汽車生產(chǎn)商不斷嘗試通過以下方法來提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和降低油耗。

提高排量：排量越大，則功率也越大，這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)一次燃燒的汽油也越多。可以通過增大汽缸或者添加更多汽缸來提高排量。在實(shí)際應(yīng)用中，12 個(gè)汽缸似乎是一個(gè)極限。

提高壓縮比：在一定范圍內(nèi)，壓縮比越高，產(chǎn)生的功率越大。但是，對(duì)空氣/燃油混合物壓縮得越厲害，越有可能在火花塞點(diǎn)火之前發(fā)生自燃。高辛烷值汽油可防止此類過早燃燒的現(xiàn)象。這也是高性能車輛通常需要使用高辛烷值汽油的原因——為了獲得更大功率，這些車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的壓縮比。

增大汽缸的進(jìn)氣量：如果可以在給定大小的汽缸中壓入更多的空氣（相應(yīng)裝入更多燃油），便可以從汽缸獲得更大的功率（與增加汽缸體積的效果相同）。渦輪增壓器和機(jī)械增壓器給進(jìn)入汽缸的空氣加壓，從而有效地將更多空氣壓入汽缸。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見渦輪增壓器工作原理。

對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行冷卻：對(duì)空氣進(jìn)行壓縮會(huì)使其升溫。但是，您希望汽缸中的空氣盡可能冷，因?yàn)榭諝庠綗幔谌紵龝r(shí)的膨脹程度就越低。因此，許多渦輪增壓和機(jī)械增壓汽車都配備了中冷器。中冷器是一個(gè)特殊的散熱器，它使壓縮空氣在進(jìn)入汽缸之前先進(jìn)行冷卻。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見汽車?yán)鋮s系統(tǒng)工作原理。

讓進(jìn)氣更順暢：在進(jìn)氣沖程中，當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，空氣阻力會(huì)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的能量。通過在每個(gè)汽缸上設(shè)置2 個(gè)進(jìn)氣門，可以極大地降低空氣阻力。某些較新型的汽車還使用經(jīng)過拋光的進(jìn)氣歧管來消除該部位的空氣阻力。更大的空氣濾清器也可以改善氣流。

讓排氣更順暢：如果由于空氣阻力而使得廢氣難以排出汽缸，則會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。可以通過為每個(gè)汽缸增加第二個(gè)排氣門來降低空氣阻力（在配備2 個(gè)進(jìn)氣門和2個(gè)排氣門的汽車中，每個(gè)汽缸有4個(gè)氣門，這會(huì)提高汽車的性能——如果您看到廣告上說某汽車有4 個(gè)汽缸和16 個(gè)氣門，那么該廣告實(shí)際上是說發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸有4 個(gè)氣門）。如果排氣管太小或者消聲器中空氣阻力太大，便會(huì)產(chǎn)生背壓，這也會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。高性能的排氣系統(tǒng)使用排氣歧管、大的尾管和氣流順暢的消聲器來消除排氣系統(tǒng)中的背壓。如果您聽說某汽車具有“雙排氣”，那么它的目的在于通過兩根而不是一根排氣管來提高廢氣流動(dòng)的順暢性。

減輕零件的重量：輕的零件有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能?；钊看胃姆较驎r(shí)，它都要消耗能量來停止一個(gè)方向上的行程和開始另一方向的行程?；钊捷p，消耗的能量就越少。

噴射燃油：燃油噴射可以非常精確地計(jì)量進(jìn)入每個(gè)汽缸的燃油量。這可以提高性能和降低燃油消耗。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見燃油噴射裝置工作原理。

以下是讀者提出的問題：

1.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有何不同？在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中沒有火花塞。相反，柴油被噴射到汽缸中，壓縮沖程產(chǎn)生的熱量和壓力會(huì)將其點(diǎn)燃。柴油比汽油的能量密度高，因此柴油的行駛里程更長(zhǎng)。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參見柴油機(jī)工作原理。

2.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有何不同？大多數(shù)鏈鋸和輪船馬達(dá)使用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)沒有運(yùn)動(dòng)的氣門，而且火花塞在活塞到達(dá)其每個(gè)循環(huán)的頂部時(shí)進(jìn)行點(diǎn)火。汽缸壁的下部有一個(gè)孔，空氣和燃油通過這個(gè)孔進(jìn)入汽缸。在活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)混合物被壓縮，火花塞點(diǎn)燃混合物，廢氣通過汽缸的另一個(gè)孔排出。在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中機(jī)油會(huì)混入汽油中，因?yàn)槠妆谏系目资蛊錈o(wú)法使用密封圈來密封燃燒室。通常，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生與其體積相應(yīng)的功率，因?yàn)槊垦h(huán)一次會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)燃燒循環(huán)。但是，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)要消耗更多的汽油和機(jī)油，因此產(chǎn)生的污染非常大。

3.蒸汽機(jī)以及其他外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些優(yōu)點(diǎn)？蒸汽機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)在于，可以使用任何可燃物作為燃料。例如，蒸汽機(jī)可使用煤、報(bào)紙或木柴作為燃料，而內(nèi)燃機(jī)需要純凈、高品質(zhì)的液體或氣體燃料。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參見蒸汽機(jī)工作原理。

4.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中除了奧托（Otto）循環(huán)外是否還有其他循環(huán)形式？二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是不同的，上面介紹的柴油循環(huán)也不同。馬自達(dá)Millennia中的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是米勒（Miller）循環(huán)，這是經(jīng)過改進(jìn)的奧托循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)使用布雷頓（Brayton）循環(huán)。汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)使用奧托循環(huán)，但是它的工作方式與四沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)有很大不同。

5.為何有的發(fā)動(dòng)機(jī)有8 個(gè)汽缸？為何不改為使用排量等于8 個(gè)汽缸排量總和的一個(gè)大汽缸？為什么一個(gè)大的4.0 升發(fā)動(dòng)機(jī)包含8 個(gè)0.5 升汽缸而不是一個(gè)大的4.0 升汽缸，原因有很多。主要的原因在于平滑性。V-8 發(fā)動(dòng)機(jī)之所以更加平穩(wěn)，是因?yàn)樗邪舜伍g隔均勻的爆炸而不是一次大爆炸。另一個(gè)原因在于起動(dòng)扭矩。在啟動(dòng)V-8 發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，只需驅(qū)動(dòng)2 個(gè)汽缸（1 升）完成它們的壓縮沖程，但是對(duì)于一個(gè)大汽缸，必須改為壓縮 4 升的氣量。

排氣集管是如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的？

排氣集管是一種用來提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的附件，它使用非常最方便，用螺栓擰緊即可。使用集管的目的是讓發(fā)動(dòng)機(jī)可以更輕松地將廢氣排出汽缸。

如果讀過汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理一文中的四沖程循環(huán)，您就會(huì)知道，發(fā)動(dòng)機(jī)是在作功沖程中產(chǎn)生所有動(dòng)力的。在此沖程中，汽缸中的汽油燃燒并膨脹，從而產(chǎn)生能量。另外三個(gè)沖程是實(shí)現(xiàn)作功沖程所必需的。如果這三個(gè)沖程消耗了能量，則它們將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成消耗。

在排氣沖程過程中，通過背壓來釋放能量是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。排氣門在排氣沖程開始時(shí)打開，然后活塞將廢氣壓出汽缸。如果在活塞將廢氣壓出汽缸時(shí)遇到任何阻力，都會(huì)消耗能量。使用2 個(gè)排氣門而不是使用一個(gè)，就可以通過使廢氣經(jīng)過的孔變大而提高氣體的流動(dòng)性。

在普通發(fā)動(dòng)機(jī)中，一旦廢氣排出汽缸，它們最終將進(jìn)入排氣集管。在四缸或八缸的發(fā)動(dòng)機(jī)中，4 個(gè)汽缸共用一根集管。通過集管，廢氣將流入一條通往催化轉(zhuǎn)化器和消音器的管道。事實(shí)上，集管可能是背壓的重要來源，因?yàn)閬碜阅骋黄椎膹U氣會(huì)在集管中形成氣壓，而這將影響下一個(gè)汽缸使用該集管。

使用排氣集管的目的就是消除集管的背壓。不是讓所有汽缸都共享一個(gè)公共集管，而是每個(gè)汽缸都擁有自己的排氣管道。這些管道集中在一個(gè)較大的管中，稱為收集器。每個(gè)管道都進(jìn)行了剪切和彎曲，以便與其他管道等長(zhǎng)。這樣可確保到達(dá)收集器的各個(gè)汽缸的廢氣占據(jù)相同的空間，因此這些共享收集器的汽缸將不再產(chǎn)生背壓。