简单通俗易懂 汽车入门知识图解大集合
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【太平洋汽车网科技频道】很多车主都想更多地了解汽车，加深对自己汽车的了解，但因为汽车结构的复杂性和机械知识的枯燥而一一放弃。现在这些都不是问题了！下面我们为您准备了一系列图文并茂的汽车文章，用高清大图解析汽车的内部结构，让复杂的原理变得简单易懂。
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2 发动机结构类型分析
发动机是汽车的动力源泉，就像人的心脏一样。然而，不同人的心脏的大小和结构并没有太大的区别，但不同汽车的发动机的内部结构却有很大的不同。那么不同发动机的结构有什么区别呢？下面我们就一起来了解一下吧。
● 汽车动力来源
汽车的动力源是发动机，发动机的动力来自于气缸内部。发动机气缸是燃料的内能转化为动能的地方。可以简单理解为燃油在气缸内燃烧，产生巨大的压力推动活塞上下运动。力通过连杆传递到曲轴，最后转化为旋转运动，然后通过变速器和驱动轴，将动力传递到驱动轮，推动汽车前进。
●气缸数量不能太多
大多数汽车一般都配备四缸和六缸发动机。既然发动机的动力主要来自于气缸，那么是不是气缸越多越好呢？事实上，随着气缸数量的增加，发动机的零部件也随之增加。随着相应的增加，发动机的结构也会更加复杂，这也会降低发动机的可靠性。此外，还会增加发动机的制造成本和后续的维护成本。因此，汽车发动机的气缸数是根据发动机的用途和性能要求综合权衡后选择的。 V12、W12、W16等发动机仅用于少数高性能汽车。
● V型发动机结构
其实，V型发动机简单的理解就是相邻的气缸以一定的角度组合在一起。从侧面看，呈V字形，即V型发动机。与直列式发动机相比，V型发动机的高度和长度减小，可以使发动机盖更低，满足空气动力要求。 V型发动机的气缸呈相反方向成一定角度排列，可以抵消部分振动。但缺点是必须使用两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度降低了，但其宽度也相应增加，导致在固定空间的发动机舱内安装其他设备变得困难。
●W型发动机结构
V型发动机两侧的气缸以小角度错开，形成W型发动机。与V型发动机相比，W型发动机的优点是曲轴可以更短，重量可以更轻，但宽度也相应增加，发动机舱会填充得更充分。缺点是W型发动机在结构上分为两部分，结构比较复杂，运行时会产生很大的振动，所以只在少数车辆上使用。
● 水平对置发动机结构
水平对置发动机的相邻气缸彼此相对布置（活塞底部朝外）。两个气缸之间的夹角为180°，但与180°的V型发动机有本质的区别。水平对置发动机与直列发动机类似，不共用曲柄销（即一个活塞只连接一个曲柄销），并且相对活塞的运动方向相反，但180°V-型发动机则正好相反。水平对置发动机的优点是可以很好地抵消振动，使发动机运转更加平稳；重心低，车头可以设计得更低，以满足空气动力学要求；动力输出轴方向与传动轴方向一致，动力传输效率更高。缺点：结构复杂，维护不方便；生产工艺要求高，生产成本高。知名品牌汽车中，只有保时捷和斯巴鲁仍然坚持使用水平对置发动机。
● 发动机为什么能持续提供动力？
发动机之所以能源源不断地提供动力，是由于气缸内进气、压缩、做功、排气四个冲程的有序循环运行。
进气冲程时，当活塞在气缸内从上止点移动到下止点时，进气门打开，排气门关闭，新鲜空气和汽油混合气被吸入气缸。
压缩冲程时，进、排气门关闭，活塞从下止点运动到上止点，将混合气体压缩到气缸顶部，使混合气体温度升高，为做功冲程做准备。
做功冲程时，火花塞点燃压缩气体，混合气体在气缸内“爆炸”，产生巨大压力，将活塞从上止点推至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转。
在排气冲程期间，活塞从下止点移动到上止点。此时，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸。
● 发动机动力来自爆炸
发动机所能产生的动力实际上来自于气缸内的“爆发力”。在密封的气缸燃烧室内，火花塞在适当的时刻瞬间点燃一定比例的汽油和空气混合物，会产生巨大的爆炸力。燃烧室顶部是固定的，巨大的压力迫使活塞向下移动。 ，通过连杆推动曲轴，然后通过一系列机构将动力传递给驱动轮，最终驱动汽车。
● 火花塞是“爆震”高手
想要缸内的“爆”来得更猛烈，及时点火非常重要，而缸内的火花塞就起到了“爆”的作用。其实火花塞点火的原理与闪电有些相似。火花塞的头部有一个中心电极和一个侧电极（相对于两片极性相反的离子云）。两个电极之间有一个小间隙（称为点火间隙）。通电时可产生高达万伏以上的电火花，可瞬间“引爆”气缸内的混合气体。
●进气门大于排气门
为了在气缸内不断地“爆炸”，必须不断地输入新的燃料，并及时排出废气。进气门和排气门在此过程中发挥着重要作用。进、排气门由凸轮控制，适时地完成“开”和“关”两个动作。为什么你看到的进气门总是比排气门大？因为进气一般是通过真空吸入，而排气则通过挤压将废气推出，所以排气比进气相对容易。为了让更多的新鲜空气参与燃烧，进气门需要做得更大，以获得更多的空气进入。
● 阀门数量不宜过多
如果发动机有多个气门，高速时进气量大，排气干净，发动机性能就更好（类似于电影院，如果门口很多，进出就容易多了）出去）。但多气门设计较为复杂，尤其是气门驱动方式、燃烧室结构和火花塞位置，都需要精心安排。这对生产工艺要求高，制造成本高，后期维护困难。因此，阀门的数量不宜过多。普通发动机每缸有 4 个气门（2 个进气门和 2 个出气门）。
3 发动机可变气门原理分析
我们已经了解了发动机的基本结构和动力来源。事实上，发动机的实际运转速度并不是一成不变的。就像一个人跑步，有时快，有时轻。调整自己的呼吸节奏尤为重要。我们来看看发动机是如何“呼吸”的。
● 凸轮轴的作用
简单地说，凸轮轴是一根带有多个盘形凸轮的金属杆。这个金属杆在发动机运转中起什么作用？它主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮轴在曲轴的带动下继续旋转，凸轮不断地压迫气门（摇臂或推杆），从而控制进气门和排气门的开启和关闭。
●OHV、OHC、SOHC、DOHC是什么意思？
SOHC 和 DOHC 字母经常出现在发动机外壳上。这些字母是什么意思？ OHV是指顶置气门和底部凸轮轴，即凸轮轴布置在气缸底部，气门布置在气缸顶部。 OHC是指顶置凸轮轴，即凸轮轴布置在气缸的顶部。
如果气缸顶部只有一根凸轮轴负责同时开启和关闭进排气门，则称为单顶置凸轮轴（SOHC）。如果气缸顶部有两根凸轮轴负责进排气门的开启和关闭，则称为双顶置凸轮轴（DOHC）。
底部凸轮轴的凸轮与气门摇臂需要通过金属连杆连接。凸轮抬起连杆并推动摇臂来打开和关闭气门。但过高的转速很容易导致顶出杆折断，因此这种设计多用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。顶置凸轮轴可以省略推杆，简化了从凸轮轴到气门的传动机构，更适合发动机高速时的动力表现。顶置凸轮轴应用广泛。
● 配气机构的作用
配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动部件（气门、推杆、摇臂等）。其主要作用是根据发动机的工况及时开启和关闭各缸的进、排气门。 ，使新鲜混合气体及时充满气缸，废气及时排出气缸。
● 什么是气门正时？为什么需要时机？
所谓气门正时可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上，在进气冲程中，当活塞从上止点运动到下止点时，进气门打开，排气门关闭；在排气冲程中，当活塞从下止点运动到上止点时，进气门关闭，排气门打开。
那么我们为什么需要准时呢？事实上，在发动机实际工作中，为了增加气缸内的进气量，需要提前打开进气门，稍后关闭；同样，为了排出气缸清洁器内的废气，排气门也需要提前打开，稍后关闭。延迟停机以确保发动机高效运行。
●什么是可变气门正时和可变气门升程？
当发动机高速旋转时，一个工作循环中各气缸的吸排气时间很短。要达到高的充气效率，必须延长气缸的吸排气时间，这是要求。增大气门重叠角；发动机低速时，气门重叠角过大，容易造成废气倒流，进气量反而减少，导致发动机怠速不稳定，低速扭矩较低。
固定气门正时很难同时满足高速和低速发动机工况的需要，因此可变气门正时应运而生。可变气门正时可根据不同的发动机转速和工况进行调节，使发动机在高、低转速时都能达到理想的进排气效率。
影响发动机功率的本质其实与单位时间内进入气缸的氧气量有关。可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭时间，而不能改变单位时间的进气量。可变气门正时升程可以满足这一需求。如果把发动机气门看作房子的一扇“门”，那么气门正时可以理解为“门”打开的时间，而气门升程则相当于“门”开启的大小。
● 丰田VVT-i可变气门正时系统
丰田的可变气门正时系统已得到广泛应用。主要原理是在凸轮轴上安装液压机构，通过ECU的控制，在一定角度范围内调节气门的开启和关闭时间，或提前、延迟，或保持不变。
凸轮轴正时齿轮的外转子与正时链条（皮带）连接，内转子与凸轮轴连接。外转子可以通过液压油间接驱动内转子，从而实现一定范围内的角度提前或延迟。
●本田i-VTEC可变气门升程系统
本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂。可以看作是在原来的基础上增加了第三个摇臂和第三个凸轮轴。它如何改变气门升程？可以简单的理解为，通过三个摇臂的分离与整合，实现高低角度凸轮轴的切换，从而改变气门升程。
发动机低负荷时，三个摇臂处于分离状态，小角度凸轮两侧的摇臂控制气门的开闭，气门升程较小；当发动机高负荷时，三个摇臂合二为一，气门升程较小。角凸轮驱动中间摇臂，气门升程大。
● BMW可变气门升程系统
宝马的可变气门升程系统主要是通过在其气门机构上增加偏心轴、伺服电机、中间推杆等部件来改变气门升程。当电机工作时，蜗轮机构带动偏心轴旋转，然后通过中间推杆和摇臂推动阀门。偏心轮旋转不同角度，凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门，产生不同的升程，从而控制气门升程。
●奥迪AVS可变气门升程系统
奥迪的AVS可变气门升程系统主要是通过切换凸轮轴上两组不同高度的凸轮来改变气门升程。其原理与本田的i-VTEC非常相似，只不过AVS系统安装在凸轮轴上。凸轮轴上的螺旋槽套用于使凸轮轴左右移动，从而切换凸轮轴上的高、低凸轮。
当发动机高负荷时，电磁驱动器将凸轮轴向右移动，切换至大角度凸轮，从而增加气门升程；当发动机处于低负载时，电磁驱动器将凸轮轴向左移动并切换到低角度凸轮。 ，以减少气门升程。
4 发动机缸内直喷原理分析
随着能源和环保的要求日益严格，发动机必须不断升级和进化才能满足人们的需求。相信大家都熟悉“缸内直喷”、“分层燃烧”、“可变排量”等术语。它们如何工作？下面我们就一起来了解一下吧。
● 活塞和曲轴是最“累”的吗？
一旦启动运行，活塞的“头部”就会受到高温、高压的作用，并不断高速地上下运动。工作环境非常恶劣。可以说活塞是发动机的“心脏”，因此活塞的材料制作精度有着非常高的要求。
被活塞踩住的曲轴也很不舒服，因为它要持续高速旋转。曲轴每分钟旋转数千次，担负着驱动油泵、发电机、空调压缩机、凸轮轴等机构的艰巨任务。它是发动机动力的中间轴，所以也比较“强”。
● 如何将直线运动变为旋转运动？
我们都知道气缸内的活塞做上下直线运动，但是为了输出驱动车轮前进的旋转力，我们如何将直线运动转化为旋转运动呢？其实，这与曲轴的结构有很大关系。曲轴的连杆轴与主轴不在同一直线上，而是相反布置。
这个运动原理其实和我们骑自行车时非常相似。我们的两只脚相当于两个相邻的活塞，踏板相当于连杆轴，中间的大飞轮就是曲轴的主轴。当我们用左脚用力下压时（活塞做功或吸气，向下移动），右脚就会向上抬起（另一个活塞压缩或排气，向上移动）。如此反复，直线运动转化为旋转运动。
● 发动机飞轮为什么这么大？
我们都知道，活塞的四个冲程中，只有一个起作用。进气、压缩、排气三个冲程都需要一定的力支撑才能顺利进行，而飞轮在这个过程中帮了很大的忙。
飞轮之所以做得比较大，主要是为了储存发动机的运动能量，以保证曲轴的平稳运转。其实原理和我们小时候玩的顶级玩具类似。我们用力旋转后，它可以保持旋转很长时间。
● 发动机排量和压缩比
活塞从上止点移动到下止点所经过的空间体积称为气缸排量；发动机中所有气缸的排量之和称为发动机排量，通常用升（L）表示。比如我们平时看到的汽车排量有1.6L、2.0L、2.4L等，其实气缸的容积就是气缸，不太可能准确是升数。例如， 、 、 等数字可以近似标记为2.0L和2.4L。
压缩比，即发动机混合气被压缩的程度，表示为气缸总容积与压缩气缸容积（即燃烧室容积）的比值。为什么需要对钢瓶内的混合气体进行压缩？这使得混合物更容易、更快速地燃烧，从而提高发动机性能和效率。
● 什么是可变排量？如何改变位移？
通常为了获得大功率，需要增大发动机排量。例如，8缸和12缸发动机都非常强大。但付出的代价是油耗增加。尤其是在怠速等工况不需要大功率输出时，浪费燃油，而可变排量可以很好地解决这个问题。
可变排量，顾名思义，就是指发动机的排量不是固定的（即工作气缸数变化），而是可以根据工况的需要而变化。发动机是如何实现排量变化的呢？简单来说，就是通过控制进气门和油路来开启或关闭某个气缸的工作。例如，6缸变排量发动机可以根据实际工况实现3缸、4缸、6缸三种工作模式，以降低油耗，提高燃油经济性。
例如，大众TSI EA211发动机采用可变排量（闭缸）技术，主要通过电磁控制器和安装在凸轮轴上的螺旋槽套来实现气门的关闭和开启。
● 什么是缸内直喷？有什么优点？
我们知道，传统发动机将燃油喷射到进气歧管中，然后与空气形成混合气体，最后进入气缸。在此过程中，由于喷油嘴与燃烧室之间仍有一定距离，微小的油粒会吸附在管壁上，汽油与空气的混合受到进气流量和气门关闭的影响较大。
缸内直喷将燃油直接喷射到气缸内并与气缸内的空气直接混合。 ECU可以根据吸入的空气量精确控制燃油和喷射量以及喷射时间。高压燃油喷射系统可以使油气的雾化和混合效率更加优异，使符合理论空燃比的混合气燃烧更加充分，从而降低油耗，提高发动机动力性能。
这项源于柴油发动机的技术已广泛应用于大众（包括奥迪）、宝马、奔驰、通用等车系。
福特2.0L GTDi发动机采用缸内直喷技术。您可以通过以下链接了解更多信息：
● 什么是均质燃烧？分层燃烧？
所谓“均质燃烧”可以理解为普通的燃烧方式，即燃料与空气混合形成一定浓度的可燃混合物。整个燃烧室内混合气的空燃比相同，由火花塞点燃燃烧。由于混合物需要很长时间才能形成，因此燃料和空气可以充分混合，燃烧更均匀，从而产生更大的输出功率。
在分层燃烧中，整个燃烧室中混合气的空燃比是不同的。火花塞附近的混合气浓度比其他地方要高。这样，火花塞周围的混合气就能快速燃烧，从而将燃油赶得更远。稀混合气体的燃烧称为“分层燃烧”。均质燃烧的目的是在高速行驶和加速时获得高功率；分层燃烧的目的是在低速、低负荷时节省燃料。
● 如何实现分层燃烧？
例如，TSI发动机是如何实现分层燃烧的？首先，当发动机在进气冲程期间将活塞移至下止点时，ECU控制喷油器喷射少量燃油，在气缸内形成稀混合气。
在活塞压缩冲程末期进行第二次喷油，从而在火花塞附近形成混合气浓度相对较高的区域（利用活塞顶部的特殊结构），然后利用这部分较浓的混合气以点燃气缸内的燃油。混合气稀薄，从而在气缸内实现稀薄燃烧，从而可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果，进一步降低发动机燃油消耗。
5 发动机涡轮增压原理分析
相信大家在开车的时候都有过这样的经历。感觉带有“T”的发动机非常强劲、强劲。涡轮增压发动机为何如此强劲？它是如何增压的？我们先来看看发动机增压器的工作原理。
●节流阀的作用
发动机进气系统有两个主要部件。一是空气过滤器，主要负责过滤空气中的杂质；另一个是进气道，主要负责将空气引入气缸。进气管中有一个非常重要的部件，那就是节气门。
节气门的主要作用是控制进入气缸的混合气量。那么它是如何控制进气量的呢？我们开车时踩油门踏板的深度，实际上控制着油门的开度。油门踏板踩得越深，节气门开度越大，进入的混合气量就越多，发动机转速就会升高。
传统的拉索油门通过钢丝一端连接油门踏板，另一端连接节气门。其传动比为1：1。该方法的控制精度并不理想。现在的电子油门（电子节气门）是利用位置传感器将油门踏板动作的力度、幅度等数据传输给控制单元进行分析，然后总结驾驶员踩油门的意图，然后ECU计算实际油门。阀门的开闭并发出指令来控制油门电机的运转，从而实现对油门的精确控制。
● 进气歧管长度可变？
我们通常看到发动机的进气歧管的长度似乎是固定的。它的长度可以改变吗？事实上，控制阀安装在进气歧管中。通过打开和关闭它，进气歧管可以分为两段，从而改变其有效长度。那么改变进气歧管的长度会有什么影响呢？主要目的是提高发动机在不同转速下的进气效率，从而提高发动机在不同转速下的动力性能。
当发动机低速运转时，黑色控制阀关闭，气流被迫从长歧管进入气缸，可以增加进气的气流速度和压力，使汽油和空气更好地混合，以及更完全的燃烧（这有点像从发动机中去除水流）。原理与快速水管被捏扁时水流速度会变快是一样的）。当发动机转速升高时，控制阀打开，气流绕过下管，直接进入气缸。此时可以更快地吸入更多的空气，增加发动机高转速时的进气量。
● 排气歧管为何“长”且形状怪异？
汽车排气系统主要包括排气歧管、三元催化转换器、消声器和排气管。主要作用是将气缸内燃烧的废气排放到大气中。
为什么我们看到的排气管大多形状怪异？这样的设计主要是为了最大程度地避免各缸排出的废气相互干扰或废气回流，从而影响发动机的动力性能。
虽然排气管的设计形状很奇怪，但为了防止紊流，还是遵循一定的原则。例如，各缸排气歧管尽可能独立，长度尽可能相同；排气歧管尽可能长。
● 涡轮增压如何工作？
大家对于涡轮增压并不陌生。通常可以在车尾看到1.4T、2.0T等字样，这说明这款车的发动机是涡轮增压的。涡轮增压（Turbo）简称Turbo或T。涡轮增压是利用发动机的废气驱动涡轮来压缩进气，从而提高发动机的功率和扭矩，使汽车动力更加强劲。
涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成，两者通过传动轴连接。涡轮的进气口连接发动机排气歧管，排气口连接排气管；压缩机的进气口与进气管连接，排气口与进气歧管连接。超级充电是如何实现的？主要是发动机排出的废气冲击涡轮的高速运转，从而带动同轴压气机高速旋转，迫使增压空气压力输送至气缸。
涡轮增压主要利用发动机废气的能量驱动压缩机对进气进行增压。整个过程基本不消耗发动机的动力，具有良好的加速可持续性。但在低速时，涡轮无法及时干预，导致存在一定的滞后。
（涡轮增压的工作原理）
● 增压怎么样？
与涡轮增压相比，增压的原理（）是不同的。机械增压主要是利用曲轴的动力带动机械式空气压缩机旋转来压缩空气。与涡轮增压不同，机械增压在运转过程中会造成发动机输出动力的一定程度的损失。
由于增压器是由曲轴直接驱动的，所以当发动机运转时增压器就开始工作。因此，在低转速时，发动机的扭矩输出表现也非常好，空气压缩根据发动机转速线性增加。涡轮增压发动机介入时没有突然的瞬间，也没有涡轮增压发动机的低速滞后现象。但发动机高速运转时，增压器消耗大量发动机动力，动力提升并不明显。
（机械增压工作原理）
● 双增压发动机如何工作？
双增压发动机，顾名思义，就是配备有两个增压器的发动机。如果一台发动机使用两个涡轮增压器，则称为双涡轮增压发动机。例如，宝马3.0L直列六缸发动机采用两个涡轮增压器。
为了解决废气涡轮增压引起的涡轮迟滞问题，在排气管上并联了两个相同的涡轮（每组三个气缸连接一个涡轮增压器）。当发动机转速较低时，可驱动较少的废气。涡轮高速旋转，产生足够的进气压力，减少涡轮迟滞效应。
（宝马M5 F10双涡轮增压发动机）
前面我们了解到，涡轮增压器在低速时存在迟滞，但在高速时增压值较大，发动机功率明显提升，基本不消耗发动机功率；而增压器则在发动机运转时直接驱动涡轮。没有涡轮迟滞，但损失了一些动力，升压值较低。难道不能把它们结合起来，互补吗？
双增压发动机（涡轮增压器+机械增压器）示意图
例如，在大众高尔夫GT搭载的1.4升TSI发动机中，设计师将涡轮增压器和机械增压器结合在一起。机械增压器安装在发动机进气系统上，涡轮增压器安装在排气系统上，保证发动机在低、中、高速时都有更好的增压效果。
（大众1.4 TSI双增压发动机）
6发动机润滑/冷却系统分析
在我们的日常汽车保养中，定期更换机油滤清器和检查水箱水是必不可少的项目，这对发动机的工作性能有重要影响。发动机油和水箱水分别是发动机润滑系统和冷却系统的重要载体。那么它们如何润滑和冷却发动机呢？下面我们就一起来了解一下吧。
● 如何润滑发动机？
发动机内部有许多相互摩擦的零件，如曲轴主轴颈与主轴承、凸轮轴颈与凸轮轴承、活塞、活塞环与缸壁等，这些零件运动速度快，工作环境恶劣，所以他们之间需要有一些东西。适当的润滑可以减少磨损并延长发动机的使用寿命。机油作为发动机的“血液”，具有润滑、冷却、清洁、密封、防锈等作用。定期更换机油对于发动机起着重要作用。
油主要储存在油底壳中。发动机运转时，驱动机油泵，利用泵的压力将机油输送到发动机的各个部位。润滑后的机油会沿着汽缸壁等通道回到油底壳，周而复始地循环利用。
反复润滑的油中会含有磨损的金属粉尘或灰尘等杂质。如果不清洗，会加速零件之间的磨损。因此，必须在油道上安装滤油器进行过滤。但如果时间太长，机油也会变脏，所以车辆行驶一定里程后必须更换机油滤清器。
● 发动机是如何冷却的？
发动机除了有润滑系统减少部件之间的摩擦外，还必须有冷却系统，及时散发受热部件的部分热量，保证发动机在最合适的温度下运行。发动机冷却有两种方法：水冷和风冷。如今，大多数汽车发动机都采用水冷。发动机水冷冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体、缸盖水套等部件组成。
冷却是如何进行的？水泵主要用于加速气缸水套周围冷却液的流动。行驶过程中，冷却液通过自然风和电风扇在散热器中冷却。冷却后的冷却液再次引入水套，如此循环往复。实现发动机冷却。
其实，冷却系统除了给发动机降温外，还具有“保温”功能，因为“过冷”或“过热”都会影响发动机的正常工作。该过程主要通过节温器实现发动机冷却系统“大、小循环”的切换。什么是冷却系统尺寸周期？可以简单理解为小循环的冷却液不经过散热器，而大循环的冷却液则经过散热器。
● 柴油机与汽油机的区别
柴油机和汽油机是汽车中最常见的两种动力装置。由于燃料不同，柴油机和汽油机的工作方式也不同。主要体现在以下几个方面。首先，注射方式不同。一般来说，汽油发动机（直喷发动机除外）将汽油和燃油混合到气缸中，而柴油发动机则将柴油直接喷射到充满压缩空气的气缸中。
其次，点火方式不同。汽油发动机需要火花塞来点燃混合物，而柴油发动机则使用压缩点火。最后，压缩比不同。柴油机的压缩比一般大于汽油机。因此，它的膨胀比和热效率都比较高，并且其燃料消耗比汽油机低。
● 转子发动机如何工作？
转子发动机也称为三角活塞转子发动机。与我们常见的往复式发动机不同，它是一种利用三角形活塞在气缸内旋转的内燃机。
转子发动机的活塞是一个扁平的三角形，气缸是一个扁平的箱体，活塞偏心地安装在腔体内。汽油燃烧产生的膨胀力作用在转子的一侧，从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心。活塞在向心力和切向力的作用下，在气缸内作行星旋转。
在此过程中，工作室的容积随着活塞的旋转而周期性变化，从而完成进气、压缩、发电、排气四个冲程。活塞每旋转一圈就做一次功，不像一般的四冲程发动机每两转才做一次功。具有马力大、体积大等优点。
● 混合动力汽车是什么样的？
现在的混合动力汽车一般都是油电混合动力，利用燃油发动机和电动机共同为车辆提供动力。混合动力汽车上的装置可以在车辆减速、制动、下坡时回收能量，通过电动机为汽车提供动力。因此，它的油耗相对较低，但汽车的价格相对较高。
根据电动机的作用可分为强混合型和轻混合型两种。强混合动力汽车主要使用大功率电动机来最大限度地减少发动机排量。起步或低速时，可以仅依靠电力驱动。例如，发动机仅在车辆重载或加速时才会进行干预。
轻度混合动力的主要驱动力是燃油发动机，而电动机仅起到辅助功能，不能单独驱动汽车。然而，它可以在车辆减速和制动时回收能量，以实现混合动力的最大效率。
7 手动变速器结构原理分析
前面我们了解了发动机的工作原理，我们都知道发动机的转速是非常高的。直接给车轮施加动力来驱动汽车是非常不现实的。为了满足汽车启动、爬坡、高速行驶的驾驶需求，变速器应运而生。本文将分析汽车变速器的结构和工作原理。
● 为什么需要传输？
汽车作为一种交通工具，必然具有起步、上坡、高速行驶等驾驶需求。在此期间，驱动汽车所需的扭矩不同，仅靠发动机无法应付。
因为发动机直接输出的扭矩变化范围比较小，但汽车起步和上坡需要很大的扭矩。高速行驶时，只需要很小的扭矩。如果直接用发动机的动力来驱动汽车，汽车就会难以启动、上坡或高速行驶。另外，如果汽车需要倒车，就必须借助变速器来实现。
● 变速器为什么可以变速？
变速箱为什么可以调节发动机输出的扭矩和转速？其实，齿轮和杠杆的原理都包含在这里。变速箱中有多个不同的齿轮。通过组合不同尺寸的齿轮，可以调节发动机的扭矩和转速。低扭矩可以换高速度，低速度可以换高扭矩。
变速器的作用主要表现在三个方面：一是改变传动比，扩大驱动轮的扭矩和转速范围；二是改变传动比，扩大驱动轮的扭矩和转速范围。第二，使汽车能够向后行驶，同时发动机转向保持不变；第三，利用空档，可以中断发动机动力传输，让发动机启动和怠速。
● 有哪些类型的传输？
汽车变速器按控制方式可分为手动变速器和自动变速器。常见的自动变速器主要有三种类型，即液力自动变速器（AT）、机械式无级自动变速器（CVT）、双离合变速器（DSG）。
● 手动变速箱结构
手动变速器（简称MT）是必须用手移动变速杆来改变传动比的变速器。手动变速箱主要由壳体、传动部件（输入输出轴、齿轮、同步器等）和控制部件（变速杆、变速拨叉等）组成。
● 手动变速箱工作原理
手动变速器的工作原理是通过转动变速杆来切换中间轴上的主动齿轮，将不同大小的齿轮组合与动力输出轴组合起来，改变驱动轮的扭矩和转速。我们先看一个简化的手动变速器（2档）的结构图。
发动机的动力输入轴通过中间轴与动力输出轴间接连接。如上图所示，中间轴上的两个齿轮（红色）和动力输出轴上的两个齿轮（蓝色）随发动机输出一起旋转。但如果没有同步器（紫色）的啮合，两个齿轮（蓝色）只能在动力输出轴上空转（即它们不会带动输出轴旋转）。图中，同步器处于中间状态，相当于变速箱处于空档。
当变速杆向左移动，使同步器向右移动啮合齿轮时（如上图所示），发动机动力经过副轴的齿轮，将动力传递至动力输出轴。
一般的手动变速箱有几个档位（比如上图中的5速手动变速箱），可以理解为在原有的基础上增加了几组档位。其实原理是一样的。例如，当1档啮合时，同步器（1档和2档）实际上向左移动，使同步器与1档从动齿轮（图中①）啮合，将动力传递到输出轴。细心的朋友会发现，R档（倒档）的主动齿轮和从动齿轮之间夹着一个中间齿轮，用来实现汽车的倒车行驶。
（5速手动变速箱工作过程）
● 同步器的作用是什么？
变速器在换档时，特别是从高档换低档时，很容易造成轮齿或花键齿之间的冲击。为了避免齿间冲击，在变速装置中安装了同步器。
同步器有常压式和惯性式两种。目前，大多数同步变速器都使用惯性同步器。它们主要由联轴套、同步锁环等组成，主要依靠摩擦力实现同步。
当同步锁环的内锥面与待啮合的齿圈的外锥面接触时，齿轮转速在摩擦力矩的作用下迅速减小（或增大）至与同步锁环的转速相等。两者同步旋转，齿轮相对同步锁环旋转。同步锁环的转速为零，因此惯性矩也同时消失。此时，在力的驱动下，啮合套无阻碍地与同步锁齿圈啮合，并进一步与待啮合齿轮的齿圈啮合，完成换档过程。
（膜片弹簧离合器的结构原理）
下期将解析三种常见自动变速器（AT、CVT、DSG）的结构和工作原理，敬请期待。
83种自动变速箱原理解析
众所周知，汽车变速器可分为自动变速器和手动变速器。但并不是所有人都能完全解释清楚自动变速器的类型以及各类自动变速器工作原理的差异。本期车画报我们将解析AT、CVT、DSG这三种自动变速箱的工作原理。
●AT自动变速器的结构及工作原理：
现在的自动变速器一般都是液力变矩器自动变速器，也俗称“AT”自动变速器。它主要由两部分组成： 1、与发动机飞轮连接的液力变矩器。 2.紧接液力变矩器后面的传动机构。
液力变矩器一般由泵轮、定叶轮、涡轮和锁止离合器组成。锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时，将发动机与变速机构直接连接起来，可以减少燃油消耗。
液力变矩器的作用是将发动机输出的动力传递给传动机构。它充满了变速箱油。当连接在动力输入轴上的泵轮旋转时，会通过变速箱油带动连接在输出轴上的涡轮一起旋转，从而传递发动机动力。其原理就像插入电源的风扇可以带动未插入电源的风扇的叶片旋转一样。
AT自动变速箱的每个档位都是由一组离合器片控制来实现变速功能的。目前的AT自动变速箱采用电磁阀来控制离合器片，使系统更简单、更可靠。 AT自动变速箱的变速档位与手动变速箱的变速档位不同。 AT自动变速箱采用行星齿轮组来实现扭矩转换。
AT自动变速器的换档控制方法如上图所示。变速器控制计算机通过电信号控制电磁阀的动作，从而改变阀体油道中变速器油的方向。当作用在多片离合器片上的油压达到工作压力时，多片离合器片接合，从而促使相应的行星齿轮组输出动力。
行星齿轮组包括行星架、齿圈和太阳轮。当上述三个组件之一固定时，电力就会在其他两个组件之间传输。如果你还不明白，可以观看下面的视频。
● CVT自动变速器的结构及工作原理：
CVT无级变速器的主要部件是两个皮带轮和一条金属皮带。金属带覆盖两个滑轮。滑轮由两个轮盘组成。两个轮盘中间的凹槽形成V形。其中一个轮盘由液压控制机构控制。它可以根据不同的发动机转速而移动和关闭。 V形槽也相应变宽或变窄，升高或降低金属带，从而改变金属带与带轮接触的直径，相当于换档时切换不同直径的齿轮。两个皮带轮的调节方向相反，即当一个皮带轮的槽逐渐变宽时，另一个皮带轮的槽会逐渐变窄，从而迅速增大传动比的变化。
当汽车低速行驶时，主动带轮的槽宽可以做得比从动带轮的槽宽大。主动带轮的金属带的周向半径比从动带轮的金属带的周向半径小，即小圆和大圆，因此可以传递较大的转速。片刻;当汽车逐渐转向高速时，主动带轮一侧的圆盘向内移动，凹槽的宽度变小，迫使金属带上升到最高的顶部，而被动带轮一侧的圆盘则向内移动。皮带轮则正好相反，向外移动并加宽槽宽，迫使金属带下降，即主动轮金属带的周向半径大于从动轮金属带的周向半径，变成大圈和小圈，这样可以保证汽车高速行驶时的速度要求。
● DSG自动变速器的结构及工作原理：
手动变速箱汽车换档时，动力传输在离合器分离和接合之间暂时中断。这对于普通民用车影响不大，但对于与时间较量的赛车来说，就会极大地影响成绩。双离合变速箱可以消除换档过程中动力传输的中断，缩短换档时间，使换档更加平顺。
上图是大众6速DSG双离合变速箱的工作原理图。两个离合器与变速箱组装在同一机构中。一个离合器（1）负责1、3、5档及倒档换档；另一个离合器 (2) 负责换档 2、4 和 6 档。当驾驶员挂入1档起步时，换档拨叉同时挂入1档和2档，但离合器1接合，离合器2分离，动力通过1档齿轮输出，2档齿轮空转。当驾驶员换至 2 档时，换档拨叉同时接合 2 档和 3 档。离合器 1 分离，同时离合器 2 接合。动力通过2档齿轮输出，3档齿轮空转。其他档位的切换方法与此类似。这样就解决了换档时动力传输中断的问题。
上图是大众7速DSG双离合变速箱的工作原理图。其工作原理与6速变速箱类似。离合器1负责控制1、3、5、7档；离合器2负责控制2、4、6和倒档。
如果你还不明白双离合变速箱的原理，可以看一下上面大众6速DSG双离合变速箱的原理图。这个简单的图非常清楚地说明了双离合变速箱的传动原理。以下是有关双离合器变速箱工作原理的视频。
9 传输系统结构分析
我们知道，发动机输出的动力并不直接作用于车轮来驱动汽车，而是需要经过一系列的动力传递机构。动力是如何传递到车轮的？让我们看一下汽车的传动系统是如何工作的。
● 电力如何传输？
发动机输出的动力必须经过一系列动力传输装置才能到达驱动轮。发动机与驱动轮之间的动力传递机构称为车辆的传动系统，主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器和半轴等组成。
发动机输出的动力首先经过离合器，经变速器改变扭矩和转速后，通过传动轴将动力传递至主减速器，最后通过差速器将动力传递至驱动轮和半轴。
汽车传动系的布置与发动机的位置和驾驶方式有关。一般可分为前轮驱动、前轮驱动、后轮驱动、中轮驱动四种。
● 什么是前轮驱动？
前置发动机（FF）是指发动机放置在汽车的前部，前轮作为驱动轮。现在大多数汽车都采用这种布置。由于发动机放置在汽车的前部，因此车辆的重心集中在车身前部，有点“头重脚轻”的感觉。但由于车身是由前轮拉动的，所以前轮驱动汽车的直线行驶稳定性非常好。
另外，由于发动机动力通过差速器，采用半轴直接驱动前轮，无需经过传动轴，动力损失小，适合小型车。但由于前轮既负责驱动又负责转向，因此转向半径较大，容易出现转向不足的情况。
● 什么是前轮驱动？
前置后驱（FR）是指发动机放置在汽车的前部，后轮作为驱动轮。 FR车的前后重量比较均衡，具有较好的操控性能和行驶稳定性。但传动部件较多，传动系统笨重。穿过机舱的传动轴占据机舱内的地面空间。
FR汽车具有更好的操控性、稳定性和制动性能。如今的高性能汽车仍然喜欢采用这种布置。
● 什么是后轮驱动？
后置后驱（RR）是指将发动机置于后轴后方，并使用后轮作为驱动轮。由于整车大部分重量集中在后部，而且是后轮驱动，起步和加速性能都非常好，所以超级跑车一般都采用RR方式。
RR车的转弯性能比FF、FR更为犀利，但当后轮抓地力达到极限时，就会打滑、漂移，难以控制。
● 什么是中置后驱？
中型后驱动器（MR）是指将发动机放置在驾驶室和后轴之间，并使用后轮作为驾驶轮。 MR设计已成为高端跑车的主流驾驶方法。由于汽车中运动惯性最大的发动机放置在汽车体的中心，因此整个车辆的重量分布接近理想的平衡，确保MR CAR的最佳运动表现。
由于MR汽车的中型发动机，机舱相对较窄，通常只有两个座位，并且发动机靠近驾驶员，使噪音相对响亮。当然，追求汽车驾驶性能的人并不关心这一点。
●离合器的功能
离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮外壳中，固定在飞轮的后面上，另一端连接到变速箱的输入轴。离合器等同于电源开关，该电源开关可以将电源输入从发动机传输或切断到变速箱。主要目的是使汽车平稳启动，及时打断传输系统的功率，以与换档合作，并防止变速箱系统过载。
离合器主要由四个部分组成：活性部分（飞轮，离合器盖等），驱动部分（摩擦板），压板机构（隔膜弹簧）和操作机构。汽车离合器包括摩擦离合器，液压耦合，电磁离合器等。目前，大多数与手动变速箱匹配的离合器都是干摩擦离合器。以下是对摩擦离合器的工作原理的解释。
离合器盖通过螺钉固定在飞轮的后端表面。离合器中的摩擦板通过弹簧力下的压力板压在飞轮表面上，摩擦板连接到变速箱的输入轴。发动机的扭矩通过飞轮和压力板和驱动板之间的触点表面之间的摩擦传输到变速箱。
在离合器踏板凹陷之前，将摩擦板压在飞轮的末端，并且发动机的功率可以传输到变速箱。当离合器踏板被压下时，将力传递到释放叉并通过操作机构释放。释放轴承向前移动，以压缩隔膜弹簧向飞轮端。隔膜弹簧与支撑环作为支点朝相反的方向移动。光盘留下摩擦板，发动机发动机的传输被中断。释放离合器踏板时，隔膜弹簧返回其位置，离合器重组，发动机功率继续传输。
（隔膜弹簧离合器的结构原理）
●通用关节的功能
通用关节是指使用球型设备在不同方向上实现轴功率输出。它位于变速箱轴的末端，可用于连接变速箱轴，驱动轴，半轴和其他组件。通用关节的结构和功能有点像人体肢体上的关节。它允许连接零件之间的角度在一定范围内变化。
例如，在前轮驱动汽车中，必须将变速箱的功率连接到通过变速箱轴的驱动轴，那么为什么要使用通用接头？主要是为了达到电力传输，适应汽车运行时上下跳跃引起的转向和角度变化。
根据通用关节在扭转方向上是否具有明显的弹性，可以将其分为刚性的通用关节和柔性通用关节。 Rigti关节）三种类型。目前，汽车中常用的恒定速度通用速度是球笼中的关节。
10分析差分结构原理
发动机功率输出通过一系列传输机制传输到驾驶轮，其中一个非常重要的部分是差异。差异如何达到差速？本文将分析差异的结构原理。
●为什么使用差异？
当汽车转动时，车轮以弧线移动，因此外部轮子的速度必须高于内轮速度。有一定的速度差，这会在驱动轮上相互干扰。由于非驱动轮的左侧和右侧的车轮彼此独立，因此它们不会彼此干扰。