维基少年:事物如何运作/汽车发动机
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汽车发动机使用内燃机，它是一种机械装置，通过燃烧燃料产生旋转动力，从而推动车辆。
尼古拉斯·奥托是第一个成功建造四冲程发动机的，该发动机后来成为 1876 年的汽车发动机。1885 年，卡尔·本茨使用类似于奥托发动机的发动机制造了一辆三轮汽车。同年，本茨开始生产和销售汽车。
第一个涉及缸内压缩的商用二冲程发动机归功于苏格兰工程师杜加尔德·克拉克，他在 1881 年为他的设计申请了专利。
内燃机从燃烧液体燃料与空气混合（汽化）产生的热量中获得动力。
这些大多是“化石燃料”，如汽油、柴油、压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG），它们是从地下开采出来的，并且越来越难以找到和开采，但一些新技术使用合成燃料或可再生燃料，如氢气，它可以通过使用可再生能源进行电解生产。
它是一种将化学能（燃料）转换为热能，然后再转换为机械能的机械装置。往复运动（来回运动）转换为旋转运动，并通过离合器、变速箱等传递到汽车的车轮。
1. 进气
2. 压缩
3. 做功
4. 排气
发动机正确来说是电机，因为它让东西运动！发动机实际上是指巧妙的装置，但我们使用这个术语是因为燃烧燃料和提供动力的过程通常需要比简单的电机旋转轴更多的东西。（像齿轮、杠杆和电缆这样的巧妙东西，可以将动力传递到真正需要的地方）。
电机在一个或多个称为气缸的金属管中燃烧燃料和空气的混合物。燃烧产生的热气体膨胀，推动活塞向下运动，导致曲轴旋转，并带动飞轮旋转，吸收燃烧燃料释放的能量，并在下一个循环开始之前保持旋转。旋转曲轴和飞轮的动力最终驱动车轮。
有许多不同类型的电机，但只有两种常见的类型：便宜、吵闹且功能有限的二冲程电机，通常只用于小型摩托车和园林机器，以及更复杂的奥托或四冲程电机，用于汽车、卡车和公共汽车，该电机（如图所示）有一个有趣的助记符，从活塞在“顶部”（注意：这并不总是真正位于顶部，但就像左边的图片一样，大多数人称之为带有火花塞或点火器的气缸端，它离“底部”或曲轴最远）。
- 吸入（1）空气和燃料蒸气的混合物（实际上称为进气行程，因为活塞从靠近火花塞或点火器的气缸“顶部”开始，向下运动到靠近曲轴的“底部”）。
- 压缩（2）混合物（压缩行程，因为活塞向上运动，朝向火花塞或点火器）。
- 爆炸！（3）火花塞或点火器点燃压缩的燃料和空气（做功行程，迫使活塞向下运动，朝向曲轴） - 当活塞离曲轴最远时，它被称为处于“上止点” - 实际点火通常发生在飞轮惯性使曲轴旋转了几度之后，因此活塞实际上已经在开始下降，然后它才受到膨胀的热燃烧气体的推动！
- 吹出（4）燃烧后的燃料（排气行程 - 活塞返回到气缸“顶部”，准备吸入新鲜燃料并重新开始循环）产生的废气。
这些只在 20 世纪中叶的少数小型汽车中使用，最著名的是东德大规模生产的 Trabant，但也有一些更著名的“超小型”或“超轻型”制造商，如 DKW、萨博、瓦特堡、铃木和斯巴鲁生产了少量二冲程汽车。
需要使用燃料和润滑油的特殊混合物，因为燃料和空气的混合物通过曲轴箱吸入，做功行程结束和压缩行程开始同时发生，因此它同时执行进气和排气功能！
虽然它们与四冲程发动机相比具有更好的功率重量比，但它们更容易磨损，并且污染严重。许多工业机器或船舶发动机使用大型二冲程柴油发动机。
汽油（或汽油）发动机的速度更容易控制，并且通常比相同功率的柴油发动机更轻，柴油发动机在恒速下工作最佳，并且确实需要涡轮增压器来弥补柴油惯性。
汽油是一种“轻”燃料，高度易燃，用电火花塞点燃。柴油（有时称为“汽化油”）是一种更浓稠的“重”燃料，可燃性低得多，并且通过气缸内非常高的压缩来点燃。柴油通过一个安装在汽油发动机火花塞所在位置附近的管子“喷射”。柴油在低温下容易凝固，并且经常添加“防蜡剂”来防止这种情况发生。
柴油发动机可能需要加热才能工作。这通常通过电加热器完成，但 20 世纪中叶为寒冷气候设计的某些拖拉机发动机可以使用两种燃料，必须使用汽油启动，然后在变热后，驾驶员可以选择使用昂贵的汽油或廉价的“拖拉机汽化油”，在某些欧洲国家，这种汽油是补贴的，并且染了色以识别其在“未经授权的”车辆中的使用。
非常危险！发动机使用易燃液体燃料，可能会泄漏；它们会产生热量，可能点燃溢出的燃料；它们又重又大，因此在停止运行后会长时间保持高温；它们会产生动力，并且有许多运动部件，可能会压碎手指或夹住衣服，使毫无防备的人陷入困境并受伤，因此在维修发动机之前，必须先关闭主电机（称为“原动机”）。请记住，周围还有其他电机提供动力，例如冷却风扇，这些风扇可能设计成在“原动机”发动机点火关闭后继续运行一段时间）。
除非您确定发动机已完全冷却，否则切勿打开发动机罩或触碰发动机 - 至少在停止运行后一个小时。
在将任何东西插入发动机罩之前（尤其是裸露的手指、松散的长发或悬垂的衣服），请务必检查发动机舱内的所有部件是否都已冷却，并且没有燃料或机油泄漏，还要确保所有其他电机确实已经停止运行。
内燃机的汽缸数量、汽缸尺寸和位置各不相同。例如，直列四缸发动机有四个汽缸排成一排，而 V6 发动机则有三个汽缸对成“V”形，如上图所示。
一些大众汽车的设计使用了不寻常的四冲程风冷发动机，两侧各有两个汽缸（“水平对置四缸发动机”），最初是为轻型飞机设计的。这里展示的是其中一个，一台 1131 立方厘米（69 立方英寸）总容量的大众甲壳虫发动机，1945 年的功率为 25 马力（DIN）。它已经被切开，以便更好地展示内部结构。橙色是切面，绿色是来自化油器（混合器）的燃油空气入口，位于中间，因为它必须供给两侧。排气管、冷却风扇和发电机或交流发电机没有显示。机油滤清器和冷却器位于左上角。
汽车（车辆）内燃机可能是二冲程或四冲程发动机，可以使用火花点火（SI）为“易挥发”汽油或液化石油气 (LPG) 燃料供电，也可以使用压缩点火 (CI) 柴油发动机（如上所述）。
非常显著地改变了。在汽车出现之前，个人交通工具只有马力，速度约为 10-15 公里/小时（不到 10 英里/小时，大约是步行速度的两倍），而蒸汽动力的公共交通工具的速度约为步行速度的两三倍。内燃机使个人交通工具的速度大大提高，在普通道路上可以达到约 100 公里/小时（60 英里/小时）。不幸的是，汽油和柴油都是所谓的“化石燃料”，因为它们是在数百万年的自然力量下形成的，而我们目前的消耗速度意味着它们可能不会永远存在。科学家们已经尝试了许多其他“合成燃料”，但收效甚微。因此，汽车也间接地导致了我们西方世界如今的生活方式，即住宅区、工业区和商业区分开，这意味着大多数人需要汽车才能工作、购物和参加社交活动。
不幸的是，汽车的大量使用导致了世界污染的增加，即所谓的“温室气体”，它们被认为正在使地球变暖并改变天气。极地冰盖似乎正在融化，因此海平面可能会上升，淹没沿海地区，暴风雨也可能变得更加猛烈，因为气流对温度很敏感。
将往复运动（来回运动）转换为旋转运动的想法在古代就已知，并应用于车床中，用来制作圆柱形柱子和纺锤。
利用外部热量产生蒸汽的想法古希腊人就已经知道，但我们所知的蒸汽机只是从 17 世纪发展起来的往复式蒸汽泵中诞生的。后来，在 18 世纪，更复杂的蒸汽机拥有曲柄和飞轮，以产生旋转运动，并使用调速器进行速度控制。在 19 世纪初，蒸汽机车得到了发展，随之而来的是一些辅助设备，例如车厢暖气（更不用说转向机构和制动器了）。
最大的突破是找到了在活塞内燃烧燃料的方法（内燃机），而不是产生高压蒸汽或气体，然后像蒸汽机和气动马达那样将它们泵入发动机汽缸。
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