汽車發動機的十大技術進步(上)

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【大紀元2013年12月01日訊】(大紀元記者玉山綜合編譯報導)大多數人都知道,Ford T型車是第一個真正負擔得起的汽車。但是你知道它的發動機是甚麼樣的嗎?發布於1908年的Ford T型車,最初只有一個22匹馬力的2.9升四缸發動機。相較於今天的相同尺寸的發動機,這個輸出功率簡直微不足道。但是,它還是可以輕鬆的擊敗被認為是世界上的第一輛汽車,1885年獲得專利的Mercedes-Benz Motorwagen。這輛汽車所配備的是單活塞式發動機,只能輸出三分之二匹馬力。

今天的汽車發動機更強大,更安靜,更耐用,污染更少,更省油,這都得益於發動機設計和技術的不斷進步。汽車工程師不斷努力,以尋找提高內燃機效率的途徑。那麼,你知道在過去的150年,有多少關於汽車發動機方面的發明嗎?我們就來看看歷史上十個最大和最重要的發動機改進,從而也一窺它的未來。

1) 四衝程發動機

優點:省油,少污染
缺點:更複雜,更昂貴

記得我們上面提到的Mercedes-Benz專利Motorwagen汽車嗎?它的發動機是單缸二衝程發動機,像許多早期的發動機一樣。四衝程發動機是在19世紀末期內燃機最早的改進之一。四衝程發動機通過活塞上下移動兩次完成四個燃燒循環步驟:吸氣,壓縮,爆發,排氣。

四衝程發動機的好處包括改善燃油經濟性,耐久性,更大的功率和扭矩,更清潔的排放。但是,與二衝程發動機相比,它們更複雜和更昂貴,並且要求使用閥門來控制進氣和排氣。儘管如此,四衝程發動機已成為汽車行業標準。

2) 強制增壓

優點:增加功率不增加發動機大小
缺點:消耗燃油,渦輪滯後

強制增壓發動機強制空氣以比平常更高的壓力進入燃燒室,從而獲得更大的功率。渦輪增壓器就是推動更多的空氣進入發動機的空氣壓縮機。

強制增壓系統被用在飛機發動機上已經很長時間。直到20世紀60年代才在汽車發動機上得到應用。這個系統對於小型發動機特別有用,因為它可以在不增加發動機的大小的情況下,產生大量的額外功率。

缺點呢?有渦輪增壓器的汽車往往需要高等級汽油,然後還有渦輪滯後的問題。渦輪滯後就是在渦輪增壓器達到高轉速前,功率不會增加。近些年,工程師們已經使這兩個方面得到了改進。

3) 燃油噴射

優點:更好的油門響應,提高燃油效率,更省電,更容易啟動
缺點:更複雜和更昂貴的維修

幾十年來,將燃料和空氣混合物送到發動機燃燒室的首選方法是化油器。踩下加速踏板,油門打開,化油器將空氣和燃料混合物送入發動機。

然而到20世紀80年代後期,化油器已幾乎完全被燃油噴射所取代。燃油噴射是一個複雜且高效得多的燃料空氣混合系統。噴油器將汽油噴入進氣歧管,燃料和空氣從而混合在一起成霧狀,該混合物在氣缸吸氣的過程中進入燃燒室。發動機的車載計算機控制著燃料的噴射過程。

由於其高度的複雜性,燃油噴射系統比化油器修理起來更加昂貴。然而,燃油噴射已經成為行業標準。(待續)◇

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