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汽车基本结构及基础知识(附图,1楼2楼和4楼)
引擎基本构造:缸径冲程排气量及压缩比
引擎是由凸轮轴,汽门,汽缸盖,汽缸本体,活塞,活塞连杆,曲轴,飞轮,油底壳…等主要组件,以和进气,排气,点火,润滑,冷却…等系统所组合第1页
汽车基本结构及基础知识(附图,1楼2楼和4楼)
引擎基本构造:缸径冲程排气量及压缩比
引擎是由凸轮轴,汽门,汽缸盖,汽缸本体,活塞,活塞连杆,曲轴,飞轮,油底壳…等主要组件,以和进气,排气,点火,润滑,冷却…等系统所组合而成。以下将各位介绍在汽车型录的「引擎规格」中常见的缸径,冲程,排气量,压缩比,SOHC,DOHC等名词。
缸径:
汽缸本体上用来让活塞做运动的圆筒空间的直径。
冲程:
活塞在汽缸本体内运动时的起点及终点的距离。一般将活塞在最靠近汽门时的位置定为起点,此点称为「上死点」;而将远离汽门时的位置称为「下死点」。
排气量:
将汽缸的面积乘以冲程,即可得到汽缸排气量。将汽缸排气量乘以汽缸数量,即可得到引擎排气量。:
缸径:,冲程:,汽缸排气量:.
引擎排气量=汽缸排气量×汽缸数量=.×4=1,.
压缩比:
最大汽缸容积及最小汽缸容积的比率。最小汽缸容积即活塞在上死点位置时的汽缸容积,也称为燃烧室容积。最大汽缸容积即燃烧室容积加上汽缸排气量,也就是活塞位在下死点位置时的汽缸容积。
:1,其计算方式如下:
汽缸排气量:.,燃烧室容积:.
压缩比=(+):=:1≒10:1
引擎基本构造─SOHC单凸轮轴引擎
  
引擎的凸轮轴装置在汽缸盖顶部,而且只有单一支凸轮轴,一般简称为OHC(顶置凸轮轴,OverHeadCamShaft)。凸轮轴透过摇臂驱动汽门做开启和关闭的动作。
在每汽缸二汽门的引擎上还有一种无摇臂的设计方式,此方式是将进汽门和排汽门排在始终在线,让凸轮轴直接驱动汽门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。
引擎基本构造─DOHC
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双凸轮轴引擎
此种引擎在汽缸盖顶部装置二支凸轮轴,由凸轮轴直接驱动汽门做开启和关闭的动作。仅有少数引擎是设计成透过摇臂去驱动汽门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。
  DOHC较SOHC的设计来得优秀的主要缘由有二。一是凸轮轴驱动汽门的直接性,使汽门有较佳的开闭过程,而提升汽缸在进气和排气时的效率。另一则是火星塞可以装置在汽缸盖中间的区域,使混合气在汽缸内部可以获得更好更平均的燃烧。
DOHC的迷思
早期强调高性能的引擎多会采DOHC设计,因为DOHC的设计在高速运转时仍有相当高的精确性,使得引擎能在高转速输出较大的功率。近来各家车厂在车辆的性能数据上竞争,使一般家庭房车的引擎也多采纳DOHC的设计,甚至造成消费者认为SOHC引擎为过时设计,而非DOHC不买的迷思。其实引擎在一般运用下,不论SOHC,DOHC,一缸两汽门的设计或是一缸多汽门的设计,都足敷运用,甚至很多八汽门引擎(四缸)在低速表现会优于多汽门引擎。再者,DOHC引擎比SOHC引擎多出一支凸轮轴(V型引擎多出两支),引擎就须要多克服一倍的摩擦力,和担当多一支凸轮轴的重量。所以像Mercedes-Benz等欧洲车厂,仍有很多现役的SOHC引擎。
笔者在此并非贬低DOHC引擎的价值,而是要让读者了解,SOHC并非过时的设计。一个适合自己驾驶习惯,省油且耐用的引擎,就是好引擎;当然,假如您是性能派的热血份子,DOHC的引擎是您最佳的选择。
直压式及摇臂式
我们在「引擎概论」单元中,对凸轮及汽门之间的作动,何谓DOHC和SOHC,可变汽门正时等题目,其实已经有很具体的论述,在「引擎详论」中仅再作一些补充。对于凸轮如何带动汽门的启闭,最常见的是「直压式」及「摇臂式」。直压式汽门通常见于DOHC引擎,此式汽门弹簧座上会会有一圆形套筒,凸轮则直接置于套筒上,所以当凸轮尖端及套筒接触时,会透过套筒把汽门往下压,使汽门开启;而摇臂式汽门通常运用在SOHC引擎上,因为SOHC引擎缸头内只有一支凸轮轴,却要驱动多个汽门,所以会以摇臂方式,由一个凸轮带动两个汽门。摇臂是利用杠杆原理,当凸轮尖端将摇臂一端挺起时,另一端会向下将汽门压下以使汽门开启。
凸轮直接压动汽门的直压式设计是现在常见的设计
摇臂式及直压式汽门驱动设计各有其优缺点,以力气传递效率来说,直压式比摇臂式来的直接,精确;以修理保养来说摇臂式则简单的多