發(fā)動機主要部件
[車訊網(wǎng) 新聞中心] 發(fā)動機由眾多部件構(gòu)成,簡單了解一些其中的知識,或許對日常使用、保養(yǎng)汽車有些輔助作用。因為,這里講的每個零部件,如果有問題的話,都伴隨著一些常見的故障?!净仡櫳弦惶谜n:按需分配的進氣】 單就四沖程汽油發(fā)動機來說,它由下列部件構(gòu)成: 機體與曲軸連桿機構(gòu):氣缸體、缸蓋、活塞、連桿、曲軸、飛輪,等等。 配氣機構(gòu):氣門組、氣門傳動組、凸輪軸,等等。 冷卻系:水泵、水箱、風扇、節(jié)溫器,等等。 潤滑系:機油泵、機油集濾器、機油濾清器、機油尺,等等。 燃料系:油箱、汽油泵、汽油濾芯、空氣濾清器、噴油嘴,等等。 點火系:高壓線圈、分電器、火花塞、高壓線,等等。 上圖是一臺四缸汽油機的側(cè)面剖析圖。在這些零部件中,活塞環(huán)有問題會造成燒機油,節(jié)問題有問題會造成水溫上升緩慢,點火系統(tǒng)有問題會造成缺缸,循環(huán)系統(tǒng)有問題會造成水溫太高,等等,諸如此類。
活塞在氣缸內(nèi)上下運動,完成吸進混合氣(缸內(nèi)直噴發(fā)動機只吸入空氣)、壓縮混合氣、承受混合氣點燃后的爆發(fā)力和排出混合氣四項工作任務。它的頂面,要承受高溫和高壓,把這壓力傳遞給下面的連桿,通過連桿傳遞給曲軸,發(fā)動機就旋轉(zhuǎn)起來了?;钊倪\動頻率很高,每秒能達到10多米,甚至超過20米。 為了在運動過程中實現(xiàn)密封,活塞上安裝著活塞環(huán),一類是氣環(huán),一類是油環(huán),都是金屬材料制作的,一般的發(fā)動機是裝配著兩個氣環(huán)和一個油環(huán)。目的就是為了把混合氣和機油隔絕各自的范圍內(nèi)。 燒機油是怎么回事 壓縮環(huán)中的油環(huán)如果失去密封,氣缸下面曲軸箱里的機油,就會竄入氣缸,伴隨著混合氣一起燃燒,這就是人們所說的燒機油。具體表現(xiàn)是尾氣呈淡藍色。比如,大眾(包括奧迪)的汽車,普遍具有燒機油的現(xiàn)象,但廠家解釋說這是合理的機油消耗,最大合理程度是1公升/1000千米。我曾見過幾位朋友自己更換了密封環(huán),燒機油,呃,不對,人家叫機油消耗的現(xiàn)象就消失了。
氣門 氣門是氣缸的開關(guān),安裝在氣缸頂部,由凸輪軸控制它的啟閉,作用是把混合氣放進氣缸,再把燃燒后的廢氣排出氣缸。氣門關(guān)閉的時候,密封是否良好,是決定氣缸內(nèi)壓力是否達到設計要求的因素之一。導致氣門密封有問題的原因之一,是積碳。 有三種用車方式能造成氣門附近積碳嚴重:第一是經(jīng)常短距離行駛,比如每天駕車上下班,里程只有幾千米,用時在10分鐘以內(nèi);第二是經(jīng)常低速駕駛,比如時速不超過40千米;第三是手動擋車換擋時機不對,比如車速僅僅60千米/小時,擋位卻已經(jīng)放在最高了。 對于四缸發(fā)動機來說,氣門最少是8個,每缸平均2個,一個負責進氣,一個負責出氣;最多的是20個,每缸5氣門,3個進氣,2個排氣。氣門每次開啟的時間都很短暫,在單位時間里,如何能讓混合氣順利流入,讓廢氣順暢排出,是汽車設計師們絞盡腦汁考慮的問題。多氣門結(jié)構(gòu)就是在這種情形下應運而生。 什么事都有陰陽二極。氣門多安幾個,進排氣是順暢了,可發(fā)動機的結(jié)構(gòu)變復雜了,故障率和維修成本呈直線上升,這也是不容忽視的問題。比如前些年捷達曾有個20氣門的發(fā)動機,我曾見過幾位車主抱怨維修費用是普通捷達發(fā)動機的三倍。所以說,民用車并不一定要追求多么先進的技術(shù),夠用即可。過于先進的技術(shù),一是使用中的穩(wěn)定性不如傳統(tǒng)技術(shù),二是維修保養(yǎng)的成本大增。 凸輪軸的作用,是控制氣門的開關(guān),它安裝在氣缸頂部,與曲軸之間,靠一根皮帶聯(lián)動,以大于曲軸兩倍的速度運轉(zhuǎn)。16氣門以上的發(fā)動機,通常都有兩根凸輪軸,分別控制進氣門和排氣門。 正時皮帶 凸輪軸與曲軸之間,靠一根皮帶帶動,這根皮帶內(nèi)圈有齒,防止運轉(zhuǎn)過程中打滑,能準確地向凸輪軸傳遞曲軸的運轉(zhuǎn)。這根皮帶是有壽命的,在汽車說明書中,有具體的更換時間要求,到了里程就得更換。因為,一旦在行駛過程中出現(xiàn)皮帶斷裂,氣門有可能就全部報廢了,您就得花上一大筆銀兩來修復。 現(xiàn)在很多汽車,為了節(jié)約車主的開銷,把皮帶換成了金屬鏈條,噪音雖然略有加大,可一勞永逸,避免了定期更換皮帶的麻煩。
曲軸安裝在氣缸的下面,接近發(fā)動機的最底部,是個很沉重的家伙。它的作用是把活塞的上下運動,變成旋轉(zhuǎn)運動,同時還要帶動凸輪軸、水泵、發(fā)電機、空調(diào)壓縮機的運轉(zhuǎn)。 曲軸本身很少發(fā)生故障,但是,曲軸與曲軸箱的連接點,是由若干片金屬薄片構(gòu)成的,俗稱“瓦”。如果發(fā)動機里缺少機油,車主又不去理會,結(jié)果就是,需要隨時潤滑的瓦,得不到潤滑,最終被高溫燒蝕。修理工人的行話就是“瓦燒了”。所以,看見儀表盤上機油警告燈亮了,就需要立即停車,否則就會花大把錢更換“瓦”。 發(fā)動機是由兩部分組成的,上半部分是缸蓋,下半部分是缸體,這兩部分之間,有個薄薄的石棉材料制作的密封墊,這就是缸墊。別小看這玩意,它起到的是氣缸的密封作用。如果水溫過高,就有可能使缸墊損壞,從而漏氣、漏水。 自己更換缸墊有一定難度,因為缸蓋的每個螺絲,都必須用公斤扳手來擰,擰螺絲的力矩都要符合本車數(shù)據(jù)的要求。 駕駛者踩的油門踏板,實際上控制的是“氣”,它與節(jié)氣門聯(lián)動。節(jié)氣門控制進入氣缸混合氣的多與少,從而決定了發(fā)動機運轉(zhuǎn)的快與慢。 如果經(jīng)常加一些不清潔的汽油,節(jié)氣門就會變臟,從而導致節(jié)氣門的關(guān)閉不嚴,進氣量失準。另外,長時間低速行駛,也容易造成節(jié)氣門處積炭。所以,定期清洗節(jié)氣門是有必要的。 散熱器的后面,有一個或兩個風扇,靠電動機驅(qū)動運轉(zhuǎn)(部分發(fā)動機的風扇靠曲軸帶動),給散熱器降溫使用。風扇的運轉(zhuǎn)是自動的,當水溫超過設定值,風扇就開始旋轉(zhuǎn)。有時候,到了家門口,下車走人,還聽見機器倉里有嗡嗡的聲音,就是因為水溫還在設定值以上,風扇還要繼續(xù)工作一段時間。 如果是電動風扇,打開機器蓋時要小心,因為風扇的運轉(zhuǎn)是自控的,它隨時可能轉(zhuǎn)動。
節(jié)溫器安裝在水泵附近,它的作用是控制冷卻液的走向。剛剛發(fā)動汽車的時候,發(fā)動機需要迅速升溫,此時節(jié)溫器關(guān)閉,此時冷卻液的流動不經(jīng)過散熱器,俗稱小循環(huán);當水溫升高到了既定溫度,節(jié)溫器打開,冷卻液流經(jīng)散熱器,俗稱大循環(huán)。 正是由于節(jié)溫器的作用,在正常情況下,即使是在冬季,5分鐘之內(nèi)發(fā)動機也能達到正常工作溫度。但是,如果遇到發(fā)動后水溫上升速度很慢,十有八九是節(jié)溫器失靈了。 安裝在發(fā)動機的側(cè)身上,靠一根皮帶,與發(fā)動機的曲軸相聯(lián),實現(xiàn)運轉(zhuǎn)。這根皮帶通常還帶動水泵和壓縮機,實現(xiàn)冷卻液的循環(huán)和空調(diào)的制冷功能。 汽車上的發(fā)電機,大都是交流發(fā)電機,發(fā)出的電經(jīng)過二極管組成的整流電路,變成直流電,輸送給汽車上的各個用電部門,多余的電能,被送到蓄電池儲存。 發(fā)電機如果工作不良,儀表盤上會亮起一個警告燈。當然,此時汽車還能依靠蓄電池的電能照常行駛。至于還能行駛多久,得看蓄電池里的電有多少。
俗稱馬達,安裝在發(fā)動機的側(cè)下身,作用是啟動發(fā)動機。啟動機上有個啟動齒輪,發(fā)動汽車的時候,這個齒輪往前移動,與發(fā)動機飛輪外緣的齒輪齒合,然后啟動機運轉(zhuǎn),帶動發(fā)動機運轉(zhuǎn),從而啟動發(fā)動機。 啟動機要是不工作了,汽車自然無法發(fā)動,以前老式汽車上,都有個手搖臂,可以用手搖的方式代替啟動機發(fā)動汽車。 高壓線圈 它的作用是把汽車里的12伏低壓電,升為1萬伏的高壓電,傳遞給火花塞,點燃混合氣。高壓線圈的設置有兩種,第一是把高壓線圈放置在機倉的某一處,高壓電通過分電器的分配,再通過缸線傳遞給火花塞。 還有一種,把高壓線圈放置在火花塞的上部,高壓線圈與火花塞直接相連。這樣的設計,需要每個氣缸都有一個高壓線圈,四缸發(fā)動機就得有四個高壓線圈,成本增加,但效率更高。 擰開固定螺絲,拿下高壓線圈,就能看見火花塞了。目前小汽車發(fā)動機大都是這樣的設計。 上面兩種照片,是前不久車訊網(wǎng)《拆車坊》節(jié)目中,對科魯茲和思域解拆過程中拍攝的,從中看出,思域的四個高壓線圈是獨立式的,科魯茲把四個高壓線圈做成一體。有人認為,科魯茲這樣的設計會導致維修成本增加,可是,通過走訪經(jīng)銷商得知,科魯茲的高壓線圈雖然是一體,價格卻比思域獨立式的便宜些(某些情況)。 |
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