引擎是如何运作的？

如果你对于引擎的认知只有「修引擎不知道要花多少钱呢」那么接下来这篇文章就是为你而写的。

汽车的引擎是非常有趣而且精密的。

今天，我们会用最最简单的内容来带各位认识最最基础的引擎相关名词与知识。

 

关于我们常听到的四行程(图示由左到右)：

 

第一步骤、进气行程：活塞朝汽缸的下方降下，开进气阀门从外部进气、内部喷油嘴喷油。

第二步骤、压缩行程：当阀门关闭，活塞往上，压缩油料以及空气。将油料以及空气做适当的压缩后可以提供更多的能量以及更佳的燃烧效率。

第三步骤、动力行程：压缩完毕后点火系统会以高压电流导入火花塞，利用尖端放电发出火花，而这个火花将会与刚刚压缩混合过的油气产生爆炸般的高能量。这个能量会使得活塞朝着汽缸的下死点移动，让引擎旋转并且产生动力。(也有人称这个为爆炸行程、能量行程)

第四步骤、排气行程：活塞往上、同时排气阀门开启，将燃烧后剩余的废气排出汽缸内。

关于四汽缸：

我们慢慢自汽缸本体往外延伸。

首先在汽缸之外会有一条正时皮带(链条)，它主要用于同步曲轴与凸轮轴的旋转，使得引擎各汽缸的进气与排气阀打开及关闭的时机是最适当的。它也防止了活塞撞击阀门的可能。

其中，正时皮带是一种橡胶制成的皮带，通常在其内面会有牙齿状的设计；而正时链条则是一种金属滚珠状链条。

曲轴则是负责将来自活塞的动力从引擎一路导向车轮。而为了能够产生平衡的旋转，它一定是经过配重的。

这边也提一下常听到的「RPM」，也就是我们所谓的每分钟转速。简单而言，如果你的引擎保持在3000转，这表示曲轴转速每秒钟50转。

各式汽缸配置浅谈：

 

V-TWIN (V型双缸)

一款双缸的设计。大多为摩特车使用，举例而言，我们可以看到很多哈雷上面都搭载这种汽缸设计。我们就不多做介绍了。

 

Inline-four (直列四缸)

这种汽缸配置最常见于排气量小于2000c.c.的四缸引擎。由于这样的配置在结构上并不是完全平衡的，所以会产生震动(引擎功率越大则震动越大)，于是排气量大于2000c.c.的车辆几乎都会用到平衡轴。一个四缸引擎需要两个平衡轴来减少自身的震动、两倍于曲轴的运行速率。

 

Flat four (水平对卧四缸)

四个汽缸布置在同一平面上，并且采取相对的配置。虽然引擎体积较大，但运转相对平顺且重心比较低。也由于成本较高，以这种引擎形式出产的车款并不多。在福斯相当经典的Beetles以及现在各式Subaru车款上可以见到。

 

V6

六个汽缸呈V型引擎设计，分为两排、每排三个，两排汽缸之间通常会具有60或者90度的角度(但也有些汽车会有较为特殊的夹角)。它是第二常见的引擎款式。这样的引擎设计相对较为紧凑，它比直列四缸要求的空间短少些，也因此许多前驱车种会采纳这种配置，让车辆体积缩小、却能提供更大的马力。某些运动化车款以及中级的SUV也都采用这种配置。

 

V8

延续V6，只是将它延伸成八汽缸。一般常见于肌肉车或者较为重型的引擎，常态之下排气量不会少于3000c.c.。V8车款最常见的角度是90度，但又会因为曲轴的不同而有两种不同类型。

 

关于引擎系统以及他周边的各种装置，我们会依照其相关联做分类与介绍。

跟燃料有关系的：

◎Fuel injectors 喷油嘴

喷油嘴必须在最精确的时间将燃料喷入汽缸之中。(四缸引擎常态之下就会有四只独立的喷油嘴)

◎Octane rating 辛烷值

如果车辆设计用于辛烷值较低的燃料，而车主却反而用了辛烷值较高的，那只是在浪费金钱，并且可能会导致完全燃烧的效果变差，从而降低油耗表现。

汽油的辛烷值是指其对于抗爆震能力的指标数值。这关乎于当然料与空气混合并压缩后，它是否会单纯的被点燃、无任何火花的发生。这类火花会向引擎产生爆震，而对引擎具有相当的破坏性。通常较高性能的引擎会具有更高的压缩，这时就需要高辛烷值的燃料，以防止爆震。

 

 

跟空气有关系的(图片是汽门的汽门柱本体)：

◎Air-fuel ratio 空燃比

空气与燃料的质量比。每种燃料各别有它能够完全燃烧最适当的比值。空燃比是减少排放和提高引擎性能的一个非常重要的参数。就我们常用的燃料来说，汽油的化学计量空燃比大约为14.7，柴油大约为14.3。(如果空气与燃料的质量比恰好等于能使得燃料完全燃烧的化学计量比，则称为化学计量空燃比。)

 

跟油料(机油：机械润滑油)有关系的：

◎机油被用于润滑移动的部件，清洁、防止腐蚀、提高密封性、并且通过流动将热量带走，使得引擎冷却。

活塞顶部的活塞环能够保护机油不被燃烧过程烧毁，保持汽缸的润滑。

◎Oil galleries 油道

油道携带机油到引擎的各部位。

◎Oil filter 机油滤清器(机油芯)

机油滤清器可以去除机油从引擎带出的废物。

◎Oil pan 油底壳

油底壳保持引擎内部机油不致漏出。

◎Oil pump 机油泵

机油泵浦会适当加压机油，使其保持在引擎内流动。

跟冷却有关系的：

 

◎每当引擎做动，就会产生热能，此时便需要冷却系统来协助其降温以维持效能。

◎Anti-freeze 防冻剂

防冻剂(引擎冷却液) 是一种在散热器中流动的绿色液体，通常冷却剂和水会做50:50的混合。它被设计来抵抗结冻或沸腾之类有关温度的变化。

◎Radiator and fan 散热器(又称水箱)和风扇

散热器是由一系列的金属管和鳍片所组成的。当热的冷却剂从引擎返回时，它将通过管子回到散热器。当冷空气通过散热器(里面的鳍片)，会对散热器里面的冷却剂做降温，以便再执行下一次的引擎冷却行程。

◎Water pump 水泵

水泵会适当加压、使得冷却剂保持流动。

◎Thermostat 控温器(调温器)

控温器「将冷却剂送回引擎、或者送至散热器进行冷却」以调节冷却剂的温度。

◎冷却剂的通道围绕在引擎内汽缸、汽缸头...等周围。

 

跟电系有关系的：

◎Spark Plug 火花塞

火花塞提供我们前面所讲到，用以点燃燃料的火花。一个火星塞会包含一个螺纹外的金属电极(外壳)、以及一个内部金属电极，并藉由瓷性物质做为绝缘体。

而火花则是产生于这些电极之间的间隙。

◎Starter 启动器

对引擎做动，启动燃烧过程。

◎Alternator 交流电发电机

汽车的交流发电机跟一般的发电机某些工作方式类似。当引擎正在运作时，能转化机械能为电能，帮助电池进行充电，并运行其他电气系统。

◎Battery 电池(电瓶)

供电发车，以及其他电气系统。

◎Distributor 分电盘

能够控制火星塞依照正确的时间和顺序，保持特定的序列对汽缸点火。

 

跟排气有关的：

◎exhaust manifold 排气歧管

收集来自多个汽缸的气体，进入相同的排气管道。

◎Catalytic converter 触媒转化器(催化转化器)

转化器有助于减少来自引擎排出之有毒化学气体。

◎muffler 灭音器(消音器)

灭音器降低来自引擎的噪音。

 

引擎最外端还有

◎engine belts 引擎皮带

这个位于外部的皮带被用来驱动多个外围设备，如引擎风扇、交流电发电机、动力转向泵、水泵，冷气(空调)压缩机等。

这次我们提到的，都是汽车引擎盖下一些很简单的部件。尽管如此，每当我们看到还是觉得很复杂！

这也难怪，对于大多数人来说，打开引擎盖就像打开门进到另外一个世界。