汽车发动机中的物理

汽车发动机中的物理汽车，作为一种重要的交通工具，在便利性，价格，速度，装载能力以及路面限制等条件下使得它在日常生活中十分重要。而在这种交通工具中，同样蕴藏了许多物理知识。而发动机作为汽车的心脏，是一辆车不能缺少的部件之一，没有了它，汽车只能就是一个下面有轮子的沙发。下图便是最普通的直列发动机的构造看起来十分复杂，但是我们从一个主要部件讲起——气缸。这边是汽车的气缸，它的目的便是提供能量，而产生动力又通过进气，压缩，做功，排气四个行程组成。进气行程，活塞从气缸内上止点移动至下止点时，进气门打开，排气门关闭，新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。压缩行程，进排气门关闭，活塞从下止点移动至上止点，将混合气体压缩至气缸顶部，以提高混合气的温度，为做功行程做准备。做功行程，火花塞将压缩的气体点燃，混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力，将活塞从上止点推至下止点，通过连杆推动曲轴旋转。排气行程，活塞从下止点移至上止点，此时进气门关闭，排气门打开，将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。可是，在汽车的仪表盘上都显示着发动机的转速都是3000、4000每秒进气门和排气门都是如何在这么快的转速下工作呢。实际上，进气门和排气门又都是通过进气凸轮轴和排气凸轮轴工作的。它们与连接活塞的曲轴相连接，在适当的时候使进气门和排气门移动。与此同时在进气工程和排气工程中，气缸中的气压也是不同的，可以将进气门打开，把进气吸进去和排气门打开，把排气挤进来。但是在目前市场中，发现汽车型号后面总是喜欢加个T这个T又代表了什么，商家又总是说带T的车性能很好。真的是这样的吗？这里又要从节气门说起。当你的父母开车时踩下油门，控制的并不是油，而是空气，更准确的说是空气的进入量。在经过空气滤清器后，空气的进入量由节气门控制。当你踩下油门时，节气门就会沿着中间的轴旋转从而让空气可以进入。而真正影响动力输出效果的十分重要的两点就是空气进入量与油气的混合比。之后，两者的路径就不一样了，不带T的车就是空气通过进气歧管与燃油混合进入气缸，然后排出，而带T的车就要在进入进气歧管前先经过涡轮增压器。涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。虽然涡轮增压可以在一定程度上增强车辆性能，但是也较难维修，且滞后，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓。所以在购买普通的家用车时，没有必要过于看重车辆是否带T。以上就是在汽车发动机中常见的物理现象。但是不仅在汽车中，在生活的各个方面中，都有着大量的物理现象与应用。大家应该有一双善于发现的眼睛来发现这些生活中的物理。——2017年一月