汽車發動機

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汽車發動機
automotive engine

   用作汽車動力的發動機。絕大多數汽車使用以汽油或輕質柴油為燃料的往復活塞式內燃機。汽車主要用于運輸，要求有質小、輕巧、省燃料、適應性好且可靠耐用的動力裝置。汽油機升功率(每升氣缸排量的功率)高，比質量（每單位功率的質量）小，起動方便，振動和噪聲小，用于絕大部分轎車和輕型貨車、部分中型客車和貨車。柴油機燃料消耗率低，大修里程長，用于重型汽車和大部分中型貨車，也用于客車。由于能源關系，柴油機的使用范圍不斷擴大。表[汽車發動機的主要參數]內列出汽車發動機的主要參數。
   使用狀況  汽車的使用條件復雜：在城市中，起動、變速、制動頻繁，發動機常在低速、怠速和部分負荷下工作；在山區和不良道路上，發動機以滿負荷、低速或中速運轉；在高速公路上，發動機以較高負荷持續運轉。貨車發動機負荷率一般高于轎車，但除重型汽車外，仍以部分負荷工作的時間為多，因此汽車發動機的設計升功率、活塞平均速度等都比較高。
   特性要求  汽車發動機要求有較大的扭矩和轉速儲備系數。較大的扭矩儲備系數使汽車在一定的變速檔位下行駛時對外部阻力變化的適應能力強，有利于提高汽車平均速度和經濟性。較大的轉速儲備系數使汽車可以在較大的轉速范圍內不換檔行駛。發動機低速區扭矩特性應平緩，以利于起動加速和低速穩定行駛。適當選擇發動機的配氣相位，改善進氣、燃燒、供油系統，可以得到較理想的扭矩特性。為使汽車有較好的燃料經濟性，要求發動機在常用轉速范圍內的燃料消耗率低而且變化小。
   結構特點  汽車發動機，大多數采用四沖程水冷式，小型汽車也有用風冷式的。汽油機排量小于 2.5升的常用直列4缸，少數有臥式對置氣缸的；排量為 2.5～6升的用6缸直列式，少量有用V型6缸或8缸；柴油機多數為直列 6缸，180千瓦以上則用V型。客車因布置關系有用臥式直列 6缸的。汽車發動機的外形尺寸和總體布置以及進排氣管、化油器、噴油泵的位置等都要適應汽車的總體布置。各個需要調整、保養、維修的部分都應當便于操作。
   發展趨勢  在可預見的將來，汽車仍將以往復活塞式汽油機、柴油機為主要動力機。其燃料除汽油、柴油外，還研究使用醇類、由煤液化制成的液體燃料，以及天然氣、氫氣等氣體燃料。汽車用汽油機和柴油機向高速、強化、質小和輕巧的方向發展，將更多地采用廢氣渦輪增壓和短沖程，齒形皮帶傳動的頂置凸輪機構，采用短活塞、油冷活塞、嵌耐熱鑄鐵環槽活塞和大量輕金屬零件，較小功率的汽油機采用鋁合金壓鑄機體。
   對排氣中有害成分的嚴格限制直接影響汽車發動機的設計。為了降低有害成分，采用分層燃燒發動機、廢氣再循環以及鉑、鈀合金的排氣接觸反應器等，但這些措施使汽車發動機功率下降而制造成本和燃料消耗率則略有增加。
   聯邦德國的F.汪克爾于20世紀50年代制成的旋轉活塞式發動機，零件少、結構緊湊、平衡好，曾一度被認為可以取代往復活塞式內燃機，但由于燃料消耗率較高、低速性能不佳等原因，尚僅有極少數轎車采用。
   高容量蓄電池的研制如能取得顯著成果，蓄電池電動機有可能發展成為重要的汽車動力機。
　　　　　　　　　　　　　　　　　孫凱南