简析:玩加电竞发动机结构种类

  新闻资讯     |      2023-11-27 13:58

  一直寻思想着汽车专栏应该写什么?除了写最新的,是不是应该加点基础,但是基础大家应该百度或者自己翻书都能找到,不过想了一下,还是搬运写下,都是基本的定义和解释,所以也没有特别新意去改或者重新定义(文章里面偶尔我插两句嘴)

  实在不想百度和翻书的就看这个吧,说实话,我把书上和PPT里面翻出来我自己有时候也不想看。

  根据参考资料给出的解析我会再用自己最通俗的语言再解析,没有太大变化,写这个只是为了让专栏更能符合汽车这个名字。

  首先你要明白,汽车的动力源泉就是发动机,而发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧,产生巨大压力推动曲轴上下运动,通过连杆把力传给曲轴,最终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴,把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进。

  汽车都是以四缸和六缸居多,缸数根据汽车性能和用途来综合考虑设置,并不是越多越好

  V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不好的是必须要使用两个气缸盖,结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。

  小编解析:V型优点满足空气动力学,V型设定减震,唯一缺点宽度增加,占用空间变大

  将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。

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  水平对置发动机的相邻气缸相互对立布置(活塞的底部向外侧),两气缸的夹角为180°,不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的。水平对置发动机与直列发动机类似,是不共用曲柄销的(也就是说一个活塞只连一个曲柄销),而且对向活塞的运动方向是相反的,但是180°V型发动机则刚好相反。水平对置发动机的优点是可以很好的抵消振动,使发动机运转更为平稳;重心低,车头可以设计得更低,满足空气动力学的要求;动力输出轴方向与传动轴方向一致,动力传递效率较高。缺点:结构复杂,维修不方便;生产工艺要求苛刻,生产成本高,在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。

  直列发动机(Line Engine):它的所有汽缸均肩并肩排成一个平面,它的缸体和曲轴结构简单,而且使用一个汽缸盖,制造成本较低,稳定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛。其缺点是功率较低。

  “直列”可用L代表,后面加上汽缸数就是发动机代号,现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。

  二冲程内燃机的工作循环式在两个活塞行程即曲轴旋转一周的时间内完成的。在四冲程内燃机中,常把排气过程和进气过程合称为换气过程。在二冲程内燃机中换气过程是指废气从气缸内被新气扫除并取代的过程。这两种内燃机的工作循环的不同之处主要在于换气过程。

  发动机气缸体上有三个孔,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:

  1.第一冲程: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;在进气孔露出时,可燃混合气流入曲轴箱。

  2.第二冲程: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。

  2.二冲程发动机每一回转点火一次,而四冲程发动机每隔一次回转点火一次。这就赋予了二冲程发动机重要的动力基础。

  3.二冲程发动机可在任何方位上运转,这在某些设备如链锯上很重要。标准四冲程发动机可能在油料晃动的时候发生故障,除非它是直立着的。解决这个问题就会大大增加发动机的灵活性。

  这些优点使二冲程发动机更加轻便,简易,制造成本低廉。二冲程发动机另外还有将双倍的动力装进同一空间内的潜力,因为每一回转它有双倍的动力冲程。轻便和双倍动力的结合使它与许多四冲程发动机相比具有惊人的“ 推重比 ”。

  1.二冲程发动机无法像四冲程发动机那样可持续使用那么长时间。精密润滑系统的不足意味着二冲程发动机的零部件耗损得更快。

  2.二冲程润滑油非常昂贵,每使用一加仑汽油你就需要四盎司润滑油。如果你在轿车上使用二冲程发动机,那么你每一千英里就要烧掉一加仑的润滑油。

  4.二冲程发动机产生很多污染,太多以至于你可能看不到污染在你周围。污染来自两方面。第一是润滑油的燃烧。在某种程度上,润滑油使所有的二冲程发动机烟雾弥漫,一个磨损很严重的二冲程发动机能释放出大团大团的含油烟雾。第二条原因不是很明显。每当往燃烧室注入大量新空气/燃料时,它们中的一些便从排气口泄露了。这正是为何你在任何二冲程摩托艇周围能看到泛着光泽的润滑油。从混有泄出的润滑油的新燃油里释出的碳氢化合物对环境造成了很大的问题。

  这些不足意味着二冲程发动机只能应用于那些马达不常使用和“推重比”很重要的场合。

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  星型发动机是一种气缸环绕曲轴呈星型排列的一种活塞式发动机,气缸数多为奇数。

  星型发动机可靠性高,重量轻,功率提升潜力大,维修性和生存性也不错,一般星型发动机的汽缸组数是奇数个,有5缸,7缸,9缸,为了增加功率还可以将其多排叠加,将多个汽缸组排成好几排,最多竟然能到4排×7缸,普·惠公司的巨黄蜂 R-4360达到28个汽缸。

  在喷气发动机出现之前,活塞式飞机发动机大多采用星型设计,因其曲轴短战场生存性强,再因其结构紧凑占用飞机空间小而被舰载机广泛使用;其余发动机则采用V型设计。现代的一些轻型飞机则采用直列或水平对置型发动机。

  水平对置发动机,发动机活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动。使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低,车辆行驶更加平稳,发动机安装在整车的中心线上,两侧活塞产生的力矩相互抵消,大大降低车辆在行驶中的振动,使发动机转速得到很大提升,减少噪音。

  特点:低重心:产生的横向震动容易被支架吸收、有效将全车较重的发动机重心降低,更容易达到整体平衡。

  低振动:活塞运动的平衡良好(180度左右抵消)。相比直列式,在曲轴方面所需的平衡配重因素减少,有助转速提升。它能保持650转的低转速,并保证发动机平稳的工作。同样相比其它发动机行式油耗最低。

  优点:水平对置发动机的最大优点是重心低。由于它的汽缸>

  为“平放”,不仅降低了汽车的重心,还能让车头设计得又扁又低,这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。同时,水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是最小。当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性。

  缺点:水平对置结构较为复杂,还有如机油润滑等问题很难解决。横置的气缸因为重力的原因,会使机油流到底部,使一边气缸得不到充分的润滑。

  转子发动机与传统往复式发动机的比较往复式发动机和转子发动机都依靠空燃混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力。

  但是,但是,转子发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式,膨胀压力是作用在转子的侧面。

  一般发动机是往复运动式发动机,工作时活塞在气缸里做往复直线运动,为了把活塞的直线运动转化为旋转运动,必须使用曲柄滑块机构。转子发动机则不同,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。

  四冲程汽油机的工作循环由4个活塞行程组成,即进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。

  进气行程,活塞从气缸内上止点移动至下止点时,进气门打开,排气门关闭,新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。

  压缩行程,进排气门关闭,活塞从下止点移动至上止点,将混合气体压缩至气缸顶部,以提高混合气的温度,为做功行程做准备。

  做功行程,火花塞将压缩的气体点燃,混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力,将活塞从上止点推至下止点,通过连杆推动曲轴旋转。

  排气行程,活塞从下止点移至上止点,此时进气门关闭,排气门打开,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。

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  发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内,火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃,就会产生一个巨大的爆炸力,而燃烧室是顶部是固定的,巨大的压力推动活塞向下运动,通过连杆推动曲轴,在通过一系列机构把动力传到驱动轮上,最终推动汽车。

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  要想气缸内的“爆炸”威力更大,适时的点火就非常重要了,而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色。其实火花塞点火的原理有点类似雷电,火花塞头部有中心电极和侧电极(相于两朵带相反极性离子的云),两个电极之间有个很小的间隙(称为点火间隙),当通电时能产生高达1万多伏的电火花,可以瞬间“引爆”气缸内的混合气体。

  要想气缸内不断的发生“爆炸”,必须不断的输入新的燃料和及时排出废气,进、排气门在这过程中就扮演了重要角色。进、排气门是由凸轮控制的,适时的执行“开门”和“关门”这两个动作。为什么看到的进气门都会比排气门大一些呢?因为一般进气是靠真空吸进去的,排气是挤压将废气推出,所以排气相对比进气容易。为了获得更多的新鲜空气参与燃烧,因而进气门需要弄大点以获得更多的进气。

  同等排量情况下,气门越多,进排气效率越好,但是要指出的是,汽缸和气门数可以作为判断发动机优劣的标准之一,但不是唯一标准。气门过多不仅使配气结构过于复杂,还会导致发动机寿命缩短,维修成都增加。