論汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及保養(yǎng)維修

韓 玲

(五大連池道路運(yùn)輸管理站)

1 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造及原理

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，又名汽車引擎，目前汽車上主要使用汽油機(jī)和柴油機(jī);分為四行程發(fā)動(dòng)機(jī)和二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，按照完成一個(gè)工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機(jī)和二行程內(nèi)燃機(jī)。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為四行程內(nèi)燃機(jī);而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為二行程內(nèi)燃機(jī)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用四行程內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)有單缸和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。家用汽車最常用的是汽油機(jī)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和啟動(dòng)系統(tǒng)組成;柴油機(jī)雷同，不同的是柴油機(jī)壓燃的，不需要點(diǎn)火系。

曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件。它由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。

配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作過程，定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動(dòng)組和氣門驅(qū)動(dòng)組組成。

汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去;柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。

潤滑系統(tǒng)的功用是向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對(duì)零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成。

冷卻系統(tǒng)的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。

在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。

要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動(dòng)進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的裝置，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)按照冷卻方式不同，還可以分為水冷發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的;而風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用流動(dòng)于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。

按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣(增壓式)發(fā)動(dòng)機(jī)。汽油機(jī)常采用自然吸氣式;柴油機(jī)為了提高功率有采用增壓式的。

時(shí)下最熱門的話題莫過于發(fā)動(dòng)機(jī)的排量，發(fā)動(dòng)機(jī)排量是最常見的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)之一，發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸工作容積的總和，一般用升(L)表示。另外在汽車資料的發(fā)動(dòng)機(jī)一欄中可以見到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字樣，這些是表示發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的排列形式和缸數(shù)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用缸數(shù)有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。一般情況下，排量1升以下的發(fā)動(dòng)機(jī)常用3缸，排量4升左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為8缸，1至2.5升的汽油機(jī)多采用直列4缸，也有的四輪驅(qū)動(dòng)汽車采用直列6缸。6到12缸的發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用V形排列，V形發(fā)動(dòng)機(jī)長度和高度尺寸小，布置起來非常方便。一般認(rèn)為V形發(fā)動(dòng)機(jī)是比較高級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是說發(fā)動(dòng)機(jī)排量相同的情況下，缸數(shù)越多，缸徑越小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可以提高，從而獲得較大的提升功率。

2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)

通常汽車每行駛5 000 km就要做常規(guī)保養(yǎng)，更換機(jī)油和三濾。機(jī)油作為發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑劑，不僅僅起到潤滑、抗磨損作用，還有冷卻、清潔、防銹、防腐蝕、防氧化等作用。不過新車或大修后處于磨合期的汽車，為了磨掉零件上細(xì)微的凸起物，讓各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的配合間隙更加緊密，運(yùn)動(dòng)更順暢，建議選用粘度級(jí)別為15 W/40或40的機(jī)油進(jìn)行磨合，切記不要選用較大黏度的機(jī)油，否則容易造成磨損過度，甚至出現(xiàn)燒瓦、抱軸等機(jī)械故障，車主最好養(yǎng)成每周檢查機(jī)油的習(xí)慣，將換油保養(yǎng)剩余的機(jī)油帶在車上，就有備無患了。

現(xiàn)在大部分汽油機(jī)都裝有PCV閥(曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置)促使發(fā)動(dòng)機(jī)換氣，但竄氣中的污染物會(huì)沉積在PCV閥的周圍，可能使閥堵塞，容易導(dǎo)致燃料消耗增大，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加大。另外發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，燃燒室內(nèi)的高壓未燃燒氣體、酸、水份、硫和氮的氧化物經(jīng)過活塞環(huán)與缸壁之間的間隙進(jìn)入曲軸箱中，與零件磨損產(chǎn)生的金屬粉末混在一起，會(huì)形成油泥，造成發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑困難，引起磨損;同時(shí)燃油在通過油路供往燃燒室燃燒的過程中，不可避免地會(huì)形成膠質(zhì)和積碳，在油道、化油器、噴油嘴和燃燒室中沉積下來，干擾燃油流動(dòng)，破壞正常空燃比，使燃油霧化不良，造成發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖、爆振、怠速不穩(wěn)、加速不良等性能問題，發(fā)動(dòng)機(jī)水箱生銹、結(jié)垢也是最常見的問題，銹跡和水垢會(huì)限制冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動(dòng)，降低散熱作用，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。因此，保持發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的清潔是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)必不可少的日常保養(yǎng)之一。