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V8發(fā)動機的原理是什么?

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提問者:網(wǎng)友 2017-10-21
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v8發(fā)動機的原理和其他發(fā)動機的原理一樣,V8表示的是發(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。一、二沖程汽油發(fā)動機的工作原理 曲軸旋轉(zhuǎn)一圈,活塞上下各一次,完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機,稱二沖程發(fā)動機。二沖程發(fā)動機的氣缸上,設(shè)有進氣孔、排氣孔和換氣(掃氣)孔,這些孔通過活塞在氣缸中上下運動時實現(xiàn)開與閉。 1、 輔助行程(吸氣、壓縮過程) 曲軸旋轉(zhuǎn),活塞從下止點向上止點運動,當(dāng)活塞上行,把掃氣孔和排氣孔關(guān)閉時,使已從掃氣孔進入氣缸的新鮮可燃混合氣被壓縮;由于活塞的上行,使活塞的下方的曲軸箱容積增大,產(chǎn)生真空吸力,把進氣口的舌簧閥吸開,燃油與空氣經(jīng)化油器混合的可燃混合氣被吸入曲軸箱,當(dāng)活塞到上止點時,這一行程結(jié)束。 2、 作功行程(爆燃、排氣、掃氣) 當(dāng)活塞上行,將要接近上止點時,火花塞產(chǎn)生電火花,把已被壓縮的可燃混合氣點燃,燃燒的氣體迅速膨脹,使氣缸內(nèi)的壓力和溫度急劇升高,在高壓氣體的推動下,迫使活塞從上止點向下止點運動,活塞通過連桿,將高壓氣體的推力傳給曲軸使之旋轉(zhuǎn)作功,使熱能轉(zhuǎn)變成機械能;由于活塞的下行,使曲軸箱的容積減小,壓力增高,進氣口的舌簧閥被關(guān)閉,進入曲軸箱的可燃混合氣被預(yù)壓縮;活塞繼續(xù)下行時,排氣孔打開,燃燒后的廢氣從排氣孔排出;隨著排氣孔打開,掃氣孔被打開,曲軸箱中被預(yù)壓縮的可燃混合氣經(jīng)掃氣孔進入氣缸,并將廢氣進一步驅(qū)逐出氣缸,這一過程稱換氣過程。 作功行程結(jié)束時,一個工作循環(huán)便完成了。從上述過程中可知,在輔助行程中,活塞上方在壓縮,活塞下方在進氣;在作功行程中,活塞上方在作功、排氣和掃氣,而活塞下方對進入曲軸箱的可燃混合氣進行預(yù)壓縮。只要曲軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),工作循環(huán)便能連續(xù)不斷地進行。 二、四沖程汽油發(fā)動機的工作原理 曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈,活塞上下各兩次,完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機稱四沖程發(fā)動機。四沖程發(fā)動機的氣缸體上,設(shè)有進、排氣門,由曲軸旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動凸輪準時地打開和關(guān)閉,使可燃混合氣及時進入氣缸,并使燃燒后的廢氣及時排出氣缸。 1、 進氣過程 曲軸旋轉(zhuǎn),活塞從上止點向下止點移動,此時進氣門已打開。由于活塞的下行,活塞上方容積增大,產(chǎn)生真空吸力,燃油和空氣經(jīng)化油器霧化混合成可燃混合氣,經(jīng)進氣門被吸入氣缸?;钊较轮裹c后,進氣門關(guān)閉,進氣行程結(jié)束。 2、 壓縮行程 進氣行程終了時,進排氣門均關(guān)閉?;钊麖南轮裹c向上止點移動,使進入氣缸的可燃混合氣被壓縮,活塞將到上止點時,混合氣的壓力可達1470kPa以上,溫度可達250℃-300℃,為混合氣體的燃燒作功創(chuàng)造了良好的條件。這一行程在活塞到上止點時結(jié)束。 3、 作功行程 當(dāng)壓縮行程活塞接近上止點時,火花塞電極間產(chǎn)生電火花,將被壓縮的可燃混合氣點燃,燃燒的氣體迅速膨脹,使氣缸內(nèi)的瞬時壓力達2940kPa-4410kPa,溫度達1800℃-2000℃,在高壓氣體的作用下,活塞被迫從上止點向下止點運動,通過連桿,將高壓氣體的推力傳給曲軸使之旋轉(zhuǎn)作功,實現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。 4、 排氣行程 在作功行程末,活塞被推到接近下止點時,排氣門打開,活塞由下止點向上止點運動,氣缸內(nèi)燃燒后的廢氣在活塞的推動下,經(jīng)排氣門排出氣缸,活塞到上止點后,排氣門關(guān)閉,這一行程結(jié)束。 排氣行程結(jié)束時,一個工作循環(huán)完成。只要曲軸連續(xù)轉(zhuǎn)動,進氣、壓縮、作功、排氣就能周而復(fù)始地循環(huán)進行。 現(xiàn)代的汽車越來越注重乘坐的舒適性,以致消費者往往將車的舒適性列為購買的一個重要衡量標(biāo)準。事實上,汽車乘坐的舒適性除了座椅的柔軟程度、支撐力等因素外,關(guān)系最大的就是汽車的懸掛系統(tǒng)它還是車架與車軸之間連接的傳力機件,對其他性能諸如行駛的安全性、通過性、穩(wěn)定性以及附著性能都有重大影響。 懸掛系統(tǒng)的基本構(gòu)成 簡單說來,汽車懸掛包括彈性元件、減振器和傳力裝置等三部分,分別起緩沖、減振和受力傳遞的作用。 從轎車上來講,彈性元件多指螺旋彈簧,它只承受垂直載荷,緩和及抑制不平路面對車體的沖擊,具有占用空間小、質(zhì)量小、無需潤滑的優(yōu)點,但由于本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器又指液力減振器,其功能是為加速衰減車身的振動,它也是懸掛系統(tǒng)中最精密和復(fù)雜的機械件。傳力裝置則是指車架的上下擺臂等叉形鋼架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件,用來傳遞縱向力、側(cè)向力及力矩,并保證車輪相對于車架有確定的相對運動規(guī)律。 在實際中,只要具備上述三種作用也一樣可行。 轎車配獨立懸掛成趨勢 懸掛系統(tǒng)的兩種分類: (l)非獨立式懸掛:將非獨立懸掛的車輪裝在一根整體車軸的兩端,這樣當(dāng)一邊車輪運轉(zhuǎn)跳動時,就會影響另一側(cè)車輪也作出相應(yīng)的跳動,使整個車身振動或傾斜。采取這種懸掛系統(tǒng)的汽車一般平穩(wěn)性和舒適性較差,但由于其構(gòu)造較簡單,承載力大,該懸掛多用于載重汽車、普通客車和一些其他特種車輛上。 (2)獨立式懸掛:獨立懸掛的車軸分成兩段,每只車輪用螺旋彈簧獨立地安裝在車架下面,這樣當(dāng)一邊車輪發(fā)生跳動時,另一邊車輪不受波及,車身的震動大為減少,汽車舒適性也得以很大的提升,尤其在高速路面行駛時,它還可提高汽車的行駛穩(wěn)定性。不過,這種懸掛構(gòu)造較復(fù)雜,承載力小,還會連帶使汽車的驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變得復(fù)雜起來。目前大多數(shù)轎車的前后懸掛都采用了獨立懸掛的形式,并已成為一種發(fā)展趨勢。 獨立懸掛的結(jié)構(gòu)分有燭式、麥弗遜式、連桿式等多種,其中燭式和麥弗遜式形狀相似,兩者都是將螺旋彈簧與減振器組合在一起,但因結(jié)構(gòu)不同又有重大區(qū)別。燭式采用車輪沿主銷軸方向移動的懸掛形式,形狀似燭形而得名,特點是主銷位置和前輪定位角不隨車輪的上下跳動而變化,有利于汽車的操控和穩(wěn)定性。麥弗遜式是絞結(jié)式滑柱與下橫臂組成的懸掛形式,減振器可兼做轉(zhuǎn)向主銷,轉(zhuǎn)向節(jié)可以繞著它轉(zhuǎn)動,特點是主銷位置和前輪定位角隨車輪的上下跳動而變化,與燭式懸架正好相反。這種懸架構(gòu)造簡單、布置緊湊、前輪定位變化小,具有良好的行駛穩(wěn)定性。所以,目前轎車使用最多的獨立懸掛是麥弗遜式懸掛。 彈性元件優(yōu)劣各異 (1)鋼板彈簧:由多片不等長和不等曲率的鋼板疊合而成。安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外,還有一定的減振作用,縱向布置時還具有導(dǎo)向傳力的作用。非獨立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件,可省去導(dǎo)向裝置和減振器,結(jié)構(gòu)簡單。 (2)螺旋彈簧:只具備緩沖作用,多用于轎車獨立懸掛裝置。由于沒有減振和傳力的功能,還必須設(shè)有專門的減振器和導(dǎo)向裝置。 (3)油氣彈簧:以氣體作為彈性介質(zhì),液體作為傳力介質(zhì),它不但具有良好的緩沖能力,還具有減振作用,同時還可調(diào)節(jié)車架的高度,適用于重型車輛和大客車使用。 (4)扭桿彈簧:將用彈簧桿做成的扭桿一端固定于車架,另一端通過擺臂與車輪相連,利用車輪跳動時扭桿的扭轉(zhuǎn)變形起到緩沖作用,適合于獨立懸掛使用。 筒式減振器更受歡迎 減振器上端與車身或者車架相連,下端與車橋相連。當(dāng)轎車在不平坦路上行駛,車身會發(fā)生振動,減振器能迅速衰減車身振動,利用本身油液流動的阻力來消耗振動的能量。 現(xiàn)代轎車大多都是采用筒式減振器,當(dāng)車架與車軸相對運動時,減振器內(nèi)的油液與孔壁間的摩擦形成了對車身振動的阻力,這種阻力工程上稱為阻尼力。阻尼力會將車身的振動能轉(zhuǎn)化為熱能,被油液和殼體所吸收。人們?yōu)榱烁玫貙崿F(xiàn)轎車的行駛平穩(wěn)性和安全性,將阻尼系數(shù)不固定在某一數(shù)值上,而是隨轎車運行的狀態(tài)而變化,使懸掛性能總是處在最優(yōu)的狀態(tài)附近。因此,有些轎車的減振器是可調(diào)式的可根據(jù)傳感器信號自動選擇。
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