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汽油发动机也有直接向汽缸内喷射汽油的直喷发动机。它和普通的发动机相比有许多优点，但目前还不能断言它将来是否会成为主流。
■能够实现高度控制的汽油直喷方式
电控燃料喷射方式自从代替控制力较弱的汽化器后，到现在已被应用于大多数的汽油发动机。后来经过改进，人类又发明了汽油直喷方式。在汽油直喷方式下，不管混合气多么稀薄都能燃烧，因此汽油直喷方式作为节能方式受到关注。但是因为废气的问题，人们逐渐放弃了这种方式。现在，欧洲车都积极采用这种方式，但是日本国产车采用的比较少，数目并不显著。
发动机的冷却液
温度可达100摄氏度以上
冷却发动机的方法有水冷式和风冷式两种。大多数汽车采用的都是用水使发动机降温的水冷式。以前，风冷式因为原理简单，不用担心冷却液泄漏等优点而受到关注，但现在已几乎不用了。
水冷式是指冷却液在发动机内转动，将热量带走，冷却液升温后通过散热器降温。散热器就是热交换器，汽车行驶过程中受到的风或在靠动机能量转动的风扇将冷却液的热量向外释放，然后降温后的冷却液被再次输送到发动机。
冷却回路上，有一个根据冷却液的温度开关的恒温器，冷却液达到80度左右时，恒温器的电路就会开启。在恒温器启动之前，发动机内部只有冷却液在循环，这种构造反而使发动机升温更快。冷却液是在借发动机的动力转动的管道里循环的。
此外，当冷却线路处于密封状态，冷却液可能达到100度~120度。其道理和压力锅一样，随着冷却液温度上升，内部压力提高，冷却液的沸点便会上升。这么做是为了提高冷却液的温度，改善散热性。当内部的压力达到一定程度时，散热器内的管道会打开，将富余的冷却液排到储存罐内，当冷却液温度降低，压力减小时，就打开别的管道，让冷却液从储存罐中流回。
■冷天容易发生过热吗？
在寒冷的地方，一到冬天冷却液就会冻结，但实际上冷却液也很容易〃过热〃。〃过热〃大概多发生于下雪多的时候，积雪堆积在散热器隔栅处的话，发动机不仅无法充分冷却，反而会遇到过热的麻烦。此外还有一点人们不太知道，即冷却液过浓会导致过热。冷却液越浓，越不容易冻结；但如果太浓的话，冷却功能就会降低，于是就出现了大冬天冷却液〃过热〃的奇怪现象。
第一部分 第17节：涡轮增压机将空气吸入发动机
涡轮增压机将空气吸入发动机
燃烧更多的燃料可以产生更大的动力，但同时需要更多的空气。然而吸入大量空气并不容易。因此设计者就想：〃发动机无法自动吸入那就强制性输入〃，于是涡轮增压机得以出现。
涡轮增压机的轴两端有叶轮，有一扇叶轮（涡轮）在废气的推动下转动，同时另一扇（压缩轮）压缩吸入发动机的空气。
空气受压后轻松进入汽缸，帮助产生更大的动力。因为利用了废气的能量，无形中发动机的效率也得到提高。只是如果汽油发动机吸入的混合气体太多，在压缩过程中就会燃烧，产生爆燃现象，因此要适度强制性输入空气。
因为涡轮增压机是在废气的带动下旋转的，当踩加速器时，发动机的反应会稍微滞后一些，即涡轮迟滞效应。而且当发动机的旋转次数少，废气流动缓慢时，涡轮增压机也无法充分实现其作用。
如果涡轮增压机不利用废气能量而是直接利用发动机的输出功，那即使发动机旋转速度慢它对加速器的反应依然很灵敏，能够迅速释放能量。但问题是如果使用了发动机输出的功，效率便会降低。如何消除这两种方式各自的弊端成为了设计者面临的大课题。
■和柴油发动机匹配的涡轮增压机
说到涡轮发动机车，它给人的印象是高性能的汽油发动机车，但实际上要说匹配性，还得数柴油发动机。柴油发动机要先压缩空气，然后喷出燃料，所以即使涡轮提供的空气过量了，也不用担心发生汽油发动机那样的爆燃现象。而且和汽油发动机不一样，柴油机的节流阀不会损耗吸入的气体，这使尾气排放顺畅，在低速运转时也能让涡轮充分旋转。因为这个优点，现在柴油发动机毫无争议地和涡轮增压机配套使用。
发动机油除润滑
以外还有各种作用
在加油站，我们有时会被告知：〃机油混浊了，得换新的。〃但是，为什么发动机油会混浊，必须更换新的呢？
发动机油用于发动机中。既然用于机械那我们能想象得到它应该是用来润滑机器的。发动机油的一个比较大的作用就是减少发动机各活动部件间的摩擦，保证发动机灵活运转。我们把这个叫做润滑作用。
第一部分 第18节：油门踏板控制发动机的进气量
除了润滑作用，发动机油还有清洁、冷却、防锈、密封等作用。所谓清洁作用就是指清洗燃烧产生的炭、油等污渍，或者将污渍在油中分解掉，或者利用油渍过滤器把污渍去除。因此油看起来都是黑黑的污浊的东西，仅通过肉眼看无法判断其质量好坏。
冷却作用，顾名思义，冷却发动机的作用。冷却活塞时汽油要从反面喷射出。
防锈作用就是要防止生锈，就像给刀剑等东西上涂油一样，发动机内的金属零件也要防止生锈。
最后是密封作用，即把机油滴入活塞和汽缸间的空隙处，以此来保持汽缸压力的功能。
机油通过这几种作用，使发动机保持良好状态。因此发动机油越新越好，机油清洁程度不同机器性能也会各异。机油不能换一次便一劳永逸，还必须定期更换新的。
■制动油和制动液的区别
发动机油的主要作用便是润滑。同样，用于手动、高清等的石油齿轮也起润滑齿轮的作用。这些能用来润滑的东西统称为〃机油〃。与此相对，用于制动装置的液体叫做制动液，过去也叫制动油，但大多情况以液体称呼（意味着〃流体〃）。制动用的是制动液，用来控制变速器，虽然它也用于齿轮的润滑，起润滑油的作用，但我们一般不把它叫做制动机油。
油门踏板控制发动机的进气量
我们踩油门踏板的动作会通过电线传到阀门。阀门控制着发动机的空气吸进量，空气吸进量增加的话，燃料供给量也相应增加，结果发动机旋转得也更快。就是说油门通过控制发动机吸进空气的量调节发动机的运转。
阀门位于空气净化器和发动机中间，它内部有个节制空气流动的部件叫节流阀，它和油门相连接。节流阀就像农田里的节水大坝口一样，根据需要改变空隙大小，控制供给发动机的空气量。
通常节流阀直接受到油门的控制，但同时还要受到电脑的控制。而且最近靠电子信号传递油门运动的方式〃电子节气门控制〃也被大量采用。
这种方式下，节流阀由电脑控制，油门的运动成为电脑控制节流阀的依据。比如，一边踩刹车一边踩油门时，为防止危险，电脑通常会做出判断，不提高发动机的运转速度，所以即使踩了油门，发动机也不会加快运转。
■巡航控制系统自动调整阀门
一般油门设计的都是用右脚踩，所以长距离驾驶过程中右脚得时常踩着油门，这样右脚就会比较累，针对这种情况设计师门发明了巡航控制。这种装置的作用是人们先通过开关操作设定一个行驶速度，然后它就可以自动调节阀门，保持这个速度不变。因为省去了不必要的油门操作，耗油量也得以降低，但是目前日本的路况成为制约这种装置大量应用的瓶颈。
第二部分 第19节：汽油机和柴油机的燃料为何不同
汽油机和柴油机的燃料为何不同
为什么汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油呢？汽油和柴油都是从原油提炼出来的，但它们性质差别相当大。汽油易引燃但燃烧难，相反，柴油燃烧容易但难引燃。简而言之，汽油靠近火便可能燃烧，而柴油容易自燃。汽油给人印象好像很容易燃烧，但事实并非如此。
总之，汽油机使用的汽油容易用火花塞引燃，而柴油机使用的柴油容易通过受热引燃。
汽油、柴油包括不同种类
汽油包括普通汽油和乙醇（高级）汽油。柴油通常除了普通柴油，也还有一部分是乙醇柴油。乙醇柴油中用的是易燃的十六烷醇，引燃和燃烧性能都比较优越，并且它还具有改善发动机启动性能，减少尾气排放等效果。
在寒冷地方使用柴油的人都知道一个常识，柴油冬天会冻结。这是因为柴油中的成分——蜡——在低温时会凝固。寒冷的地方在冬天时，市场上卖的多是防冻结的轻柴油。同样，汽油也会在不同的季节，销售不同性质的品种，但其目的不是防凝固，而是和气化有关，冬天卖的汽油要容易气化，夏天则卖不容易气化的汽油。
■轻柴油比汽油重
汽油和轻柴油比，汽油发动机的马力较大，给人感觉汽油的发热量更高点。但实际上汽油和柴油每个重量单位的发热量几乎相同，只不过要注意汽油的比重是0。75，轻柴油的是0。8多点儿。这样虽然每个重量单位的发热量几乎相同，如果是1升的话，轻柴油会更重点，发热量也更大。因此虽说柴油机耗油量小，有一部分原因是因为它使用的燃料本身，但现在这方面的原因比重应该打点折扣了。
第二部分 第20节：意操作发动机会增加耗油量
任意操作发动机会增加耗油量
发动机之所以要消耗燃料是因为它要通过燃烧燃料转化得到机械能，因此要想减少耗油量发动机必须适当地运转。
发动机的主要工作之一便是保持速度、提高车速。匀速前进时，发动机输出的功力只要能超过行驶遇到的阻力就可以了；加速时，发动机用功力使速度提高。因此比起反复加减速度，匀速行驶更省油。但即使是匀速也得和加速时一样输出功力以抵抗空气阻力，所以还是低速行驶时发动机可以少输出一点功。
加速时，油门的踩法不同耗油量也会不同。有时我们会看到空加速的汽车冒着黑乎乎的烟，这是因为突然踩油门时，发动机提供的燃料过量了。当然这样做便浪费了燃料。此外刚加速就踩刹车的话，发动机好不容易转化来的机械能便白白浪费在一次次刹车上。
此外如果加速非常慢也会产生无用功。对于汽油发动机，轻踩着点油门时，节流阀门只微微地张开着，发动机吸入空气时受到的阻力便会增大。因此加速时，恰当地踩油门会减少无用功的产生。汽车和我们骑车爬山时一样，既不能使莽劲也不能懒懒散散。
■实际耗油量和10·15耗油量为什么不同
10·15耗油量是指首先将汽车常处的行驶方式模式化，然后测量仪在不同行驶模式下测定的耗油量。因为最初设想的场景一个是在城市街道上行驶的10号模式，一个是在条件较好的郊外行驶的15号模式，所以命名这种方式为〃10·15耗油量〃。然而这两种模式的行驶速度和加速过程都很和缓，和实际情况不太一样，因此这种方式下的耗油量和实际耗油量之间有出入。从2011年4月开始，10·15耗油量将被更接近实际的〃JC08燃油量〃方式取代。
让废气排放更顺畅
汽缸中燃烧产生的废气必须马上通过排气门排放到外面。因为如果这个过程迟缓的话新的混合气体就无法顺利进入汽缸。
排气门排放出来的废气首先都要汇入歧管，这就产生了一个问题，即废气排放受到干扰。因为各个汽缸的废气会互相妨碍彼此的流动，致使废气流动不畅，缸内压力增大，最终废气无法顺畅排出。
第二部分 第21节：防止废气产生的噪音
打个比方，比如几辆电车相继开进终点站。乘客都从车上下来，这时如果乘客不能被及时疏导，车站就会很混乱。同理，废气在汇集时也必须互相不被妨碍。
防止废气产生的噪音
防止废气排放时产生噪音也是排气系统的重要任务之一。防止噪音产生的装置叫做消声器（静音器），它们通过降低废气的温度和压力来减少噪音。
消音器包括膨胀型、共鸣型、吸音型等方式。比如膨胀型，废气经过狭窄通道进入膨胀室后压力减小，声音降低。实际上，消声器往往综合采用这几种方式，我们经常见到的消声器类型是将内部空间分割成几个小格子。废气在每个小格都要膨胀、受干扰，噪音便无形之中降低了。
■水平的排汽缸和口向下的排汽缸
通过消音器消音的废气最终通过尾汽缸排放到空气中。尾汽缸大多面对着汽车后方水平安置，但也有口朝下弯弯曲曲的尾汽缸，这种设计是为了使尾气不会直接喷到站在汽车后面的人身上。这种汽车的尾汽缸都隐藏在减震器的背面，从外面看不到。总之，既有能看到尾汽缸的汽车，也有看不到的。
废气通过尾气催化转化器净化
排气系统在经消声器降低温度和声音之前，还得经过催化净化器。众所周知，催化净化器是净化尾气的装置，外观和消声器很像。
汽车尾气中包含有各种各样的有害物质，目前已成为问题的有三种：炭化氢（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOX）。炭化氢是燃料的燃烧残余物，一氧化碳是燃料不完全燃烧（部分燃烧）的产物，氮氧化合物是燃烧室内氮气生成的物质，它们造成了大气污染，令人类备受痛苦。
尾气催化转化器将上述这些有害物质氧化或还原，使其转化为无害物质。有害的HC、CO、NOX一经过尾气催化转化器就会分别变为CO2、H20、N2。
现在使用的尾气催化净化器因为处理的是这三种物质所以称为〃三元尾气催化净化器〃。催化剂是指本身不变化，只是改变其他物质反应速度的物质。催化转化器中包含铂金、铑、钯等贵金属，因为它有巨大作用，所以制造材料也非同一般。
第二部分 第22节：柴油机车的灰尘应该怎么办？
随着尾气催化净化器的发展，汽油发动机的尾气也变得非常干净。通过执行严格的尾气排放规定，近来听说最新的发动机的废气比受污染城市的大气都干净。但是CO2的减排、柴油机的尾气排放对策等，亟待解决的课题依然堆积如山。
■柴油机车的灰尘应该怎么办？
在此之前日本的柴油机车的尾气都是又臭又脏。随着尾气排放规则越来越严厉，吐着乌黑的尾气的卡车也减少了。随着全球变暖问题受到关注，NOX、灰尘等PM（颗粒性物质）问题成为柴油机车尾气排放对策的瓶颈。此外如何改进发动机、如何减少这些有害物质的排放，设计师面临着众多挑战。
专栏2
发动机是右转还是左转？
发动机究竟是向哪边转动的呢？观察实际情况可以知道基本上是朝右转的。右转是指从汽车正面，也就是从变速器的相反方向看时看到的转向，这里特指竖排发动机。
那么横排发动机呢？同样，从变速器的相反方向看，向右转的居多。通常，发动机在右侧（驾驶席一侧），变速器在左侧（副驾驶席一侧），汽车前进时发动机和车轮朝着同一个方向运转。
但是以前本田等品牌生产过发动机左转的车。那些车的发动机在左侧，其转动方向和车轮前进方向也一样。
发动机位置、驱动方式
不同，汽车性能也不同
说到汽车，我们经常会提到〃前置引擎前轮驱动〃、〃前置引擎后轮驱动〃等专业词汇，这些词汇表示的是发动机的搭载位置和驱动方式。
发动机的搭载位置除了前置的、后置的，还有中置的。绝大多数汽车都是前置引擎，中置引擎的车限于跑车等部分类型的车。此外，驱动方式有前轮驱动（FWD）、后轮驱动（RWD）、四个轮子都驱动的四轮驱动（4WD），其中四轮驱动也叫做全轮驱动（AMD）。
将上述方式进行简单搭配组合便产生了许多种模式，当前占据主流的是引擎前置，通过前轮驱动的模式，称为〃前置引擎前轮驱动〃，简称为FF。以此类推，引擎前置，通过后轮驱动的模式称为〃前置引擎后轮驱动〃，简称为FR。四轮驱动一般表示为4WD或AWD。
第二部分 第23节：前轮驱动方式的特征效率高、稳定
此外，后置引擎后轮驱动叫做RR，中置引擎后轮驱动叫做MR，其他组合都没有简称。
发动机的搭载位置和驱动方式不仅影响到汽车的行驶性能和舒适度，还对生产和成本等方面有影响。因为每种模式都有各自的优点和缺点，无法笼统地说哪种模式最好。对于乘用车，前轮驱动模式总体比较优越，因此乘用车多采用前置引擎前轮驱动模式。
前轮驱动方式的特征——
效率高、稳定
以前的乘用车一般都采用前置引擎后轮驱动方式，而现在更多见的是前置引擎前轮驱动方式。前置引擎前轮驱动车如此流行是因为前轮驱动方式效率高，好用。
因为前轮驱动方式的引擎和驱动轮都在汽车前部，所以它能够有效地控制各项设备，增加车内空间。因此最初小型车都喜欢用前轮驱动方式，后来大型车也逐渐开始采用。
开发引擎等主要设备需要大量经费，因此同种引擎常常用于多个车型。前轮驱动方式的引擎置于车身前部，因此很容易派生出其他车型。当主要车型都采用前轮驱动方式后，采用了同样引擎方式的旅行车、面包车等相继诞生，前轮驱动车随之悄然盛行。
在性能方面，采用前轮驱动方式的汽车前部比较重，由前轮驱动汽车，因此直线行驶性能比较优越。而且，前轮驱动方式即使在光滑的路面也能将动力轻易地传送到驱动轮。前置引擎后轮驱动方式在这些方面都比不上前轮驱动方式。
但是前置引擎前轮驱动方式也有缺点。比如，急加速或爬坡时重量都集中到车体后部，这使前轮无法充分传递动力；由于车身前部较重，很容易引起转向不足（难转弯）；因为前轮是掌舵轮，转弯�