内燃机如何工作？

  燃烧，是从燃料和空气混合物释放能量的基本化学过程。在内燃机（ICE）中，燃料的点火和燃烧发生在发动机自身内部。然后，发动机将燃烧产生的能量部分转化为功。发动机包括一个固定缸和一个活动活塞。膨胀的燃烧气体推动活塞，从而使曲轴旋转。最终，通过动力总成中的齿轮系统，该运动驱动了车轮。

  当前正在生产两种内燃机：火花点火汽油发动机和压缩点火柴油发动机。其中大多数是四冲程循环发动机，这意味着需要四个活塞冲程才能完成一个循环。该循环包括四个不同的过程：进气，压缩，燃烧和动力冲程以及排气。

  火花点火汽油发动机和压燃点火柴油发动机的供应和点火方式不同。在火花点火发动机中，燃料与空气混合，然后在进气过程中被引入气缸。在活塞压缩燃料-空气混合物后，火花将其点燃，从而

  在过去的30年中，研发工作已帮助制造商将标准污染物（如氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM））的ICE排放降低了99％以上，以符合EPA排放标准。研究还导致ICE性能（马力和0-60 mph加速时间）和效率的提高，从而帮助制造商维持或提高燃油经济性。

  内燃机具有出色的可操作性和耐用性，在美国有超过2.5亿辆公路运输车辆依靠内燃机。除了汽油或柴油，它们还可以利用可再生或替代燃料（例如：天然气，丙烷，生物柴油或乙醇）。它们也可以与混合动力总成结合使用以提高燃油经济性，或与插电式混合动力系统结合使用以扩展混合动力汽车的范围  。

  发动机系统包括：

  1.启动系统

  2.燃油系统

  3.点火系统

  4.冷却系统

  5.润滑系统

  6.进气系统

  7.排气系统

  8.收费系统

  9.发动机电子控制系统

  这些是汽油发动机的系统。柴油发动机具有类似的系统，除了燃油和点火系统。系统的某些部件内置在发动机中，某些部件连接至发动机，而其他部件位于发动机舱的车身面板上。

  这些系统的功能总结如下。本卷和后续博客中介绍了一些系统。

  1启动系统

  启动器用于在启动过程中旋转发动机。它由一个电动机和一个驱动器组成，该驱动器有一个小齿轮，该小齿轮在启动过程中与飞轮上的齿圈啮合。电池提供电流（能量）以操作启动器并旋转发动机，直到其点火并自行运行。

  2燃油系统

  燃油系统有四种基本类型：

  1.汽油发动机的化油器系统

  2.汽油机燃油喷射系统

  3.气体燃料系统

  4.柴油喷射系统

  所有这些系统都以不同的方式运行，但是它们都在某个地方存储燃料（一个燃料箱或一个气缸），并为发动机提供燃料。他们还提供一种以正确比例混合的空气和燃料的方式，以便可以在燃烧室中有效地燃烧它们。

  3点火系统

  汽油发动机和以汽油为动力的发动机需要点火系统。这需要提供火花来点燃燃烧室中的充气。因此，汽油发动机有时被称为火花点火发动机。这使它们与不需要火花的柴油机区别开来，因为它们使用压缩点火。

  当燃料喷入燃烧室时，柴油会发生燃烧。气缸中的空气由于被压缩而处于高温状态。

  4冷却系统

  燃烧的空气-燃料混合物在发动机中产生大量的热量。一些热量用于做有用的工作，一些热量传递到发动机的其他部分，有些则被废气带走。但是，除非将其除去，否则仍有一些热量会造成损坏。这是冷却系统的功能，它可以消除大约三分之一的热量。

  冷却系统不仅可以散热。它将发动机温度保持在理想的工作温度。在液冷发动机中，这是通过使冷却剂循环通过水套来实现的。在空冷发动机中，通过穿过散热片来冷却空气。

  5润滑系统

  发动机润滑系统由一个油泵，一个安全阀和一个过滤器组成。发动机的各个部分的管道，通道和钻孔也可以使机油流过。

  油底壳或油底壳中装有一定量的油。由此，油被油泵吸收后，并在整个发动机中循环，然后再返回到油底壳。油润滑所有运动部件，不仅减少了摩擦，而且还防止了磨损和损坏。油泵直接由曲轴驱动。该系统具有一个油冷却器，该油冷却器位于过滤器下方的过滤器支架上。

  6空气进气系统

  在带有电子燃油喷射的汽油发动机中，进气系统包括空气滤清器，管道，节气门组件和进气歧管。喷油器的喷嘴将燃油喷入从进气歧管进入进气口的空气中。

  在化油器燃油系统中，空气和燃油的混合物从化油器中通过进气歧管并通过进气口进入发动机。

  对于以汽油为动力的发动机，进气管将空气和汽油的混合物带入发动机。在带有燃油喷射的汽油发动机和柴油发动机中，进气管只能提供清洁的空气。

  7排气系统

  排气系统将燃烧后的气体从发动机带走，并降低了噪音。该系统由排气歧管，排气管，催化转化器和消音器组成。布置因发动机的不同而不同-可能会有一个以上的消音器和一个以上的催化转化器。使用含铅替代汽油（LRP）的发动机没有催化转化器，柴油发动机也没有。

  排气系统在进气时起作用，排气歧管（将所有气缸的燃烧气体集中在一个地方，然后通过消音器排气，在汽车中安装了催化转化器，将最危险的CO转化为CO 2）

  8充电系统

  由发动机驱动的交流发电机将机械能转换为电能。电池在启动期间（汽油发动机）为启动器点火系统和电子燃油泵提供能量，但是一旦发动机运行，交流发电机就会提供所有电能。它还为电池充电，以替代启动过程中使用的能量。

  9发动机电子控制系统（ECU）

  发动机电子控制系统由传感器，控制单元和执行器组成。控制单元从传感器接收信号，然后将信号发送到各种执行器。发动机，进气系统和排气系统中都有传感器。喷油器是调节燃油喷雾的执行器。