關於汽車內部系統和零件運轉常識的詳細介紹

　　摘要：汽車當然是個構造很複雜的東西，它的運轉行走，靠內部的各個構件協同而成;每一次出現故障，也與各個零部件息息相關。深刻解讀車內系統，零件運轉常識，剖析車內構造。

　　功率

　　功率是指物體在單位時間內所做的功。在一定的轉速範圍內，汽車發動機的功率與發動機轉速成非線性正比關係，轉速越快

　　功率越大，反之越小，它反映了汽車在一定時間內的作功能力。以同類型汽車做比較，功率越大轉速越高，汽車的最高速度也越高。

　　發動機的輸出功率同轉速關係很大。隨著轉速÷的增加，發動機的功率也相應提高，但是到了一定的轉速以後，功率反而呈下降趨勢。一般在說明發動機最高輸出功率的同時標出每分鐘轉速***r/min***，如100PS/5000r/min，即在每分鐘5000轉時最高輸出功率為100馬力 ***73.5kW***。

　　常用最大功率來描述汽車的動力效能。最大功率一般用馬力***PS***或千瓦***kW***來表示，1馬力等於0.735千瓦。

　　扭矩

　　扭矩是使物體發生轉動的力。發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關係，轉速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定範圍內的負載能力。在某些場合能真正反映出汽車的“本色”，例如啟動時或在山區行駛時，扭矩越高汽車執行的反應便越好。以同類型發動機轎車做比較，扭矩輸出愈大承載量愈大，加速效能愈好，爬職力愈強，換擋次數愈少，對汽車的磨損也會相對減少。尤其在轎車零速啟動時，更顯示出扭矩高者提升速度快的優越性。

　　發動機的扭矩的表示方法是牛米***N.m***。同功率一樣，一般在說明發動機最大輸出扭矩的同時也標出每分鐘轉速***r/min***。最大扭矩一般出現在發動機的中、低轉速的範圍，隨著轉速的提高，扭矩反而會下降。

　　多點電噴

　　汽車發動機的電噴裝置一般是由噴油油路、感測器組和電子控制單元三大部分組成的。如果噴射器安裝在原來化油器位置上，即整個發動機只有一個汽油噴射點，這就是單點電噴;如果噴射器安裝在每個氣缸的進氣管上，即汽油的噴射是由多個地方***至少每個氣缸都有一個噴射點***噴人氣缸的，這就是多點電噴。

　　閉環控制

　　發動機電噴系統的閉環控制是一個實時的氧感測器、計算機和燃油量控制裝置三者之間閉合的三角關係。氧感測器“告訴”計算機混合氣的空燃比情況，計算機發出命令給燃油量控制裝置，向理論值的方向調整空燃比***14.7：1***。這一調整經常會超過一點理論值，氧感測器察覺出來，並報告計算機，計算機再發出命令調回到14.7：1。因為每一個調整的迴圈都很快，所以空燃比不會偏離14.7：1，一旦執行，這種閉環調整就連續不斷。採用閉環控制的電噴發動機，由於能使發動機始終在較理想的工況下執行***空燃比偏離理論值不會太多***，從而能保證汽車不僅具有較好的動力效能，還能省油。

　　多氣門

　　傳統的發動機多是每缸一個進氣門和一個排氣門，這種二氣門配氣機構相對比較簡單，製造成本也低，對於輸出功率要求不太高的普通發動機來說，就能獲得較為滿意的發動機輸出功率與扭矩效能。排量較大、功率較大的發動機要採用多氣門技術二最簡單的多氣門技術是三氣門結構，即在一進一排的二氣門結構基礎上再加上一個進氣門。近年來，世界各大汽車公司新開發的轎車大多采用四氣門結構。四氣門配氣機構中，每個氣缸各有兩個進氣門和兩個排氣門。四氣門結構能大幅度提高發動機的吸氣、排氣效率，新款轎車大都採用四氣門技術。

　　頂置凸輪軸***OHC***

　　發動機的凸輪軸安裝位置有下置、中置、頂置三種形式。轎車發動機由於轉速較快，每分鐘轉速可達5000轉以上，為保證進排氣效率，都採用進氣門和排氣門倒掛的形式，即頂置式氣門裝置，這種裝置都適合用凸輪軸的三種安裝形式。但是，如果採用下置式或者中置式的凸輪軸，由於氣門與凸輪軸的距離較遠，需要氣門挺杆和挺柱等輔助零件，造成氣門傳動機件較多，結構複雜，發動機體積大，而且在高速運轉下還容易產生噪聲，而採用頂置式凸輪軸則可以改變這種現象。所以，現代轎車發動機一般都採用了頂置式凸輪軸，將凸輪軸配置在發動機的上方，縮短了凸輪軸與氣門之間的距離，省略了氣門的挺杆和挺柱，簡化了凸輪軸到氣門之間的傳動機構，將發動機的結構變得更加緊湊。更重要的是，這種安裝方式可以減少整個系統往復運動的質量，提高了傳動效率。

　　按凸輪軸數目的多少，可分為單頂置凸輪軸***SOHC***和雙頂置凸輪軸***DOHC***兩種，由於中高檔轎車發動機一般是多氣門及V型氣缸排列，需採用雙凸輪軸分別控制進排氣門，因此雙頂置凸輪軸被不少名牌發動機所採用。

　　VTEC

　　VTEC系統全稱是可變氣門正時和升程電子控制系統，是本田的專有技術，它能隨發動機轉速、負荷、水溫等執行引數的變化，而適當地調整配氣正時和氣門升程，使發動機在高、低速下均能達到最高效率。+在VTEC系統中，其進氣凸輪軸上分別有三個凸輪面，分別頂動搖臂軸上的三個搖臂，當發動機處於低轉速或者低負荷時，三個搖臂之間無任何連線，左邊和右邊的搖臂分別頂動兩個進氣門，使兩者具有不同的正時及升程，以形成擠氣作用效果。此時中間的高速搖臂不頂動氣門，只是在搖臂軸上做無效的運動。當轉速在不斷提高時，發動機的各感測器將監測到的負荷、轉速、車速以及水溫等引數送到電腦中，電腦對這些資訊進行分析處理。當達到需要變換為高速模式時，電腦就發出一個訊號開啟VTEC電磁閥，使壓力機油進入搖臂軸內頂動活塞，使三隻搖臂連線成一體，使兩隻氣門都按高速模式工作。當發動機轉速降低達到氣門正時需要再次變換時，電腦再次發出訊號，開啟VTEC電磁閥壓力開頭，使壓力機油洩出，氣門再次回到低速工作模式。

　　VVT--i

　　VVT—i.系統是豐田公司的智慧可變氣門正時系統的英文縮寫，最新款的豐田轎車的發動機已普遍安裝了VVT—i系統。豐田的VVT—i系統可連續調節氣門正時，但不能調節氣門升程。它的工作原理是：當發動機由低速向高速轉換時，電子計算機就自動地將機油壓向進氣凸輪軸驅動齒輪內的小渦輪，這樣，在壓力的作用下，小渦輪就相對於齒輪殼旋轉一定的角度，從而使凸輪軸在60度的範圍內向前或向後旋轉，從而改變進氣門開啟的時刻，達到連續調節氣門正時的目的。

　　三元催化器

　　三元催化器，是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外淨化裝置，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。由於這種催化器可同時將廢氣中的工種主要有害物質轉化為無害物質，故稱三元。

　　三元催化器的工作原理是：當高溫的汽車尾氣通過淨化裝置時，三元催化器中的淨化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為五色、無毒的二氧化碳氣體;HC化合物在高溫下氧化成水***H20***和二氧化碳;NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以淨化。

　　渦輪增壓***Turbo***

　　渦輪增壓簡稱Turbo，如果在轎車尾部看到Turbo或者T，即表明該車採用的發動機是渦輪增壓發動機。

　　渦輪增壓器實際上是種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增快，廢氣排出速度與禍輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量就可以增加發動機的輸出功率。

　　渦輪增壓器的最大優點是能在不加大發動機排量就能較大幅度地提高發動機的功率及扭力，一般而言，加裝增壓器後的發動機的功率及扭矩要增大 20%—30%。渦輪增壓器的缺點是滯後，即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，使發動機延遲增加或減少輸出功率，這對於要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有點提不上勁的感覺。

　　發動機防盜鎖止系統

　　由於汽車門鎖具有一定的互開率，降低了汽車的防盜功能，因此人們開發了發動機防盜鎖止系統。對於已裝有發動機防盜鎖止系統的轎車;即使盜車賊能開啟車門也無法開走轎車。典型的發動機防盜鎖止系統是這樣工作的：汽車點火鑰匙中內裝有電子晶片，每個晶片內都裝有固定的ID***相當於身份識別號碼***，只有鑰匙晶片的ID與發動機一側的ID一致時，汽車才能啟動，相反，如果不一致，汽車就會馬上自動切斷電路，使發動機無法啟動。

　　空氣阻力系數***CD***

　　汽車在行駛中由於空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時產生縱向、側向和垂直等三個方向的空氣動力量，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約佔整體空氣阻力的80%以上。空氣阻力系數值是由風洞測試得出來的。

　　由於空氣阻力與空氣阻力系數成正比關係，現代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數。從20世紀50年代到70年代初，轎車的空氣阻力系數維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機後，各國為了進一步節約能源，降低油耗，都致力於降低空氣阻力系數。現在轎車的空氣阻力系數一般在0.28至0.4之間。

　　試驗表明，空氣阻力系數每降低10%，燃油節省7%左右。曾有人對兩種相同質量、相同尺寸;但具有不同空氣阻力系數***分別是0.44和0.25***的轎車進行比較，以每小時88km的時速行駛了100km，燃油消耗後者比前者節約了1.7L。

　　風洞

　　風洞就是用來產生人造氣流***人造風***的管道。在這種管道中能造成一段氣流均勻流動的區域，汽車風洞試驗就在這段風洞中進行。汽車風洞中用來產生強大氣流的風扇是很大的，比如賓士公司的汽車風洞，其風扇直徑就達8.5m，驅動風扇的電動功率高達4000kW，風洞內用來進行實車試驗段的空氣流速達270km/h。建造一個這樣規模的汽車風洞往往需要耗資數億美元，甚至10多億，而且每做一次汽車風洞試驗的費用也是相當大的。

　　汽車風洞有模型風洞、實車風洞和氣候風洞等，模型風洞較實車風洞小很多，其投資及使用成本也相對小些。在模型風洞中只能對縮小比例的模型進行試驗，其試驗精度也相對低些。實車風洞則很大，建設費用及使用費用極高。目前世界上的實車風洞還不多，主要集中在日、美、德、法、意等國的大汽車公司。氣候風洞主要是模擬氣候環境，用來測定汽車的一般效能***如空洞效能等***的風洞。國外的汽車公司在進行汽車開發時，其車身大都是先製成l：1的汽車泥模，然後在風洞中做試驗，根據試驗情況對車身各部分進行細節修改，使風阻係數達到設計要求，再用三維座標測量儀測量車身外形，繪製車身圖紙，進行車身衝壓模具的設計、生產等技術工作。

　　汽車導航系統***CIPS***

　　GPS是以全球24顆定位人造衛星做基礎，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等資訊的一種無線電導航和定位系統。GPS的定位原理是：使用者接收衛星發射的訊號，從中獲取衛星與使用者之間的距離、時鐘校正和大氣校正等引數，通過資料處理確定使用者的位置。現在，民用GPS的定位精度可達 10m以內厶GPS具有的特殊功能很早就引起了汽車界人士的關注，當美國在海灣戰爭後宣佈開放一部分GPS的系統後，汽車界立即抓住這一契機，投入資金開發汽車導航系統，對汽車進行定位和導向顯示，並迅速投入使用。

　　汽車GPS導航系統由兩部分組成：一部分由安裝在汽車工的GPS接收機和顯示裝置組成;另一部分由計算機控制中心組成，兩部分通過定位衛星進行聯絡。計算機控制中心是由機動車管理部門授權和組建的，它負責隨時觀察轄區內指定監控的汽車的動態和交通情況，因此整個汽車導航系統起碼有兩大功能：一個是汽車蹤跡監控功能，只要將已編碼的GPS接收裝置安裝在汽車上，該汽車無論行駛到任何地方都可以通過計算機控制中心的電子地圖上指示出它的所在方位;另一個是駕駛指南功能，車主可以將各個地區的交通線路電子圖儲存在軟盤上，只要在車工接收裝置中插入軟盤，顯示屏上就會立即顯示出該車所在地區的位置及目前的交通狀態，既可輸入要去的目的地，預先編制出最佳行駛路線，又可接受計算機控制中心的指令，選擇汽車行駛的路線和方向。