車因引擎縱向排列的關(guān)系,為了達(dá)到相同的車室空間,通常軸距會(huì)較同級(jí)前輪驅(qū)動(dòng)車來(lái)得長(zhǎng)。 輪距 左、右車輪中心的距離。較寬的輪距有助于橫向的穩(wěn)定性與較佳的操縱性能。輪距和軸距搭配之后,
38、即顯示四個(gè)車輪著地的位置;車輪著地位置越寬大的車型,其行駛的穩(wěn)定度越好,因此越野車輛的輪距都比一般車型要寬。 劃風(fēng)而馳—風(fēng)阻系數(shù) 外型所造成的阻力來(lái)自車后方的真空區(qū),真空區(qū)越大,阻力就越大。一般來(lái)說(shuō),三廂式的房車之外型阻力會(huì)比掀背式休旅車小。 風(fēng)阻是車輛行駛時(shí)來(lái)自空氣的阻力,一般空氣阻力有三種形式,第一是氣流撞擊車輛正面所產(chǎn)生的阻力,就像拿一塊木板頂風(fēng)而行,所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產(chǎn)生的阻力。第二是摩擦阻力,空氣與劃過(guò)車身一樣會(huì)產(chǎn)生摩擦力,然而以一般車輛能行駛的最快速度來(lái)說(shuō),摩擦阻力小到幾乎可以忽略。第三則是外型阻力(下圖可說(shuō)明何謂外型阻力),一般來(lái)說(shuō),車輛高速行駛時(shí),外型阻
39、力是最主要的空氣阻力來(lái)源。 車輛在行駛時(shí),所要克服的阻力有機(jī)件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。隨著車輛行駛速度的增加,空氣阻力也逐漸成為最主要的行車阻力,在時(shí)速200km/h以上時(shí),空氣阻力幾乎占所有行車阻力的85%。 風(fēng)阻系數(shù)通常是以Cd做標(biāo)示,風(fēng)阻系數(shù)必須于風(fēng)洞內(nèi)實(shí)際測(cè)試而得,并且嚴(yán)格來(lái)說(shuō),不同的行駛速度,風(fēng)阻會(huì)產(chǎn)生些微差異。風(fēng)阻系數(shù)越低,代表車輛行駛時(shí)所受的空氣阻力越低。風(fēng)阻系數(shù)越低的車,高速行駛越省油,也越有可能跑出較高的極速。近代的汽車越來(lái)越注重在空氣力學(xué)方面的設(shè)計(jì),各家汽車制造廠都在努力的在為降低汽車的風(fēng)阻系數(shù)而努力。一般來(lái)說(shuō),外型越流線、平整,風(fēng)
40、阻系數(shù)越低,所以在車身上自行加裝的配備或套件,如晴雨窗、尾翼等,或是高速行駛時(shí)開(kāi)啟車窗,都會(huì)造成空氣阻力增加,影響行車順暢。 回轉(zhuǎn)半徑 將汽車的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)到極限,以極低的速度讓汽車進(jìn)行轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)所形成的圓周的半徑就是回轉(zhuǎn)半徑。回轉(zhuǎn)半徑數(shù)據(jù)可以使駕駛者知道汽車所須的回轉(zhuǎn)空間,這對(duì)于經(jīng)常行駛在狹小巷弄的車輛尤其重要。 由此圖來(lái)看,所謂「回轉(zhuǎn)半徑」,是指回轉(zhuǎn)所畫出之圓的「半徑」,而不是「直徑」。也就是說(shuō),當(dāng)一輛車的回轉(zhuǎn)半徑標(biāo)示為5.5m時(shí),其回轉(zhuǎn)「直徑」為11m,表示至少要有11公尺的路寬,才能提供該車進(jìn)行一次完整的回轉(zhuǎn)。 發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理 一、基本理論
41、 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車,最簡(jiǎn)單的辦法是通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒汽油來(lái)獲得動(dòng)能。因此,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)----燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生。 有兩點(diǎn)需注意: 1. 內(nèi)燃機(jī)也有其他種類,比如柴油機(jī),燃?xì)廨啓C(jī),各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 2. 同樣也有外燃機(jī)。在早期的火車和輪船上用的蒸汽機(jī)就是典型的外燃機(jī)。燃料(煤、木頭、油)在發(fā)動(dòng)機(jī)外部燃燒產(chǎn)生蒸氣,然后蒸氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)的效率比外燃機(jī)高不少,也比相同動(dòng)力的外燃機(jī)小很多。所以,現(xiàn)代汽車不用蒸汽機(jī)。 相比之下,內(nèi)燃機(jī)比外燃機(jī)的效率高,比燃?xì)廨啓C(jī)的價(jià)格便宜,比電動(dòng)汽車容易添加燃料。這些優(yōu)點(diǎn)使得大部分現(xiàn)代汽車都
42、使用往復(fù)式的內(nèi)燃機(jī)。 二、燃燒是關(guān)鍵 汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用4沖程。(馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在此不討論,汽車畫報(bào)曾做過(guò)介紹) 4沖程分別是:進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個(gè)過(guò)程,發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)周期(2圈)。 理解4沖程 活塞,它由一個(gè)活塞桿和曲軸相聯(lián),過(guò)程如下: 1.活塞在頂部開(kāi)始,進(jìn)氣閥打開(kāi),活塞往下運(yùn)動(dòng),吸入油氣混合氣 2.活塞往頂部運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮油氣混合氣,使得爆炸更有威力。 3.當(dāng)活塞到達(dá)頂部時(shí),火花塞放出火花來(lái)點(diǎn)燃油氣混合氣,爆炸使得活塞再次向下運(yùn)動(dòng)。 4.活塞到達(dá)底部,排氣閥打開(kāi),活塞往上運(yùn)動(dòng),尾氣從汽缸由排氣管排出。 注意:內(nèi)燃機(jī)最終產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是
43、轉(zhuǎn)動(dòng)的,活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)最終由曲軸轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng),這樣才能驅(qū)動(dòng)汽車輪胎。 三、汽缸數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件是汽缸,活塞在汽缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),上面所描述的是單汽缸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,而實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)動(dòng)機(jī)都是有多個(gè)汽缸的(4缸、6缸、8缸比較常見(jiàn))。我們通常通過(guò)汽缸的排列方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)分類:直列、V或水平對(duì)置(當(dāng)然現(xiàn)在還有大眾集團(tuán)的W型,實(shí)際上是兩個(gè)V組成)。見(jiàn)下圖 直列4缸 V6 水平對(duì)置4缸 不同的排列方式使得發(fā)動(dòng)機(jī)在順滑性、制造費(fèi)用和外型上有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),配備在相應(yīng)的汽車上。 四、排量 混合氣的壓縮和燃燒在燃燒室里進(jìn)行,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),你可以看到燃燒室容積的變
44、化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)來(lái)度量。汽車的排量一般在1.5L~4.0L之間。每缸排量0.5L,4缸的排量為2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V6 3.0升。一般來(lái)說(shuō),排量表示發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的大小。 所以增加汽缸數(shù)量或增加每個(gè)汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動(dòng)力。 五、發(fā)動(dòng)機(jī)的其他部分 凸輪軸 控制進(jìn)氣閥和排氣閥的開(kāi)閉 火花塞 火花塞放出火花點(diǎn)燃油氣混合氣,使得爆炸發(fā)生?;鸹ū仨氃谶m當(dāng)?shù)臅r(shí)候放出。 閥門 進(jìn)氣、出氣閥分別在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候打開(kāi)來(lái)吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和 燃燒時(shí),這兩個(gè)閥都是關(guān)閉的,來(lái)保證燃燒室的密封。 活塞環(huán) 在氣缸壁和
45、活塞中提出密封: 1.防止在壓縮和燃燒時(shí)油氣混合氣和尾氣泄漏進(jìn)潤(rùn)滑油箱。 2.防止?jié)櫥瓦M(jìn)入汽缸內(nèi)燃燒。 大多“燒機(jī)油”的汽車就是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)太舊:活塞環(huán)不再密封引起的(尾氣管冒青煙) 活塞桿 連接活塞環(huán)和曲軸,使得活塞和曲軸維持各自的運(yùn)動(dòng)。 潤(rùn)滑油槽 包圍著曲軸,里面有相當(dāng)數(shù)量的油. 何謂正時(shí) 一具引擎要能正確的運(yùn)轉(zhuǎn),所有零件都要能在正確的時(shí)間和正確的位置做正確的事,在最佳的協(xié)調(diào)下,發(fā)揮應(yīng)有的性能。就像一支部隊(duì)要作戰(zhàn)前,指揮官(圖庫(kù) 論壇)會(huì)分配每一組甚至每個(gè)人個(gè)別的任務(wù),大家接受任務(wù)后,還有一件事很重要,沒(méi)錯(cuò),就是:對(duì)表!所有人都必須在一個(gè)獨(dú)一的時(shí)間軸內(nèi)完成任務(wù)。大
46、家都必須各自在正確的時(shí)間到達(dá)定位,這就是「正時(shí)」。 那么,在引擎中要怎么「對(duì)表」,又要以誰(shuí)為準(zhǔn)呢?引擎中最主要的轉(zhuǎn)動(dòng)是曲軸,所以所有的正時(shí)都以曲軸旋轉(zhuǎn)角度做為基準(zhǔn)。以一個(gè)單缸引擎為例,當(dāng)活塞在上死點(diǎn)時(shí)為0度,到了下死點(diǎn)時(shí)為180度,四行程引擎以720度為一循環(huán),所有運(yùn)轉(zhuǎn)件就以曲軸的運(yùn)轉(zhuǎn)為準(zhǔn),曲軸每旋轉(zhuǎn)720度,所有運(yùn)作就完成一次循環(huán)。 凸輪之所以能在正確的時(shí)機(jī)開(kāi)啟氣門,便是靠著正時(shí)鏈條,與曲軸保持正確的正時(shí)。 曲軸正時(shí)齒盤 我們知道引擎中一切的運(yùn)轉(zhuǎn)都以曲軸為準(zhǔn),所以曲軸就有責(zé)任將它的正時(shí)「告知」所有機(jī)件。由于現(xiàn)在ECU的運(yùn)算分辨率越來(lái)越高,甚至達(dá)到32位以上,所以需有一機(jī)件
47、能精確的擷取正時(shí)訊號(hào)。目前大部分引擎會(huì)在曲軸的一端裝設(shè)一個(gè)齒盤,再由一個(gè)磁感sensor來(lái)接收并產(chǎn)生訊號(hào)。假設(shè)齒盤有60齒,一圈360度則每一齒間距為6度,當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒盤會(huì)以相同的轉(zhuǎn)速跟著曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),而每一齒經(jīng)過(guò)sensor時(shí),會(huì)感應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng),并由sensor轉(zhuǎn)換為電子訊號(hào)讓ECU得知目前的曲軸角度,好使噴油、點(diǎn)火等動(dòng)作能在正確時(shí)機(jī)作動(dòng)。正時(shí)皮帶與正時(shí)鏈條 現(xiàn)在引擎多是頂置式凸輪軸的設(shè)計(jì),就是將凸輪軸設(shè)置在引擎缸頭上,要驅(qū)動(dòng)凸輪軸必須利用皮帶或煉條使之與運(yùn)轉(zhuǎn)中的曲軸連結(jié)。就如前面提到的,凸輪軸的運(yùn)轉(zhuǎn)也需要「正時(shí)」,所以在安裝正時(shí)皮帶時(shí),凸輪和曲軸的正時(shí)必須對(duì)妥。 由于正時(shí)皮帶屬于耗損
48、品,而且正時(shí)皮帶一旦斷裂,凸輪軸當(dāng)然不會(huì)照著正時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)極有可能導(dǎo)致氣門與活塞撞擊而造成嚴(yán)重毀損,所以正時(shí)皮帶一定要依據(jù)原廠指定的里程(圖庫(kù) 論壇)或時(shí)間更換。而正時(shí)煉條則會(huì)有相當(dāng)長(zhǎng)的壽命,所以選購(gòu)配置正時(shí)煉條引擎的車,會(huì)省去更換正時(shí)皮帶的麻煩與開(kāi)支。 節(jié)氣門與進(jìn)氣歧管 節(jié)氣門是在進(jìn)氣的管道中,加入一組蝴蝶閥,利用閥片旋轉(zhuǎn)角度不同、開(kāi)口不同的方式,控制進(jìn)氣量,進(jìn)一步控制引擎的動(dòng)力?,F(xiàn)在車輛多采用電子節(jié)氣門設(shè)計(jì),可由引擎控制模塊進(jìn)行精確的控制,讓輸出提高、油耗下降。 新鮮空氣自進(jìn)氣道、空氣濾清器一路往引擎前進(jìn),下一個(gè)會(huì)碰到的就是節(jié)氣門,也就是俗稱的「油門」。這是整個(gè)引擎,唯一由駕駛
49、人所控制的機(jī)構(gòu),在化油器引擎中,這個(gè)任務(wù)則由化油器擔(dān)任;而在噴射供油引擎中,節(jié)氣門閥體取代了化油器。在采用了噴射供油系統(tǒng)后,燃油直接在進(jìn)氣門前由噴射器射出,節(jié)氣門閥體便少了使燃油與空氣混合的任務(wù)。但為了能精確控制油氣混合,節(jié)氣門閥體機(jī)構(gòu)并不比化油器簡(jiǎn)單。 一個(gè)典型的節(jié)氣門體,應(yīng)具備主進(jìn)氣道及節(jié)氣門,而節(jié)氣門是由一彈簧控制,當(dāng)駕駛者未踩下油門時(shí),節(jié)氣門處于關(guān)閉狀態(tài),使大部分的空氣被排除在閥門外;而當(dāng)駕駛踏下油門踏板時(shí),油門拉線便會(huì)拉動(dòng)節(jié)氣門彈簧,使閥門打開(kāi)讓空氣從主進(jìn)氣道進(jìn)入引擎中。除此之外,還有一個(gè)節(jié)氣門感知器來(lái)把節(jié)氣門開(kāi)度轉(zhuǎn)成電子訊號(hào),使得引擎監(jiān)理系統(tǒng)(ECU)能依據(jù)此來(lái)控制燃油噴量。
50、 節(jié)氣門閥體上還有一個(gè)怠速控制閥,是由一步進(jìn)馬達(dá)控制,引擎ECU會(huì)在冷車、啟閉冷氣、空檔與D檔變換等時(shí)機(jī),控制怠速馬達(dá)的作動(dòng),以調(diào)整引擎怠速之合適的進(jìn)氣量。 傳統(tǒng)的節(jié)氣門(油門)是以油門拉線采機(jī)械方式驅(qū)動(dòng),然而為了全車控制的整體性,許多新推出的車型已采用了電子控制的節(jié)氣門(電子油門)。 新鮮空氣自進(jìn)氣道、空氣濾清器一路往引擎前進(jìn),下一個(gè)會(huì)碰到的就是節(jié)流閥,也就是俗稱的「油門」。這是整個(gè)引擎,唯一由駕駛?cè)怂刂频臋C(jī)構(gòu),在化油器引擎中,這個(gè)任務(wù)則由化油器擔(dān)任;而在噴射供油引擎中,節(jié)流閥體取代了化油器。在采用了噴射供油系統(tǒng)后,燃油直接在進(jìn)氣門前由噴射器射出,節(jié)流閥體便少了使燃油與空氣混合的
51、任務(wù)。但為了能精確控制油氣混合,節(jié)流閥體機(jī)構(gòu)并不比化油器簡(jiǎn)單。 一個(gè)典型的節(jié)流閥體,應(yīng)具備主進(jìn)氣道及節(jié)流閥,而節(jié)流閥是由一彈簧控制,當(dāng)駕駛者未踩下油門時(shí),節(jié)流閥處于關(guān)閉狀態(tài),使大部分的空氣被排除在閥門外;而當(dāng)駕駛踏下油門踏板時(shí),油門拉線便會(huì)拉動(dòng)節(jié)流閥彈簧,使閥門打開(kāi)讓空氣從主進(jìn)氣道進(jìn)入引擎中。除此之外,還有一個(gè)節(jié)流閥感知器來(lái)把節(jié)流閥開(kāi)度轉(zhuǎn)成電子訊號(hào),使得引擎監(jiān)理系統(tǒng) (ECU) 能依據(jù)油門開(kāi)度來(lái)控制燃油噴量。 節(jié)流閥體上還有一個(gè)怠速控制閥,是由一步進(jìn)馬達(dá)控制,引擎ECU會(huì)在冷車、啟閉冷氣、空檔與D檔變換等時(shí)機(jī),控制怠速馬達(dá)的作動(dòng),以調(diào)整引擎怠速之合適的進(jìn)氣量。 傳統(tǒng)的節(jié)流門 (油門
52、) 是以油門拉線采機(jī)械方式驅(qū)動(dòng),然而為了全車控制的整體性,許多新推出的車型已采用了電子控制的節(jié)流閥 (電子油門)。 進(jìn)氣歧管 在談到進(jìn)氣歧管之前,我們先來(lái)想想空氣是怎樣進(jìn)入引擎的。在引擎概論中我們?cè)岬交钊谄變?nèi)的運(yùn)作,當(dāng)引擎處于進(jìn)氣行程時(shí),活塞往下運(yùn)動(dòng)使汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空(也就是壓力變小),好與外界空氣產(chǎn)生壓力差,讓空氣能進(jìn)入汽缸內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō),大家都應(yīng)該有被打過(guò)針,也看過(guò)護(hù)士小姐如何將藥水吸入針桶內(nèi)吧!假想針桶就是引擎,那么當(dāng)針桶內(nèi)的活塞向外抽出時(shí),藥水就會(huì)被吸入針桶內(nèi),而引擎就是這樣把空氣吸到汽缸內(nèi)的。 由于進(jìn)氣端的溫度較低,復(fù)合材料開(kāi)始成為熱門的進(jìn)氣歧管材質(zhì),其質(zhì)輕則內(nèi)部光
53、滑,能有效減少阻力,增加進(jìn)氣的效率。 好了,回到主題,進(jìn)氣歧管位于節(jié)氣門與引擎進(jìn)氣門之間,之所以稱為「歧管」,是因?yàn)榭諝膺M(jìn)入節(jié)氣門后,經(jīng)過(guò)歧管緩沖統(tǒng)后,空氣流道就在此「分歧」了,對(duì)應(yīng)引擎汽缸的數(shù)量,如四缸引擎就有四道,五缸引擎則有五道,將空氣分別導(dǎo)入各汽缸中。以自然進(jìn)氣引擎來(lái)說(shuō),由于進(jìn)氣歧管位于節(jié)氣門之后,所以當(dāng)引擎油門開(kāi)度小時(shí),汽缸內(nèi)無(wú)法吸到足量的空氣,就會(huì)造成歧管真空度高;而當(dāng)引擎油門開(kāi)度大時(shí),進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度就會(huì)變小。因此,噴射供油引擎都會(huì)在進(jìn)氣歧管上裝設(shè)一個(gè)壓力計(jì),供給ECU判定引擎負(fù)荷,而給予適量的噴油。 歧管真空不只可用來(lái)供給判定引擎負(fù)荷的壓力訊號(hào),還有許多用處呢!如煞車
54、也需要利用引擎的真空來(lái)輔助,所以當(dāng)引擎發(fā)動(dòng)后煞車踏板會(huì)輕盈許多,就是因?yàn)橛姓婵蛰o助的緣故。還有某些形式的定速控制機(jī)構(gòu)也會(huì)利用到歧管真空。而這些真空管一旦有泄漏或者不當(dāng)改裝,會(huì)造成引擎控制失調(diào),也會(huì)影響煞車的作動(dòng),所以奉勸讀者盡量不要于真空管上作不當(dāng)?shù)母难b,以維護(hù)行車的安全。 進(jìn)氣歧管的設(shè)計(jì)也是大有學(xué)問(wèn)的,為了引擎每一汽缸的燃燒狀況相同,每一缸的歧管長(zhǎng)度和彎曲度都要盡可能的相同。由于引擎是由四個(gè)行程來(lái)完成運(yùn)轉(zhuǎn)程序,所以引擎每一缸會(huì)以脈沖方式進(jìn)氣,依據(jù)經(jīng)驗(yàn),較長(zhǎng)的歧管適合低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),而較短的歧管則適合高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。所以有些車型會(huì)采用可變長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管,或連續(xù)可變長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管,使引擎在各轉(zhuǎn)速域都能發(fā)
55、揮較佳的性能。 直列引擎 VS V型引擎直列引擎 直列引擎 一如其名,直列引擎的汽缸均排成一直線。 引擎的所有汽缸均排列在同一平面上,形成一直列的情形,稱為直列引擎。以直列四汽缸引擎為例,常見(jiàn)的標(biāo)示方式有二種,一是取與排列外型相似的I做標(biāo)示,就標(biāo)示為「I4」。另外一種則是以英文Line做開(kāi)頭,而標(biāo)示為「Line 4」或「L6」以代表直列4汽缸或是直列6汽缸引擎之意。 V型引擎 汽缸數(shù)增加,采用V型汽缸配置的引擎可以有效減少引擎體積,增加車室空間。 引擎的汽缸分別排列在二個(gè)平面上,此二個(gè)平面相互產(chǎn)生一個(gè)夾角。汽缸呈V型排列的引擎會(huì)因汽缸數(shù)量的不同,而有60、90、
56、120度三種常見(jiàn)的角度。夾角為180度的引擎則另外稱為「水平對(duì)置式引擎」。 冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)的功用 冷卻系統(tǒng)的功用是帶走引擎因燃燒所產(chǎn)生的熱量,使引擎維持在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)。引擎依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎,氣冷式引擎是靠引擎帶動(dòng)風(fēng)扇及車輛行駛時(shí)的氣流來(lái)冷卻引擎;水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來(lái)冷卻引擎。不論采何種方式冷卻,正常的冷卻系統(tǒng)必須確保引擎在各樣行駛環(huán)境都不致過(guò)熱。 冷卻循環(huán) 因?yàn)槎鄶?shù)車輛皆采用水冷式引擎,所以本文以介紹水冷式引擎之冷卻循環(huán)為主。在水冷引擎的冷卻循環(huán)中,可分為「小循環(huán)」與「大循環(huán)」。小循環(huán)是指冷卻水僅在引擎內(nèi)循環(huán),而大循環(huán)則是
57、冷卻水在引擎與熱交換器 (水箱) 間循環(huán)。為什么要有大循環(huán)與小循環(huán)呢?主要是因?yàn)橐嬖诶滠嚂r(shí)溫度低,此時(shí)少量的冷卻水在引擎內(nèi)作小循環(huán),使引擎能迅速達(dá)到工作溫度;一旦引擎達(dá)到工作溫度,控制大、小循環(huán)轉(zhuǎn)換的溫度控制閥 (俗稱水龜) 則會(huì)開(kāi)啟,讓冷卻水能流至水箱內(nèi)讓空氣將熱帶走,引擎溫度越高,水龜開(kāi)啟的程度就越大,冷卻水的流量也越大,好帶走更多的熱量。冷卻水的循環(huán)是靠水泵浦帶動(dòng)的,水泵浦則是由引擎的運(yùn)轉(zhuǎn)所驅(qū)動(dòng),所以當(dāng)引擎轉(zhuǎn)速越高,水泵浦的運(yùn)轉(zhuǎn)效率也越高。 冷卻液的特性 冷卻液是由純水與水箱精案一定比例調(diào)制而成,水箱精能提高冷卻水的沸點(diǎn)。純水在常溫常壓下的沸點(diǎn)是100℃,一旦引擎溫度過(guò)高,會(huì)使
58、冷卻水沸騰成為水蒸氣,而水在氣態(tài)下的熱對(duì)流系數(shù)遠(yuǎn)低于液態(tài),所以氣態(tài)的水蒸氣幾乎無(wú)法帶走引擎的熱量,此時(shí)引擎溫度會(huì)迅速升高而損害引擎。所以水箱精將冷卻水的沸點(diǎn)提高,以確保冷卻液在高溫時(shí)仍是液態(tài),才能帶走引擎產(chǎn)生的熱。 供油系統(tǒng) 化油器 我們?cè)凇高M(jìn)氣系統(tǒng)」這個(gè)單元時(shí)有約略談過(guò)化油器,化油器最主要的功用是控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管的燃料流量,以及使燃料與空氣正確混合。化油器主要是利用「文氏管 (Venturi) 效應(yīng)」將燃油吸入化油器內(nèi)與空氣混合,供引擎燃燒。什么是文氏管效應(yīng)呢?依據(jù)流體力學(xué)中的「白努利 (Bernoulli) 定律」,在一個(gè)連續(xù)固定的流場(chǎng)中,當(dāng)流體流速增加時(shí),流體的壓力會(huì)下降。而文氏
59、管效應(yīng)就是利用流體 (空氣) 流速增加所產(chǎn)生的低壓吸力,而將燃油吸入空氣中。在化油器中,空氣流經(jīng)口徑較窄的喉部被加速,因加速產(chǎn)生的低壓會(huì)將燃油吸出與空氣混合。 常見(jiàn)的化油器設(shè)計(jì),是將燃油送至化油器浮筒室中儲(chǔ)存,當(dāng)節(jié)流閥板開(kāi)啟時(shí),燃油會(huì)因文氏管效應(yīng)而從主油孔讓燃油被吸至空氣流道中,除此之外,還有怠速控制系統(tǒng)來(lái)控制怠速及低負(fù)荷的燃油供應(yīng);副文氏管系統(tǒng)則在引擎油門全開(kāi)時(shí)將油氣增濃;加速泵會(huì)在突然大腳油門時(shí),給予引擎更多的燃料好維持正確的燃燒,以提供實(shí)時(shí)的加速性;阻風(fēng)門在冷車啟動(dòng)時(shí),會(huì)擋住大部分的空氣進(jìn)入化油器,以提供較濃的油氣,使引擎能正常啟動(dòng)。 雖然化油器的成本低、可靠度高,而且維修、保養(yǎng)
60、容易,但由于化油器幾乎是以機(jī)械方式供油,其供油精準(zhǔn)度已無(wú)法應(yīng)付嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī),所以這幾年市售的新型汽車,已經(jīng)不再使用化油器了。 噴射供油 近年來(lái)上市的車輛,幾乎都是采用噴射供油系統(tǒng),最主要的原因也是因?yàn)橐驊?yīng)日趨嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī)。噴射供油系統(tǒng)從早期的機(jī)械式單點(diǎn)噴射一直演化至目前的電子式多點(diǎn)噴射,那么,何謂單點(diǎn)噴射及多點(diǎn)噴射呢?假設(shè)一個(gè)四缸的引擎,由單個(gè)噴油嘴至于進(jìn)氣歧管分支之前,油料由一處噴入后在隨著進(jìn)氣分布到四個(gè)汽缸內(nèi),這是單點(diǎn)噴射;而噴油嘴置于四個(gè)汽缸之各器缸的進(jìn)氣道者,因?yàn)槊恳黄赘饔幸粋€(gè)噴油嘴,四缸引擎則有四個(gè)噴油嘴,這稱為多點(diǎn)噴射,本單元將談?wù)撃壳皬V泛使用之多點(diǎn)噴射的原理。
61、 從燃油路徑來(lái)看,首先燃油泵浦自油箱中將油料送至輸油管中,輸油管再將油料送至油軌內(nèi),而油軌由調(diào)壓閥來(lái)控制燃油壓力,并且確保送至各缸的燃油壓力皆能相同。另一方面,調(diào)壓閥也會(huì)借著泄壓將過(guò)多的油料送至回油管而流回油箱中。而噴油嘴一端連接于油軌上,噴嘴則為于各個(gè)器缸的進(jìn)氣道上。引擎ECU根據(jù)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)狀況會(huì)對(duì)噴油嘴下達(dá)噴油指令,噴油量是由燃油壓力及噴油嘴噴油時(shí)間所決定,燃油壓力在油軌處已由調(diào)壓閥所控制,而燃油調(diào)壓閥之壓力是由歧管真空 (引擎負(fù)荷) 調(diào)整,所以ECU能控制的就是噴油時(shí)間,當(dāng)引擎需要較多的燃油時(shí),噴油時(shí)間就會(huì)較長(zhǎng),反之則噴油時(shí)間較短。 噴油嘴本身是一個(gè)常閉閥 (常閉閥的意思是當(dāng)沒(méi)有輸入控
62、制訊號(hào)時(shí),閥門一直處于關(guān)閉狀態(tài);而常開(kāi)閥則是當(dāng)沒(méi)有輸入控制訊號(hào)時(shí),閥門一直處于開(kāi)啟狀態(tài)),由一個(gè)閥針上下運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥的開(kāi)閉。當(dāng)ECU下達(dá)噴油指令時(shí),其電壓訊號(hào)會(huì)使電流流經(jīng)噴油嘴內(nèi)的線圈,產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)把閥針吸起,讓閥門開(kāi)啟好使油料能自噴油孔噴出。 噴射供油的最大優(yōu)點(diǎn)就是燃油供給之控制十分精確,讓引擎在任何狀態(tài)下都能有正確的空燃比,不僅讓引擎保持運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,其廢氣也能合乎環(huán)保法規(guī)的規(guī)范。 點(diǎn)火系統(tǒng) 引擎依照運(yùn)轉(zhuǎn)模式不同可分為火花點(diǎn)火(SI Spark Ignition)引擎及壓縮點(diǎn)火(CI Compression Ignition)引擎,汽油引擎屬于火花點(diǎn)火引擎,而柴油引擎則屬于壓縮點(diǎn)火引擎。
63、汽油引擎既是屬于火花點(diǎn)火引擎,其點(diǎn)火就必須借著點(diǎn)火系統(tǒng)來(lái)完成。 火星塞 顧名思義,火花點(diǎn)火引擎要點(diǎn)火就必須靠火花,而火花是借著火星塞產(chǎn)生的?;鹦侨迓菅梨i付在引擎燃燒式的頂端,也就是在缸頭上進(jìn)、排氣門之間,火星塞在頭部有一中央電極及接地電極,接地電極是由螺牙部分延伸出來(lái)成L形,與中央電極維持0.7到0.9mm的間隙,火星塞尾部則與高壓導(dǎo)線連接。 當(dāng)高壓導(dǎo)線將極高的電壓送至火星塞時(shí),造成火星塞的兩個(gè)電極間極大的電位差,導(dǎo)致兩極間隙間原本無(wú)法導(dǎo)電的空氣成為導(dǎo)體,電流便以離子流 (Ionizing Streamers) 的方式由一個(gè)電極傳至另一電極,產(chǎn)生電弧 (Electric Arc)
64、 來(lái)點(diǎn)燃引擎是中的油氣。若您還是覺(jué)得不好理解,可以去觀察瓦斯?fàn)t或放電式打火機(jī)的點(diǎn)火方式,火星塞的點(diǎn)火方式跟它們很類似。 各式火星塞除了會(huì)有大小上不同外,相同大小的火星塞還會(huì)有熱值 (Heat Rating) 的不同。熱值大的火星塞其電極絕緣包覆的部分較長(zhǎng),適用運(yùn)轉(zhuǎn)溫度較低的引擎;而熱值較小的火星塞其電極絕緣包覆的部分較長(zhǎng),適用運(yùn)轉(zhuǎn)溫度較高的引擎,如競(jìng)技用引擎。各式車輛必須依照原廠規(guī)定的火星塞規(guī)格選用火星塞,若使用熱值過(guò)高的火星塞,引擎容易因溫度過(guò)高而爆震;使用熱值過(guò)低的火星塞,引擎則可能因燃燒溫度過(guò)低而造成燃燒不完全或積碳。 分電盤點(diǎn)火與電子點(diǎn)火 分電盤是以機(jī)械方式控制各缸的點(diǎn)火時(shí)
65、機(jī),其中有一轉(zhuǎn)子在分電盤中旋轉(zhuǎn),其旋轉(zhuǎn)軸是由引擎帶動(dòng)并且轉(zhuǎn)速是引擎曲軸轉(zhuǎn)速的二分之一,連接至各缸火星塞的接點(diǎn)則依序設(shè)置在分電盤四周。當(dāng)轉(zhuǎn)子在分電盤中旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)依序使各缸接點(diǎn)之觸發(fā)電流導(dǎo)通,并藉高壓導(dǎo)線將電傳送至火星塞,使火星塞點(diǎn)火。 分電盤上會(huì)有一個(gè)慣性彈簧-飛輪組來(lái)控制隨著引擎轉(zhuǎn)速不同之點(diǎn)火提前角,也有真空機(jī)構(gòu)隨著不同的引擎負(fù)荷來(lái)控制點(diǎn)火提前角。雖然如此,因?yàn)榉謮|盤的點(diǎn)火提前角控制皆為機(jī)械式,以現(xiàn)代引擎科技而言,還是無(wú)法稱得上精確,但是因成本關(guān)系,也有少數(shù)2000c.c.以下的引擎采用分電盤點(diǎn)火。 機(jī)械組件雖然可靠,但用來(lái)作引擎系統(tǒng)的控制總不若電子組件來(lái)得精確。在環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)苛及
66、消費(fèi)者對(duì)性能的重視,各家車廠紛紛采用電子點(diǎn)火系統(tǒng),及其它電子控制系統(tǒng)。電子點(diǎn)火是每?jī)筛谆蛎恳桓子梢粋€(gè)高壓點(diǎn)火線圈負(fù)責(zé),由ECU個(gè)別對(duì)點(diǎn)火線圈下達(dá)點(diǎn)火訊號(hào),其點(diǎn)火提前角是由ECU依據(jù)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)狀況計(jì)算而得,可依據(jù)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)作靈活的調(diào)整;若配備有爆震感知器的引擎,ECU也能直接對(duì)某缸作點(diǎn)火角提前或延后的動(dòng)作。所以,爆震感知器只能裝設(shè)在有電子點(diǎn)火的引擎上,因?yàn)榉蛛姳P的點(diǎn)火提前角是不受ECU控制的。 排氣系統(tǒng) 排氣歧管 圖中顯示四缸引擎其中兩缸的排氣歧管。由左邊的剖面可以看到排氣歧管直接連接在排氣孔后,再結(jié)合為一。排氣歧氣在設(shè)計(jì)上會(huì)盡量讓各缸的阻力相同,以讓排氣順暢。 新鮮空氣與汽油混合進(jìn)入引擎燃燒后,產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞,當(dāng)氣體能量釋放后,對(duì)引擎就不再有價(jià)值,這些氣體就成為廢氣被排放出引擎外。廢氣自汽缸排出后,隨即進(jìn)入排氣歧管,各缸的排氣歧管匯集后,經(jīng)過(guò)排氣管將廢氣排出。而就如進(jìn)氣歧管一樣,氣體在排氣歧管內(nèi)也是以脈沖的方式離開(kāi)引擎,所以各缸的排氣歧管長(zhǎng)度及彎度也要設(shè)計(jì)成盡量相同,使各缸的排氣都能一樣的順暢。 觸媒轉(zhuǎn)換器 在說(shuō)到觸媒轉(zhuǎn)換器之前,我們先簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)一下
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