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那么,怎样才能启动四冲程发动机呢?这就回到了启动发动机时为何需要通电这一话题。为了开始进气和压缩这两个行程,必须利用外部力量促使活塞上下运动,开启四冲程。也就是说,启动时需要有一个相反的动作,即先用起动机促使曲轴旋转,再带动活塞上下运动。
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为使曲轴旋转,需要利用蓄电池带动起动机转动。这就是我在本章开头讲到“点火后,再往右拧一下钥匙”时汽车内部发生的动作。
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起动机的转动带动曲轴旋转,活塞进而开始往复运动*2。接着,发动机开始空转。活塞下压时发动机内气缸中的气压下降,产生吸力,从而将空气和汽油混合后的混合气体吸入气缸中。随即进入最开始的进气行程。
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*2 连接起动机和发动机的曲轴的,是一种叫“飞轮”的圆盘。我在第2章的后半部分会介绍它的结构。
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发动机真是个奇妙的装置:逆于常序启动发动机,发动机启动后又以常序驱动汽车。接下来将要介绍的蓄电池也运用了类似的可逆原理。
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2.1.5 用蓄电池供电
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之前已经讲过,启动发动机时,需要使用起动机带动曲轴旋转。给起动机供电的电源,就是蓄电池。蓄电池多位于发动机室中,也有一些汽车将其置于后备箱里。
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图2.4展示了蓄电池的结构。树脂外壳中排放着薄而平的铅板,铅板浸泡在稀释过的硫酸(稀硫酸溶液)中。蓄电池利用铅板和硫酸间的化学反应来放电。铅和硫酸反应生成硫化铅,产生电子从而放电。
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图2.4 蓄电池的结构※利用化学反应,反复充电放电
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蓄电池就是这样利用化学反应来放电的装置。当化学反应的次数达到一定数量时,蓄电池就无法放电了。因此,需要经常给蓄电池充电。反向进行铅板和稀硫酸溶液之间的化学反应,将蓄电池还原至本来的状态。如果不充电,蓄电池就无法放电,即处于所谓的“瘫痪”状态。
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给蓄电池充电使用的是交流发电机,它是一种依靠发动机动力运转的发电机。启动发动机后,交流发电机持续发电。将其产生的电通入蓄电池,就能保证蓄电池持续放电。
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就像我在讲曲轴时所说的那样,蓄电池也是利用可逆原理发挥其作用的。
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讲到这里,可能有人会问:既然有了发电机,那发动机启动后不就不需要蓄电池了吗?这样讲也有道理。
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但是,交流发电机是小型发电机,其发电能力无法满足汽车全部的用电需要。不仅发动机点火时需要强劲的电力,汽车上还有数量众多的电器,如空调、音响、导航、电动车窗、雨刮器、前灯、刹车灯等也同样需要。
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蓄电池对汽车来说意义非凡,汽车依赖蓄电池。你可以把交流发电机看作是防止蓄电池“瘫痪”的装置。
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如前所述,如今的汽车配备了数量众多的电器,因此需要使用容量更大的蓄电池。除了这些必要的电器外,如果还想增加其他装置,就需要考虑蓄电池的容量了。电力不足可能会使蓄电池无法给点燃混合气体的火花塞供电,从而导致发动机停止工作。
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在雨夜里你可能会遇到这种情况:开着前灯、雨刮器、空调和导航,一边听着耗电量大的音响,一边在堵车的道路上缓慢前行。这时就有可能会出现交流发电机供不上电、行驶中蓄电池“瘫痪”的状况。此时, 你只需关闭其中任何一个正在耗电的电器即可。
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让我们从发动机启动开始,再确认一遍汽车的发动顺序。蓄电池放电,转动起动机,起动机带动发动机空转,发动机进入进气行程开始启动。发动机启动后,只需将向右拧至启动电动机状态的钥匙再往左拧一下,即可点火。
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汽车是怎样跑起来的 2.2 将空气与汽油混合后的混合气体吸入发动机
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2.2.1 雾化汽油,生成混合气体
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