说说汽车发动机的总体构造

文章来源:老侯解车 发布时间:2021-09-10
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今天我们来说说发动机的总体构造。

前面我们说了发动机的一些基本知识,今天我们来说说发动机的总体构造。

汽车发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂能量转换机器,可以将燃料中蕴藏的化学能转化为热能,并转化为机械能对外输出。这个能量转化的过程,需要由一整套的机械结构来完成,这套结构就是发动机构造。虽然不同的发动机具体的结构有所不同,但是基本结构都是一样的,都可以分为两大机构和五大系统,即曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。

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需要说明的是:汽车发动机已经发明了一百多年了,随着社会整体科技的发展,发动机在制造技术上不断进步,在性能和效率等方面有了极大的提高,但是发动机的基本结构和工作原理并没有变化。即使是现在最先进的汽车发动机,结构与原理与最初的汽车发动机也是相同的。在这方面,西方国家其实是远远地走在了我们的前面。你可以查查历史,当西方国家发明发动机、发明汽车的时候,我们国家在做什么呢?所以,我们要正视这种差距,不要盲目地自嗨。国产汽车这些年虽然进步很大,但是还没到与国际大品牌车企叫板的程度。

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下面我们就来说说汽车发动机的总体构造。

1、曲柄连杆机构:曲柄连杆机构可以将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动,并经发动机的动力对外输出。它是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件,是发动机中最大、最重要的运动机构,也是发动机的基础,由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。

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2、配气机构:配气机构是由气门组件、气门驱动组件以及凸轮轴等零部件组成的,它的作用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,从而实现发动机换气过程。

配气机构是发动机上最复杂的机构,零部件最多。为了把尽可能多的的空气送入发动机,采用了很多新技术,比如可变气门正时与升程技术、单缸多气门技术、进气增压技术,等等。这些年来发动机技术的进步,主要就是配气机构的进步,很多所谓技术先进的发动机,主要是在配气机构上技术更先进。

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3、燃料供给系统:燃料供给系统是发动机的“生命线”,它的作用是根据发动机工作状况的需求,以一定方式配制出一定数量和浓度的混合气,定时、定量的送入气缸燃烧做功,并将燃烧后的废气从气缸内排出。它又可以分为燃油供给和空气供给两大部分,燃油供给由油箱、油管、油泵、喷油器等组成,空气供给由进气管、空气滤清器、节气门、进气歧管、排气歧管、排气管、消音器等组成。

现代汽车的燃料供给系统相当复杂,大多采用电控燃油喷射系统,可燃混合气的浓度控制得更加精准,燃烧更加完全,尾气中有害气体的含量也更低。常见的燃油喷射系统有缸外喷射、缸内直喷、混合喷射,现在越来越多的车型采用了缸内直喷的方式,主要目的是可以降低尾气污染。

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4、润滑系统:润滑系统的作用把清洁的润滑油输送到相对运动的零件表面,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损,并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系统由润滑油、油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成,其中润滑油是润滑系统的工作介质,就是我们俗称的机油,它的性能直接决定润滑系统的工作状态。此外,现在汽车的润滑系统还兼有驱动可变气门正时、液压气门挺杆、正时链条张紧器等装置。

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5、冷却系统:发动机在工作时,燃料燃烧会释放出大量的热,这些热能只有一小部分转化为了机械能,其它大部分的热能都要散发出去,以保证零部件的正常配合间隙。冷却系统的作用就是将受热零件吸收的热量及时散发到汽车周围的空气中,以保证发动机在最适宜的温度下工作。发动机冷却系统大致可以分为水冷和风冷两大类,以水冷最为常见。水冷发动机的冷却系由冷却液、水箱、水泵、水管、冷却水道、节温器、风扇等组成。

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6、点火系统:

在汽油机中,气缸内的可燃混合气虽然被压缩升温,但是还不能自行燃烧,必须依靠电火花点燃。为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内,由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成的点火系统,在指定的时刻使火花塞产生火花放电,即将压缩后的可燃混合气点燃做功。现代汽车通常使用单缸独立点火系统,即每一个气缸都有一个点火线圈和火花塞,这样的系统点火时刻控制得更精准,电火花能量更大,发动机燃烧状态更好。而柴油机是压燃式的,所以没有点火系统。

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7、起动系统:地球究竟是如何动起来的?最开始让地球转起来的力是谁给的?这个问题困扰了牛顿一辈子,最终不得不求助于神学。在汽车上,发动机是如何转起来的,同样也是一门高深的学问。让发动机曲轴在外力作用下开始转动,然后压缩可燃混合气点火做功,直到发动机开始自动地怠速运转,这一整套过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,就称为发动机的起动系统。发动机启动系统一般由蓄电池、点火开关、启动继电器、起动机、电线等装置组成。现代汽车起动机的控制十分复杂,有多个传感器控制它的运转,只要有一个不符合启动条件,就无法启动发动机。

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以上就是发动机的总体构造。这些机构和系统在发动机工作过程中,互相协调配合,让发动机平稳、顺畅地运行。


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