如果你承認(rèn)自己是一個車迷，那么你對發(fā)動機(jī)就肯定不會陌生。因為它對于汽車而言簡直是太重要了，以至于我們無法忽視它的存在。不過，絕大多數(shù)人對發(fā)動機(jī)的了解是很難用“精通”來形容的，其實(shí)這也很正常。因為，就連許多被稱作“專家”的業(yè)內(nèi)人士也不見得把每一款發(fā)動機(jī)都說得入木三分。
其實(shí)，了解發(fā)動機(jī)才是了解汽車的充要條件。換句話說，你只有了解了發(fā)動機(jī)才算真正了解了汽車。我們在“世界”范圍內(nèi)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行了一次“地毯式的搜索”，之后將各式各樣的發(fā)動機(jī)網(wǎng)羅在一起，形成了這篇“搜索引擎”。我們的目的只有一個??通過對發(fā)動機(jī)全方位的介紹以及對比，讓您可以更系統(tǒng)更全面的了解并掌握有關(guān)發(fā)動機(jī)的知識。
引擎常識
簡單上講發(fā)動機(jī)就是一個能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，即將汽油（柴油）的熱能，通過在密封汽缸內(nèi)燃燒氣體，氣體膨脹時推動活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這是發(fā)動機(jī)最基本原理。發(fā)動機(jī)所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換服務(wù)的，雖然發(fā)動機(jī)伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計上、制造上、工藝上還是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未變，這是一個富于創(chuàng)造的時代，那些發(fā)動機(jī)設(shè)計者們，不斷地將最新餛技與發(fā)動機(jī)融為一體，把發(fā)動機(jī)變成一個復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動機(jī)性能達(dá)到近乎完善的程度。
發(fā)動機(jī)的分類
現(xiàn)代高科技在發(fā)動機(jī)上得到完美的體現(xiàn)，一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用在發(fā)動機(jī)上。如V12、V8、V6發(fā)動機(jī)：它們均指氣缸排列成V型，這種發(fā)動機(jī)充分利用動力學(xué)原理，具有良好的平穩(wěn)性，增大發(fā)動機(jī)排量，降低發(fā)動機(jī)高度。如：Audi A8 6.0使用W12-12缸V型排列發(fā)動機(jī)，BENZS600使用V12-12缸IV型排列發(fā)動機(jī)等。
一般情況下，按照排量大小的不同發(fā)動機(jī)分為3缸、4缸、6缸、8缸幾種類型。目前1.3L-2.3L排量的車大多采用直列四缸發(fā)動機(jī)，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便；2.5L以上的排量一般采用多缸設(shè)計，其中有直列6缸，如寶馬；也有呈一定角度分兩邊排列的V型6缸發(fā)動機(jī)，可有效果降低震動和噪音，如別克車系；一般來說排量越大，發(fā)動機(jī)的功率就越高。但現(xiàn)在也有些小排量的車通過渦輪增壓、多氣門、可變正時器等技術(shù)來提高功率。
發(fā)動機(jī)的性能
發(fā)動機(jī)性能參數(shù)也就是最能體現(xiàn)發(fā)動機(jī)工作能力的參數(shù)，主要包括：排量、最大功率、最大扭矩。
排量往往與發(fā)動機(jī)功率聯(lián)系在一起，排量的大小影響著發(fā)動機(jī)功率的高低，通常也把它作為劃分高、中、低檔車的標(biāo)準(zhǔn)。活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)上下運(yùn)動，這樣往復(fù)運(yùn)動必然有一個最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，活塞從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)所掃過的氣缸容積，稱為單缸排量，所有氣缸排量總和稱為發(fā)動機(jī)排量。最大功率與最大扭矩最容易混淆的兩個概念，有人認(rèn)為車的功率越大，力就越大，其實(shí)不然。同樣300匹馬力，在跑車上可以讓車跑到250公里／小時以上的速度，但在一部貨柜車上，可能最多只有150公里／小時的速度，但它能拖動30-40噸重的貨柜。這里面的奧秘就在于兩部車的扭矩有很大的不同，簡單來說，功率表現(xiàn)在高轉(zhuǎn)速，在發(fā)動機(jī)性能曲線圖上，隨著轉(zhuǎn)速上升而明顯上升，它決定了車子能跑多快，扭矩不一定在高轉(zhuǎn)速時發(fā)揮，在曲線圖上較為平直，它可以決定車行駛時的力量，包括加速性。
在解讀發(fā)動機(jī)參數(shù)時，需要注意的是，不要單看功率有多大，同時也要看到扭力參數(shù)，并注意當(dāng)發(fā)動機(jī)處于最大功率、最大扭矩時的轉(zhuǎn)速，當(dāng)然以轉(zhuǎn)速值稍低為好。
V10引擎的基本特征
1.是用鈦合金螺栓把離合器殼固定在發(fā)動機(jī)上。
2.向發(fā)動機(jī)的空氣噴射系統(tǒng)供氣的碳纖維氣罐，位于車手頭部上方。
3.引擎配氣系統(tǒng)中，每個汽缸有4個氣門。
4.發(fā)動機(jī)的噴油嘴是用整塊金屬加工出來的。
5.凸輪軸現(xiàn)在由齒輪驅(qū)動，而1989年RS1雷諾V10的輪軸是用皮帶驅(qū)動的。
6 配氣系統(tǒng)已經(jīng)不用氣門彈簧，氣門現(xiàn)在是用壓縮空氣控制的。
7.為了盡量不用鋼管，汽缸壁內(nèi)部鑄進(jìn)了油和水的循環(huán)通道。發(fā)動機(jī)內(nèi)部使用什么材料？
鋁是當(dāng)今一級方程式賽車發(fā)動機(jī)使用最普遍的材料。在80年代，鑄鐵已全部被較輕的鋁取代。鋁還取代了鎂，因為鎂接觸水會腐蝕。只有必須承受強(qiáng)大作用力的運(yùn)動件才用鋼來制造。材料基本分配如下：
鋁：63%（汽缸蓋、機(jī)油盤、活塞）
鋼：29.5%（凸輪軸、曲輪、定時齒輪）
鎂：1.5%（油泵殼）
碳素纖維：1%（空氣罐、線圈罩）
鈦：5%（連桿、緊固件）
制造一臺發(fā)動機(jī)需要150名以上的職工，其中28名工程師、20名制圖員、35名發(fā)動機(jī)機(jī)械師、8名電子專家、20名機(jī)械工和裝配工、4名系統(tǒng)工程師、6名臺架實(shí)驗技術(shù)員、15人從事采購、生產(chǎn)和檢驗，另有15人為管理人員。渦輪增壓發(fā)動機(jī)：這些年來，一級方程式發(fā)動機(jī)變得更緊湊、更輕和更省油。同時，功率增加，渦輪增壓在1977～1988年達(dá)到了巔峰。當(dāng)時最先進(jìn)的發(fā)動機(jī)，包括寶馬、保時捷、雷諾、法拉利和本田的核實(shí)功率達(dá)到1200馬力以上。這種發(fā)動機(jī)改變了一級方程式車賽的面貌。1977年沒有人相信1.5升的渦輪增壓發(fā)動機(jī)能擊敗3升的自然吸氣式發(fā)動機(jī)。這也許是一級方程式最好的發(fā)動機(jī)吧。
名詞解釋
我們明確一下和發(fā)動機(jī)相關(guān)的幾個概念
>> 活塞止點(diǎn)與行程：
a)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的兩個極端位置稱為止點(diǎn)�；钊x曲軸放置中心最遠(yuǎn)位置稱為上止點(diǎn)，離曲軸放置中心的位置稱為下止點(diǎn)。
上下止點(diǎn)之間的距離稱為活塞的行程。曲軸轉(zhuǎn)動半圈，相當(dāng)于活塞移動一個行程。>> 排量
a)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，氣缸內(nèi)的容積不斷變化。當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)位置時，活塞頂部與氣缸蓋內(nèi)表面所形成的空間稱為燃燒室。這個空間容積稱為燃燒室容積。
活塞從上止點(diǎn)移動到下止點(diǎn)所通過的空間容積稱為氣缸排量，如果發(fā)動機(jī)有若干個氣缸，所有氣缸工作容積之和稱為發(fā)動機(jī)排量。c)當(dāng)活塞在下止點(diǎn)位置時，活塞頂上部的全部氣缸容積稱為氣缸總?cè)莘e。
>> 壓縮比
a)氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值稱為壓縮比。壓縮比表示了活塞從下止點(diǎn)移動到上止點(diǎn)時，氣體在氣缸內(nèi)被壓縮的程度。
壓縮比越大，氣體在氣缸內(nèi)受壓縮的程度越大，壓縮終點(diǎn)氣體的壓力和溫度越高，功率越大，但壓縮比太高容易出現(xiàn)爆震。c)壓縮比是發(fā)動機(jī)的一個重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。由于燃料性質(zhì)不同，不同類型的發(fā)動機(jī)對壓縮比有不同的要求。柴油機(jī)要求較大的壓縮比，一般在12-29之間，而汽油機(jī)的壓縮比較小，在6-11之間。
>> SOHC
根據(jù)凸輪軸位置數(shù)量劃分的發(fā)動機(jī)類型，SOHC表示單頂置凸輪軸發(fā)動機(jī)，適用于2氣門發(fā)動機(jī)。
>> DOHC
DOHC表示雙頂置凸輪軸發(fā)動機(jī)，適用于多氣門發(fā)動機(jī)。通常發(fā)動機(jī)每缸有2個氣門，近幾年來也不斷出現(xiàn)了4氣門、5氣門發(fā)動機(jī)，這無疑為提高發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速時的進(jìn)氣效率功率開辟了途徑。此類發(fā)動機(jī)適用于高速發(fā)動機(jī)，并可適當(dāng)降低高轉(zhuǎn)速時的燃油消耗。
>> Turbo
即渦輪增壓，其簡稱為T，一般在車尾標(biāo)有1.8T、2.8T等字樣。渦輪增壓有單渦輪增壓和雙渦輪增壓，我們通常指的渦輪增壓是指廢氣渦輪增壓，一般通過排放的廢氣驅(qū)動葉輪帶動泵輪，將更多空氣送入發(fā)動機(jī)，從而提高發(fā)動機(jī)的功率，同時降低發(fā)動機(jī)的燃油消耗。
>> VTEC
在國內(nèi)生產(chǎn)的雅閣轎車發(fā)動機(jī)就是采用了VTEC技術(shù)，“VTEC”為英文“Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System”的縮寫，中文意思為“可變氣門正時及升程電子控制系統(tǒng)”。VTEC是可變進(jìn)氣門控制技術(shù)，通過改變進(jìn)氣門開度來改變進(jìn)氣量，提高發(fā)動機(jī)扭矩。
整個VTEC系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)電子控制單元(ECU)控制，ECU接收發(fā)動機(jī)傳感器(包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車速、水溫等)的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號，通過電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，影響進(jìn)氣門的開度和時間。
VTEC發(fā)動機(jī)是每缸4氣門（2進(jìn)2排），不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法，是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。通過計算機(jī)控制的氣門正時和氣門升程系統(tǒng)，可以大大提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率和性能。本田公司在它的幾乎所有的車型當(dāng)中都使用了VTEC技術(shù)，從高性能跑車S2000到混合動力汽車INSIGHT，都采用了VTEC技術(shù)。
>> 電子油門技術(shù)
電子油門取消了傳統(tǒng)油門拉線，通過油門踏板傳感器，微電腦對節(jié)氣門進(jìn)行控制，反應(yīng)更靈敏，控制更精確。
>> 多段式可變進(jìn)氣歧管技術(shù)
通過電腦控制進(jìn)氣管長度，滿足低速時提供大的扭矩，高速時提供大的功率。
>> F.I.R.E
F.I.R.E意指“一體化發(fā)動機(jī)”，在意大利、巴西、土耳其等國均有生產(chǎn)，每年產(chǎn)量達(dá)數(shù)百萬臺，是一種技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)型發(fā)動機(jī)，廣泛地應(yīng)用在菲亞特的各種經(jīng)濟(jì)型轎車上。
以裝載在菲亞特派力奧轎車188A4000發(fā)動機(jī)為例，發(fā)動機(jī)排氣量1242ml，壓縮比為9.5±0.2 1。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)ECU為意大利瑪瑞利公司Magneti Marelli?IAW 59F多點(diǎn)電噴系統(tǒng)。采用靜電點(diǎn)火、順序噴射、無回油供油系統(tǒng)及雙氧傳感器技術(shù)，使發(fā)動機(jī)排放水平輕松超過歐洲2號標(biāo)準(zhǔn)并提高了整車的安全性。這個系統(tǒng)具有以下功能：調(diào)節(jié)噴油時間、控制點(diǎn)火提前角、控制散熱器電子風(fēng)扇、控制和管理怠速、控制冷啟動補(bǔ)償、自診斷及自學(xué)習(xí)，并具有跛行功能。
>> VVT-i
近年生產(chǎn)的豐田轎車，包括最新的威姿大都裝配了標(biāo)注有“VVT-i”字樣的發(fā)動機(jī)。VVT-i，是英文“Variable Valve Timing intake”的縮寫，意思是“智能可變配氣正時”。由于采用電子控制單元（ECU）控制，因此豐田起了一個好聽的中文名稱叫“智慧型可變氣門正時系統(tǒng)”。該系統(tǒng)主要控制進(jìn)氣門凸輪軸，又多了一個小尾巴“i”，就是英文“Intake”（進(jìn)氣）的代號。這些就是“VVT-i”的字面含義了。
VVT-i是一種控制進(jìn)氣凸輪軸氣門正時的裝置，它通過調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)角配氣正時進(jìn)行優(yōu)化，從而提高發(fā)動機(jī)在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性，降低尾氣的排放。而豐田在2000年發(fā)表的全新一代Celica則進(jìn)一步地發(fā)展了VVT-i引擎，創(chuàng)造出新一代的VVTL-i引擎，它也用類似Honda VTEC的原理，比原來VVT-i引擎上的凸輪軸多了可以切換大小不同角度的凸輪，也利用“搖臂”的機(jī)置來決定是否頂?shù)礁呓腔蛐〗嵌鹊耐馆�，而作到“可連續(xù)式”地改變引擎的正時，重疊時間與“兩階段式”的升程。VVTL-i結(jié)合了VVT-i的連續(xù)式可變正時與重疊角，與VTEC式的凸輪軸切換，而首先達(dá)到第一具可以說是“近似”完美的引擎，VVT-i加入可以變化valve升程后的新引擎VVTL-i，果然在性能版的Celica身上有超過每公升100hp以上的實(shí)力，1.8升的它能有180hp/7800rpm的超強(qiáng)實(shí)力，而且它還保有扭力曲線高而平原式的表現(xiàn)，0-96km/hr。應(yīng)該說VVTL-i是Toyota劃時代的力作。
>> VDE
可變排量發(fā)動機(jī)（VDE），并準(zhǔn)備裝在福特公司以后生產(chǎn)的轎車和卡車上，以進(jìn)一步改善汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。這種發(fā)動機(jī)技術(shù)最適合于多汽缸的發(fā)動機(jī)使用。例如對12缸發(fā)動機(jī)來說，采用這種技術(shù)后，等于裝了兩個獨(dú)立的6缸發(fā)動機(jī)，可以根據(jù)駕駛的需要讓一臺發(fā)動機(jī)運(yùn)行，而讓另一臺處在怠速狀態(tài)。這樣，就可以隨時調(diào)整發(fā)動機(jī)的排氣量，從而減少燃油的消耗。
寶馬發(fā)動機(jī)贏得“國際發(fā)動機(jī)年獎”五項大獎
在2001年度“國際發(fā)動機(jī)年獎”中，寶馬發(fā)動機(jī)獲得全部12個獎項中的5項，其中包括最重要的“全面優(yōu)勝獎”，由此，寶馬成為本屆評選獲獎最多的公司。事實(shí)上，這項被譽(yù)為“發(fā)動機(jī)奧 斯卡獎”的評選自推出以來，寶馬一直是最成功和最有力的競爭者。
本屆寶馬獲獎的發(fā)動機(jī)有：
○ 寶馬M3裝備的3.2升、6缸發(fā)動機(jī)，功率252千瓦（343馬力），最大扭距365牛頓米，獲“最佳新發(fā)動機(jī)獎”、“最佳3.0至4.0升發(fā)動機(jī)獎”和“2001年全面優(yōu)勝獎”三項大獎。
○ 寶馬316ti緊湊型車裝備的1.8升、4缸發(fā)動機(jī)，配帶創(chuàng)新性的“電子氣門”技術(shù)，85千瓦（115馬力），最大扭距175牛頓米，獲“最佳1.4至1.8升發(fā)動機(jī)獎”。
○ 用于寶馬3系列、5系列、X5及Z3各款汽車的3.0升、6缸發(fā)動機(jī)，功率175千瓦（231馬力），最大扭距300牛頓米，獲“最佳2.5至3.0升發(fā)動機(jī)獎”。
本獎項自1999年起推出，每年舉辦一次，評委會成員包括17個國家的38位國際一流專家。在這項被業(yè)界專家譽(yù)為“發(fā)動機(jī)奧斯卡獎”中獲勝，再次確認(rèn)了寶馬發(fā)動機(jī)強(qiáng)大的實(shí)力和競爭力。
在此次評選中，寶馬發(fā)動機(jī)不僅說服了善于挑剔的專家評委會，獲得令人注目的5項大獎，而且還在發(fā)動機(jī)性能、駕駛樂趣、油耗及技術(shù)改良等項目中獲得好評。
“電子氣門”（VALVETRONIC）是寶馬公司最新研制的技術(shù)，作為內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域里的一次革命性的創(chuàng)新而倍受贊譽(yù)。“電子氣門”技術(shù)可以在保證汽車性能不受影響的前提下大大降低油耗，并且可以大大減少二氧化碳排放量。
Volkswagen
德國大眾汽車集團(tuán)開發(fā)出的一種10缸渦輪增壓直噴柴油發(fā)動機(jī)（TDI），該公司稱這是世界上動力最為強(qiáng)勁的柴油發(fā)動機(jī)。這款5升發(fā)動機(jī)能產(chǎn)生230千瓦／313馬力，最大扭力為750牛頓／米。目前，大眾集團(tuán)生產(chǎn)的最大功率的柴油發(fā)動機(jī)是1.9升的TDI，能產(chǎn)生110千瓦／150馬力，用于Bora系列轎車。
NISSAN
日產(chǎn)3.5升VQ V6引擎再次被Ward評為年度10佳引擎，這也是唯一的一款每年都被ward評為10佳的引擎。成熟的VQ引擎廣泛運(yùn)用于日產(chǎn)以及無限的眾多車型，2004年包括日產(chǎn)Altima以及Maxima轎車，350Z運(yùn)動力，日產(chǎn)Murano多用途車，Quest MPV，Pathfinder多用途車以及無限I35，G35以及FX35多用途車上面。Ward評選的這款3.5升VQ引擎是用在無限G35車型上面的。該引擎在4門轎車上產(chǎn)生260匹馬力，260磅扭力，在2門coupe車上產(chǎn)生280匹馬力以及270磅的扭力。
Audi
AudiA6發(fā)動機(jī)集當(dāng)今最新餛技于一身，在采用先進(jìn)的五氣閥技術(shù)的基礎(chǔ)上，還采用了可變相位技術(shù)、可變進(jìn)氣歧管技術(shù)，以及當(dāng)今最先進(jìn)的廢氣渦輪增壓發(fā)動機(jī)技術(shù)，并匹配了BOSCH公司最新多點(diǎn)燃油噴射技術(shù)，使發(fā)動機(jī)動力更強(qiáng)勁、更經(jīng)濟(jì)，排放污染更小。
BMW
日本汽車研究者及新聞工作者學(xué)會將“RJC 2003年度科技獎”頒給了寶馬的“VALVETRONIC”。寶馬杰出技術(shù)的當(dāng)選是因其創(chuàng)新的汽車工程學(xué)、卓越的動力性能和燃料高效能。 VALVETRONIC處于21世紀(jì)初汽車技術(shù)領(lǐng)域的最前沿。Valvetronic少了節(jié)流閥(throttle)的設(shè)計，如同我們鼻子或肺在作呼吸動作時一樣地跟空氣直接接觸，而省略掉throttle後，引擎在進(jìn)新鮮空氣時，將更順暢，少掉因為空氣流動的一些 黏著力與磨擦力，而使引擎在運(yùn)轉(zhuǎn)時省去不必的的loss!一般的車子，當(dāng)我們用腳踏加油門時，是驅(qū)動著鋼索而通到throttle這開關(guān)的，而踏油門的深淺正控制著throttle的開或關(guān)的程度，而引進(jìn)的就是將進(jìn)入引擎燃燒室燃燒的新鮮空氣，所以，throttle正控制著燃燒室的空氣量與流動速率；然而，取代這"機(jī)械式"的進(jìn)氣節(jié)流閥(throttle)機(jī)置后，取代的是"電子式"的可
