發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)總成包括什么

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汽油機(jī)總成由兩大機(jī)構(gòu)、五大系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體部件和一些附件組成，其中兩大機(jī)構(gòu)的五大系統(tǒng)分別指曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、起動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、供油系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是指氣門(mén)室蓋、氣缸體和油底殼。配件指空可調(diào)壓縮機(jī)、皮帶、機(jī)腳等。

1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)

曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要由活塞、活塞連桿、曲軸和飛輪組成。這種機(jī)構(gòu)的主要作用是改變機(jī)械零件的運(yùn)動(dòng)形式。

可燃混合物燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體并迅速膨脹，從而推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，曲軸可以將活塞的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。就像我們踩自行車(chē)的時(shí)候，我們的腿上下運(yùn)動(dòng)來(lái)蹬踏板，踏板把我們腿的上下運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)鏈條齒輪傳遞給車(chē)輪。

2.氣閥

配氣機(jī)構(gòu)主要由凸輪軸、氣門(mén)、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)油封等組成。它的主要作用是讓空氣體或混合氣在合適的時(shí)間進(jìn)入或排出氣缸。另外，通過(guò)改變氣門(mén)開(kāi)度，可以控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣體量。

氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉由凸輪軸控制，凸輪軸由曲軸通過(guò)正時(shí)鏈條驅(qū)動(dòng)。合適的傳動(dòng)比，進(jìn)氣活塞下移的同時(shí)進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟，將空氣體吸入氣缸；當(dāng)壓縮沖程活塞向上移動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，從而壓縮混合氣；做功時(shí)，進(jìn)排氣門(mén)關(guān)閉，膨脹的氣體只能向下推動(dòng)活塞；在排氣沖程中，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃燒后的廢氣被擠出氣缸。

3.啟動(dòng)系統(tǒng)。

起動(dòng)系統(tǒng)由起動(dòng)機(jī)、小齒輪和電磁控制機(jī)構(gòu)組成，主要作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。就像手扶拖拉機(jī)用手啟動(dòng)，但是發(fā)動(dòng)機(jī)用的是電機(jī)而不是手。

起動(dòng)系統(tǒng)的小齒輪可以在起動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上水平滑動(dòng)。通常，這個(gè)小齒輪是縮回的。當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙或按下點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，電磁機(jī)構(gòu)會(huì)將小齒輪推出，使其與飛輪嚙合；同時(shí)，起動(dòng)電機(jī)也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)我們松開(kāi)鑰匙或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，電磁機(jī)構(gòu)和起動(dòng)電機(jī)的電源就會(huì)被切斷，小齒輪就會(huì)在彈簧力的作用下縮回。

帶曲軸的起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速約為500轉(zhuǎn)/分。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，如果不松開(kāi)鑰匙或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)以每分鐘800-1000轉(zhuǎn)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)使起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，燒壞起動(dòng)機(jī)。

4.冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)主要由水泵、水箱、膨脹壺、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器、缸體水道和冷卻水組成。它有兩個(gè)作用，一是使發(fā)動(dòng)機(jī)在冷啟動(dòng)時(shí)快速達(dá)到工作溫度，二是防止發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)過(guò)熱。此外，空冷卻系統(tǒng)還負(fù)責(zé)空調(diào)和渦輪增壓器的冷卻。

水泵的作用是驅(qū)動(dòng)冷卻水在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)。有些發(fā)動(dòng)機(jī)可能由曲軸驅(qū)動(dòng)，有些可能由單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，有些甚至兩者都用。

水箱的作用是降低從發(fā)動(dòng)機(jī)流出的高溫冷卻水的溫度。一般由散熱能力好的鋁合金制成，散熱葉片密集。水箱安裝在車(chē)頭的中網(wǎng)里，這樣汽車(chē)啟動(dòng)后吹進(jìn)來(lái)的風(fēng)可以帶走熱量，散熱風(fēng)扇也會(huì)一起降溫。

膨脹鍋的作用是應(yīng)對(duì)冷卻液的膨脹和收縮。當(dāng)冷卻液變熱時(shí)，其體積會(huì)增大，使冷卻系統(tǒng)的管道無(wú)法容納。此時(shí)多余的冷卻液可以流向膨脹鍋儲(chǔ)存。冷卻液變冷，體積又會(huì)變小，冷卻系統(tǒng)的冷卻液可能不夠用。此時(shí)膨脹鍋可以補(bǔ)充冷卻液。

恒溫器的作用是控制冷卻水的循環(huán)。所謂小循環(huán)是指冷卻液只在氣缸內(nèi)流動(dòng)而不在水箱內(nèi)流動(dòng)，而大循環(huán)是指冷卻水從氣缸流到水箱，冷卻后再流回氣缸。小循環(huán)可以減少熱量損失，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)在冷啟動(dòng)時(shí)快速達(dá)到工作溫度；大循環(huán)可以帶走熱量，發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生大量熱量。如果這些熱量不能及時(shí)散發(fā)，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸。

(小循環(huán))

(大周期)

5.點(diǎn)火系統(tǒng)

現(xiàn)在的點(diǎn)火系統(tǒng)基本都是電控點(diǎn)火，所以結(jié)構(gòu)會(huì)比較簡(jiǎn)單，只由火花塞、高壓點(diǎn)火線圈和ECU組成。點(diǎn)火系統(tǒng)的功能是在合適的時(shí)間產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的電火花來(lái)點(diǎn)燃混合氣。

雖然電子點(diǎn)火的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了，但其工作原理卻比以前的分電器復(fù)雜。每次點(diǎn)火前，ECU必須讀取水溫傳感器、氧傳感器、車(chē)速傳感器、凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器等的數(shù)據(jù)。計(jì)算后，將其代入ECU中編寫(xiě)的模型，最終確定點(diǎn)火時(shí)間。但這么復(fù)雜的原理，卻能讓發(fā)動(dòng)機(jī)更加精準(zhǔn)可控，對(duì)提高動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性有很大幫助。

計(jì)算點(diǎn)火時(shí)間后，需要產(chǎn)生足夠強(qiáng)的電火花來(lái)點(diǎn)燃混合物?；鸹ㄈ麅蓸O之間有一定的空間隙，需要將電壓提升到8 kV左右才能擊穿，達(dá)到12000伏左右即可點(diǎn)燃混合氣。

6.燃料供應(yīng)系統(tǒng)

燃油供給系統(tǒng)主要由油箱、機(jī)油泵、汽油濾清器、燃油軌、噴油器、壓力調(diào)節(jié)器等組成。它的作用是將燃油從油箱輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)，并注入氣缸。

燃油需要適當(dāng)進(jìn)入氣缸，不多不少，并與空氣體充分混合。控制噴油正時(shí)和噴油量并不困難。用ECU控制噴油器的開(kāi)關(guān)就行了。當(dāng)然，ECU還需要收集大量的數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，才能得到最佳的噴油時(shí)機(jī)。

但是，很難將燃料與空氣體充分混合。當(dāng)一個(gè)氣缸空轉(zhuǎn)時(shí)，每分鐘需要噴射400次，相當(dāng)于每0.15秒噴射一次。要在這么短的時(shí)間內(nèi)讓兩者充分混合，就需要提高噴射壓力，讓燃油更好地霧化。同時(shí)，活塞頂部和燃燒室形狀的設(shè)計(jì)使得吸入氣缸的空氣體能夠產(chǎn)生渦流并與燃油混合。

7.潤(rùn)滑系統(tǒng)

潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由機(jī)油、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、油底殼、油路等組成。其主要作用是潤(rùn)滑凸輪軸、活塞、曲軸等零件，還能起到冷卻、防銹、清洗、密封、減震、抗磨的作用。

機(jī)油泵通常由曲軸驅(qū)動(dòng)，這樣潤(rùn)滑系統(tǒng)可以與發(fā)動(dòng)機(jī)同步工作。機(jī)油泵會(huì)把機(jī)油通過(guò)油路輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)所有需要潤(rùn)滑的地方，相當(dāng)于說(shuō)機(jī)油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部循環(huán)，這樣可以帶走發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的一部分熱量，同時(shí)也可以帶走零件磨損產(chǎn)生的碎屑，從而保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。

8.車(chē)身部件

主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體、缸蓋、油底殼等附件，是發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械部件。部件可以配合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，在一些特殊情況下可以打開(kāi)。

以上是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和組成，有些附件的功能和作用比較簡(jiǎn)單，這里就不贅述了。