发动机是汽车的心脏,其工作原理和结构复杂而精密。本文系统地介绍了发动机的基础知识,包括曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统、进气系统和排气系统等。通过图解的方式,详细阐述了各部件的组成、作用和工作原理。同时,还介绍了可变气门正时、可变气门升程和二次空气喷射系统等先进技术。通过阅读本文,可以全面了解发动机的构造和工作原理,为汽车维修和保养提供参考。发动机由两大机构和五大系统组成,曲柄连杆机构包括机体组、曲轴飞轮组和活塞连杆组,负责将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。配气机构包括气门组和气门传动组,控制气门的开启和关闭,实现进气和排气。燃油供给系统由燃油箱、燃油泵、喷油器等组成,负责将燃油输送到气缸中。冷却系统包括水泵、散热器、节温器等,通过循环冷却液来降低发动机温度。润滑系统由机油泵、机油滤清器等组成,为发动机各部件提供润滑。启动系统包括起动机、起动开关等,用于启动发动机。进气系统包括空气滤清器、涡轮增压器等,保证进入发动机的空气清洁。排气系统包括排气歧管、三元催化器等,将废气排出并减少污染。此外,文中还介绍了可变气门正时、可变气门升程和二次空气喷射系统等先进技术。可变气门正时技术可以改变气门的开启和关闭时间,提高发动机性能和燃油经济性。可变气门升程技术可以改变气门的开启程度,提高进气效率。二次空气喷射系统可以在排气过程中向排气管中注入新鲜空气,降低污染物排放。通过本文的介绍,读者可以全面了解发动机的构造和工作原理,为汽车维修和保养提供参考。同时,文中还提供了一些实用的汽修技巧和案例,帮助读者解决实际问题。总之,本文内容丰富、权威,适合广大汽车爱好者和专业人士阅读。发动机作为汽车的心脏,其工作原理和结构复杂而精密。本文系统地介绍了发动机的基础知识,包括曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统、进气系统和排气系统等。通过图解的方式,详细阐述了各部件的组成、作用和工作原理。同时,还介绍了可变气门正时、可变气门升程和二次空气喷射系统等先进技术。通过阅读本文,可以全面了解发动机的构造和工作原理,为汽车维修和保养提供参考。
发动机原理
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汽油发动机原理
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柴油发动机工作原理
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这次,比较系统地整理了发动机的基础知识,如果您能仔细读完,相信您一定会有所收获。
首先,让我们看一幅发动机总图。
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发动机由两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和五大系统(燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统)组成。下面我们开始图解:
一、曲柄连杆机构
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曲柄连杆机构包括机体组、曲轴飞轮组和活塞杆组
1.机体组
机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩以及主轴承盖等组成。
气缸体发动机的主体,将各个气缸和曲轴箱连为一体,是安装曲轴、活塞以及其他零部件和附件的骨架。
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按照气缸体的排列方式可分为气缸体有直列、V形和水平对置三种形式。
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气缸盖气缸盖的作用是密封气缸,与活塞共同形成燃烧室,承受高温高压燃气压力,也是配气机构的载体。
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气缸垫又称气缸衬垫,位于气缸盖与气缸体之间,其作用是保证良好的密封性,防止气缸漏气和水套漏水等。
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油底壳油底壳是曲轴箱的下半部,又称为下曲轴箱。其作用是密闭曲轴箱作为储油的外壳,防止杂质的进入。
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气缸盖罩位于发动机上部,是盖在气缸盖上的罩壳,起到密封的作用,防止杂质的进入。
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2.曲轴飞轮组
曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、曲轴带轮与正时齿轮等组成,安装在气缸体上面。
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曲轴承受来自连杆的力,将活塞的上下运动转变为曲轴的旋转运动并输出。
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飞轮安装在发动机后方,拥有一定的重量,有储能的作用。也是离合器的安装部件,其上的齿圈为带动发动机运转的齿圈。
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曲轴带轮带动其他发动机附件的动力来源,依靠传动带将动力传递给发电机、水泵、压缩机、方向助力泵等。其上有缓冲减振装置,是为了减少因发动机工作时产生的冲击振动。
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曲轴正时齿轮将动力传给凸轮轴的正时齿轮,使发动机能稳定运转。
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3.活塞连杆组
活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦和连杆瓦盖等组成。
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活塞发动机气缸中往复运动的机件。活塞顶部是组成燃烧室的主要部分。
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活塞环嵌入活塞槽沟内部的金属环,分为气环和油环。
活塞销用来连接活塞和连杆,把活塞承受的气体作用力传给连杆。
连杆连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
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连杆轴瓦安装在连杆和曲轴的连接部位,起耐磨、连接、支撑、传动作用,瓦壁上设有过油孔。
连杆瓦盖其上安装有连杆轴瓦,通过连杆螺栓将连杆固定在曲轴上。
连杆螺栓起到锁死连杆瓦盖与连杆的作用。
二、配气机构
配气机构包括气门组与气门传动组。
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1.气门组
气门组主要由气门、气门导管、气门油封、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等组成。
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气门密封燃烧室,控制发动机内燃料的输入与废气的排出,分为进气门与排气门。
气门导管发动机气门的导向装置,安装在气缸盖上面。
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气门油封用于发动机气门导杆的密封,防止机油进入进排气管,造成机油的流失。
气门弹簧保证气门及时落座并紧密贴合,防止气门在发动机振动时发生跳动,破坏其密封性。
气门弹簧座有上座与下座之分,主要作用是将气门弹簧的张力施加给气门机构,保证气门和气门座气密性的良好。
气门锁夹为了使气门在气门弹簧的作用下回位,就需要气门锁夹卡住气门。
2.气门传动组
气门传动组主要由凸轮轴、气门挺柱、气门顶杯、气门摇臂、摇臂轴、凸轮轴正时齿轮、气门推杆等组成。
凸轮轴其上有凸轮,控制气门的开启和闭合动作。
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1—螺栓2—垫圈3—正时齿轮4—止推凸缘5—凸缘座6—凸轮轴衬套7—凸轮轴
8—驱动汽油泵的偏心轮9—驱动分电器的螺旋齿轮10—凸轮轴轴颈11—凸轮
气门挺柱解决了因有气门间隙而产生的冲击及噪音问题,由机油油压控制。
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气门顶杯:安装在气门顶端,同样的可自调气门间隙(油压控制),也有减少气门磨损的作用。
气门摇臂传递来自凸轮轴的力,控制气门的开合。
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1—液力挺柱2—导槽3—凸轮轴4—浮动式摇臂5—气门
摇臂轴安装气门摇臂,摇臂围绕其转动。
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凸轮轴正时齿轮将来自曲轴正时齿轮的作用力通过传动带(或链条)带动凸轮轴正时齿轮,将动力传递给凸轮轴,控制气门的正常开合。
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气门推杆将来自凸轮轴的力传递给摇臂(用于凸轮轴中置与凸轮轴下置)
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三、燃油供给系统
燃油喷射系统由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油分配器、喷油器、油压调节器、燃油蒸汽回收装置等组成。
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燃油箱用户来储存燃油。
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燃油泵连续不断的把燃油从油箱吸出,给燃油系统提供规定压力和流量的燃油系统装置。
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燃油滤清器过滤燃油中的杂质。
燃油油轨安装喷油器并将高压燃油输送给各个喷油嘴。
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喷油器将燃油雾化后喷入各个气缸。
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油压调节器通过真空控制,调节燃油压力。
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四、冷却系统
冷却系统包括水泵、散热器、膨胀水箱、冷却水管、冷却液、节温器、冷却液温度传感器、冷却风扇、液位传感器、冷却液温度报警灯与冷却液温度表等。
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水泵安装于发动机上,使系统内的水能完成循环工作。
散热器在冷却风扇的配合下,对发动机进行降温。
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冷却水管冷却液循环以及连接各部件的载体。
节温器控制汽车冷却系统的大、小循环,节温器开启时进行大循环。
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常温下石蜡呈固态,主阀门全关,封闭了通往散热器的水路;副阀门全开,来自发动机缸盖出水口的冷却水,经水泵又流回气缸体水套中,进行小循环。
当发动机水温升高时,石蜡逐渐变成液态,体积随之增大,迫使橡胶管收缩,对中心杆产生向上的推力。在中心杆的反推力作用下,主阀门逐渐开启,副阀门逐渐关闭;当发动机水温达到80℃以上时,阀门全开,副阀门全关,来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器,而进行大循环。
当发动机的冷却水温在70~80℃范围内,主阀门和副阀门均处于半开闭状态,此时一部分水进行大循环,而另一部分水进行小循环。
冷却液温度传感器用来监测当前冷却液的温度,以判断当前发动机散热是否正常。
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冷却风扇对冷却液进行降温。
液位传感器监测膨胀水箱里冷却液的多少,提示驾驶人是否需要添加。
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冷却液温度表显示当前冷却液温度信号,用来显示当前冷却液温度是否正常。
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冷却液温度警告灯在发生故障时点亮,提示驾驶人当前冷却系统存在故障。
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冷却液散热介质,具有防冻、防沸、防锈蚀作用。
五、润滑系统
润滑系统包括机油泵、集滤器、机油滤清器、机油压力开关和机油压力指示灯等。
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机油泵施加压力机油,以进行各部位的润滑。
集滤器也叫机油粗滤,过滤机油中一些比较大的杂质。
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机油滤清器也叫机油细滤,进一步过滤机油中的杂质。
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机油压力开关
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机油压力指示灯若机油压力不正常时点亮,以提示驾驶人该系统存在故障。
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六、启动系统
起动系统包括起动机、起动开关和起动继电器等。
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起动机将蓄电池的电能转换成机械能,启动发动机。
起动开关控制起动机是否工作。
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起动继电器保护线路和点火开关。
七、进气系统
进气系统主要包括空气滤清器总成、涡轮增压器、中冷器、进气歧管、进气管总成、空气流量传感器和节气门总成等。
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空气滤清器过滤空气中的杂质,保证进入发动机参与燃烧的空气的干净。
涡轮增压器提高进气压力,保证进气量。
中冷器降低进气的温度,保证更多的进气量。
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进气歧管
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进气管进气连接传输管道。
空气流量传感器将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元,作为决定喷油时刻的基本信号之一。
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节气门控制并监测进气量的多少,间接控制喷油量。
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八、排气系统
排气系统包括排气歧管、三元催化器、消声器和排气管。
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排气歧管与发动机气缸体相连,将各缸排出的废气汇合导入排气总管。
三元催化转化器安装在汽车排气系统中的净化装置,减少了污染的排放,使尾气排放达标。
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消声器降低发动机的排气噪声,并使高温废气能安全有效的排出。
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排气管排放汽车废气的管道,同时也连接着各排气部件。
补充一、可变气门正时
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补充二、可变气门升程
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补充三、二次空气喷射系统
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