大柴CA6DE3-22E3发动机配啥机械高压油泵

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发动机是汽车的心脏，只有了解了发动机才可能真正了解汽车。现代汽车常用的是活塞式内燃机，无论是汽油机还是柴油机，无论是四冲程还是二冲程，无论是单缸还是多缸，都要实现循环工作，都必须具备下列机构和系统：※曲轴连杆机构　　曲轴连杆机构是发动机内的主要运动部件，它将活塞的往复运动转换成曲轴的圆周运动，并经曲轴对外输出动力。※配气机构　　配气机构的作用是定时开关气门，实现换气过程。值得注意的是：现代轿车多采用4气门发动机，即每个汽缸有2个进气门和2个排气门，少数采用3气门发动机（2进1排）或5气门发动机（3进2排）。其原因是：发动机转速的提高使传统的2气门方案不能很好完成换气工作，故采用多气门方案，以空间换取时间。也许有人会问：为什么不采用更多的气门？主要原因有二：1、决定进气量的不是气门个数，而是帘区面积。帘区面积＝气门周长×气门升程。当气门数增加到6个时，帘区面积就开始下降了。2、气门越多，机构越复杂，成本越高，可靠性越低。※燃料供给系统　　汽油机燃料供给系统的作用是根据发动机的需求，由化油器配制出一定数量和浓度的油气混合气送入汽缸；柴油机燃料供给系统中没有化油器，直接把柴油喷入汽缸。值得注意的是：传统汽油机的油气混和过程在化油器内完成，现代汽车广泛采用的电喷发动机取消了化油器，增加了电磁喷油嘴。喷嘴一般安装在发动机进气歧管上，当喷嘴内的线圈中流过电流时，柱塞克服弹簧升起，带起针阀离开阀座，将汽油喷出。然而并不是所有的电喷发动机都如此，奥迪的FSI发动机就是像柴油机一样，把喷嘴直接安装在燃烧室上的。FSI（Fuel Stratified Injection，燃料分层喷射）是奥迪研发的一种发动机稀燃技术（稀燃的意思就是混合气中的汽油含量低于理论空燃比14.7:1），其空燃比可达25:1，可以显著降低油耗。※润滑系统　　润滑系统的作用是在机件的摩擦面上形成一层油膜，以减小摩擦阻力，并且对机件表面进行清洗和冷却。※冷却系统　　摩托车和螺旋桨飞机的发动机多采用风冷散热，发动机外壳上布满鳍片；汽车和拖拉机的发动机多采用水冷散热，其冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。※点火系统　　汽油机的汽缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内，利用头部电极打火点燃油气混和气。点火系统通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。柴油机采用压燃式，不需要点火系统。※启动系统　　从曲轴在外力作用下转动，到发动机能够自动怠速运转的过程，称为发动机的启动。完成启动过程所需的装置，就是发动机的启动系统。一.发动机是汽车的动力装置，性能优劣直接影响汽车的使用性能，发动机类型很多，结构各异，以适应不同车型的需要。一、 按使用燃料不同分类 按发动机使用燃料不同，发动机分成汽油发动机和柴油发动机两大类。 1、汽油发动机 体积小、重量轻、价格便宜；起动性好，最大功率时的转速高；工作中振动及噪声小；适合于中、小型汽车尤其是高速汽车的使用。汽油机由于受到爆燃的限制，压缩比不可能过高，热效率和经济性都不如柴油机。 汽油机混合气主要是在过气管道内形成后进入汽缸，压缩接近终了时由火花塞点燃。驾驶员通过加速踏板控制进人汽缸内的混合气量来控制发动机的负荷、称之为量调节。汽油机的燃料供给系和点火系是汽油机上发生故障比例较高的部位。汽油机废气排放中的有害成分物一氧化碳、碳氯化合物和氮氧化物等要高于柴油机，但随着目前电子控制燃油喷射系统和其他废气净化装置的使用，这方面已大大改善。另外，汽油机的扭矩特性非常适合于汽车的使用，可明显减轻驾驶员的劳动强度。 2、柴油机 和汽油机相比，柴油机体积大，重量重，价格高，起动性差（尤其是低温时）；工作时振动与噪声较大；超负荷运转时容易冒黑烟。柴油机的特点是： 1) 由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机。 2) 在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转速低，适合于载货汽车的使用。 3) 柴油机的混合气是汽缸内部形成的，进气道没有节气门，进气阻力小。驾驶员通过加速路板控制喷油量，来改变发动机的负荷，称之为质调节，由于不存在缺氧问题，废气中一氧化碳和碳氢化合物的含量要小于汽油机。 4) 由于不存在点火系以及燃油供给装置故障率低。因此柴油机故障要小于汽油机。 5) 柴油机扭矩特性不适合于汽车行驶工况的需要，行驶中档位使用频繁，增加了驾驶员劳动强度。 柴油机主要使用于中型和重型汽车上。二、发动机缸数及排列方式 发动机排量等于各缸工作容积之和。增加缸数不仅可以增加发动机排量，提高发动机输出功率，还可使发动机运转平稳，减少振动与噪声。现代汽车都采用多缸发动机。微型汽车发动机多为3缸，小型载重汽车、客车和中型以下轿车发动机多为4缸；中型载重汽车、大型轿车及客车发动机多为6缸；重型汽车一般为6～8缸。 6缸以下的发动机汽缸多为单排直列方式；8缸发动机则为V型排列；某些轿车为降低发动机高度，缩短长度，采用V6、V8型排列。微型汽车发动机大多采用3缸斜置的方式。 直列式发动机结构简单，价格便宜。缺点是发动机高度较高，长度较长。是采用较多的一种方式。V型发动机高度低，长度短，但是结构复杂，价格较贵，适合于大型发动机。 水冷式发动机缸体均采用整体铸造而成。小型发动机采用铝合金材料，中、大型发动机多为铸铁。汽缸盖用螺栓固定于缸体上平面，除了封闭汽缸构成燃烧室外，还有进、排气道，安装有气门、火花塞和配气机构等。V6发动机 　　V6发动机的长度与直4相当，因此可以横放在前轮驱动的轿车上，从而使它的应用范围比直6较广，现在中高级轿车上普遍采用V6发动机，就像普通轿车上使用直4一样常见。 　　V6发动机的汽缸夹角一般为60度或90度。60度的夹角对V6的平衡性较好。使用V6发动机的轿车，机盖下一般都是“满当当”的，发动机周围空间紧张，要求设计师对发动机室空间要精打细算。 V8发动机 　　V8发动机应是高级车的“标配”了。虽然V8发动机的性能极其优秀，但它的制造成本太高，重量太大，油耗极高，厂家一般不敢轻易采用，只有在4升以上的车上才能见到V8的影子，国产车中现只有大切诺基拥有V8发动机，即将投产的金杯通用豪放也是由V8发动机提供动力。美国车比较喜欢V8，这与美国人的喜好及不知柴米油盐贵有关。 　　V8发动机不论是放在前驱还是后驱车上，由于重量大，都容易造成汽车重心前移，即头重脚轻。因此，许多汽车制造商喜欢将V8用在四轮驱动的车上。 采用90度的夹角，可使V8发动机获得较佳的平衡性。 V10发动机 　　理论上讲，V10发动机的平衡性不是特好，因此一般市售版汽车上很少采用V10发动机，要用也是在高性能的跑车上。现在美国的道奇蝰蛇一直使用V10发动机作为其动力源泉，后来又有保时捷的Carrera GT跑车，大众辉腾5升V10柴油车，即将投产的兰博基尼Gallardo也是采用V10发动机。 　　最常见到V10发动机的地方应是F1赛车场，那里每辆车上装配的都是V10发动机。F1比赛规则规定，所有赛车的发动机排量不能超过3升，当然车队都想达到最高排量以获得最大功率。如采用V8，汽缸数较少，不利于提高发动机转速，每个汽缸直径也太大，很难达到所要求的功率；如采用V12，功率是提高了，但发动机重量太大，整车性能又受到影响。综合考虑，还是用V10最合适，凡正赛车追求的又不是平衡性，有点振动无所谓，只要发动机功率强大即可。V12发动机 　　在我看来，V12发动机的象征性意义要大于实用意义。使用12缸发动机的汽车，主要集中在欧洲，并以德国、英国的顶级豪华车和意大利顶级跑车为主。V12发动机工艺复杂，造价昂贵，重量奇大，油耗高得你都找不到厂家提供的官方数据。也是，买这种车人怎会在乎其油耗高低！ 　　现在装配V12发动机的豪华轿车有：奔驰旗舰S600、宝马旗舰760Li、迈巴赫、劳斯莱斯新幻影；使用V12发动机的跑车有法拉利的456GT和ENZO、兰博基尼的“魔鬼”和Murcielago、阿斯顿马丁的V12 Vanquish、布加迪的EB16-4、埃多尼斯的BEX38等。 　　虽然V8在美国车上不少，但讲究派头、喜欢大气、不知油贵的美国人对V12却不感兴趣。这并不是因为他们的性格发生改变，而是他们要玩就玩最大最好的，这才导致卡迪拉克V16发动机今年在美国底特律亮相。 V16发动机 　　2003年元月，美国通用汽车公司在北美车展推出一款概念车——凯迪拉克“16”，这款不可思义的轿车以一台V16型发动机为动力，发动机排量高达13.6升，能产生1000马力的功率和1000磅·英尺的扭矩。 　　在行驶中的大部分时间里，这台V16发动机只有一半的汽缸工作，以减少燃料消耗。当需要增强功率时，如急加速或重载荷时，另一半汽缸会自动、自然地工作，以满足汽车对驱动力的需求。 　　凯迪拉克在上世纪30年代制造出世界第一台V16发动机，但与现在的V16发动机决不可相提并论，那时的V16发动机的排量只有7.4升，最大功率才165马力。三、汽油机的燃料供给方式 1、化油器式燃料供给系 汽油机燃料供给系分成化油器式和燃油喷射式两大类 化油器主供油装置的工作原理是：发动机工作时，外界空气在汽缸吸力下经空气滤清器过滤后进入汽缸。空气流经喉管处时由于截面变小流速增加而导致压力下降，形成一定的真空度。浮子室内的汽油就在该真空度的作用下从主喷管喷入进气道内，喷出的汽油被高速气流吹散成雾状，称之为雾化。然后油量以空间蒸发和油膜蒸发的形式，与过气道内的空气混合成混合气进入汽缸。为了达到经济性，主供油装还采用了空气制动的方案。将主喷管置于空气室内，并沿四周开有几排通孔与空气室相通。当节气门开度逐渐增大时，空气孔逐渐与空气相通。不但降低了真空度，使混合气变稀，进入主喷管的空气还有利于汽油的雾化。 2、电子控制燃油喷射式燃料供给系 化油器式燃料供给装置结构简单、工作可靠、价格便宜、维修方便。但它的最大缺点是不能精确控制混合气的浓度，造成燃烧不完全，废气中有害成分增加，不符合当今环保的严格要求。另外，由于喉管的存在，使进气阻力增加。还存在着各缸分配汽油不均匀，易产生气阻和结冰等现象。为了解决上述这些问题，80年代以电子控制燃油喷射系统在轿车发动机上应用越来越广泛了。（1）电子控制燃油喷射系统的优点：电子控制燃油喷射系统（英文简称EFI）具有下列优点： 1) 不论在任何环境条件和发动机处于何种工况下都能精确地控制混合气的浓度、使汽油得到完全充分的燃烧。这大大降低了废气中有害成分的含量，还使发动机具有优良的燃烧经济性。 2) 可对供油、点火、温度等进行集中控制，使发动机工作性能提高，发动机输出功率增加，燃料消耗量降低。 3) 可使发动机经常处于稳定运转状态，在各种工况下都使汽车根据驾驶员的要求正常行驶。 4) 由于不存在喉管，进气阻力小。同时不易产生气阻，向各缸分配汽油均匀等。 燃油喷射系统的缺点是成本高、结构复杂、维修不易等。 （2）电子控制燃油喷射系统的分类： 1) 按空气量的检测方式分成质量流量方式和速度密度方式两大类。 2) 按燃油的喷射方式，有下面两种分类。 根据喷射位置，分成进气歧管结合部（SPI）喷射和各进气歧管处（MPI）喷射两种，分别又称为单点喷射和多点喷射。目前广泛采用MPI方式。 汽油机点火系 汽油点火系大致有三类：触点式点火系、电子点火系、计算机控制的点火系统增压发动机的种类 　　主要有4大类： 　　1.机械增压系统(Supercharger)：装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。 　　优点：转子的速度与发动机转速是相对应的，所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅； 　　缺点：由于它要消耗部分引擎动力，会导致增压效率不高。 　　2.废气涡轮增压系统：利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系，压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达180-200kPa，或300kPa左右，需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。国内轿车1998年开始在排量1.8的奥迪200上运用，以后又有奥迪A6的1.8T、奥迪A4 1.8T，直至帕萨特1.8T、宝来1.8T。 　　优点：增加效率高于机械增压； 　　缺点：发动机动力输出略滞后于油门的开启，加大油门后一般需要等片刻，稍后发动机会有惊人的动力爆发。 　　3.复合增压系统：即废气涡轮增压和机械增压并用，大功率柴油机上用的较多。复合增压系统发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小，但结构过于复杂。 　　4.气波增压系统：利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统低速增压性能好、加速性好、工况范围大；但尺寸大、笨重和噪声大。知识二：柴油发动机的工作原理 柴油发动机热效率和经济性较好，它采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃燃点，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此，柴油发动机无需点火系。同时，柴油机的供油系统也相对简单，因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转速低。随着近年来柴油机技术的进步，特别是小型高速柴油发动机的新发展，一批先进的技术得以在小型柴油发动机上应用，使原来柴油发动机存在的缺点得到了较好的解决，而柴油机在节能与CO2排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的，因此，先进的小型高速柴油发动机，其排放已经达到欧洲III号的标准，成为“绿色发动机”，目前已经成为欧美许多新轿车的动力装置。 柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的，每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K），大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。 普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化，做不到各种转速下的最佳供油量。而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。 共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元（ECU）和一些管道压力传感器组成，系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连，公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时，高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管，高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面： 1、喷油正时与燃油计量完全分开，喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。 2、可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力，喷油始点、持续时间，从而追求喷油的最佳控制点。 3、能实现很高的喷油压力，并能实现柴油的预喷射。 相比起汽油机，柴油机具有燃油消耗率低（平均比汽油机低30％），而且柴油价格较低，所以燃油经济性较好；同时柴油机的转速一般比汽油机来得低，扭距要比汽油机大，但其质量大、工作时噪音大，制造和维护费用高，同时排放也比汽油机差。但随着现代技术的发展，柴油机的这些缺点正逐渐的被克服，现在的不是高级轿车都已经开始使用柴油发动机了。知识三：转子发动机 目前在商品汽车上普遍使用往复式活塞发动机。还有一种知名度很高，但应用很少的发动机，这就是三角活塞旋转式发动机。 转子发动机又称为米勒循环发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放，与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明，在总结前人的研究成果的基础上，解决了一些关键技术问题，研制成功第一台转子发动机。 汪克尔于1902年出生在德国，1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的销售部。在1924年，汪克尔在海德堡建立了自己的公司，他花了大量的时间在那里进行转子发动机的研制，在1927年，诸如气密性和润滑等的一系列技术问题的攻克终于有了眉目。60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑车。当时业内人士认为这种发动机的结构紧凑轻巧，运转宁静畅顺，也许会取替传统的活塞式发动机。 1964年，日内瓦的德法合资企业COMOBIL公司，首次把转子发动机装在轿车上成为正式产品。1967年，日本人也将转子发动机装在马自达轿车上开始成批生产。 一向对新技术情有独钟的马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项技术。由于这是一项高新技术，懂得这项技术的人寥寥无几，发动机坏了无人会修，而且耗油大，汽车界有人对这种发动机的市场前景产生了怀疑。70年代石油危机爆发，各国忙于应付各方面的困难而无暇顾及发展转子发动机，唯有马自达公司仍然深信转子发动机的潜力，独自研究和生产转子发动机，并为此付出了相当大的代价。他们逐步克服了转子发动机的缺陷，成功地由试验性生产过渡到商业性生产，并将安装了转子发动机的RX－7型跑车打入了美国市场，令人刮目相看。在世界环保意识日益强化，石油资源日渐沽竭的今天，以氢气做动力源的研究已成为一大课题。当年马自达坚持下来的转子发动机从结构上讲是最适合燃烧氢气，而且最“干净”，因为氢燃烧完后排出的是水蒸汽，对环境没有任何污染。马自达公司改制了RX－7型跑车的转子发动机，使它可以用氢做燃料。这种发动机装配在马自达HR一X汽车上，1立方米的燃料箱吸储了相当43立方米的压缩氢气，以每小时60公里的车速可行驶230公里，引起了各界人士的关注。由于从生产装配到维护修理，转子发动机都与传统的发动机大不一样，开发成本大。加上往复式活塞发动机在功率、重量、排放、能耗等方面都比过去有了显著提高，转子发动机没有显出明显的优势，因此各大汽车企业都没有积极性去开发利用，唯有马自达一家苦苦支撑。 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，必须使用曲柄连杆机构。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。 转子发动机的运动特点是：三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时，三角转子本身又绕其中心自转。在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动，内齿圈与齿轮的齿数之比为3：2。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹（即汽缸壁的形状）似“8”字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次。由于以上运动关系，输出轴的转速是转子自转速度的3倍，这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1：1的运动关系完全不同。知识四：打动机基本参数详解 汽车发动机的基本参数包括发动机缸数，气缸的排列形式，气门，排量，最高输出功率，最大扭矩。 缸数：汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8缸。排量1升以下的发动机常用3缸，1 2.5升一般为4缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。 气缸的排列形式：一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式的。直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛，缺点是功率较低。直列6缸的动平衡较好，振动相对较小。大多6到12缸发动机采用V形排列，V形即气缸分四列错开角度布置，形体紧凑，V形发动机长度和高度尺寸小，布置起来非常方便。V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，所以使用的较少，V12发动机过大过重，只有极个别的高级轿车采用。 气门数：国产发动机大多采用每缸2气门，即一个进气门，一个排气门；国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构，即2个进气门，2个排气门，提高了进、排气的效率；国外有的公司开始采用每缸5气门结构，即3个进气门，2个排气门，主要作用是加大进气量，使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好，5气门确实可以提高进气效率，但是结构极其复杂，加工困难，采用较少，国内生产的新捷达王就采用五气门发动机。 排气量：气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和，一般用于(L)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。最高输出功率：最高输出功率一般用马(PS)或千瓦(KW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率同时每分钟转速来表示(r／min)，如100PS／5000r／min，即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。 最大扭矩：发动机从曲轴端输出的力矩，扭矩的表示方法是N.m／r／min，最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。当然，在选择的同时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如，北京冬夏都有必要开空调，在选择发动机功率时就要考虑到不能太小；只是在城市环路上下班交通用车，就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合理选配发动机。

回答者：chjbai2016-01-16 00:00