汽车发动机构造与原理讲解_汽车发动机解析

1.性能全面提升 解析通用第八代Ecotec全新1.5T发动机

2.汽车发动机保养常识解析

在我们日常养车中，定期更换机油机滤、检查水箱水是必不可少的项目,这对发动机的工作性能有着重要的影响。机油、水箱水分别是发动机润滑系和冷却系的重要载体，那它们是怎样对发动机进行润滑和冷却的呢?下面我们一起来了解一下吧

发动机内部有许多相互摩擦运动的零件,如曲轴主轴颈与主轴承、凸轮轴颈与凸轮轴承、活塞、活塞环与气缸壁面等等，这些部件运动速度快,工作环境恶劣,它们之间需要有适当的润滑,才能降低磨损,延长发动机的寿命。

机油作为发动机的“血液”，对发动机油具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈等作用,定期地更换机油对发动机有着重要的作用。

机油主要存储在油底壳中，当发动机运转后带动机油泵，利用泵的压力将机油压送至发动机各个部位。润滑后的机油会沿着缸壁等途径回到油底壳中，重复循环使用。

反复重复润滑的机油中，会带有磨损的金属末或灰尘等杂质，如不清理反而加速零件间的磨损。所以在机油油道上必须安装机油滤清器进行过滤。但时间过长，机油一样会变脏，因此在车辆行驶一定里程后必须更换机油机滤。

发动机除了要有润滑系统减少零件间的摩擦外,还必须要有个冷却系统，适时将受热零件的部分热量及时散发出去,以保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

发动机冷却有水冷和风冷两种方式,现在一般车用发动机都用水冷式。发动机水冷式冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体、气缸盖水套等部分组成。

那是怎么进行冷却的呢?主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却液加快流动，通过行驶中的自然风和电动风扇,使冷却液在散热器中进行冷却,冷却后的冷却液再次引入到水套中，周而复始，实现对发动机的冷却。

柴油机和汽油机是汽车上最常见的两种动力装置，因为燃料的不同，柴油机和汽油机工作方式也是有所不同的。主要表现在以下几个方面,首先喷射方式不一样,一般的汽油机(直喷发动机除外)是将汽油与燃料混合后进入气缸,而柴油机是直接将柴油喷入已充满压缩空气的气缸。其次，点火方式不同。汽油机需要火花塞将混合气点燃,而柴油机是压缩自燃点火。最后,压缩比不同,柴油机的压缩比一般都比汽油机的要大，因此它的膨胀比和热效率比较高，油耗比汽油机要低。

现在的混合动力汽车一般为油电混合，就是利用燃油发动机和电动机共同为汽车提供动力。混合动力车上的装置可以在车辆减速、制动、下坡时回收能量,并通过电动机为汽车提供动力，因此它的油耗比较低,但汽车价格相对较高。

根据电动机所起作用的大小，可以分为强混合动力和轻混合动力两种。强混合动力车主要用大功率电动机，尽量缩小发动机的排量。在起步或低速时，可以单纯依靠电力行驶，如在车辆重载、加速等情况下,发动机才会介入工作。

性能全面提升 解析通用第八代Ecotec全新1.5T发动机

气缸直径和冲程

圆柱体的直径如图1所示。活塞的最高位置称为上止点，活塞的最低位置称为下止点。上止点和下止点之间的距离称为冲程。

根据气缸直径与活塞冲程的比值，发动机可分为长冲程发动机、等冲程发动机和短冲程发动机三种。

图1气缸直径和冲程

(备注：A-长冲程B-等冲程C-短冲程

1-直径2-冲程3-上止点4-下止点)

2总排量

气缸的排量，也称为气缸的工作容积，是气缸的圆形面积乘以冲程(图2)得到的容积，单位为L(升)。总排量也叫发动机总工作容积，是一个气缸的排量乘以气缸数。一般来说，总排气量越大，发动机的功率就越大。

图2总排水量

(备注：1-气缸直径2-冲程3-上止点4-下止点)

3压缩比

气缸的排量，也称为气缸的工作容积，是气缸的圆形面积乘以冲程(图3)得到的容积，单位为L(升)。总排量也叫发动机总工作容积，是一个气缸的排量乘以气缸数。一般来说，总排气量越大，发动机的功率就越大。

图3压缩比

(备注：V1-燃烧室容积V2-气缸工作容积1-TDC 2-BDC)

4发动机扭矩

发动机扭矩是发动机曲轴输出力与力臂的乘积，单位为Nm(Nm)。n(牛)是力的单位。

(换算成kgf: 1n=0.11355kgf，1kgf=9.80665N)。)

图4发动机扭矩

5发动机功率

发动机功率是发动机在一定时间内所做的功，单位是千瓦。但是，也使用HP(英制马力)和PS(公制马力)等单位。

(换算：1kw=1.3596ps (1ps=0.7355kw)，1kw=1.3410hp (1hp=0.74571kw)。

功率与发动机转速和扭矩有关。由于高速时进气效率降低，扭矩降低，功率输出只能上升到一个峰值(图5)，这个峰值称为最大输出功率。

图5发动机峰值功率

6发动机性能曲线

发动机性能曲线图(图6)，横轴代表发动机转速，单位为r/min，纵轴代表发动机扭矩和功率，单位为Nm和kW，曲线显示扭矩和功率随横轴变化的纵轴变化。

图6发动机性能曲线

汽车发动机保养常识解析

易车原创 如今的汽车市场上，发展新能源已经成为一大趋势，不过传统的内燃机依旧不会被取缔，最起码10年内不会有太大变动，更多的是变成混合动力存在。而依附传统内燃机的混动车型，是否能做到媲美纯电车型的动力性能很关键，比如发动机的油耗、发动机的噪音都是需要进行提升。而就在近日，通用汽车发布了全新的1.5T发动机，作为通用汽第八代Ecotec发动机家族新成员，这款发动机有哪些过人之处，我们一起来看看。

目前通用汽车第八代Ecotec发动机家族已有2.0T、1.3T/1.0T以及全新的1.5T发动机，未来将推出混动专属版以及米勒低油耗版。这套1.5T发动机可匹配9AT变速箱和CVT无级变速箱，同时可搭配48V轻混系统、强混或PHEV插电混动系统，相比上代发动机在扩展能力以及环保方面进行了全面升级。新发动机将搭载上汽通用旗下多款主力车型，从排量来看，不出意外，以雪佛兰和别克品牌会比较常见。

全新1.5T发动机延续通用的"单缸最优"设计理念，用模块化架构开发和集成，根据不同车型的匹配需求提供不同输出功率、不同节油性能的差异化版本。其最大额定功率范围为135kW-155kW，比上代提升26%，最大扭矩输出范围250Nm~270Nm，比上代提升8%，这个数值在同级非常不错，超过同排量的日系、德系主流车型。此外，按照WLTC工况测试标准，新款发动机燃油经济性比上代提升6%，排放满足国六b标准。

发动机的性能提升与它的各零部件配合密不可分，这套1.5T发动机集成了众多亮点技术，包含35MPa高压直喷系统、电动放气阀涡轮增压器以及全可变排量机油泵等技术。

DVVT全程可变进排气正时系统里用行业首发的全新Dual Fast相位调节器，最大调节速度比上一代产品提高一倍；同时用中置大角度结构设计，控制阀内实现机油自循环，可以提升扭矩的响应速度。此外机油消耗率降低50%，并减小油压需求，有助降低油耗。

还有先进的水冷增压中冷技术，通过紧凑的管路布置，减小增压压力波动，增压响应时间加快17%，进而提高加速响应；用独立的冷却液循环水泵和散热器，按需精准控制增压气体冷却温度，进一步提高动力表现，带来一定的驾驶乐趣。

为验证发动机的后期测试表现，现场还拆装一台行驶24万公里的发动机，通过分解，活塞底部并没有积碳的产生，且活塞壁还用了碳纤维的材质，避免在后期与缸体之间摩擦造成损伤。同时曲轴用了比较圆弧的设计，这样的好处也是减少摩擦，从现场的拆卸件来看，光亮如新，证明了其非常强的可靠性。

电动放气阀涡轮增压器，用高性能、高耐温材料，据资料显示，能够在最高1030°C的温度下持续工作。它的内部用低惯量的混流式涡轮转子，有效减小30%的转动惯量和17%的涡轮迟滞，提高增压器的响应速度；在性能上兼顾低速高扭矩和高速大功率，同时还可增加启动时排气温度，优化催化器起燃和排放。

基于通用最新的VIP电子架构，新发动机装备了同级最新一代控制器芯片(ECM），最高频率达到300MHz，可实现将发动机系统、传动系统、底盘系统、车身系统等，让整车“神经”互通，带来更多拓展可能，比如可利用算法精准控制喷油量。

ATM主动热管理系统延续了此前的2.0T发动机那套，它可直接控制电子水泵转速及热管理模块的球阀角度，实智能控制冷却系统各回路的流量，进而对系统热量进行精确管理。实现快速暖机、发动机和变速箱机油加热、温度分区控制等，提高燃油经济性。

一般车辆的发动机是引起车内噪音比较大的一个因素，因此这套1.5T发动机，从源头控制、传递路径、空气以及结构声四个维度去开发。首先发动机缸体用精密砂型铸造工艺，比起一般的高压喷射，它的内部气流更少，减少了后期的结构强度，目前像为数不多宝马发动机用这一设计。

同时复合一体式发动机罩盖，具有吸隔声组合设计。还有独具特色的油轨和声学罩设计，置抑制压力波动的截流板、辐射噪声聚氨酯泡沫声学罩、凸轮轴罩盖高效静音阻尼垫，进一步降噪。下沉式无级可变机油泵，非曲轴直接驱动以降低油泵转速波动; 以静音链代替传统齿轮驱动减小啮合噪声，使得发动机空气及结构声隔离效果达到最佳状态。

该发动机用了数字化生产，具有虚拟仿真技术，还具备同级领先的等离子涂胶以及热管理模块红外线焊接等工艺。此外设备平均自动化率高达95%，装配线关键设备100%自动化。

值得一提的是，该发动机每个零部件都配备二维码，全过程实现100%智联追溯控制，哪怕最终量产到了用户手上，也能追溯到其生产其来源。还有发动机外观缺陷100%自动化监测，制造参数100%可追溯，在安全可靠性方面提供了一定保障。

编辑点评：虽然内燃机的研发已经不像以前那么狂热，但是对于用户来说可不是这么认为，喜欢内燃机的朋友不在少数，而且带来的操控感是很多新能源车型无法匹及的。为了使得传统内燃机更符合新时代的需求，此次1.5T发动机在原先基础上精益求精，也是厂家对用户负责任的态度。

从性能的提升、发动机支持电控OTA升级以及更静谧的NVH，使得这代的1.5T发动机运行更高效，更智能，超越了目前同级很多同排量发动机，并且燃油经济性得到一定的改善，也更符合国内严苛的排放标准，带来的综合实力显而易见。不过最终这款发动机会率先搭载哪款新车型上，动力表现又会是怎样的，还是一个值得期待的小惊喜！

发动机对于汽车来说，相当于人的心脏，对汽车的性能非常重要，那么在日常使用过程中汽车发动机的保养要注意哪些方面呢?

1、磨：即磨合

这是延长使用寿命的基础，无论是新车还是大修后的发动机，都必须按规程进行磨合后，方能投入正常作业。

2、净：即油净、水净、气净和机体净

柴油和汽油是发动机的主燃料，若柴油、汽油不纯净，会使精密的配合机体磨损，配合间隙增大，造成漏油，滴油，供油压力降低，间隙变大，甚至造成油路堵塞，抱轴烧瓦等严重故障。若空气中含有大量尘土，将会加速缸套、活塞和活塞环的磨损。若冷却水不纯净，会使冷却系水垢堵塞后，妨碍发动机散热，润滑条件也差，机体磨损严重。若机体外表不净，会使表面受到腐蚀，缩短使用寿命。

3、足：即油足、水足、空气足

柴油、汽油和空气供应不及时或中断，就会出现起动困难，燃烧不良，功率下降，发动机不能正常运转等现象。若机油供应不足或中断，会使发动机润滑不良，机体磨损严重甚至出现烧瓦现象。若冷却水不足就会使机温过高，功率下降，磨损加剧，降低使用寿命。

4、检：即经常检查紧固部位

因柴油机和汽油机使用过程中受震动冲击和负荷不均匀等影响，螺栓、螺母容易松动。还有各部位的调整螺栓都要检查，以免造成因松动而损坏机体的事故。

5、调：即调整气门间隙等细节

柴油机或汽油机的气门间隙、配气相位、供油提前角、喷油压力以及点火正时等都应及时检查并调整，以保证发动机经常处于良好的技术状态，方能节省燃油，延长使用寿命。

6、用：即正确使用发动机

行驶前，应使各轴瓦等润滑部位得到润滑。起动后应待水温达到40℃-50℃时再投入作业。严禁长时间超负荷或低速作业。停机前，应先卸掉负荷降低转速。冬季停车后应待水温下降至40℃-50℃时，放净冷却水。