簡單介紹汽車發(fā)動機的基本組成及其功能

發(fā)動機是一個能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它關(guān)系著汽車的動力性、經(jīng)濟性、環(huán)保性，它是汽車的心臟，汽車之所以能夠行走全靠它。發(fā)動機將汽油或者天然氣的熱能，在密封氣缸中點燃，通過產(chǎn)生的氣體推動活塞做功，進而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，這是發(fā)動機最基本的工作原理。發(fā)動機的所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換服務(wù)的，至今發(fā)動機已經(jīng)伴隨汽車有了100多年的歷史。在這期間發(fā)動機的設(shè)計、制造、性能、控制等方面都有了很大的提高，但是它的基本原理還是一樣的。本文簡單介紹了汽車發(fā)動機的基本組成及各自的功能。

發(fā)動機的設(shè)計者們不斷將最新科技融入到發(fā)動機中，將發(fā)動機變成一個復(fù)雜的機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)在發(fā)動機的性能已經(jīng)達到近乎完善的程度，世界各地的汽車制造商都將發(fā)動機的性能作為一個競爭亮點。現(xiàn)在的汽車發(fā)動機除了注重汽車動力的體現(xiàn)外，還更加注重能源消耗、尾氣排放等與環(huán)保相關(guān)的方面，為的是使人們在悠閑享受汽車文化的同時也能保護環(huán)境、節(jié)約資源。

汽車發(fā)動機的基本組成

總體構(gòu)造

由于發(fā)動機的工作原理相似，基本結(jié)構(gòu)也就大同小異。汽油發(fā)動機通常是兩大機構(gòu)五大系統(tǒng)組成，柴油發(fā)動機通常是由兩大機構(gòu)四大系統(tǒng)組成(無點火系)。

發(fā)動機總成

曲柄連桿機構(gòu)——實現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換的核心，也是發(fā)動機的裝配基礎(chǔ)。

配氣機構(gòu)——保證氣缸適時換氣。

燃料系——控制每循環(huán)投入氣缸燃油的數(shù)量，以調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出功率和轉(zhuǎn)速。

冷卻系——控制發(fā)動機的正常工作溫度。

潤滑系——減少摩擦力，延長發(fā)動機的使用壽命。

點火系——適時地向汽油發(fā)動機提供電火花(柴油發(fā)動機無點火系)

起動系——使曲軸旋轉(zhuǎn)完成發(fā)動機起動過程。

配氣機構(gòu)

配氣機構(gòu)的作用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求，及時地開啟和關(guān)閉進、排氣門，使可燃混合氣(汽油發(fā)動機)或新鮮空氣(柴油發(fā)動機)進入氣缸，并將廢氣排入大氣。

四沖程發(fā)動機廣泛采用氣門凸輪式配氣機構(gòu)，它由氣門組和氣門傳動組兩部分組成。按其傳動方式不同，可分為正時齒輪傳動式和鏈條傳動式兩種;按凸輪軸的位置不同，可分為下置不同，可分為下置凸輪軸式、中置凸輪軸式和上置凸輪軸式。

下置凸輪軸式配氣機構(gòu)，它的工作過程是：發(fā)動機工作時，曲軸通過一對互相嚙合的正時齒輪帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)凸輪的凸尖上升到最高位置時氣門開度最大。當(dāng)凸輪的凸尖向下運動時，由于氣門彈簧的彈力作用，氣門及其傳動機件恢復(fù)原位，將氣道關(guān)閉。與下置凸輪軸式配氣機構(gòu)相比，中置和上置凸輪軸式配氣機構(gòu)因曲軸與凸輪軸距離較大，故多為正時鏈條或正時帶傳動。中置凸輪軸式省去了推桿;上置凸輪軸式省去了挺桿及推桿，

主要機件

1、氣門組

氣門組一般由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門油封、氣門彈簧和氣門鎖片等組成。

(1)氣門氣門分為進氣門和排氣門兩種，其作用是分別用來關(guān)閉進、排氣道。氣門由頭部和桿部組成，頭部制成錐形，與氣門座的錐面配合。頭部錐角，一般為45°。同一臺發(fā)動機的進氣門頭部直徑大于排氣門頭部直徑，以提高發(fā)動機的充氣量。氣門桿部為圓柱形，與氣門導(dǎo)管內(nèi)孔配合，桿的端部制有環(huán)槽，用來安裝氣門彈簧座鎖片。

(2)氣門座 氣門座用來保證氣門密封，并將氣門頭部的熱量傳給氣缸蓋。氣門座一般用特種合金制成環(huán)狀，緊密地鑲在氣缸蓋上。

(3)氣門導(dǎo)管 氣門導(dǎo)管用來引導(dǎo)氣門作往復(fù)直線運動，保證氣門與氣門座閉合位置正確。為防止氣缸蓋上潤滑油從氣門與氣門導(dǎo)管之間的間隙進入燃燒室，氣門導(dǎo)管上端裝有氣門油封。

(4)氣門彈簧 氣門彈簧是圓柱形螺旋彈簧，它可使氣門迅速關(guān)閉，并使氣門頭部與氣門座相互壓緊，保證密封。

2、氣門傳動組

氣門傳動組的作用是按照發(fā)動機的工作順序，適時地開啟和關(guān)閉氣門，并保證氣門有足夠的開度。

(1)凸輪軸凸輪軸用于控制氣門開閉，并驅(qū)動汽油泵、機油泵和分電器等機件工作。凸輪軸上制有進氣凸輪、排氣凸輪、軸頸、驅(qū)動機油泵及分電器的齒輪、推動汽油泵搖臂的偏心輪等，進氣和排氣凸輪是凸輪軸的重要組成部分，它們在凸輪軸上的排列順序由進、排氣道的布置來決定。

(2)正時齒輪及正時鏈條或正時帶輪 曲軸與凸輪軸的傳動通常是由正時齒輪、正時鏈條或正時傳動帶來完成的，如CA6102、BJ492Q型發(fā)動機為正時齒輪傳動;北京切諾基汽車發(fā)動機為正時鏈條傳動;上海桑塔納汽車發(fā)動機為正時帶傳動。

四沖程發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，凸輪軸應(yīng)旋轉(zhuǎn)應(yīng)一周，使進、排氣門各開、閉一次，并且氣門開閉時機須與各缸工作循環(huán)的需要相適應(yīng)。因此，無論是齒輪傳動還是鏈條傳動，都必須按照規(guī)定的記號裝配，其記號一般為輪齒部位的凹坑。

(3)氣門挺桿 挺桿的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門。挺桿的類型有菌型、筒形非液壓式、筒形液壓式等，筒形液壓式等，筒形液壓式挺桿無氣門間隙，可以減少發(fā)動機的噪聲，但精度要求嚴、成本高，多應(yīng)用于高級轎車發(fā)動機。

(4)氣門推桿 其作用是將挺桿的推力傳給搖臂，驅(qū)動氣門開啟。推桿的上、下端頭經(jīng)熱處理并拋磨，以提高耐磨性;桿身有實心和空心兩種。

(5)搖臂及搖臂軸總成 其作用是改變推桿(下置凸輪軸式)、挺桿(中置凸輪軸式)或凸輪(上置凸輪軸式)的推力方向，使氣門開啟。搖臂軸總成固定在氣缸蓋上部，主要由搖臂、搖臂

軸支座等組成，搖臂制成兩臂不等長，這樣使挺桿、推桿以較小的升程就能獲得氣門較大的開度。搖臂長臂一端與氣門桿相對應(yīng)，短臂一端裝有調(diào)整螺釘及螺母，用來調(diào)整氣門腳間隙。搖臂軸為空心軸，與搖臂軸支座、搖臂有貫通的潤滑油道，以潤滑配氣機構(gòu)部分的摩擦表面。

曲柄連桿機構(gòu)

曲柄兩桿機構(gòu)在做功行程時，將燃料燃燒以后產(chǎn)生的氣體壓力，經(jīng)過活塞、連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩;然后，利用飛輪的慣性完成進氣、壓縮、排氣3個輔助行程。曲柄連桿機構(gòu)氣缸曲軸箱組、活塞連桿組和曲軸飛輪組3部分組成。

1、氣缸體和曲軸箱

氣缸體和曲軸箱通常鑄成一體，統(tǒng)稱為氣缸體，它是發(fā)動機的外殼及裝配基礎(chǔ)，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或鋁合金制成，其結(jié)構(gòu)形式有直列型、V型、對置型3種。直列六缸發(fā)動機的氣缸體。該發(fā)動機為直列六缸水冷式汽油發(fā)動機。氣缸體內(nèi)呈圓柱形的空間稱為氣缸，氣缸表面稱為氣缸壁。

氣缸是氣體交換、燃燒的場所，也是活塞運動的軌道。為保證活塞與氣缸的密封及減少磨損，氣缸壁應(yīng)具有有效較高的加工精度和較低的表面粗糙度。為了使氣缸在工作時的熱量得到散發(fā)，在氣缸體、氣缸套機體之間制有能夠容納冷卻液的夾層空腔，稱為水套。

在氣缸體的下部有7道主軸承座，用于安裝曲軸飛輪組。氣缸體的側(cè)面設(shè)有挺桿室，用于安裝氣門傳動機件。氣缸體的上平面安裝氣缸蓋，下平面安裝機油盤，前端面安裝正時齒輪蓋，均加有襯墊并用螺栓緊固密封。氣缸體的后端面安裝飛輪殼。

為了增強缸體的耐磨性，延長氣缸體的使用壽命，氣缸體內(nèi)大都鑲有氣缸套。氣缸套分為干式和濕示兩種。干式氣缸套不與冷卻液接觸，為防止缸套向下竄動，可在上(下)止口限位。濕式缸套外表面直接與冷卻液接觸，為防止漏冷卻液，缸套下止口處裝有1～3個橡膠密封圈。

2、機油盤

機油盤的作用是儲存潤滑油，故俗稱油底殼。它一般采用薄壁鋼板沖壓而成，內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板以防止?jié)櫥瓦^分激蕩，底部設(shè)有放油塞以便更換潤滑油。

3、氣缸墊

氣缸墊俗稱氣缸床，安裝在氣缸蓋與氣缸體之間，其作用是密封氣缸體與氣缸蓋的結(jié)合平面，以防止漏氣、漏冷卻液及漏油。氣缸墊多采用石棉板材料制成，有些用石棉板兩面包銅皮或鐵皮制成，有些用中間鋼片兩面貼適合應(yīng)性好的乳膠石棉板制成。燃燒室孔采用雙層或單層金屬包邊，以防燃燒氣體沖壞石棉層。

4、氣缸蓋

氣缸蓋的主要作用是封閉氣缸上部，并與活塞頂構(gòu)成燃燒室。氣缸蓋上有燃燒室、水套、火花塞座孔(柴油發(fā)動機有噴油器安裝孔)、進排氣道、氣門座、氣門導(dǎo)管座孔等。上部裝有搖臂軸總成，用氣缸蓋罩封閉，結(jié)合面間裝有密封點墊。

汽油發(fā)動機氣缸蓋一般是整體的，但也有例外，如EQ6100—1型發(fā)動機就是兩個氣缸蓋。氣缸直徑較大的柴油發(fā)動機采用一缸一蓋或二缸一蓋，最多不超過三缸一蓋，以防止氣缸蓋變形。

點火系統(tǒng)

組成：傳統(tǒng)式由蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、斷電器、火花塞等組成。普通式和傳統(tǒng)式點火系統(tǒng)類似，只是用電子元件取代了斷電器。電子點火式全部是全電子點火系統(tǒng)，完全取消了機械裝置，由電子系統(tǒng)控制點火時刻，包括蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、火花塞和電子控制系統(tǒng)等。

功能：在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系。

燃料供給系統(tǒng)

作用

汽油發(fā)動機燃料系的作用是根據(jù)發(fā)動機不同工作情況的需要，將純凈的空氣和汽油配制成適當(dāng)比例的可燃混合氣，送入各個氣缸進行燃燒后所產(chǎn)生的廢氣排入大氣中。

基本組成

化油器式燃料系的基本組成，它可分為汽油供給裝置(包括汽油箱、汽油濾清器、汽油泵)、空氣供給裝置(包括空氣濾清器、進氣消聲器、冷暖風(fēng)轉(zhuǎn)換機構(gòu)等)、混合氣形成裝置(化油器)、進氣和排氣裝置(包括進氣支管、排氣支管和消聲器)。

冷卻系統(tǒng)

組成：水冷式由水套、水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫器等組成。風(fēng)冷式由風(fēng)扇和散熱片等組成。

功能：冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。

潤滑系統(tǒng)

組成：由機油泵、集濾器、限壓閥、油道、機油濾清器等組成。

功能：潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。

起動系統(tǒng)

組成：由起動機及其附屬裝置組成。

功能：要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。

汽車發(fā)動機的基本組成有哪些呢?以上就是小編對此的相關(guān)介紹，相信各位讀者朋友對汽車發(fā)動機都有了更深的了解吧。汽車發(fā)動機還需要定期保養(yǎng)，比如使用適當(dāng)質(zhì)量等級的潤滑油、定期更換機油及濾芯 、保持曲軸箱通風(fēng)良好、定期清洗曲軸箱等等，這樣才能增加發(fā)動機的使用壽命。