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1、创新科技 新概念 O 型汽车发动机发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自发动机。发 动 机 是 汽 车 的 心 脏 ， 为 汽 车 的 行 走 提 供 动 力 ， 汽 车 的 动 力 性 、 经 济性 、 环 保 性 。 简 单 讲 发 动 机 就 是 一 个 能 量 转 换 机 构 ， 即 将 汽 油 (柴 油 )的 热能 ， 通 过 在 密 封 汽 缸 内 燃 烧 气 体 膨 胀 时 ， 推 动 活 塞 作 功 ， 转 变 为 机 械 能 ， 这是 发 动 机 最 基 本 原
2、 理 。 发 动 机 所 有 结 构 都 是 为 能 量 转 换 服 务 的 ， 虽 然 发 动 机伴 随 着 汽 车 走 过 了 100 多 年 的 历 史 ， 无 论 是 在 设 计 上 、 制 造 上 、 工 艺 上 还 是在 性 能 上 、 控 制 上 都 有 很 大 的 提 高 ， 其 基 本 原 理 仍 然 未 变 ， 这 是 一 个 富 于 创造 的 时 代 ， 那 些 发 动 机 设 计 者 们 ， 不 断 地 将 最 新 科 技 与 发 动 机 融 为 一 体 ， 把发 动 机 变 成 一 个 复 杂 的 机 电 一 体 化 产 品 ， 使 发 动 机 性 能 达 到 近 乎
3、 完 善 的 程 度 ，各 世 界 著 名 汽 车 厂 商 也 将 发 动 机 的 性 能 作 为 竞 争 亮 点 。L 型发动机 “ 直 列 ”也 称 之 为 并 列 汽 缸 ， 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 。 优 点 ： 稳 定 ，成 本 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 ： 当 排 气 量 和 汽
4、 缸 数 增 加 时 ， 发动 机 的 长 度 将 大 大 增 加 。 现 代 轿 车 大 多 为 前 置 发 动 机 前 轮 驱 动 方 式 ， 需 要 发动 机 横 放 在 车 头 ， 要 求 发 动 机 的 体 积 不 能 太 大 ， L4 的 体 积 尺 寸 正 好 ， 因 而直 列 4 缸 机 获 得 了 广 泛 应 用 。V 型发动机就是将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起，使两组汽缸形成有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈 V 字形的发动机。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。它便于通过扩大汽缸直径来提高排量和功率并且适合于较高的汽缸数。目前国产的中
5、高档车型中，不少采用 V 型 6 缸发动机，比如君威，帕萨特及奥迪 A6 等等。转子发动机与传统往复式发动机的比较往复式发动机和转子发动机都依靠空燃混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力。两种发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式。在往复式发动机中，产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞，机械力被传给连杆，带动曲轴转动。转子发动机 对于转子发动机，膨胀压力作用在转子的侧面。 从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心（见图中力 PG）。这一运动在两个分力的力作用下进行。一个是指向输出轴中心（见图中的 Pb）的向心力，另一个是使输出轴转动的切线力（Ft）。W 型 发 动 机 是 德 国 大 众
6、 专 属 发 动 机 技 术 。 将 V 型 发 动 机 的 每 侧 汽 缸 再 进行 小 角 度 的 错 开 (如 帕 萨 特 W8 的 小 角 度 为 15 度 )， 就 成 了 W 型 发 动 机 。 或者 说 W 型 发 动 机 的 汽 缸 排 列 形 式 是 由 两 个 小 V 形 组 成 一 个 大 V 形 。 严 格说 来 W 型 发 动 机 还 应 属 V 型 发 动 机 的 变 种 。 W 型与 V 型发动机相比可将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机室更满。 W 型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分
7、割为两个部分，在运作时必然会引起很大的振动。针对这一问题，大众在 W 型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，让两个部分的振动在内部相互抵消。以上是现在主流的几种发动机，下面是我新设计的另一款！O 型汽车发动机简介O 型发动机是我经过长期研究和思考之后所设计出的新一代概念型汽车发动机，现在正处于初步的探索阶段，设计之中不足之处还请老师提出批评和改进的意见。O 型发动机是继 L 型和 V 型汽车发动机之后的又一新概念型号，一其独特的造型和未知的性能而为大家留下下一个等待探索的空间，因该发动机整体程圆环型状，故美其名为：O 型发动机。其工作原理如下图：将传统的圆柱形汽缸改成了圆环形汽缸,如果可能的话
8、，还可以将几个圆环并排放置，已达到更大功率。发动机的活塞在一个时开时闭的圆环形气缸内做单向运动，没有了往复运动，下面只是初步的构成，其他的改进措施还待进一步提高！1吸入空气 2.关闭阀门，供给汽油，适时点燃做功3.排出废气 4。再次吸气，半个周期完成下面是一些局部的放大图：发动机整体图活塞的剖视图活塞剖视图发动机活塞俯视图发动机活塞左视图由于条件限制，只能在图纸上画了些，然后拍照放上去的，不到之处还请老师谅解！进入二十一世纪以后，人们对石油的使用量大幅增加，使得石油供应频频告急，最近又要出台十二五规划纲要，逐渐以新能源取代石油煤炭等传统能源。面对这一系列变革，是我认识到使用石油的时代不会很长了
9、，所以在这匆忙的时间里草草的设计出了这种新型的概念发动机，其中很多不足之处还请多多指正。发动机优点： 1。V 型发动机工作时活塞是往复运动的，当回来时和再次推出去时要消耗较多的能量，而 O 型发动机的活塞是单方向运行的，所以 O 型要比 V 型更节省能量，效率更高。2。O 型发动机做功更直接，直接推动转轴转动，而 V 型是通过曲柄摇杆来传递的，这样就会消耗一定的能量。3。O 型发动机适合高速运行，而且消耗燃料较少，比较节约燃油。4。整体体积小，而且重量轻，可减少汽车重量。 5由于传统的曲柄连杆机构中活塞的往复运动引起往复惯性力和惯性力矩不能得到完全平衡，这个惯性大小与转速平方成正比，使发动机运
10、转平顺性下降，限制了发动机的转速，而这款 O 型发动机是单向运动的，没有往复惯性力，故可以达到更高的转速，且比较平稳。需要使用的一些装置及技术1.使用气门正时技术（VVT）采用 VVT 技术，使发动机气门升程和配气相位正时根据发动机工况的变化进行实时调整，使发动机无需在低速扭矩和高速功率之间进行选择，实时的正时气门调整使得兼顾低速扭矩与高速功率成为可能，提高了发动机的进气量，使功率和扭矩得到进一步提高，排放品质达到更好的水平。2涡轮增压预先对进入气缸的气体进行压缩，提高进入气缸气体的密度，增大进气量，更好的满足燃料燃烧需要，从而提高功率，降低废气排放。3断油控制电控单元在某些特殊情况下，暂时中
11、断燃油喷射，以满足发动机的特殊要求，包括发动机超速断油控制，减速断油控制和清除溢流控制等。电子燃油喷射控制系统（简称 EFI 或 EGI 系统），以一个电子控制装置（又称电脑或 ECU) 为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。反馈控制 汽油喷射系统进行反馈控制的传感器是氧传感器，使用氧传感器的发动机必须使用无铅汽油。反馈控制(闭环控制)是在排气管上加装氧传感器，根据排气中氧含量的变化，测定出进入发动机燃烧室混合气的空燃比值，把它输入计算机与设定的目
12、标空燃比值进行比较，将误差信号经放大器控制电磁喷油器喷油量，使空燃比保持在设定目标值附近。因此，闭环控制可达到较高的空燃比控制精度，并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化，工作稳定性好，抗干扰能力强。但是，为了使三元催化装置对排气净化处理达到最佳效果，闭环控制的汽油喷射系统只能运行在理论空燃比 14。7 附近很窄的范围内。因此对特殊的运行工况，如启动、暖机、怠速、加速、满负荷等需加浓混合气的工况，仍需采用开环控制，使电磁喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作，充分发挥发动机的动力性能，所以采用开环和闭环相结合的控制方式。以上是我写的一些个人想法，希望老师能给点批评和指正，希望将来可以为中国的发动机事业做出点贡献，不在依靠外国技术，达到自强！联系邮箱：机自 0811 班 白蕾
