汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造詳解

1、了解汽車的“心臟”發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造詳解時(shí)間：2007年08月01日09:51 類型：原創(chuàng) 來源：汽車探索 作者：綜合報(bào)道  汽車要在道路上行駛必須先有動(dòng)力，而動(dòng)力的來源就是發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞是決定汽車行駛性能的最大因素。目前汽車使用的發(fā)動(dòng)機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功能就是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)成熱能再轉(zhuǎn)成機(jī)械能，而機(jī)械能也就是一般所謂的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)在將燃料轉(zhuǎn)成動(dòng)力的過程中會經(jīng)過一定的工作程序，而且此程序是周而復(fù)始連續(xù)不斷的循環(huán)。常見的車用發(fā)動(dòng)機(jī)依種類、大小及用途等等的不同而有許多的分類方式。一、依工作循環(huán)方式：1、奧圖循環(huán)(Otto cycle)：使用在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。2、狄塞爾循

2、環(huán)(Diesel cycle)：使用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。二、依使用燃料的種類：1、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車、航空器。2、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車、船、發(fā)電機(jī)。3、重油發(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在船、發(fā)電機(jī)。4、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)：主要使用在汽車。三、依冷卻方式分：1、氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)2、水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)四、依工作循環(huán)沖程分：1、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：二個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。2、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。五、依活塞運(yùn)動(dòng)的不同分：1、往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(reciprocating engine)2、回轉(zhuǎn)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(rotary engine)六、依點(diǎn)火方式分：1、壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)2、火花塞點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)七、依氣缸數(shù)量分

3、：1、單氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)2、多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)八、依氣缸排列方式分：1、直列式發(fā)動(dòng)機(jī)2、V型發(fā)動(dòng)機(jī)3、W型發(fā)動(dòng)機(jī)4、水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)行汽車產(chǎn)品上所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要為采用奧圖循環(huán)、以汽油為燃料的往復(fù)式活塞四沖程多氣缸自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)，依不同的排氣量與工程需求，有直列四缸、V型六氣缸等形式。各種型式的發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的零件，以及在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的次系統(tǒng)零組件，都非常的相似。接下來我們將為大家一一的介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)零件和次系統(tǒng)的原理及功能。發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造缸徑、沖程、排氣量與壓縮比  發(fā)動(dòng)機(jī)是由凸輪軸、氣門、氣缸蓋、氣缸體、活塞、活塞連桿、曲軸、飛輪、油底殼等主要組件，以及進(jìn)氣、排氣、點(diǎn)火、潤滑、冷

4、卻等系統(tǒng)所組合而成。以下將分別介紹在汽車型錄的“發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格表”中常見的缸徑、沖程、排氣量、壓縮比、SOHC、DOHC等名詞。缸徑：氣缸體上用來讓活塞做運(yùn)動(dòng)的圓筒空間的直徑。沖程：活塞在氣缸體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離。一般將活塞在最靠近氣門時(shí)的位置定為起點(diǎn)，此點(diǎn)稱為“上止點(diǎn)”；而將遠(yuǎn)離氣門時(shí)的位置稱為“下止點(diǎn)”。排氣量：將氣缸的面積乘以沖程，即可得到氣缸排氣量。將氣缸排氣量乘以氣缸數(shù)量，即可得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量。以豐田花冠1.8L車型的直列4氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例：缸徑：79.0mm，沖程：91.5mm，氣缸排氣量：448.5cc；發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量氣缸排氣量×氣缸數(shù)量448.5cc×417

5、94cc。壓縮比：最大氣缸容積與最小氣缸容積的比率。最小氣缸容積即活塞在上止點(diǎn)位置時(shí)的氣缸容積，也稱為燃燒室容積。最大氣缸容積即燃燒室容積加上氣缸排氣量，也就是活塞位于下止點(diǎn)位置時(shí)的氣缸容積。豐田花冠1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為10：1，其計(jì)算方式如下：氣缸排氣量：448.5cc，燃燒室容積：49.83cc；壓縮比(49.84448.5)：49.849.998：110：1。發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造凸輪軸與氣門凸輪軸：在一支軸上有許多宛如“蛋形”凸輪，其被安裝在氣缸蓋的頂部，用來驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣氣門和排氣氣門做開啟與關(guān)閉的動(dòng)作。在凸輪軸的一端會安裝一個(gè)傳動(dòng)輪，以鏈條或皮帶與位于曲軸上的傳動(dòng)輪連接。在以鏈條傳動(dòng)的系統(tǒng)

6、中此傳動(dòng)輪為一齒輪；在以皮帶傳動(dòng)的系統(tǒng)中此傳動(dòng)輪為一具齒槽的皮帶輪。一般雙頂置凸輪軸(DOHC)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其進(jìn)氣和排氣的凸輪軸均掛上一個(gè)傳動(dòng)輪，由鏈條或皮帶直接帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。有些發(fā)動(dòng)機(jī)為了減少氣門夾角，而將凸輪軸的傳動(dòng)方式改變成以鏈條傳動(dòng)方式帶動(dòng)進(jìn)氣或排氣的凸輪軸，再藉由安裝在進(jìn)氣和排氣的凸輪軸上的齒輪以鏈條帶動(dòng)另外一支凸輪軸。豐田獨(dú)特的“TWIN CAM”設(shè)計(jì)方式，則是以鏈條或皮帶去帶動(dòng)位于進(jìn)氣或排氣的凸輪軸上的傳動(dòng)輪，之后再以安裝在進(jìn)氣和排氣的凸輪軸上的無間隙齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)另外一支凸輪軸。氣門：控制空氣進(jìn)出氣缸的閥門。讓空氣或混合氣進(jìn)入的稱為“進(jìn)氣氣門”。讓燃燒后的廢氣排出的稱為“排氣

7、氣門”。發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造SOHC單凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)  發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸裝置在氣缸蓋頂部，而且只有一支凸輪軸，一般簡稱為OHC (頂置凸輪軸，Over Head Cam Shaft)。凸輪軸透過搖臂驅(qū)動(dòng)氣門做開啟和關(guān)閉的動(dòng)作。在每氣缸二氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)上還有一種無搖臂的設(shè)計(jì)方式，此方式是將進(jìn)氣門和排氣門排在一直在線，讓凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門做開閉的動(dòng)作。有VVL裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)則會透過一組搖臂機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)氣門做開閉的動(dòng)作。發(fā)動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造DOHC雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)  此種發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸蓋頂部裝置二支凸輪軸，由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門做開啟和關(guān)閉的動(dòng)作。僅有少數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)是設(shè)計(jì)成透過搖臂去驅(qū)動(dòng)氣門

8、做開閉的動(dòng)作。有VVL裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)則會透過一組搖臂機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)氣門做開閉的動(dòng)作。DOHC較SOHC的設(shè)計(jì)來得優(yōu)秀的主要原因有二：一是凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門的直接性，使氣門有較佳的開閉過程，而提升氣缸在進(jìn)氣和排氣時(shí)的效率；另一則是火花塞可以裝置在氣缸蓋中間的區(qū)域，使混合氣在氣缸內(nèi)部可以獲得更好、更平均的燃燒。直列發(fā)動(dòng)機(jī) VS V型發(fā)動(dòng)機(jī)直列發(fā)動(dòng)機(jī)一如其名，直列發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列成一條直線。發(fā)動(dòng)機(jī)的所有氣缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，稱為直列發(fā)動(dòng)機(jī)。以直列四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例，常見的標(biāo)示方式有二種，一是取與排列外型相似的I做標(biāo)示，就標(biāo)示為“I4”。另外一種則是以英文Line做開頭，而標(biāo)示為“Line 4”

9、或“L6”以代表直列4氣缸或是直列6氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)之意。V型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)增加，采用V型排列的發(fā)動(dòng)機(jī)可以有效減少發(fā)動(dòng)機(jī)提及，增加車內(nèi)空間。發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸分別排列在二個(gè)平面上，此二個(gè)平面相互產(chǎn)生一個(gè)夾角。氣缸呈V型排列的發(fā)動(dòng)機(jī)會因氣缸數(shù)量的不同，而有60、90、120度三種常見的角度。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列在兩個(gè)相交的V型平面上，則稱為“W型發(fā)動(dòng)機(jī)”，而夾角為180度的發(fā)動(dòng)機(jī)則另外稱為“水平對置式發(fā)動(dòng)機(jī)”?？勺儦忾T正時(shí)&可變長度進(jìn)氣岐管可變氣門正時(shí)：曲軸經(jīng)由齒狀的傳動(dòng)裝置帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使氣門在做開啟與關(guān)閉的動(dòng)作時(shí)會與曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成一定的對應(yīng)關(guān)系。由于氣體流動(dòng)的性質(zhì)會隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的快慢而改變，如何使氣缸在不同的轉(zhuǎn)速下都能夠獲得良好的進(jìn)氣效率？為此必須改變氣門在開啟與關(guān)閉時(shí)間。經(jīng)由安裝在凸輪軸前端的油壓裝置使凸輪軸可以另外做一小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，以使進(jìn)氣門在轉(zhuǎn)速升高時(shí)得以提早開啟?？勺冮L度進(jìn)氣岐管：為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在高、低轉(zhuǎn)速時(shí)能夠