Enjin kereta mempunyai sejarah pembangunan yang panjang, sejak tahun 1800-an apabila Etienne Lenoir mencipta enjin pembakaran dalaman yang pertama. Pada masa kini, mereka telah menjadi sangat cekap, menjana lebih kuasa dengan bahan api yang kurang, yang membantu mengurangkan pelepasan dan menggalakkan kelestarian alam sekitar.
Dalam panduan komprehensif ini, kita akan menyelami alam yang menarik enjin kereta, menerokai pelbagai faedah mereka; daripada kuasa mentah yang dijana oleh enjin petrol kepada kecekapan mesra alam bagi motor elektrik, kami akan membongkar kerja dalaman, kekuatan dan ciri tersendiri setiap jenis.
Jadual Kandungan
Bahagian dan saiz pasaran enjin automotif
Bagaimana enjin kereta berfungsi
Susunan tipikal enjin kereta
Pelbagai susunan silinder enjin
Kesimpulan
Bahagian dan saiz pasaran enjin automotif
Pasaran enjin automotif global merangkumi pengeluaran, jualan dan perkhidmatan selepas pasaran yang berkaitan dengan pelbagai jenis enjin kenderaan. Penyelidikan Keutamaan menilai pasaran enjin kereta global pada 2022 pada AS $102.89 bilion, dan menjangkakan ia berkembang pada CAGR sebanyak 2.8% dari 2023 hingga 2032. Oleh itu, menjelang akhir 2023, pasaran enjin kereta global diramalkan bernilai AS $136.81 bilion.
Pasaran enjin automotif berkembang terutamanya disebabkan oleh peningkatan penjualan kenderaan, daripada 66.7 juta pada 2021 kepada 67.2 juta pada 2022. Selain itu, peraturan ekonomi bahan api yang ketat telah memaksa pengeluar automotif untuk menumpukan pada membangunkan enjin yang lebih cekap dan maju, menghasilkan pasaran yang berkembang maju untuk teknologi enjin inovatif yang memenuhi piawaian yang ketat sambil memberikan prestasi yang lebih baik dan mengurangkan pelepasan.
Kawasan yang mempunyai permintaan tinggi untuk enjin kereta termasuk Amerika Utara, Asia Pasifik, Eropah, Amerika Selatan dan Timur Tengah. Pada 2021, bahagian hasil Amerika Utara melepasi 30%. Wilayah ini mempunyai ekonomi maju, termasuk Amerika Syarikat dan Kanada. Dalam tempoh ramalan (2023 hingga 2032), adalah dijangka bahawa pasaran Asia Pasifik akan mengalami kadar pertumbuhan tahunan kompaun sebanyak 3.2%.
Bagaimana enjin kereta berfungsi
Pusat pengendalian enjin kereta ialah satu set komponen penting yang berfungsi secara harmoni. Sebagai contoh, berlabuh di dalam blok enjin ialah silinder, di mana pembakaran terkawal berlaku. Sementara itu, omboh yang terletak di dalam silinder ini melaksanakan pergerakan menegak, mewujudkan kuasa penting. Menghantar kuasa ini dari omboh ke aci engkol adalah rod penyambung, yang mengubah gerakan linear menjadi satu putaran. Akhir sekali, penyelarasan injap yang rumit, diawasi oleh aci sesondol, mengawal kemasukan dan keluar bahan api dan gas ekzos dalam silinder.
Langkah 1: Pengambilan udara
Apabila enjin hidup, pengudaraan yang betul mesti dipastikan terlebih dahulu. Ini dicapai dengan menarik udara melalui manifold masuk yang dilengkapi dengan injap pendikit yang mengawal aliran udara memasuki enjin. Untuk mengekalkan udara bersih dan bebas pencemaran, penapis udara membantu memainkan peranan penting dalam memudahkan pembakaran optimum. Selain itu, enjin berprestasi tinggi mungkin menggunakan intercooler untuk menyejukkan ekzos, meningkatkan volum dan mengoptimumkan kecekapan pembakaran.
Langkah 2: Suntikan bahan api
Suntikan bahan api ialah proses tepat yang menghantar bahan api ke dalam silinder enjin. Setiap silinder mempunyai penyuntik khusus yang menyembur bahan api dalam kabus halus ke udara masuk. Kini, kebanyakan enjin menggunakan sistem suntikan bahan api elektronik (EFI), yang secara automatik melaraskan jumlah bahan api yang dihantar berdasarkan faktor seperti beban enjin, kelajuan dan suhu.
Teknologi inovatif ini membawa kepada kecekapan bahan api yang lebih baik, pengurangan pelepasan dan peningkatan prestasi enjin keseluruhan jika dibandingkan dengan sistem karburet yang sudah lapuk. Sesetengah enjin malah menggabungkan suntikan bahan api terus, di mana bahan api disuntik terus ke dalam kebuk pembakaran untuk kecekapan optimum.
Langkah 3: Pemampatan
Apabila omboh bergerak ke atas dalam silinder, ia memampatkan campuran udara-bahan api, meningkatkan tekanan dan suhu. Ini mewujudkan keadaan optimum untuk pembakaran. Nisbah mampatan, yang membandingkan isipadu silinder pada lejang terendah berbanding bahagian atasnya, merupakan faktor penting dalam reka bentuk enjin. Enjin diesel, khususnya, bergantung pada nisbah mampatan yang tinggi untuk penyalaan mampatan, di mana suhu udara yang tinggi sahaja menyalakan bahan api.
Langkah 4: Pencucuhan
Dalam enjin petrol, palam pencucuh memainkan peranan penting dengan mencipta percikan elektrik yang menyalakan campuran bahan api udara. Percikan ini terhasil apabila arus mengalir melalui celah palam pencucuh. Masa percikan ini dikawal dengan teliti oleh unit kawalan elektronik (ECU) enjin. Sebaliknya, enjin diesel tidak bergantung pada palam pencucuh untuk penyalaan. Sebaliknya, mereka mencapai penyalaan melalui suhu tinggi yang disebabkan oleh mampatan, menyebabkan pembakaran spontan bahan api diesel yang disuntik.
Langkah 5: Lejang kuasa
Selepas penyalaan, gas daripada pembakaran mengembang dengan cepat, memaksa omboh bergerak ke bawah dalam silinder. Pergerakan ini kemudiannya dihantar ke aci engkol, yang mengubahnya menjadi gerakan berputar. Semasa lejang kuasa inilah kenderaan mendapat dorongan ke hadapan. Memastikan kecekapan maksimum semasa proses ini adalah penting untuk optimum enjinprestasi dan penjimatan bahan api kerana sebarang kerugian atau ketidakcekapan boleh menjejaskan prestasi keseluruhan kenderaan dengan ketara.
Langkah 6: Lejang ekzos
Dalam perjalanan ke belakang, injap ekzos terbuka selepas lejang kuasa omboh. Gas ekzos yang terbakar bergerak keluar dari enjin melalui ekzos apabila omboh ditarik ke atas dalam silinder. Gas ekzos mula-mula dibawa oleh tiub melalui manifold ekzos, di mana ia bergerak melalui paip ekzos dan akhirnya dilepaskan ke udara luar.
Untuk mendalami simfoni mekanikal ini, kami akan meneroka dua bahagian kritikal: susunan tipikal enjin kereta dan pelbagai susunan silinder enjin. Bahagian ini berfungsi sebagai pendamping penting kepada pemahaman kita tentang cara enjin kereta berfungsi.
Susunan tipikal enjin kereta memberi penerangan tentang susun atur enjin biasa, menjelaskan bagaimana komponen yang dibincangkan sebelum ini bersatu dalam senario dunia sebenar. Sementara itu, pelbagai susunan silinder enjin akan menyelidiki pelbagai konfigurasi yang boleh digunakan oleh enjin, menghuraikan bagaimana pengaturan ini memberi kesan kepada prestasi enjin, kecekapan dan operasi keseluruhan.
Susunan tipikal enjin kereta
Sama ada kereta mempunyai susunan enjin biasa bergantung pada kecekapan ruang, pengagihan berat dan prestasi. Yang paling biasa ialah susunan pacuan roda hadapan enjin hadapan. Walau bagaimanapun, enjin hadapan, pacuan roda belakang memberikan pengendalian yang lebih baik tetapi berpotensi mengorbankan ruang dalaman. Susun atur enjin belakang adalah kurang biasa tetapi menawarkan faedah unik, seperti daya tarikan yang dipertingkatkan dalam keadaan pemanduan tertentu. Pilihan susunan bergantung pada tujuan penggunaan kenderaan dan keutamaan reka bentuk.
1. Susun atur enjin sebaris
Susun atur enjin sebaris menyusun silinder dalam satu garisan lurus, satu demi satu. Konfigurasi ini sering dilihat dalam enjin empat silinder, di mana silinder diletakkan dalam satu baris. Enjin sebaris diutamakan kerana reka bentuk ringkas, saiz padat dan prestasi yang seimbang. Model wakil termasuk Honda Civic (enjin sebaris empat silinder) dan BMW 3 Series (enjin sebaris empat silinder dan enam silinder).
Kelebihan
- Reka bentuk yang ringkas dan lebih sedikit komponen
- Saiz padat dan kecekapan ruang
- Prestasi yang seimbang
Kekurangan
- Kuasa terhad berbanding konfigurasi lain
- Beberapa getaran disebabkan oleh susunan sebaris
- Cabaran dalam pembungkusan, terutamanya dalam reka bentuk kenderaan tertentu
2. Susun atur enjin lurus
Susun atur enjin lurus, juga dikenali sebagai enjin sebaris, terdiri daripada silinder yang disusun dalam satu baris, sama seperti susun atur enjin sebaris. Walau bagaimanapun, enjin lurus biasanya mempunyai lebih daripada empat silinder, sebaliknya mempunyai enam atau lapan. Susunan ini memastikan keseimbangan yang sangat baik, operasi yang lancar dan penghantaran kuasa yang hebat. Model wakil termasuk BMW 5 Series dan Audi A8.
Kelebihan
- Imbangan yang sangat baik dan operasi yang lancar disebabkan oleh susunan sebaris silinder
- Penghantaran kuasa yang sangat baik, terutamanya dalam konfigurasi dengan enam atau lapan silinder, seperti yang dilihat dalam BMW 5 Series dan Audi A8
- Reka bentuk yang ringkas dan komponen yang lebih sedikit berbanding dengan enjin berbilang silinder yang lain
Kekurangan
- Ia mungkin memerlukan ruang enjin yang lebih panjang untuk menampung lebih banyak silinder
- Sesetengah model mungkin mengalami peningkatan getaran berbanding reka letak enjin lain
- Ruang terhad untuk aksesori atau komponen tertentu kerana susunan yang lebih panjang
3. Susun atur enjin V
Enjin ini dicirikan oleh silinder yang disusun dalam dua bank atau "vees" pada sudut antara satu sama lain. Sudut khusus antara bank boleh berbeza-beza, dan varian popular termasuk enjin V6, V8 dan V12. Reka letak ini membolehkan reka bentuk yang lebih padat, mengimbangi prestasi dan operasi yang lancar. Model wakil termasuk Mercedes-Benz C-Class (enjin V6), Chevrolet Corvette (enjin V8), dan Aston Martin DB11 (enjin V12).
Kelebihan
- Reka bentuk padat dan mudah dipasang ke dalam ruang enjin
- Keseimbangan yang wujud untuk operasi enjin yang lebih lancar
- Menawarkan output kuasa yang sangat baik dan fleksibiliti
Kekurangan
- Peningkatan kerumitan dalam pembuatan dan penyelenggaraan
- Kecekapan bahan api rendah sedikit dalam beberapa kes
- Kos pengeluaran yang lebih tinggi disebabkan peningkatan kerumitan
4. Susun atur enjin rata
Susun atur enjin rata, juga dikenali sebagai enjin bertentangan mendatar, menampilkan silinder yang diletakkan secara mendatar pada kedua-dua belah aci engkol. Konfigurasi unik ini menghasilkan pusat graviti yang rendah, meningkatkan kestabilan dan pengendalian. rata enjin sering digunakan dalam kenderaan seperti kereta sport Porsche (cth Porsche 911 dengan enjin flat-six) dan enjin Subaru Boxer (cth Subaru Impreza dengan enjin flat-four), mempamerkan faedahnya dari segi prestasi dan kawalan.
Kelebihan
- Pusat graviti rendah membantu meningkatkan kestabilan dan pengendalian
- Prestasi dan kawalan yang dipertingkatkan, terutamanya dalam kereta sukan seperti Porsche 911
- Reka bentuk padat membolehkan penggunaan ruang yang cekap, seperti yang dilihat pada Subaru Impreza
Kekurangan
- Berpotensi lebih kompleks untuk dihasilkan dan diselenggara
- Ruang terhad untuk komponen tertentu kerana reka bentuk yang padat
- Kos pembuatan yang lebih tinggi sedikit berbanding susun atur lain
Pelbagai susunan silinder enjin
Silinder ialah tempat bahan api dan udara bercampur, menyala dan mencipta kuasa yang menggerakkan kenderaan. Bilangan dan susunan silinder dalam enjin adalah penting kerana ia mempengaruhi prestasi enjin, berapa banyak kuasa yang boleh dihasilkan, sejauh mana ia cekap, dan juga cara enjin kelihatan dan sesuai di dalam kereta. Setiap susun atur mempunyai kelebihan dan kekurangannya.
1. Enjin tiga silinder
Peningkatan populariti tiga silinder enjin kereta boleh dikaitkan dengan gabungan prestasi dan kecekapan bahan api yang seimbang. Biasanya ditemui dalam kereta kompak dan juga beberapa model berprestasi tinggi seperti Ford Fiesta (1.0L EcoBoost), Mini Cooper (1.5L Turbo) dan BMW i8 (hibrid), konfigurasi tiga silinder memberikan kompromi yang menggalakkan antara kuasa, kecekapan dan kekompakan.
Dengan penjimatan bahan api yang lebih baik, enjin ini memberikan kuasa yang mencukupi untuk keperluan pemanduan setiap hari, menjadikannya pilihan yang menarik bagi mereka yang mencari gabungan prestasi dan kecekapan yang optimum.
Kelebihan
- Gabungan kuasa dan kecekapan yang seimbang, memenuhi pelbagai keperluan pemanduan
- Geseran dalaman yang berkurangan membawa kepada kecekapan bahan api yang lebih baik dan penjimatan kos
- Pembinaan yang lebih kecil dan ringan meningkatkan pengagihan dan pengendalian berat, menjadikannya ideal untuk kereta kompak dan pemanduan bandar
Kekurangan
- Mungkin mempunyai output kuasa yang lebih rendah sedikit berbanding dengan enjin berbilang silinder yang lebih besar
- Lebih sedikit silinder boleh membawa kepada getaran yang lebih ketara semasa operasi, walaupun isu ini telah diminimumkan dalam reka bentuk moden
- Walaupun sesuai untuk pemanduan harian, ia mungkin tidak optimum untuk digunakan dalam kereta sport berprestasi tinggi atau keadaan yang mencabar
2. Enjin empat silinder
Enjin empat silinder popular kerana keseimbangan harmoni antara kuasa, kecekapan bahan api dan saiz padat. Enjin ini biasanya ditemui dalam sedan, SUV dan hatchback, mempamerkan fleksibiliti mereka.
Terkenal dengan kepraktisan dan kecekapan, enjin empat silinder memberikan kuasa yang mencukupi untuk perjalanan harian sambil mengekalkan penjimatan bahan api yang terpuji. Model perwakilan termasuk Honda Civic, yang terkenal dengan kebolehpercayaan dan kecekapan bahan api, Toyota Camry dengan pelbagai pilihan enjin empat silindernya, dan Volkswagen Golf, yang dipuji kerana sifatnya yang menyeronokkan untuk memandu dan gabungan prestasi dan penjimatan bahan api yang baik.
Kelebihan
- Keseimbangan harmoni antara kuasa, kecekapan bahan api dan dimensi padat
- Lazim dalam sedan, SUV dan hatchback, memenuhi pelbagai jenis kenderaan
- Kuasa yang mencukupi untuk perjalanan harian dan penjimatan bahan api yang terpuji
Kekurangan
- Mungkin kekurangan kuasa dan prestasi berbanding dengan enjin yang lebih besar, mengehadkan aplikasi berprestasi tinggi
- Dalam sesetengah kes, tekanan tambahan pada enjin boleh menyebabkan jangka hayat yang dikurangkan
- Dalam senario beban berat tertentu, mungkin mempamerkan tork yang berkurangan berbanding dengan enjin yang lebih besar dengan lebih banyak silinder
3. Enjin enam silinder
Enjin enam silinder dipandang baik untuk prestasi yang boleh dipercayai dan kukuh. Ia ditemui dalam pelbagai kenderaan, termasuk sedan, SUV, dan kereta sport, memberikan keseimbangan antara kuasa dan kecekapan bahan api serta menawarkan pengalaman pemanduan yang dipertingkatkan. Model perwakilan termasuk BMW 3 Series, yang terkenal dengan dinamik pemanduan sporty mereka, Toyota Highlander, menawarkan pilihan SUV bersaiz sederhana yang lancar dan berkemampuan, dan Ford Mustang, dengan enjin enam silinder berkuasa mereka memenuhi peminat prestasi.
Kelebihan
- Prestasi yang kukuh dan lebih berkuasa untuk pemanduan yang bersemangat
- Serbaguna dalam pelbagai jenis kenderaan, termasuk sedan, SUV, dan kereta sukan, dsb.
- Operasi lancar dengan getaran yang berkurangan disebabkan oleh silinder tambahan
Kekurangan
- Penggunaan bahan api yang lebih tinggi, membawa kepada kos operasi yang berpotensi lebih tinggi
- Kos yang lebih tinggi berbanding pilihan enjin yang lebih kecil
- Kecekapan bahan api yang terhad, terutamanya dalam pemanduan bandar berhenti-dan-pergi
4. Enjin lapan-tambah silinder
Enjin lapan silinder menawarkan kuasa yang luar biasa, menjadikannya popular dalam kereta berprestasi tinggi, kenderaan mewah dan trak. Mereka memberikan pengalaman pemanduan yang mendebarkan dengan kuasa kuda dan tork yang ketara tetapi menggunakan lebih banyak bahan api dan mempunyai kos pembuatan yang lebih tinggi. Model wakil termasuk Lamborghini Aventador (V12), Mercedes-Benz S-Class (V8), dan Chevrolet Silverado (V8).
Kelebihan
- Kuasa kuda dan tork yang tinggi untuk pecutan dan prestasi yang mengagumkan
- Popular dalam pelbagai jenis kenderaan, seperti kereta sukan, sedan mewah dan trak
- Banyaknya silinder memberikan pecutan dinamik dan kehadiran yang memerintah
Kekurangan
- Lebih banyak penggunaan bahan api membawa kepada peningkatan kos operasi
- Kerumitan dan komponen tambahan mengakibatkan perbelanjaan pengeluaran yang lebih tinggi
- Peningkatan penggunaan bahan api dan pelepasan mungkin mempunyai kesan alam sekitar yang lebih besar
Kesimpulan
Setiap jenis konfigurasi enjin mempunyai kelebihan unik yang disesuaikan dengan aplikasi kenderaan yang berbeza, daripada enjin silinder berkembar yang padat dan cekap kepada enjin lapan silinder yang teguh dan berkuasa. Sama ada anda mengutamakan kecekapan bahan api, prestasi tinggi atau keseimbangan antara kedua-duanya, terdapat jenis enjin yang memenuhi keperluan khusus anda. Untuk menerokai lagi bidang enjin kereta, lawati Cooig.com dan menyemak imbas beribu-ribu produk dan komponen automotif.
