17种汽车发动机原理大放送（上篇）

文章来源：疯狂机械控发布时间：2020-04-30

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在过去的几十年中，汽车制造商设计了十几种汽车发动机。我们会对每种类型的汽车发动机进行讲解，以增加大家对发动机的了解和认知。

内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部的高压燃烧室燃烧产生动力。这是将化学能转化为有用的机械能，通常用于汽车工业为汽车提供动力。

二冲程发动机

二冲程发动机是在两个行程内完成一个工作循环的发动机。二冲程发动机曲轴转一圈，发动机对外作功一次。

二冲程发动机气缸上有三个孔，即进气孔、排气孔和换气孔，这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭。其工作循环包含两个行程：第一行程：活塞自下止点向上移动，三个气孔同时被关闭后，进入气缸的混合气被压缩;在进气孔打开时，可燃混合气流入曲轴箱。

第二行程：活塞压缩到上止点附近时，火花塞点燃可燃混合气，燃气膨胀推动活塞下移作功。这时进气孔关闭，密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩;当活塞接近下止点时排气孔开启，废气冲出;随后换气孔开启，受预压的可燃混合气冲入气缸，驱除废气，进行换气过程。

四冲程发动机

四冲程发动机的工作循环是由进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程组成。在这个过程中，活塞上下往复运动四个行程，相应的曲轴旋转两周。

四冲程汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在进气行程被吸入气缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞做往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

四冲程柴油机的工作原理与四冲程汽油机相同，也是由进气、压缩、做功、排气四个行程组成。不同的是柴油机进气行程进的是纯空气，在压缩行程接近上止点时，由喷油器将柴油喷入燃烧室，由于这时气缸内的温度已经远远超过柴油的自燃温度，喷入的柴油经过短暂的着火延迟后，自行着火燃烧，对外做功。

六冲程发动机

六冲程发动机是在四冲程发动机的"进气-压缩-做功-排气"四个冲程之后，第五个冲程开始的时候，把水喷进炽热的气缸里面，水马上就变成了温度高达816度的蒸汽，体积急剧膨胀1600倍，同时气缸内压强急剧增大，推动活塞再次做功。每6个冲程中就出现2个做功冲程，而消耗的燃油却没有变化。到了第6个冲程，发动机把水蒸气排放到一个冷却器，水蒸气在那里重新变成水。

六冲程发动机是内燃机的一项新发展，它对缸盖和进排气阀的操作采用了革命性设计，利用了部分散发的热能去制造蒸汽，以回收部分本来会损失的能量。

往复式发动机

往复式发动机也叫活塞发动机，是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机，也是一种将活塞的动能转化为其他机械能的机械，主要利用燃料燃烧产生的热能通过液体(如水)或气体的膨胀，从而推动活塞，将热能转化为动能的机械。

▲往复式发动机示意图

往复式发动机一般是利用汽油、柴油或者气体燃料燃烧产生压力的。燃料和空气的混合物被注入活塞内，然后被点燃(柴油机是被压燃)产生气体膨胀，推动活塞向后运动。活塞的这种直线运动通过连杆和曲轴转换成圆周运动。

汪克尔转子发动机

汪克尔发动机是一种活塞在气缸内做旋转运动的新型内燃机。它的基本结构是在一个椭圆形的空间中，置入一个勒洛三角形形状的转子，转子的三个面将椭圆形空间划分为三个独立的燃烧室。

由于转子采偏心运转，因此这些被分隔的独立燃烧室在运转过程中，容积会不断地改变，此型发动机就是利用密闭空间变化的特质来达成四行程运转所需要的进气、压缩、点火与排气过程。

汪克尔发动机的转子每旋转一圈作功三次，与四冲程发动机每旋转两圈作功一次相比，整个发动机只有两个转动部件，简化的结构使发动机体积缩小、重量减轻，故障率也减少。由于转子发动机的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速，其转速比往复式发动机上升得快，且具有高马力容积比(发动机容积较小却能输出较多动力)的优点。

压缩点火发动机

压缩点火发动机，空气在吸气过程其压缩比为12至20之间，因此在燃烧过程中空气的温度变得很高。在压缩点火发动机中，是以高压缩比先将空气压缩到很高温度，然后将液体燃料喷入，利用空气的高温使燃料燃烧。柴油发动机是压缩点火发动机的完美示例，因为它仅通过压缩空气来工作。