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內(nèi)燃機(jī)如何工作？

  燃燒，是從燃料和空氣混合物釋放能量的基本化學(xué)過程。在內(nèi)燃機(jī)（ICE）中，燃料的點(diǎn)火和燃燒發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)自身內(nèi)部。然后，發(fā)動(dòng)機(jī)將燃燒產(chǎn)生的能量部分轉(zhuǎn)化為功。發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)固定缸和一個(gè)活動(dòng)活塞。膨脹的燃燒氣體推動(dòng)活塞，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)。最終，通過動(dòng)力總成中的齒輪系統(tǒng)，該運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)了車輪。

  當(dāng)前正在生產(chǎn)兩種內(nèi)燃機(jī)：火花點(diǎn)火汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮點(diǎn)火柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。其中大多數(shù)是四沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，這意味著需要四個(gè)活塞沖程才能完成一個(gè)循環(huán)。該循環(huán)包括四個(gè)不同的過程：進(jìn)氣，壓縮，燃燒和動(dòng)力沖程以及排氣。

  火花點(diǎn)火汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃點(diǎn)火柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的供應(yīng)和點(diǎn)火方式不同。在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料與空氣混合，然后在進(jìn)氣過程中被引入氣缸。在活塞壓縮燃料-空氣混合物后，火花將其點(diǎn)燃，從而

  在過去的30年中，研發(fā)工作已幫助制造商將標(biāo)準(zhǔn)污染物（如氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM））的ICE排放降低了99％以上，以符合EPA排放標(biāo)準(zhǔn)。研究還導(dǎo)致ICE性能（馬力和0-60 mph加速時(shí)間）和效率的提高，從而幫助制造商維持或提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

  內(nèi)燃機(jī)具有出色的可操作性和耐用性，在美國(guó)有超過2.5億輛公路運(yùn)輸車輛依靠?jī)?nèi)燃機(jī)。除了汽油或柴油，它們還可以利用可再生或替代燃料（例如：天然氣，丙烷，生物柴油或乙醇）。它們也可以與混合動(dòng)力總成結(jié)合使用以提高燃油經(jīng)濟(jì)性，或與插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合使用以擴(kuò)展混合動(dòng)力汽車的范圍  。

  發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括：

  1.啟動(dòng)系統(tǒng)

  2.燃油系統(tǒng)

  3.點(diǎn)火系統(tǒng)

  4.冷卻系統(tǒng)

  5.潤(rùn)滑系統(tǒng)

  6.進(jìn)氣系統(tǒng)

  7.排氣系統(tǒng)

  8.收費(fèi)系統(tǒng)

  9.發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)

  這些是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有類似的系統(tǒng)，除了燃油和點(diǎn)火系統(tǒng)。系統(tǒng)的某些部件內(nèi)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中，某些部件連接至發(fā)動(dòng)機(jī)，而其他部件位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的車身面板上。

  這些系統(tǒng)的功能總結(jié)如下。本卷和后續(xù)博客中介紹了一些系統(tǒng)。

  1啟動(dòng)系統(tǒng)

  啟動(dòng)器用于在啟動(dòng)過程中旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。它由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成，該驅(qū)動(dòng)器有一個(gè)小齒輪，該小齒輪在啟動(dòng)過程中與飛輪上的齒圈嚙合。電池提供電流（能量）以操作啟動(dòng)器并旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，直到其點(diǎn)火并自行運(yùn)行。

  2燃油系統(tǒng)

  燃油系統(tǒng)有四種基本類型：

  1.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的化油器系統(tǒng)

  2.汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)

  3.氣體燃料系統(tǒng)

  4.柴油噴射系統(tǒng)

  所有這些系統(tǒng)都以不同的方式運(yùn)行，但是它們都在某個(gè)地方存儲(chǔ)燃料（一個(gè)燃料箱或一個(gè)氣缸），并為發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料。他們還提供一種以正確比例混合的空氣和燃料的方式，以便可以在燃燒室中有效地燃燒它們。

  3點(diǎn)火系統(tǒng)

  汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和以汽油為動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)需要點(diǎn)火系統(tǒng)。這需要提供火花來點(diǎn)燃燃燒室中的充氣。因此，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)被稱為火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。這使它們與不需要火花的柴油機(jī)區(qū)別開來，因?yàn)樗鼈兪褂脡嚎s點(diǎn)火。

  當(dāng)燃料噴入燃燒室時(shí)，柴油會(huì)發(fā)生燃燒。氣缸中的空氣由于被壓縮而處于高溫狀態(tài)。

  4冷卻系統(tǒng)

  燃燒的空氣-燃料混合物在發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生大量的熱量。一些熱量用于做有用的工作，一些熱量傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)的其他部分，有些則被廢氣帶走。但是，除非將其除去，否則仍有一些熱量會(huì)造成損壞。這是冷卻系統(tǒng)的功能，它可以消除大約三分之一的熱量。

  冷卻系統(tǒng)不僅可以散熱。它將發(fā)動(dòng)機(jī)溫度保持在理想的工作溫度。在液冷發(fā)動(dòng)機(jī)中，這是通過使冷卻劑循環(huán)通過水套來實(shí)現(xiàn)的。在空冷發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過穿過散熱片來冷卻空氣。

  5潤(rùn)滑系統(tǒng)

  發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)由一個(gè)油泵，一個(gè)安全閥和一個(gè)過濾器組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部分的管道，通道和鉆孔也可以使機(jī)油流過。

  油底殼或油底殼中裝有一定量的油。由此，油被油泵吸收后，并在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中循環(huán)，然后再返回到油底殼。油潤(rùn)滑所有運(yùn)動(dòng)部件，不僅減少了摩擦，而且還防止了磨損和損壞。油泵直接由曲軸驅(qū)動(dòng)。該系統(tǒng)具有一個(gè)油冷卻器，該油冷卻器位于過濾器下方的過濾器支架上。

  6空氣進(jìn)氣系統(tǒng)

  在帶有電子燃油噴射的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，進(jìn)氣系統(tǒng)包括空氣濾清器，管道，節(jié)氣門組件和進(jìn)氣歧管。噴油器的噴嘴將燃油噴入從進(jìn)氣歧管進(jìn)入進(jìn)氣口的空氣中。

  在化油器燃油系統(tǒng)中，空氣和燃油的混合物從化油器中通過進(jìn)氣歧管并通過進(jìn)氣口進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。

  對(duì)于以汽油為動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣管將空氣和汽油的混合物帶入發(fā)動(dòng)機(jī)。在帶有燃油噴射的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，進(jìn)氣管只能提供清潔的空氣。

  7排氣系統(tǒng)

  排氣系統(tǒng)將燃燒后的氣體從發(fā)動(dòng)機(jī)帶走，并降低了噪音。該系統(tǒng)由排氣歧管，排氣管，催化轉(zhuǎn)化器和消音器組成。布置因發(fā)動(dòng)機(jī)的不同而不同-可能會(huì)有一個(gè)以上的消音器和一個(gè)以上的催化轉(zhuǎn)化器。使用含鉛替代汽油（LRP）的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有催化轉(zhuǎn)化器，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也沒有。

  排氣系統(tǒng)在進(jìn)氣時(shí)起作用，排氣歧管（將所有氣缸的燃燒氣體集中在一個(gè)地方，然后通過消音器排氣，在汽車中安裝了催化轉(zhuǎn)化器，將最危險(xiǎn)的CO轉(zhuǎn)化為CO 2）

  8充電系統(tǒng)

  由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。電池在啟動(dòng)期間（汽油發(fā)動(dòng)機(jī)）為啟動(dòng)器點(diǎn)火系統(tǒng)和電子燃油泵提供能量，但是一旦發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，交流發(fā)電機(jī)就會(huì)提供所有電能。它還為電池充電，以替代啟動(dòng)過程中使用的能量。

  9發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)（ECU）

  發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)由傳感器，控制單元和執(zhí)行器組成。控制單元從傳感器接收信號(hào)，然后將信號(hào)發(fā)送到各種執(zhí)行器。發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)中都有傳感器。噴油器是調(diào)節(jié)燃油噴霧的執(zhí)行器。