发动机启动系统的「历史」手摇脚踏与电起

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汽车的发动机为什么需要启动系统,手摇和电启动有什么区别

内容概述:内燃机运行原理与启动方式,手摇启动与推车启动的原理。上年纪的老驾驶员对“手摇启动”的汽车和拖拉机应当不陌生,脚踏启动的摩托车曾经的普及率也是非常之高的。不过大部分90后的准中年或20后的城市青年应该是没有见过的。为什么机动车能够用手摇或脚踏启动,为什么又要淘汰这种方式呢?解析这一问题首先需要了解什么是【内燃机】。

01基础知识

燃油动力汽摩均装备「活塞往复循环式·内燃式热机」,这是一种以燃烧燃油产生内能,将这种能量转化为推动活塞运转的动力的机器。活塞通过连杆与发动机曲轴连接,曲轴其实就是内燃机的动力输出轴,一般为通过飞轮与离合器将动力输入到变速箱再到车轮。

【燃烧】的本质是一种化学反应,基础是燃油混合空气在高温条件下触发氧化还原反应;汽油发动机是依靠火花塞电弧点火激活,柴油发动机是依靠压缩产生超高温直接引燃混合油气。

图1:汽油发动机运行原理

图2:柴油发动机运行原理

图3:空气压缩时会产生不规则的剧烈分子运动,运动过程中的摩擦碰撞产生的高温是蒸发雾化燃油,以及直接引燃柴油的基础。

问题来了:熄火后的发动机如何点火?内燃机的运行基础是点火做功,但是在熄火状态下不会做功——没有第一步的触发能量激活曲轴运转(带动其他旗杆的连杆活塞进行“进压爆排”做功动作),似乎发动机就会一直处于静止状态。

这就是内燃机需要【启动】的原因,启动说白了就是利用另一种机器或人力(外力),强行带动内燃机的飞轮与曲轴转动;在没有自行做功的前提下,依靠外力进行“进压爆排”动作产生第一次做功。之后以某一气缸的动能推动活塞曲轴运转,曲轴再推动其他气缸的活塞往复循环的重复动作,这就是启动的意义以及启动后的运转状态。

02启动方式

手摇脚踏电驱早期普及的汽车或农机(拖拉机),启动的方式主要是成本非常非常低的「手摇」。方式是将一根带有齿牙的摇把插入发动机内部,实际是要与发动机曲轴啮合,而且是一种类似于汽车前进挡“高挡位”(3/4/5挡)的特殊齿轮比。

说白了就是摇把转一圈能让曲轴转很多圈!此时打开风门(进气)减少摇把的压力,摇动手把就能完成进气喷油、压缩蒸发、高温引燃、排出废气的四步骤动作。只要完成了第一次有效做功,发动机就能顺畅启动了。(摩托车有脚踏启动也是同一原因,车型特点决定脚踏更方便)。

下图1:摇把与神奇的单缸柴油机

下图2:齿轮比的概念

【电驱启动】的升级:为了省力。不论手摇还是脚踏启动,说白了都是人力启动;相信摇过拖拉机的朋友都深有体会,没有相当大的力气是很难启动这种机器的。如果汽车都采用这种确定方式的话,相信汽车的保有量绝对不会有今天这么高,少数的汽车用户也基本都是“麒麟臂”。

所以为了实现大部分汽车用户都能正常使用机动车,于是将启动方式改为拧钥匙就能启动点火的“电启动”,结构特点如下。

汽车的电瓶实际叫做“启动电瓶”,功能是在拧钥匙或按下按键的瞬间为启动电机输出很大的电流。电机的线圈形成电磁场会推动转子运转,而且在第一转就能输出最大的扭矩。

于是电机的小齿轮再与飞轮圈齿结合之后,电机就能将发动机拉动至500~700的转速区间,之后自行点火与压缩产生高温即可开始做功并循环往复。这就是汽车的三类启动方式的最终形态,其实原理仍然没有区别,只是体验有所不同而已。



怎么用手摇启动发动机?
答:用一个链条连接飞轮,在拉动链条使飞轮转速达到发动机转速启动标准,这时打开点火开关,如果发动机转速恒定,那么发动机则会启动,还可以送摇杆连接曲轴,转动摇杆,使曲轴转动,当曲轴转到一定速度,则会带着发电机转动,为全车...

手摇启动汽油机是怎么点火的?汽油机运转的三要素
答:由于汽油挥发性特别强,改造成压燃时几乎所有汽油会瞬间同时燃烧,爆炸瞬间的高温高压使燃烧室成为“炸弹”。接下来让我们看看用手摇汽油发动机启动是如何满足这些条件的。首先,用手挥手发动的时代的汽油发动机是用化油器加油的,...

手摇启动柴油机,是先松开减压手柄还是摇把?
答:手摇启动柴油机,是先松开减压手柄。手摇启动的操作过程有以下几点注意事项:(1)打开油箱开关,排除油路中的空气,将调速手柄(油门)置于最大位置;(2)将摇把端部与启动轴端部的圆柱销和螺旋槽口结合好,同时将减压手柄...

汽车用钥匙点火始于哪年?抗日电视剧中很多是钥匙点火。
答:电启动的首款量产车于1914年诞生,可惜还有很多缺陷,比如成本高。所以在很长一段时间,人们还是将就用手摇式直接启动发动机。直到1949年,克莱斯勒才开始采用“刀式钥匙”,就是我们今天看到的样式,至于抗日电视剧中很多是钥匙...

为什么拖拉机能采取手摇方式呢,是不是一摇发动机就喷油?
答:其实不管是汽油机还是柴油机都是可以手摇启动的,手摇主要是让发动机转动进入工作循环,然后相关单元按部就班就行工作完成发动机的启动。不管是汽油机还是柴油机在启动时都需要外力使其先转起来,只是有些使用的是人力,比如拖拉...

老司机经验分享:这样推车启动成功率更高,附起动机故障检测方法_百度...
答:而手摇启动太累,现在的发动机排量也变大了,压缩比也比以前的车大的多,摇起来就更费劲了,不是每个人都有这能耐去摇响一辆车的发动机。所以很早很早以前电启动就发明了。给发动机上装一个电动机,驾驶员只需要拧一下钥匙...

发动机起动系统是什么?
答:发动机起动系统是指帮助发动机从静止状态转入工作状态的一系列装置和程序。由于发动机本身不能自行启动,需要借助外力来转动曲轴,以达到发动机开始燃烧所必需的转速。这个外力可以通过电动机或手摇启动装置提供。在发动机启动的过程中...

冬天为什么有时发动汽车要用手摇柄启动?
答:这种做法是正确的。这样对车辆有好处,也不伤害电瓶和启动机。用曲柄在车前手摇启动,这是因为冬季发动机的润滑油(机油)因天气寒冷而比较粘稠流动性差,靠启动机是带不动的(即使带动)发动机的各个润滑部位因缺少润滑而处于...

手摇启动柴油机,是先松开减压手柄还是摇把?
答:手摇启动柴油机,是先松开减压手柄。手摇启动的操作过程有以下几点注意事项:(1)打开油箱开关,排除油路中的空气,将调速手柄(油门)置于最大位置;(2)将摇把端部与启动轴端部的圆柱销和螺旋槽口结合好,同时将减压手柄...

发动机起动系统是什么?
答:3、汽车发动机常用的启动方式有电动机启动和手摇启动两种。手摇启动结构简单,但加重了驾驶人员的劳动强度,而且操作不便,故很少采用。目前绝大多数汽车发动机都采用电动机启动。

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