汽车发动机构造_汽车发动机构造与维修

汽车发动机构造_汽车发动机构造与维修

       很高兴能够参与这个汽车发动机构造问题集合的解答工作。我将根据自己的知识和经验，为每个问题提供准确而有用的回答，并尽量满足大家的需求。

1.汽车知识大全系列之发动机

2.汽车发动机构造与维修

3.汽车发动机总体构造有哪些？

汽车知识大全系列之发动机

       汽车知识大全系列之发动机

       一、发动机结构种类解析

       发动机作为汽车的动力源泉，就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大，但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别，那不同的发动机的构造都有哪些不同？下面我们一起了解一下。

       汽车的动力源泉就是发动机，而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所，可以简单理解为，燃料在气缸内燃烧，产生巨大压力推动活塞上下运动，通过连杆把力传给曲轴，最终转化为旋转运动，再通过变速器和传动轴，把动力传递到驱动车轮上，从而推动汽车前进。

       一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多，既然发动机的动力主要是来源于气缸，那是不是气缸越多就越好呢?其实不然，随着气缸数的增加，发动机的零部件也相应的增加，发动机的结构会更为复杂，这也降低发动机的可靠性，另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以，汽车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。

       其实V型发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字型，就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言，它的高度和长度有所减少，这样可以使得发动机盖更低一些，满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的，可以抵消一部分的震动，但是不好的是必须要使用两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了，但是它的宽度也相应增加，这样对于固定空间的发动机舱，安装其他装置就不容易了。

       将V型发动机两侧的气缸，再进行小角度的错开，就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机，优点是曲轴可更短一些，重量也可轻化些，但是宽度也相应增大，发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分，结构更为复杂，在运作时会产生很大的震动，所以只有在少数的车上应用。

       水平对置发动机的相邻气缸相互对立布置（活塞的底部向外侧），两气缸的夹角为180°，不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的。水平对置发动机与直列发动机类似，是不共用曲柄销的（也就是说一个活塞只连一个曲柄销），而且对向活塞的运动方向是相反的，但是180°V型发动机则刚好相反。水平对置发动机的优点是可以很好的抵消振动，使发动机运转更为平稳；重心低，车头可以设计得更低，满足空气动力学的要求；动力输出轴方向与传动轴方向一致，动力传递效率较高。缺点：结构复杂，维修不方便；生产工艺要求苛刻，生产成本高，在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。

       发动机之所以能源源不断的提供动力，得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程的有条不紊地循环运作。

       进气行程，活塞从气缸内上止点移动至下止点时，进气门打开，排气门关闭，新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。

       压缩行程，进排气门关闭，活塞从下止点移动至上止点，将混合气体压缩至气缸顶部，以提高混合气的温度，为做功行程做准备。

       做功行程，火花塞将压缩的气体点燃混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力，将活塞从上止点推至下止点，通过连杆推动曲轴旋转。

       排气行程，活塞从下止点移至上止点，此时进气门关闭，排气门打开，将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。

       发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内，火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃，就会产生一个巨大的爆炸力，而燃烧室是顶部是固定的，巨大的压力迫使活塞向下运动，通过连杆推动曲轴，在通过一系列机构把动力传到驱动轮上，最终推动汽车。

       要想气缸内的“爆炸”威力更大，适时的点火就非常重要了，而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色。其实火花塞点火的原理有点类似雷电，火花塞头部有中心电极和侧电极(相于两朵带相反极性离子的云)，两个电极之间有个很小的间隙(称为点火间隙)，当通电时能产生高达1万多伏的电火花，可以瞬间“引爆”气缸内的混合气体。

       要想气缸内不断的发生“爆炸”，必须不断的输入新的燃料和及时排出废气，进、排气门在这过程中就扮演了重要角色。进、排气门是由凸轮控制的，适时的执行“开门”和“关门”这两个动作。为什么看到的进气门都会比排气门大一些呢？因为一般进气是靠真空吸进去的，排气是挤压将废气推出，所以排气相对比进气容易。为了获得更多的新鲜空气参与燃烧，因而进气门需要弄大点以获得更多的进气。

       如果发动机有多个气门的话，高转速时进气量大、排气干净，发动机的性能也比较好（类似一个**院，门口多的话进进出出就方便多了）但是多气门设计较复杂尤其是气门的驱动方式、燃烧室构造和火花塞位置，都需要进行精密的布置，这样生产工艺要求高，制造成本自然也高，后期的维修也困难。所以气门数不宜过多，常见的发动机每个气缸有4个气门(2进2出)。

       二、发动机可变气门原理解析

       前面已经了解过发动机的基本构造和动力来源。其实发动机的实际运转速度并不是一成不变的，而是像人跑步一样，时而急促，时而平缓，那么调节好自己的呼吸节奏尤其重要，下面我们就来了解一下发动机是怎样“呼吸”的。

       简单来说，凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。这根金属杆在发动机工作中起到什么作用？它主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转，凸轮便不断地下压气门（摇臂或顶杆），从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能。

       在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母，这些字母到底表示的是什么意思？OHV是指顶置气门底置凸轮轴，就是凸轮轴布置在气缸底部，气门布置气缸顶部。OHC是指顶置凸轮轴，也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。

       如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关称为单顶置凸轮轴（SOHC）。气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关，则称为双顶置凸轮轴（DOHC）。

       底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接，凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。但过高的转速容易导致顶杆折断，因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构，更适合发动机高速时的动力表现顶置凸轮轴应用比较广泛。

       配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件（气门、推杆、摇臂等），主要的作用是根据发动机的工作情况，适时的开启和关闭各气缸的进、排气门，以使得新鲜混合气体及时充满气缸，废气得以及时排出气缸外。

       所谓气门正时，可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中，活塞由上止点移至下止点时，进气门打开、排气门关闭；在排气行程中，活塞由下止点移至上止点时，进气门关闭、排气门打开。

       那为什么要正时呢？其实在实际的发动机工作中，为了增大气缸内的进气量，进气门需要提前开启、延迟关闭；同样地，为了使气缸内的废气排的更干净，排气门也需要提前开启、延迟关闭，这样才能保证发动机有效的运作。

       发动机在高转速时，每个气缸在一个工作循环内，吸气和排气的时间是非常短的，要想达到高的充气效率，就必须延长气缸的吸气和排气时间，也就是要求增大气门的重叠角；而发动机在低转速时，过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌，吸气量反而会下降，从而导致发动机怠速不稳，低速扭矩偏低。

       固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求，所以可变气门正时应运而生。可变气门正时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节，使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。

       影响发动机动力的实质其实与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关，而可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间，却不能改变单位时间内的进气量，变气门升程就能满足这个需求。如果把发动机的气门看作是房子的一扇“门”的话，气门正时可以理解为“门”打开的时间，气门升程则相当于“门”打开的大小。

       丰田的可变气门正时系统已广泛应用，主要的原理是在凸轮轴上加装一套液力机构，通过ECU的控制，在一定角度范围内对气门的开启、关闭的时间进行调节，或提前、或延迟、或保持不变。凸轮轴的正时齿轮的外转子与正时链条(皮带)相连，内转子与凸轮轴相连。外转子可以通过液压油间接带动内转子，从而实现一定范围内的角度提前或延迟。

       本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂，可以看做在原来的基础上加了第三根摇臂和第三个凸轮轴。它是怎样实现改变气门升程的呢?可以简单的理解为，通过三根摇臂的分离与结合一体，来实现高低角度凸轮轴的切换，从而改变气门的升程。

       当发动机处于低负荷时，三根摇臂处于分离状态，低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭气门升程量小;当发动机处于高负荷时，三根摇臂结合为一体，由高角度凸轮驱动中间摇臂，气门升程量大。

       宝马的Valvetronic可变气门升程系统，主要是通过在其配气机构上增加偏心轴、伺服电机和中间推杆等部件来改变气门升程。当电动机工作时，蜗轮蜗杆机构会驱动偏心轴发生旋转，再通过中间推杆和摇臂推动气门。偏心轮旋转的角度不同，凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同，从而实现对气门升程的控制。

       奥迪的AVS可变气门升程系统，主要通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮，来实现改变气门的升程，其原理与本田的i-VTEC非常相似，只是AVS系统是通过安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒，来实现凸轮轴的左右移动，进而切换凸轮轴上的高低凸轮。

       发动机处于高负荷时，电磁驱动器使凸轮轴向右移动，切换到高角度凸轮，从而增大气门的升程;当发动机处于低负荷时，电磁驱动器使凸轮轴向左移动，切换到低角度凸轮，以减少气门的升程。

       轻混合动力车的主要驱动力是燃油发动机，而电动机只是作为辅助作用不能单独驱动汽车。但能在车辆减速、制动时进行能量回收，实现混合动力的最大效率。

汽车发动机构造与维修

       每天一点汽车小知识，成为汽车高手

       一、汽车构造

       汽车不是天生一个整体，而是由各个部件组成的整体造型，其中“底盘”发挥了重要作用，支承起了车身和发动机及其部件。汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四个部分组成，每个系相互作用，才能保证车辆正常行驶。

       二、发动机

       汽车发动机由两大机构和五大系统组成，它是汽车的“心脏”，动力的来源。通过转换燃料，做功，然后转变为机械能，这是发动机最基本的原理。两大机构：曲柄连杆机构、配气机构；五大系统：冷却系统、润滑系统、燃料系统、启动系统、点火系统。

       三、6-12缸多数采用V排列

       5缸以下的发动机大部分都是直列模式，少数6缸发动机也有直列模式，过去也有直列8缸发动机。直列发动机的气缸体排成一排，气缸体、气缸盖和曲轴结构简单，成本低，低速扭矩特性好，油耗低，体积紧凑，用途广泛，缺点是功率低。

       6~12缸发动机大多采用V型布置，其中V10发动机安装在赛车上。V型发动机长度和高度都很小，布置起来非常方便。而且，大多数人认为V型发动机是比较先进的发动机，已经成为汽车水平的标志之一。V8发动机结构非常复杂，成本很高，所以很少使用。V12发动机太大太重，只有少数豪车使用。大众最近开发了W型发动机，包括W8、W12、W16，即气缸呈四排交错角排列，外形紧凑。

       四、新车磨合期至关重要

       磨合期的驾驶方法正确与否，对于日后发动机燃油经济性的影响也是很大的。因此一定要牢记时速不超过80公里、转速不超过4000转等雷打不动的新车磨合期的驾驶原则，千万不要破戒。

       五、刚加完油感觉动力提升

       有些车主会发现每次加完油以后汽车动力会提升，开起来特别流畅，但不知道究竟是什么原因。有人说这是心理作用，其实并不是，这是有科学依据的。

       原因就在于加油的时候油箱里原本的汽油蒸汽被挤压流出，一部分汽油蒸汽来到了碳罐被活性炭吸附，加完油以后活性炭吸附了大量油气。等你开车走的时候发动机又从碳罐里把这部分油气吸入气缸燃烧。由于碳罐刚吸饱油气，所以发动机混合气浓度偏高，动力就会提升。

       六、你停车的姿态决定了启动后油表的读数

       汽车是靠油箱里的油位计测量油量的，而汽车在行驶中加减速时汽油会来回波动，导致油位计的油浮子上下摆动，无法准确统计油量数据。所以如何设置油位检测程序非常重要，很多车都会在通电的瞬间读取油位计信号并作为标准油量，因为此时汽车停放很长时间，汽油液面最稳定。所以如果你把车停在坡道上，那么你的油表读数可能就不准了。具体偏高还是偏低取决于汽油液面和油浮子的位置。

       七、冬天露天停放的车冷启动后怠速正常，而地下车库停放的则会怠速偏高

       如果你足够留意的话你会发现这样的情况：冬天把车停在户外，冷启动后怠速很稳。但是你把车停在地下车库就不同了，冷启动后怠速会偏高。但是也有一些车刚好相反，冬季露天停放冷启动后怠速偏高，而放在相对温暖的地下车库冷启动后怠速会略低。其实这不是汽车有问题，这是厂家为了应对排放法规而故意这样设定的，只是各个厂家的策略不同而已。

汽车发动机总体构造有哪些？

       上面这部分是对汽车发动机的构造：

       发动机是汽车的动力装置

       按燃料分发动机有汽油和柴油发动机两种；

       按工作方式分有二冲程和四冲程两种，一般发动机为四冲程发动机。

       四冲程发动机的工作过程： 四冲程发动机是活塞往复四个行程完成一个工作循环，包括进气、压缩、作功、排气四个过程。四行程柴油机和汽油机一样经历进气、压缩、作功、排气的过程。但与汽油机的不同之处在于：汽油机是点燃，柴油机是压燃。

       汽车发动机由机体，曲柄连杆机构，配气机构，冷却系，润滑系，燃料系和点火系（柴油机没有点火系）等组成。

       冷却系：一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式，即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。

       润滑系：发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。

       燃料系：汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。

       化油器：是将汽油与空气以一定的比例混合为一种雾化气体的装置，这种雾化气体叫可燃混合气，及时适量供入气缸。

       以后是一些汽车发动机的常见问题及维修方法：

       发动机无法启动或者是发动机不运转，以及发动机运转但不工作。

       解决：可以通过听汽车喇叭的声音及点亮大灯的方法来做个初步判断。

       现象1：如果喇叭声音嘶哑而发动机不运转，此时应该检查蓄电池。

       当普通蓄电池极板露出来或是免维护蓄电池观察孔的颜色不是绿色时，就可以断定是蓄电池电力不足造成的发动机无法启动。遇上普通蓄电池电力不足时，补充蒸馏水，也可用纯净水应急。如果是免维护电池电力不足，只能用跨接的方法请其他车辆上的蓄电池帮忙了。此时一定要注意随车携带发动机的电缆线，在借用其他车辆蓄电池电量时，电池的正极连正极，负极连负极。注意被借方车辆发动机一定要先启动。

       现象2：喇叭及点亮大灯都无异常，但汽车会发出“哞呀、哞呀”的声音。如果用钳子夹住接头，轻轻向左右转动一下，接头处发出“咕吱、咕吱”的移动声音，则可进一步断定为接头接触不良。此时可以选择用砂纸清理接头圆柱。当没有砂纸时，可以用钳子夹住左右轻轻转动来清理圆柱。

       现象3：喇叭良好，而发动机不运转，可以考虑发动机是否通电。如果发动机本身出现故障，如电磁开关失效等，就必须采用拆下发动机，更换零部件的措施了。

       小技巧如果发动机也未卡死，可以考虑利用外力启动的方法，具体操作要点：将排挡杆推到次高挡（如4挡车型，用3挡），左脚踏离合器踏板，右脚踩在油门踏板，松开制动，打开发动机开关。

       当汽车具有一定的惯性后，快速地抬起离合器踏板。

       其难点在于要在右脚不离开油门踏板的情况下控制车速，因此要学会用手刹来控制。

       发动机在运转过程中，发出难闻的味道。

       解决：车辆使用一段时间后，一些橡胶密封件老化，机油就会从密封件中泄漏，滴在排气歧管上，随着排气歧管温度升高，机油在短时间内蒸发，就会发出油烧焦的气味。只需更换密封件即可。

       当尾气发出异味时，其主要原因是混合气过浓，往往要考虑油路、排气管、消音器等出现故障，有时由于排气管和消音器的结合部位发生松动而漏气，综合症状是消音器周围发出“叭哩、叭哩”的异响。

       离合器片瞬间打滑而发出的异味非常难闻，主要是离合器片负荷过大造成的。

       发动机水温过高，甚至超过红线。

       解决：冷却水不足造成的发动机过热。此时记住千万不要立即打开防冻液壶盖。首先将车开放到通风、阴凉的地方。然后打开发动机罩，等待冷却水水温下降。不得已要马上打开时，可用一张在水中浸泡过的大毛巾，盖在防冻液壶盖上，再试着慢慢打开壶盖。当蒸气冒出时，手迅速离开，等到蒸气完全消散后，最后再将壶盖打开，将冷却水加入。

       漏水也可能造成发动机过热。在防冻液壶上安装着许多细小的管子，有可能是胶管松动或者破损造成漏水。

       紧急时可以用胶布缠上破损的管子，补足水后行驶。

       节温器故障造成发动机过热。节温器一般安装在发动机上部。如果冷却水水温达不到一定温度，就不能向水箱送水。因此可能由于节温器的原因，使得温度达到了基准温度也无法向水箱送水，或者送水量过少，导致发动机过热。

       就其总体功能而言，汽车发动机基本上都是由两大机构：曲柄连杆机构、配气机构；五大系统：起动系统、燃料供给系统、点火系统、润滑系统、冷却系统组成。

       简单介绍各机构、系统的组成与功用：

       1、曲柄连杆机构

       主要由气缸体与曲轴箱组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。

       功用：将燃料燃烧时产生的热能转变成活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。

       2、配气机构

       主要由进气门、排气门、挺柱、摇臂、凸轮轴正时齿轮等组成。

       功用：使可燃混合气及时充入气缸，并及时从气缸排出废气。

       3、起动系统

       主要由起动机及其附属装置组成。

       功用：使静止的发动机起动并转入正常运转状态。

       4、燃料供给系统

       主要由汽油箱、汽油泵、汽油滤器器、空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器等组成。

       功用：把汽油和空气混合成合适的可燃混合气输入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机体外。

       5、点火系统

       主要由蓄电池、发电机、断电器（与分电装置等组合成分电器）、点火线圈、火花塞等组成。

       功用：保证在规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。

       6、润滑系统

       主要由机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油粗滤器、机油细滤器、机油冷却器等组成。

       功用：将润滑油以一定压力送到相对运动的零件表面，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件之间的磨损，同时起到冷却摩擦零件、清洗摩擦零件表面的作用。

       7、冷却系统

       主要由水泵、散热器、风扇、分水管、气缸体放水阀、气缸体和气缸盖内铸出的空腔（水套）等组成。

       功用：将受热机件的热量散到大气中，以保证发动机的正常工作。

       好了，关于“汽车发动机构造”的话题就到这里了。希望大家通过我的介绍对“汽车发动机构造”有更全面、深入的认识，并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。