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发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。下面我们展示世界著名的八大发动机,通过动图简单直观了解它们的原理!
一、水平对置发动机
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。
目前市面上只有日本的斯巴鲁,以及德国的保时捷在采用水平对置发动机。保时捷和斯巴鲁一样,并不是全系所有车都是水平对置发动机。斯巴鲁的XV就不是水平对置发动机。保时捷的panamera,卡宴也不是水平对置发动机。
水平对置发动机优点很多,主要就是平顺,稳定,重心低,利与操控!缺点就是制造工艺要求高,润滑方式比较特殊,传统的飞溅润滑达不到很好的润滑效果。再就是地心引力的问题,时间一长会导致下端缸壁磨损严重,很造成很多问题。再就是维修保养费用高!总之有好有坏!
二、直列式发动机
直列汽缸也称之为并列汽缸,一般为4缸或6缸。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。
优点:稳定性高,制造成本较低,结构简单,运转平衡性好,体积小稳定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛。
缺点:其缺点是功率较低,一般广泛运用于2.2升排量以下的发动机中。当排气量和汽缸数增加时,发动机的长度将大大增加。
“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。
6缸直列发动机,最著名的例子就是BMW的M3,BMW选用6缸直列发动机的主要目的是为了方便配重和稳定性。直列发动机虽然比较简单,但绝对不是不好的同义词。
三、V型发动机
V型发动机是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起,使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。V型发动机的高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学,要求汽车的迎风面越小越好,也就是要求发动机盖越低越好。
常见的V型发动机有V6、V8、V10、V12。还有V3、V5以及V16(不要跟有些直列发动机代表气门数搞浑了)。顾名思义,V代表发动机气缸成V型排列,一般是90度,这样可以抵消运转时的震动,更加稳定。也有75度和72度的。雷诺赛车甚至用了超过90度的广角V10 引擎。
优点:运转稳定(针对V6、V8、V12)、节省空间。
缺点:结构比较复杂,不利于保养和维修,并且造价较高。同时,V3、V5包括V10都由于其结构或排量的原因,并不非常稳定,尤其是作为F1发动机的V10 3L引擎,更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。
四、奎西发动机
奎西发动机是一种基于转子发动机的改进型发动机,与一般转子发动机的三叶片不同,奎西发动机使用了四部分组成的链条式转子,使得其具有四个冲程,兼顾了四冲程发动机和转子发动机的优点。是一种体积小、马力大、低转速、大扭矩,可使用多种新型能源的新型发动机。
奎西发动机尚未有任何实际应用,因此无法测试其是否适合替代活塞发动机(或者说旋转发动机)。 它目前还处于原型开发阶段,至今为止,人们只是在2004年的微型竞赛汽车展上对其有过最为近距离的了解。
五、转子发动机
转子发动机壳体的内部空间(或旋轮线室)总是被分成三个工作室。在转子的运动过程中,这三个工作室的容积不停地变动,在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个过程。每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行,这明显区别于往复式发动机。
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,加上各大汽车企业对往复式活塞发动机技术研究的成熟,而对转子发动机技术的生疏,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。
六、格林发动机
格林发动机是专门为固定和航行应用而设计的高效、经济、搭建简单的驱动装置。它可将多余的热能转换产生水蒸汽,进而驱动格林蒸汽发动机。格林蒸汽发动机重量很轻、结构也很紧凑,把传统发动机的往复式运动转变为回转式运动,大大的简化了活塞发动机。
驱动一艘船、一台发电机、空气泵、水泵、热吹风机、水蒸馏器、热泵、空调、模型飞机等等……凡是用到燃料能够发出多余热能的引擎,都可以通过某种方式,把多余的热能转换成产生水蒸气,进而驱动这种格林蒸汽发动机。由于这种格林蒸汽发动机重量很轻、结构也很紧凑,所以可以在很多地方一展身手。
七、斯特林发动机
斯特林发动机是通过气缸内工作介质(氢气或氦气)经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力,因此又被称为热气机。
斯特林发动机一个重要的应用领域是作为太阳能热发电的动力转换装置。
八、星型发动机
星型发动机是一种气缸环绕曲轴排列的一种往复式内燃机,其活塞通过一根主连杆连接到曲轴上,最上方的活塞连接的连杆即为主连杆,其它活塞的连杆则被称为活节式连杆,它们通过梢孔连接在主连杆中。
最主要的应用是在飞机上,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;
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