汽車整體技術(shù)日新月異，而作為汽車的心臟—發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步備受矚目。發(fā)動(dòng)機(jī)，又稱為引擎，是汽車的動(dòng)力源。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計(jì)上、制造上、工藝上還是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未變。
1、首先了解一下發(fā)動(dòng)機(jī)的重大發(fā)展史：
發(fā)動(dòng)機(jī)最早誕生在英國，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的概念也源于英語，它的本義是指那種“產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械裝置”。隨著科技的進(jìn)步，人們不斷地研制出不同用途多種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是，不管哪種發(fā)動(dòng)機(jī)，它的基本前提都是要以某種燃料燃燒來產(chǎn)生動(dòng)力。
18世紀(jì)中葉，瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)，此后人們開始設(shè)想把蒸汽機(jī)裝到車子上載人。法國的居紐（N.J.Cugnot）是第一個(gè)將蒸汽機(jī)裝到車子上的人。1770年，居紐制作了一輛三輪蒸汽機(jī)車。這輛車全長7.23米，時(shí)速為3.5公里，是世界上第一輛蒸汽機(jī)車。1771年古諾改進(jìn)了蒸汽汽車，時(shí)速可達(dá)9.5千米，牽引4-5噸的貨物。
1858年，定居在法國巴黎的里諾發(fā)明了煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
1876年德國人奧托(Nicolaus A.Otto)在大氣壓力式發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上，發(fā)明并投入使用了往復(fù)活塞式四沖程汽油機(jī)。
1892年德國工程師狄塞爾(Rudolf Diesel)發(fā)明了壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(即柴油機(jī))，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)歷史上的第二次重大突破。
1956年，德國人汪克爾(F.ankel)發(fā)明了轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有較大幅度的提高。1964年，德國NSU公司首次將轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在轎車上。
20世紀(jì)50年代后，廢氣渦輪增壓技術(shù)開始在車用內(nèi)燃機(jī)上逐漸得到應(yīng)用，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能有很大提高，成為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上的第三次重大突破。
1967年德國博世(Bosch)公司首次推出由電子計(jì)算機(jī)控制的汽油噴射系統(tǒng)，開創(chuàng)了電控技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的歷史。由于電控技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物排放、噪聲和燃油消耗大幅度地降低，改善了動(dòng)力性能，成為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上第四次重大突破。
1971年，第一臺(tái)熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)—斯特林機(jī)的公共汽車已開始運(yùn)行。1972年，日本本田技研工業(yè)在市場(chǎng)售出裝有復(fù)合渦流控制燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)的西維克（Civic）牌轎車，打響了稀薄氣體燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的第一炮。
1978年，日本研究成功復(fù)合動(dòng)力汽車，即內(nèi)燃機(jī)—電力汽車。
目前汽車用的發(fā)動(dòng)機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)，通過燃料的燃燒，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱動(dòng)力機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)是熱效率最高的熱力機(jī)械，但仍存在著巨大的節(jié)能及降低尾氣污染的潛力。
2、其次來看一下發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)：
先來看看最常見的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)—發(fā)動(dòng)機(jī)排量。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸工作容積的總和，一般用升(L)表示。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是非常重要的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動(dòng)機(jī)的大小，發(fā)動(dòng)機(jī)的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān)。一般來說，排量越大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率越大。
經(jīng)常在汽車資料的發(fā)動(dòng)機(jī)一欄中見到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的排列形式和缸數(shù)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用缸數(shù)有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。一般說來，排量1升以下的發(fā)動(dòng)機(jī)常用3缸，例如0.8升的奧拓和福萊爾轎車；排量1升至2.5升一般為4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，常見的經(jīng)濟(jì)型轎車以及中檔轎車發(fā)動(dòng)機(jī)基本都是4缸；3升左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為6缸，比如排量3.0升的君威和新雅閣轎車；排量4升左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為8缸，比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700；排量5.5升以上的發(fā)動(dòng)機(jī)一般用12缸發(fā)動(dòng)機(jī)，例如排量6升的寶馬760Li就采用V12發(fā)動(dòng)機(jī)。在同等缸徑下，通常缸數(shù)越多排量越大，功率也就越高；而在發(fā)動(dòng)機(jī)排量相同的情況下，缸數(shù)越多，缸徑越小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可以提高，從而獲得較大的提升功率。
一般用馬力(PS)或千瓦(KW)來表示最高輸出功率。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率同轉(zhuǎn)速關(guān)系很大，隨著轉(zhuǎn)速的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也相應(yīng)提高，但是到了一定的轉(zhuǎn)速以后，功率反而呈下降趨勢(shì)。汽車使用說明中一般在標(biāo)明最高輸出功率同時(shí)會(huì)注明相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速，如150KW/4800r/min，即在每分鐘4800轉(zhuǎn)時(shí)最高輸出功率150KW。
發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩是從曲軸端輸出的力矩，扭矩的表示方法是N.m/r/min，最大扭矩一般出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的中、低轉(zhuǎn)速的范圍，隨著轉(zhuǎn)速的提高，扭矩反而會(huì)下降。當(dāng)然，在選擇的同時(shí)要權(quán)衡一下怎樣合理使用、不浪費(fèi)現(xiàn)有功能。 壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比，國標(biāo)以ε表示，也等于氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。
下面我們接著了解“汽缸排列形式”這個(gè)重要參數(shù)。一般5缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸多采用直列方式排列，常見的多數(shù)中低檔轎車都是L4發(fā)動(dòng)機(jī)，即直列4缸。另外，也有少數(shù)6缸發(fā)動(dòng)機(jī)采用直列方式排列。直列發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體成一字排開，缸體、缸蓋和曲軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸緊湊，應(yīng)用比較廣泛，缺點(diǎn)則是功率較低。一般1升以下的汽油機(jī)多采用直列3缸，1至2.5升的汽油機(jī)多采用直列4缸，有的四輪驅(qū)動(dòng)汽車采用直列6缸，因?yàn)槠鋵挾刃。梢栽谂赃叢贾迷鰤浩鞯仍O(shè)施，例如北京吉普的JEEP4000就采用直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)。另據(jù)專業(yè)人士介紹，直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)平衡較好，振動(dòng)相對(duì)較小，所也為一些中、高級(jí)轎車所采用。6到12缸的發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用V形排列，其中V10發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝在賽車上。V形發(fā)動(dòng)機(jī)長度和高度尺寸小，布置起來非常方便。一般認(rèn)為V形發(fā)動(dòng)機(jī)是比較高級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)，因而成為轎車級(jí)別的標(biāo)志之一。
這是一個(gè)富于創(chuàng)造的時(shí)代，那些發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者們，不斷地將最新科技與發(fā)動(dòng)機(jī)融為一體，把發(fā)動(dòng)機(jī)變成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能達(dá)到近乎完善的程度，使得人們?cè)谟崎e的享受汽車文化的同時(shí)，也能保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。但是人們也要在利用的同時(shí)保護(hù)好我們的資源！
