汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上就是一個(gè)“能量轉(zhuǎn)化裝置”，它能夠?qū)⑵?柴油蘊(yùn)含的能量釋放出來(lái)，并轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)我們汽車前進(jìn)的動(dòng)力，涉及的原理其實(shí)我們初中時(shí)物理課都有講，就是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。那發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的呢？

1、釋放燃料蘊(yùn)含的能量

釋放燃料能量需要分兩步，第一步是讓燃料與空氣混合，第二步是給混合了空氣的燃料點(diǎn)個(gè)火。在發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中，負(fù)責(zé)將燃料與空氣混合物點(diǎn)燃的是點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞的電極迸發(fā)出強(qiáng)力的電火花，轟~的一聲就點(diǎn)著了。

2、將能量利用起來(lái)

在混合氣燃燒的過(guò)程中，會(huì)釋放熱量并產(chǎn)生氣體迅速膨脹，發(fā)動(dòng)機(jī)利用的就是這股氣體膨脹的力量，推動(dòng)氣缸中的活塞向下運(yùn)行。而在火花塞點(diǎn)燃混合氣之前，活塞會(huì)先向上運(yùn)動(dòng)將混合氣壓縮，這樣在燃燒時(shí)就能釋放出更加大的膨脹力。

燃料燃燒可以釋放出大量能量，可是我們的發(fā)動(dòng)機(jī)只能將其中一小部分利用起來(lái)，還有很大一部分是以熱量、克服機(jī)件運(yùn)行阻力的形式白白消耗掉了。

3、將能量轉(zhuǎn)化與傳遞

氣體已經(jīng)推動(dòng)活塞下行，接下來(lái)要做的就是將這個(gè)垂直向下的力轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)的力，所以在活塞的另一端連著一根曲軸。這個(gè)曲軸就好比自行車的腳蹬，我們的大長(zhǎng)腿直上直下，腳蹬就能將其轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)，然后通過(guò)鏈條齒輪帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上就是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，但要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作起來(lái)，這三個(gè)步驟里面還要加入“億點(diǎn)點(diǎn)”細(xì)節(jié)才可以，所以接下來(lái)的內(nèi)容如果你沒(méi)有一點(diǎn)基礎(chǔ)的話，有可能會(huì)看不懂噢~~

嘿嘿，我就知道你繼續(xù)往下看了，或許你是在蹲坑所以才會(huì)繼續(xù)看，但小編也還是會(huì)繼續(xù)寫(xiě)下去的咯！

在上文的第一點(diǎn)，燃料需要與空氣混合再遇到電火花，才可能被點(diǎn)燃。

首先，燃料與空氣混合的比例很重要，我們平時(shí)燒東西完全不會(huì)擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樵诼短飙h(huán)境下空氣是取之不盡的。但在相對(duì)密閉的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸當(dāng)中，空間就這么大，空氣也就這么多，即使是用增壓器打空氣到氣缸里面，它還是有限的，所以燃料不能噴太多。

理想的空氣與燃料的比例是14.7:1，不過(guò)由于噴油量和進(jìn)氣量的計(jì)算誤差，要每一次都控制得這么精準(zhǔn)并不太可能，只能說(shuō)盡量接近。而且動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性的不同取向也會(huì)影響到空燃比。

怎么讓燃料與空氣充分混合也是一個(gè)大問(wèn)題，畢竟發(fā)動(dòng)機(jī)一分鐘內(nèi)要點(diǎn)火400次以上，留給燃料與空氣混合的時(shí)間相當(dāng)短。最早的時(shí)候是用化油器讓兩者混合，然后再輸送到氣缸內(nèi)；后來(lái)是在進(jìn)氣道噴油，讓燃料與空氣在進(jìn)氣道混合，完后再進(jìn)入氣缸；現(xiàn)在則是直接在氣缸里混合。

其次，電火花要有足夠的能量才能將混合氣點(diǎn)燃?；鸹ㄈ膬蓚€(gè)極頭有一定的空隙，電壓需要提升至8千伏左右才能擊穿，達(dá)到1.2萬(wàn)伏左右才能將混合氣點(diǎn)燃。這里講個(gè)題外話，還記得小編上大學(xué)時(shí)老師讓我們每個(gè)人都去摸一摸火花塞的電弧，雖然電壓非常高但由于放電時(shí)間非常短，所以不會(huì)電傷人，但會(huì)有如同被一個(gè)大夾子夾到肉的那種痛感。

在第二點(diǎn)中，混合氣先被壓縮，然后再被點(diǎn)燃，才會(huì)釋放出強(qiáng)大的推力推動(dòng)活塞。

混合氣通過(guò)氣門進(jìn)入氣缸后，氣門就會(huì)關(guān)閉，此時(shí)活塞上行，將氣體壓縮。在氣缸里面，活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)僅剩的空間被稱為“最小容積”，活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)時(shí)的空間被稱為“最大容積”，最大容積與最小容積的比，就是壓縮比。

現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比多數(shù)是11:1左右，也有一些發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比會(huì)更高，壓縮比越高膨脹的能量就越強(qiáng)，有利于節(jié)油。不過(guò)壓縮比高容易導(dǎo)致爆燃，即混合氣在活塞上行壓縮時(shí)就因?yàn)闇囟冗^(guò)高提前燃燒了，試想一下，活塞的運(yùn)動(dòng)慣性還是向上的，但膨脹力已經(jīng)向下作用了，很容易損壞活塞和氣缸。

此外，氣缸的進(jìn)排氣門可能會(huì)提前或延遲打開(kāi)關(guān)閉，目的是為了讓上一輪的廢氣能夠排出去，以及新一輪進(jìn)來(lái)的混合氣能夠更加充分地混合，具體得看發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么調(diào)教的，這里不好細(xì)說(shuō)。

在第三點(diǎn)中，活塞下行推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，將垂直方向的力轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩。

其實(shí)每個(gè)氣缸的活塞要輸出一次力量至曲軸，都需要“下上下上”運(yùn)動(dòng)兩回，第一個(gè)“下”靠的是曲軸的慣性，目的是將空氣吸入氣缸；第一個(gè)“上”也還是靠曲軸的慣性，目的是將吸入的混合氣壓縮；第二個(gè)“下”是被混合氣燃燒膨脹推動(dòng)的，此時(shí)活塞才真正對(duì)曲軸做功；第二個(gè)“上”又是靠曲軸的慣性，目的是將燃燒后的廢氣排出氣缸。

像這樣“下上下上”兩個(gè)來(lái)回但只做一次輸出的，就叫做四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)沖程對(duì)應(yīng)的名字是吸氣、壓縮、做工、排氣，市面上在售的汽車使用的發(fā)動(dòng)機(jī)都是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。

寫(xiě)到這里，本文已經(jīng)洋洋灑灑一千七百多字了，但所講到的東西還只是滄海一粟而已，要知道筆者當(dāng)時(shí)學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的那本專業(yè)書(shū)可是有四百多頁(yè)，要將這么多頁(yè)的知識(shí)匯聚成一篇文章，顯然不太可能。不過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)原理本文已經(jīng)大致講完，對(duì)于小白朋友來(lái)說(shuō)應(yīng)該會(huì)有一點(diǎn)幫助。