發(fā)動機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)，發(fā)動機(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)、起動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、供油系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)缸體是指氣門室蓋、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)動形式。

可燃混合物燃燒時會產(chǎn)生氣體并迅速膨脹，從而推動活塞向下運(yùn)動，曲軸可以將活塞的垂直運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。就像我們踩自行車的時候，我們的腿上下運(yùn)動來蹬踏板，踏板把我們腿的上下運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，然后通過鏈條齒輪傳遞給車輪。

2.氣閥

配氣機(jī)構(gòu)主要由凸輪軸、氣門、氣門彈簧、氣門油封等組成。它的主要作用是讓空氣體或混合氣在合適的時間進(jìn)入或排出氣缸。另外，通過改變氣門開度，可以控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣體量。

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

3.啟動系統(tǒng)。

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

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

帶曲軸的起動機(jī)轉(zhuǎn)速約為500轉(zhuǎn)/分。發(fā)動機(jī)起動后，如果不松開鑰匙或點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動機(jī)以每分鐘800-1000轉(zhuǎn)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，會使起動機(jī)轉(zhuǎn)動，燒壞起動機(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。它有兩個作用，一是使發(fā)動機(jī)在冷啟動時快速達(dá)到工作溫度，二是防止發(fā)動機(jī)在正常工作時過熱。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)動冷卻水在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)。有些發(fā)動機(jī)可能由曲軸驅(qū)動，有些可能由單個發(fā)動機(jī)驅(qū)動，有些甚至兩者都用。

水箱的作用是降低從發(fā)動機(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。水箱安裝在車頭的中網(wǎng)里，這樣汽車啟動后吹進(jìn)來的風(fēng)可以帶走熱量，散熱風(fēng)扇也會一起降溫。

膨脹鍋的作用是應(yīng)對冷卻液的膨脹和收縮。當(dāng)冷卻液變熱時，其體積會增大，使冷卻系統(tǒng)的管道無法容納。此時多余的冷卻液可以流向膨脹鍋儲存。冷卻液變冷，體積又會變小，冷卻系統(tǒng)的冷卻液可能不夠用。此時膨脹鍋可以補(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)流動而不在水箱內(nèi)流動，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)動機(jī)在冷啟動時快速達(dá)到工作溫度；大循環(huán)可以帶走熱量，發(fā)動機(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散發(fā)，就會導(dǎo)致發(fā)動機(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)會比較簡單，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間產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的電火花來點(diǎn)燃混合氣。

雖然電子點(diǎn)火的結(jié)構(gòu)變得簡單了，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)。計算后，將其代入ECU中編寫的模型，最終確定點(diǎn)火時間。但這么復(fù)雜的原理，卻能讓發(fā)動機(jī)更加精準(zhǔn)可控，對提高動力和燃油經(jīng)濟(jì)性有很大幫助。

計算點(diǎn)火時間后，需要產(chǎn)生足夠強(qiáng)的電火花來點(diǎn)燃混合物。火花塞兩極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。控制噴油正時和噴油量并不困難。用ECU控制噴油器的開關(guān)就行了。當(dāng)然，ECU還需要收集大量的數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算，才能得到最佳的噴油時機(jī)。

但是，很難將燃料與空氣體充分混合。當(dāng)一個氣缸空轉(zhuǎn)時，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，活塞頂部和燃燒室形狀的設(shè)計使得吸入氣缸的空氣體能夠產(chǎn)生渦流并與燃油混合。

7.潤滑系統(tǒng)

潤滑系統(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，這樣潤滑系統(tǒng)可以與發(fā)動機(jī)同步工作。機(jī)油泵會把機(jī)油通過油路輸送到發(fā)動機(jī)所有需要潤滑的地方，相當(dāng)于說機(jī)油在發(fā)動機(jī)內(nèi)部循環(huán)，這樣可以帶走發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的一部分熱量，同時也可以帶走零件磨損產(chǎn)生的碎屑，從而保護(hù)發(fā)動機(jī)。

8.車身部件

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

以上是一臺發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和組成，有些附件的功能和作用比較簡單，這里就不贅述了。