1分類

外燃機

     外燃機，就是說它的燃料在發(fā)動機的外部燃燒，1816年由蘇格蘭的R.斯特林所發(fā)明，故又稱斯特林發(fā)動機。發(fā)動機將這種燃燒產(chǎn)生的熱能轉化成動能，瓦特改良的蒸汽機就是一種典型的外燃機，當大量的煤燃燒產(chǎn)生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時，高壓便產(chǎn)生了，然后這種高壓又推動機械做功，從而完成了熱能向動能的轉變。

內(nèi)燃機

      內(nèi)燃機即往復活塞式發(fā)動機，這一類型的發(fā)動機與外燃機的最大不同在于它的燃料在其內(nèi)部燃燒。內(nèi)燃機的種類十分繁多，常見的汽油機、柴油機是典型的內(nèi)燃機。

燃氣輪機

      此外還有燃氣輪機，這種發(fā)動機的工作特點是燃燒產(chǎn)生高壓燃氣，利用燃氣的高壓推動燃氣輪機的葉片旋轉，從而輸出動力。燃氣輪機使用范圍很廣，但由于很難精細地調(diào)節(jié)輸出的功率，所以汽車和摩托車很少使用燃氣輪機，只有部分賽車裝用過燃氣輪機。

噴氣發(fā)動機

       噴氣發(fā)動機，是指靠噴管高速噴出的氣流直接產(chǎn)生反作用推力的發(fā)動機。廣泛用作飛行器的動力裝置。燃料和氧化劑在燃燒室內(nèi)起化學反應而釋放熱能.然后熱能在噴管中轉化為調(diào)整氣流的功能。除燃料外，氧化劑由飛行器攜帶的稱為火箭發(fā)動機，包括固體燃料火箭發(fā)動機和液體燃料火箭發(fā)動機。

2內(nèi)燃機基本參數(shù)

排量

      發(fā)動機排量是發(fā)動機各汽缸工作容積的總和，一般用升（L）表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積，又稱為單缸排量，它取決于缸徑和活塞行程。發(fā)動機排量是非常重要的發(fā)動機參數(shù)，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動機的大小，發(fā)動機的許多指標都同排氣量密切相關。一般來說，排量越大，發(fā)動機輸出功率越大。

缸數(shù)

     車友都反映經(jīng)常在汽車資料的發(fā)動機一欄中見到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字樣，想弄明白究竟是什么意思。這些都表示發(fā)動機汽缸的排列形式和缸數(shù)。汽車發(fā)動機常用缸數(shù)有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。

3    汽缸排列形式

氣缸排列形式，顧名思義，是指多氣缸內(nèi)燃機各個氣缸排布的形式，直白的說，就是一臺發(fā)動機上氣缸所排出的隊列形式。目前主流發(fā)動機汽缸排列形式：

L：直列

V：V型排列

其他非主流的汽缸排列方式：

W：W型排列

H：水平對置發(fā)動機

直列發(fā)動機：

直列發(fā)動機，一般縮寫為L，比如L4就代表著直列4缸的意思。

內(nèi)燃機

     直列布局是如今使用較為廣泛的氣缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的發(fā)動機上。這種布局的發(fā)動機的所有氣缸均是按同一角度并排成一個平面，并且只使用了一個氣缸蓋，同時其缸體和曲軸的結構也要相對簡單，好比氣缸們站成了一列縱隊。

      具體來說，我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款（數(shù)字代表氣缸數(shù)量）。這種布局發(fā)動機的優(yōu)勢在于尺寸緊湊，穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也較少，當然也意味著制造成本更低。同時，采用直列式氣缸布局的發(fā)動機體積也比較緊湊，可以適應更靈活的布局。也方便于布置增壓器類的裝置。但其主要缺點在于發(fā)動機本身的功率較低，并不適合配備6缸以上的車型。

V型發(fā)動機

所謂V型發(fā)動機，簡單的說就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起（左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°），使兩組汽缸形成一個夾角的平面，從側面看汽缸呈V字形（通常的夾角為60°），故稱V型發(fā)動機。

與直列布局形式相比，V型發(fā)動機縮短了機體的長度和高度，而更低的安裝位置可以便于設計師設計出風阻系數(shù)更低的車身，同時得益于汽缸對向布置，還可抵消一部分振動，使發(fā)動機運轉更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級車型，還是在堅持使用大排量V型布局發(fā)動機，而不使用技術更*的“小排量直列型布局發(fā)動機+增壓器”的動力組合。

W型發(fā)動機

       許多人以為就像V型發(fā)動機的汽缸呈V形排列那樣，W型發(fā)動機的汽缸排列形式也一定是呈W形，其實不然，它只是近似W形排列，嚴格說來還應屬V型發(fā)動機，至少是V型發(fā)動機的一個變種。

      W型發(fā)動機，W型發(fā)動機是德國大眾專屬發(fā)動機技術。將V型發(fā)動機的每側汽缸再進行小角度的錯開，就成了W型發(fā)動機?；蛘哒fW型發(fā)動機的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發(fā)動機共用一根曲軸。嚴格說來W型發(fā)動機還應屬V型發(fā)動機的變種。

       W型與V型發(fā)動機相比可將發(fā)動機做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節(jié)省發(fā)動機所占的空間，同時重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發(fā)動機艙更滿。

        W型發(fā)動機最大的問題是發(fā)動機由一個整體被分割為兩個部分，在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題，大眾在W型發(fā)動機上設計了兩個反向轉動的平衡軸，讓兩個部分的振動在內(nèi)部相互抵消。

水平對置發(fā)動機

      在上面介紹氣缸V型排列發(fā)動機的時候已經(jīng)提過，V型布局形成的夾角通常為60°（左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°），而水平對置發(fā)動機的氣缸夾角為180度。但是水平對置發(fā)動機的制造成本和工藝難度相當高，所以目前世界上只有保時捷和斯巴魯兩個廠商在使用。

VR發(fā)動機

       VR發(fā)動機是大眾的專屬產(chǎn)品，1991年，大眾公司開發(fā)了一種15°夾角的V6 2.8L發(fā)動機，稱做VR6，并安裝在第三代高爾夫上。這種發(fā)動機結構緊湊，寬度接近于直列發(fā)動機，長度不比直列4缸發(fā)動機長多少。

       *，對于V型6缸發(fā)動機而言，60度夾角是較優(yōu)化的設計，這是經(jīng)過無數(shù)科學實驗論證過的結果。因而絕大多數(shù)的V6發(fā)動機都是采用這種布局形式的。但為了能在更小的空間內(nèi)放下V6發(fā)動機，大眾集團另辟蹊徑的研發(fā)出了夾角為15度、體積更小的VR6發(fā)動機。而從動力參數(shù)來看，它并不遜色與普通的V6發(fā)動機，但在研發(fā)之初就暴露了明顯的抖動問題。通過一系列的平衡穩(wěn)定手段雖使問題得以明顯改善。但這依然無法超越改變其本身結構上的特性，就像普通直列發(fā)動機的震動通常都會大于V型發(fā)動機一樣，夾角更小的VR6從結構本身就決定了它的震動會大于V6。諸如大眾旗下的高爾夫R32、EOS等車型都曾裝配過這款發(fā)動機。

       VR發(fā)動機的汽缸夾角非常小，兩列汽缸接近平行，汽缸蓋上火花塞的孔幾乎并在一條直線上。VR發(fā)動機的特點就是體積特別小，所以非常適用于大眾車系的前置發(fā)動機平臺，因為大眾的前置發(fā)動機前輪驅動底盤都是縱置式的設計，而且發(fā)動機在前軸之前所以發(fā)動機不能過長否則難以布置前懸掛。這款發(fā)動機非常緊湊，雖然是V缸機，但由于兩列汽缸相離很近所以只需要一個汽缸蓋就可以搞定，比90度和60度夾角的V6成本低很多（因為普通V缸機必須加工兩個汽缸蓋如果是DOHC的V缸機還需要加工4根凸輪軸，所以成本很高）。

4內(nèi)燃機基本結構

機體是構成發(fā)動機的骨架，是發(fā)動機各機構和各系統(tǒng)的安裝基礎，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、汽缸套、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。

氣缸體

水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤滑油道等。

   氣缸體應具有足夠的強度和剛度，根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式。

1、一般式氣缸體：其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點是機體高度小，重量輕，結構緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但其缺點是剛度和強度較差

2、龍門式氣缸體：其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉中心。

它的優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負荷；但其缺點是工藝性較差，結構笨重，加工較困難。

3、隧道式氣缸體：這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點是結構緊湊、剛度和強度好，但其缺點是加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。

      為了能夠使氣缸內(nèi)表面在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋進行適當?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風冷。水冷發(fā)動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。

曲軸箱

      氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼圖。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?/p>

氣缸蓋

       氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構成燃燒室。經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。

       缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。

      氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。

      氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對發(fā)動機的工作影響很大，由于汽油機和柴油機的燃燒方式不同，其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。這里只介紹汽油機的燃燒室，而柴油機的燃燒室放在柴油供給系里介紹。

汽油機燃燒室常見的三種形式。

1）半球形燃燒室

半球形燃燒室結構緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，

按照氣缸數(shù)目分類

按照氣缸數(shù)目分類

故燃燒速率高，散熱少，熱效率高。這種燃燒室結構上也允許氣門雙行排列，進氣口直徑較大，故充氣效率較高，雖然使配氣機構變得較復雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動機上被廣泛地應用。

2）楔形燃燒室

楔形燃燒室結構簡單、緊湊，散熱面積小，熱損失也小，能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運動，有利于提高混合氣的混合質量，進氣阻力小，提高了充氣效率。氣門排成一列，使配氣機構簡單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長些，切諾基轎車發(fā)動機采用這種形式的燃燒室。

3）盆形燃燒室

盆形燃燒室，氣缸蓋工藝性好，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達轎車發(fā)動機、奧迪轎車發(fā)動機采用盆形燃燒室。

5內(nèi)燃機的布局

     發(fā)動機可以說是汽車上最重要的部分，而它的布置形式對于汽車的性能具有重大影響。對于轎車來說，發(fā)動機的布置位置可以簡單的分為前置、中置和后置三種。目前市面上大多數(shù)車型都是采用的前置發(fā)動機，中置和后置發(fā)動機只在少數(shù)的性能跑車上使用。

當然根據(jù)發(fā)動機放置形式，也可分為橫置、縱置發(fā)動機。

前置發(fā)動機

前置發(fā)動機，即發(fā)動機位前輪軸之前。前置發(fā)動機的優(yōu)點是簡化了車子變速器與驅動橋的結構，特別是對于目前占絕對主流的前輪驅動車型而言，發(fā)動機將動力直接輸送到前輪上，省略了長長的傳動軸，不但減少了功率傳遞損耗，也大大降低了動力傳動機構的復雜性和故障率。

另外，將發(fā)動機置駕駛員的前方，在正面撞車時，發(fā)動機可以保護駕駛員免受沖擊，從而提高了車的安全性。

中置發(fā)動機

        中置發(fā)動機，即發(fā)動機位于車輛的前后軸之間，一般駕駛艙位于發(fā)動機之前或之后?？梢赃@么說，中置發(fā)動機的汽車肯定是后輪驅動或者四輪驅動。

       汽車在轉彎時，汽車各個部分因為慣性都會向彎外移動，引擎是*大的部分，所以引擎因慣性而對車體的作用力對汽車在彎中的轉向有至關重要的影響。發(fā)動機中置的特點就是將車輛中慣性最大的發(fā)動機置于車體的中央，這樣可以使車身重量分布接近理想平衡狀態(tài)。一般來說，只有那些超級跑車或者講究駕駛樂趣的跑車才采用中置發(fā)動機。

后置發(fā)動機

        一般來說，最純正的后置發(fā)動機就是將發(fā)動機布置在后軸之后，較有代表性的就是大客車，而后置發(fā)動機的乘用車*，較有代表性的就是保時捷911，當然smart也是后置發(fā)動機。曾經(jīng)的經(jīng)典車型大眾甲殼蟲和菲亞特126P也是后置發(fā)動機。

橫置發(fā)動機

      橫置發(fā)動機是指發(fā)動機和汽車前橋平行。簡單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動機，如果發(fā)動機橫著放在你眼前，就是橫置發(fā)動機。一般來說，前驅的緊湊型轎車、大多數(shù)的中級轎車和少數(shù)高級轎車都采用了橫置發(fā)動機的布置方式。

縱置發(fā)動機

       縱置發(fā)動機是指發(fā)動機與汽車的前橋垂直，簡單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動機，如果發(fā)動機豎著放在你眼前，那就是縱置式發(fā)動機。

        一般來說后驅車都采用了縱置發(fā)動機，因為動力要傳遞到后橋上，在傳動距離無法縮短的情況下，就要盡可能減少動力的方向轉換。如果采用橫置的話，因為曲軸和傳動軸的方向垂直，所以先要轉換一次方向，以通過傳動軸傳輸動力，但是傳動軸的方向和后橋的方向也是垂直的，所以在后橋需要再將旋轉方向轉換過來，這無疑降低了傳動系統(tǒng)的效率。而使用縱置發(fā)動機就可以使得曲軸與傳動軸平行，減少了一次傳動方向的轉換，無疑是降低了能量的損失。

反置發(fā)動機

       “反置”是橫置發(fā)動機的一種特殊布置方式，通常的橫置發(fā)動機排氣歧管在前，進氣歧管在后的布置方式，簡單的說就是“前出后進”，如果將進排氣的位置調(diào)換，將進氣歧管置于前端，排氣歧管置于后部，變成“前進后出”，就是所謂的“反置”了。只有橫置發(fā)動機才有“正反置”之說，縱置發(fā)動機進排氣歧管在左右兩端，互換并沒有什么差別，所以是沒有這樣的說法的。