發動機

發動機

發動機工作原理(principle of internal combustion engine) 二衝程發動機和四衝程發動機工作原理有所不同,汽車發動機絕大部分是四衝程的。

基本信息

發展歷史

回顧發動機產生和發展的歷史,它經歷了蒸汽機外燃機內燃機三個發展階段。

外燃機

外燃機,就是說它的燃料在發動機的外部燃燒,1816年由蘇格蘭的R.斯特林所發明,故又稱斯特林發動機。發動機將這種燃燒產生的熱能轉化成動能,瓦特改良的蒸汽機就是一種典型的外燃機,當大量的煤燃燒產生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時,高壓便產生了,然後這種高壓又推動機械做功,從而完成了熱能向動能的轉變。

內燃機

發動機結構示意圖發動機結構示意圖

明白了什麼是外燃機,也就知道了什麼是內燃機。

這一類型的發動機與外燃機的最大不同在於它的燃料在其內部燃燒。內燃機的種類十分繁多,常見的汽油機、柴油機是典型的內燃機。不常見的火箭發動機和飛機上裝配的噴氣式發動機也屬於內燃機。不過,由於動力輸出方式不同,前兩者和後兩者又存在著巨大的差異。一般地,在地面上使用的多是前者,在空中使用的多是後者。當然有些汽車製造者出於創造世界汽車車速新紀錄的目的,也在汽車上裝用過噴氣式發動機,但這總是很特殊的例子,並不存在批量生產的適用性。

燃氣輪機

此外還有燃氣輪機,這種發動機的工作特點是燃燒產生高壓燃氣,利用燃氣的高壓推動燃氣輪機的葉片鏇轉,從而輸出動力。燃氣輪機使用範圍很廣,但由於很難精細地調節輸出的功率,所以汽車和機車很少使用燃氣輪機,只有部分賽車裝用過燃氣輪機。

基本參數

排量

首先來看看最常見的一個發動機參數——發動機排量。發動機排量是發動機各汽缸工作容積的總和,一般用升(L)表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積,又稱為單缸排量,它取決於缸徑和活塞行程。發動機排量是非常重要的發動機參數,它比缸徑和缸數更能代表發動機的大小,發動機的許多指標都同排氣量密切相關。一般來說,排量越大,發動機輸出功率越大。

缸數

了解了排量,再來看發動機的其他常見參數。很多初級車友都反映經常在汽車資料的發動機一欄中見到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字樣,想弄明白究竟是什麼意思。這些都表示發動機汽缸的排列形式和缸數。汽車發動機常用缸數有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。

汽缸排列形式

氣缸排列形式,顧名思義,是指多氣缸內燃機各個氣缸排布的形式,直白的說,就是一台發動機上氣缸所排出的佇列形式。

目前主流發動機汽缸排列形式:

L:直列

V:V型排列

其他非主流的汽缸排列方式:

W:W型排列

H:水平對置發動機

R:轉子發動機

直列發動機:

內燃機內燃機

直列發動機,一般縮寫為L,比如L4就代表著直列4缸的意思。

直列布局是如今使用最為廣泛的氣缸排列形式,尤其是在2.5L以下排量的發動機上。這種布局的發動機的所有氣缸均是按同一角度並排成一個平面,並且只使用了一個氣缸蓋,同時其缸體和曲軸的結構也要相對簡單,好比氣缸們站成了一列縱隊。

具體來說,我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款(數字代表氣缸數量)。這種布局發動機的優勢在於尺寸緊湊,穩定性高,低速扭矩特性好並且燃料消耗也較少,當然也意味著製造成本更低。同時,採用直列式氣缸布局的發動機體積也比較緊湊,可以適應更靈活的布局。也方便於布置增壓器類的裝置。但其主要缺點在於發動機本身的功率較低,並不適合配備6缸以上的車型。

V型發動機:

所謂V型發動機,簡單的說就是將所有汽缸分成兩組,把相鄰汽缸以一定夾角布置一起(左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°),使兩組汽缸形成一個夾角的平面,從側面看汽缸呈V字形(通常的夾角為60°),故稱V型發動機。

與直列布局形式相比,V型發動機縮短了機體的長度和高度,而更低的安裝位置可以便於設計師設計出風阻係數更低的車身,同時得益於汽缸對向布置,還可抵消一部分振動,使發動機運轉更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級車型,還是在堅持使用大排量V型布局發動機,而不使用技術更先進的“小排量直列型布局發動機+增壓器”的動力組合。

W型發動機:

發動機(圖2)發動機(圖2)

許多人以為就像V型發動機的汽缸呈V形排列那樣,

W型發動機的汽缸排列形式也一定是呈W形,其實不然,它只是近似W形排列,嚴格說來還應屬V型發動機,至少是V型發動機的一個變種。

W型發動機,W型發動機是德國大眾專屬發動機技術。將V型發動機的每側汽缸再進行小角度的錯開,就成了W型發動機。或者說W型發動機的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發動機共用一根曲軸。嚴格說來W型發動機還應屬V型發動機的變種。

W型與V型發動機相比可將發動機做得更短一些,曲軸也可短些,這樣就能節省發動機所占的空間,同時重量也可輕些,但它的寬度更大,使得發動機艙更滿。

W型發動機最大的問題是發動機由一個整體被分割為兩個部分,在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題,大眾在W型發動機上設計了兩個反向轉動的平衡軸,讓兩個部分的振動在內部相互抵消。

水平對置發動機:

在上面介紹氣缸V型排列發動機的時候已經提過,V型布局形成的夾角通常為60°(左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°),而水平對置發動機的氣缸夾角為180度。但是水平對置發動機的製造成本和工藝難度相當高,所以目前世界上只有保時捷和斯巴魯兩個廠商在使用。

轉子發動機:

相比常見的L型、V型氣缸布局形式,可能很多朋友會對三角轉子發動機感到陌生。轉子發動機又稱為米勒循環發動機,由德國人菲加士·汪克爾發明,之後這項技術由馬自達公司收購。我們都知道:傳統的氣缸往復運動式發動機,工作時活塞在氣缸里做往復直線運動,而為了把活塞的直線運動轉化為鏇轉運動,必須使用曲柄連桿機構。轉子發動機則不同,它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往復式發動機相比,轉子發動機取消了無用的直線運動,因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小,重量較輕,而且振動和噪聲較低,具有較大優勢。

VR發動機:

VR發動機是大眾的專屬產品,1991年,大眾公司開發了一種15°夾角的V6 2.8L發動機,稱做VR6,並安裝在第三代高爾夫上。這種發動機結構緊湊,寬度接近於直列發動機,長度不比直列4缸發動機長多少。

眾所周知,對於V型6缸發動機而言,60度夾角是最最佳化的設計,這是經過無數科學實驗論證過的結果。因而絕大多數的V6發動機都是採用這種布局形式的。但為了能在更小的空間內放下V6發動機,大眾集團另闢蹊徑的研發出了夾角為15度、體積更小的VR6發動機。而從動力參數來看,它並不遜色與普通的V6發動機,但在研發之初就暴露了明顯的抖動問題。通過一系列的平衡穩定手段雖使問題得以明顯改善。但這依然無法超越改變其本身結構上的特性,就像普通直列發動機的震動通常都會大於V型發動機一樣,夾角更小的VR6從結構本身就決定了它的震動會大於V6。諸如大眾旗下的高爾夫R32、EOS等車型都曾裝配過這款發動機。

VR發動機的汽缸夾角非常小,兩列汽缸接近平行,汽缸蓋上火花塞的孔幾乎並在一條直線上。VR發動機的特點就是體積特別小,所以非常適用於大眾車系的前置發動機平台,因為大眾的前置發動機前輪驅動底盤都是縱置式的設計,而且發動機在前軸之前所以發動機不能過長否則難以布置前懸掛。這款發動機非常緊湊,雖然是V缸機,但由於兩列汽缸相離很近所以只需要一個汽缸蓋就可以搞定,比90度和60度夾角的V6成本低很多(因為普通V缸機必須加工兩個汽缸蓋如果是DOHC的V缸機還需要加工4根凸輪軸,所以成本很高)。

基本結構

簡述

發動機結構解析圖發動機結構解析圖

機體是構成發動機的骨架,是發動機各機構和各系統的安裝基礎,其內、外安裝著發動機的所有主要零件和附屬檔案,承受各種載荷。因此,機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、汽缸套、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。

氣缸體

發動機發動機

水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體,

稱為氣缸體——曲軸箱,也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成,氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸,下半部為支承曲軸的曲軸箱,其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內部鑄有許多加強筋,冷卻水套和潤滑油道等。

氣缸體應具有足夠的強度和剛度,根據氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同,通常把氣缸體分為以下三種形式。

1、一般式氣缸體:其特點是油底殼安裝平面和曲軸鏇轉中心在同一高度。這種氣缸體的優點是機體高度小,重量輕,結構緊湊,便於加工,曲軸拆裝方便;但其缺點是剛度和強度較差

發動機機構示意圖發動機機構示意圖

2、龍門式氣缸體:其特點是油底殼安裝平面低於曲軸的鏇轉中心。

它的優點是強度和剛度都好,能承受較大的機械負荷;但其缺點是工藝性較差,結構笨重,加工較困難。

3、隧道式氣缸體:這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式,採用滾動軸承,主軸承孔較大,曲軸從氣缸體後部裝入。其優點是結構緊湊、剛度和強度好,但其缺點是加工精度要求高,工藝性較差,曲軸拆裝不方便。

為了能夠使氣缸內表面在高溫下正常工作,必須對氣缸和氣缸蓋進行適當地冷卻。冷卻方法有兩種,一種是水冷,另一種是風冷。水冷發動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套,並且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通,冷卻水在水套內不斷循環,帶走部分熱量,對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。

曲軸箱

氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱,曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體,下曲軸箱用來貯存潤滑油,並封閉上曲軸箱,故又稱為油底殼圖。油底殼受力很小,一般採用薄鋼板衝壓而成,其形狀取決於發動機的總體布置和機油的容量。油底殼內裝有穩油擋板,以防止汽車顛動時油麵波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞,通常放油螺塞上裝有永久磁鐵,以吸附潤滑油中的金屬屑,減少發動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊,防止潤滑油泄漏。

氣缸蓋

按照進氣系統分類按照進氣系統分類

氣缸蓋安裝在氣缸體的上面,從上部密封氣缸並構成燃燒室。

它經常與高溫高壓燃氣相接觸,因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發動機的氣缸蓋內部制有冷卻水套,缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環水來冷卻燃燒室等高溫部分。

缸蓋上還裝有進、排氣門座,氣門導管孔,用於安裝進、排氣門,還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔,而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔,用以安裝凸輪軸。

氣缸蓋一般採用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成,鋁合金的導熱性好,有利於提高壓縮比,所以近年來鋁合金氣缸蓋被採用得越來越多。

氣缸蓋是燃燒室的組成部分,燃燒室的形狀對發動機的工作影響很大,由於汽油機和柴油機的燃燒方式不同,其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機的燃燒室主要在氣缸蓋上,而柴油機的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。這裡只介紹汽油機的燃燒室,而柴油機的燃燒室放在柴油供給系裡介紹。

汽油機燃燒室常見的三種形式。

1)半球形燃燒室

按照氣缸數目分類按照氣缸數目分類

半球形燃燒室結構緊湊,火花塞布置在燃燒室中央,火焰行程短,

故燃燒速率高,散熱少,熱效率高。這種燃燒室結構上也允許氣門雙行排列,進氣口直徑較大,故充氣效率較高,雖然使配氣機構變得較複雜,但有利於排氣淨化,在轎車發動機上被廣泛地套用。

2)楔形燃燒室

楔形燃燒室結構簡單、緊湊,散熱面積小,熱損失也小,能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運動,有利於提高混合氣的混合質量,進氣阻力小,提高了充氣效率。氣門排成一列,使配氣機構簡單,但火花塞置於楔形燃燒室高處,火焰傳播距離長些,切諾基轎車發動機採用這種形式的燃燒室。

3)盆形燃燒室

盆形燃燒室,氣缸蓋工藝性好,製造成本低,但因氣門直徑易受限制,進、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達轎車發動機、奧迪轎車發動機採用盆形燃燒室。

氣缸墊

氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間,其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封,防止漏氣,漏水和漏油。

氣缸墊的材料要有一定的彈性,能補償結合面的不平度,以確保密封,同時要有好的耐熱性和耐壓性,在高溫高壓下不燒損、不變形。目前套用較多的是銅皮——棉結構的氣缸墊,由於銅皮——棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮,壓緊時較之石棉不易變形。有的發動機還採用在石棉中心用編織的綱絲網或有孔鋼板為骨架,兩面用石棉及橡膠粘結劑壓成的氣缸墊。

安裝氣缸墊時,首先要檢查氣缸墊的質量和完好程度,所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對齊。其次要嚴格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時,必須由中央對稱地向四周擴展的順序分2~3次進行,最後一次擰緊到規定的力矩。

OHV

發動機的凸輪軸布局形式分為OHC(頂置凸輪軸)和OHV(底置凸輪軸)這兩種。目前日本及歐洲的汽車廠家較為青睞頂置凸輪軸這種設計;而底置凸輪軸,通常只有在美國車上才能看見。

OHC(頂置凸輪軸),歷經發展現在被分成SOHC(單頂置凸輪軸)和DOHC(雙頂置凸輪軸)。單頂置凸輪軸就是依靠一根凸輪軸來控制進、排氣門的開合。通常來說單頂是配合兩氣門發動機的設計,由於兩氣門發動機在進、排氣效率比多氣門要低,氣門間角布置局限性大。而雙頂置凸輪軸就能把這些問題最佳化,因為一根凸輪軸只控制一組氣門(進氣門或排氣門),因此省略了氣門的搖臂,簡化了凸輪軸到氣門之間的傳動機構。總的說來,雙頂置凸輪軸由於傳動部件少,進、排氣效率高,更適合發動機高速時的動力表現。對於追求高功率的日本、歐洲廠商,凸輪軸頂置設計當然是最合適不過了。

底置凸輪軸這種設計的發動機一般都是大排量、低轉速、追求大扭矩輸出,因為底置凸輪軸,是依靠曲軸帶動,然後凸輪與氣門搖臂採用一根金屬桿來連線,是凸輪頂起連桿,連桿推動搖臂來實現發動機氣門的開合,所以過高的轉速會使頂桿承壓過大以致折斷。但是這種用頂桿的設計,也有它的優點,結構簡單,可靠性高、發動機重心底、成本低等。因為發動機轉速低,強調的是扭矩表現,所以底置凸輪軸設計是足夠滿足這種需求的。

既然這兩種設計偏向不同,前者是最求大功率,後者是追求大扭矩。我們知道汽車提速快、牽引力強靠的是扭矩,而實現最高速度是依靠功率。這裡還有一個簡單的公式:功率=轉速X扭矩。自然吸氣時發動機提升功率最簡單的辦法,就是提高轉速,轉速越高升功率自然就越高。

爆震感測器

發動機工作時因點火時間提前過度(點火提前角)、發動機的負荷、溫度及燃料的質量等影響,會引起發動機爆震。發生爆震時,由於氣體燃燒在活塞運動到上止點之前,輕者產生噪音及降低發動機的功率,重者會損壞發動機的機械部件。為了防止爆震的產生,爆震感測器是不可缺少的重要部件,以便通過電子控制系統去調整點火提前時間。

發動機發生爆震時,爆震感測器把發動機的機械振動轉變為信號電壓送至ECU。ECU根據其內部事先儲存的點火及其他數據,及時計算修正點火提前角,去調整點火時間,防止爆震的發生。

鉑金火花塞

火花塞分很多種,就材料而言主要有:鎳合金、鉑金等,這些材料本身都有良好的導電性。火化塞散熱形式有冷型火花塞和熱型火花塞,火花塞的電極結構主要有單極、雙極、四極等。其中出於想提升車輛點火性能方面的考慮,很多人都會想著把自己的單極火花塞改為多極的,或者將自己的鎳合金火花塞改為鉑金的。

火花塞是由絕緣體和金屬殼體兩部分組成,金屬殼體帶有螺紋,擰在發動機氣缸上,在金屬殼體中有一個中心電極,它通過絕緣材料與金屬殼體絕緣,在中心電極上端有接線螺母,連線從分電器的過來的高壓線,在金屬殼體下面還焊有接地電極,在中心電極與接地電極之間有很小的間隙,脈衝高壓電擊穿兩個電極之間的空氣,產生電火花點燃可然混合氣做功,由於火花塞工作在高溫高壓的惡劣環境,對它的材料和製造工藝都要求十分高,但在大多經濟型車常採用鎳合金火花塞,只有中高檔車才會使用鉑金火花塞或白金火花塞。

頂置凸輪軸

凸輪軸英文全稱為Overhead camshaft,簡稱OHC。一般發動機的凸輪軸安裝位置有下置、中置、頂置三種形式。頂置凸輪軸是將凸輪軸被放置在汽缸蓋內,燃燒室之上,直接驅動搖臂、氣門,不必通過較長的推桿。與氣門數相同的推桿式發動機(即頂置氣門結構)相比,頂置凸輪軸結構中需要往復運動的部件要少得多,因此大大簡化了配氣結構,顯著減輕了發動機重量,同時也提高了傳動效率、降低了工作噪音。儘管頂置凸輪軸使發動機的結構更加複雜,但是它帶來的更出色的引擎綜合表現(特別是平順性的顯著提高)以及更緊湊的發動機結構,使發動機製造商很快在產品中廣泛套用這一設計。頂置凸輪軸與頂置氣門結構的驅動方式並不一定不同。動力可以通過正時皮帶、鏈條甚至齒輪組傳遞到頂置的凸輪軸上。

分電器

汽油發動機點火系統中按氣缸點火次序定時的將高壓電流傳至各氣缸火花塞的部件。在蓄電池點火系統中,通常將分電器和點火器安裝在同一軸上,並由凸輪軸驅動,同時它還帶有點火提前角調整裝置和電容器等。

點火器的斷電臂用彈簧片使觸點閉合,凸輪軸帶動斷電凸輪使觸點開啟,開啟間隙約為0.30~0.45毫米。斷電凸輪的凸起數與氣缸數相同。當觸點開啟時,分電器的分電臂正好對準相應的側電極,感應產生的高壓電由次級線圈經過分電臂、側電極、高壓導線傳至相應氣缸的火花塞。

缸線

缸線是傳統點火系中必不可少的一部分,是點火線圈把能量傳給火花塞的介質。缸線大體上分為四部分。第一是導電材料,第二是絕緣膠皮,第三是點火線圈接頭,第四是火花塞接頭(還有一些缸線外面再包裹一層隔熱材料,防止缸線被燒壞)。

缸線數目與發動機缸數相同。隨著科技發展,現在很多車已經沒有了缸線,缸線和點火線圈做到了一起,每缸一個點火線圈,體積大大減小,為每缸獨立點火提供了更加便利的條件。

活塞

發動機好比是汽車的“心臟”,而活塞則可以理解為是發動機的“中樞”,除了身處惡劣的工作環境外,它還是發動機中最忙碌的一個,不斷的進行著從下止點到上止點、從上止點到下止點的往復運動,吸氣、壓縮、做工、排氣等,活塞的內部為掏空設計,更像是一個帽子,兩端的圓孔連線活塞銷,活塞銷連線連桿小頭,連桿大頭則與曲軸相連,將活塞的往復運動轉化為曲軸的圓周運動。

每個活塞的裙體處都有三條皺紋,是為了安裝兩道氣環和一道油環,且氣環在上。在裝配時,兩道氣環的開口需要錯開,起到密封的作用。油環的作用主要是刮除飛濺到缸壁上的多餘潤滑油,並將潤滑油刮布均勻。目前廣泛套用的活塞環材料主要有優質灰鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵等。

火花塞

通過電極之間的放電現象產生火花,汽油發動機是通過燃料和混合氣體的適時燃燒使之產生動力,但是作為燃料的汽油即使處於高溫環境下也很難自燃,要想使其適時燃燒有必要用“火”來點燃。這裡說的火花點火便是“火花塞”的作用。發動機整體性能的好壞完全是取決於火花塞閃出火花的良否來決定的。我們往往把發動機比作為“汽車的心臟”,但是更能把火花塞比作為“發動機的心臟”。

機濾

機濾全稱機油濾清器,它的作用是去除機油中的灰塵、金屬顆粒、碳沉澱物和煤煙顆粒等雜質,保護髮動機。

在發動機工作過程中,金屬磨屑、塵土、高溫下被氧化的積碳和膠狀沉澱物、水等不斷混入潤滑油。機油濾清器的作用就是濾掉這些機械雜質和膠質,保待潤滑油的清潔,延長其使用期限。機油濾清器應具有濾清能力強,流通阻力小,使用壽命長等性能。

機油冷卻器

機油冷卻器的作用是冷卻潤滑油,保持油溫在正常工作範圍之內。在大功率的強化發動機上,由於熱負荷大,必須裝用機油冷卻器。發動機運轉時,由於機油粘度隨溫度升高而變稀,降低了潤滑能力。因此,有些發動機裝用了機油冷卻器,其作用是降低機油溫度,保持潤滑油一定的粘度。機油冷卻器布置在潤滑系循環油路。

節氣門

節氣門是控制空氣進入發動機的一道可控閥門,氣體進入進氣管後會和汽油混合成可燃混合氣,從而燃燒做工。它上接空氣濾清器,下接發動機缸體,被稱為是汽車發動機的咽喉。節氣門有傳統拉線式和電子節氣門兩種,傳統發動機節氣門操縱機構是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿,一端連線油門踏板,另一端連線節氣門連動板而工作。電子節氣門主要通過節氣門位置感測器,來根據發動機所需能量,控制節氣門的開啟角度,從而調節進氣量的大小。

節溫器

節溫器是根據冷卻水溫度的高低自動調節進入散熱器的水量,改變水的循環範圍,以調節冷卻系的散熱能力,保證發動機在合適的溫度範圍內工作。節溫器必須保持良好的技術狀態,否則會嚴重影響發動機的正常工作。如節溫器主閥門開啟過遲,就會引起發動機過熱;主閥門開啟過早,則使發動機預熱時間延長,使發動機溫度過低。

冷卻系統

冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去,保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。冷卻系按照冷卻介質不同可以分為風冷和水冷,如果把發動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的裝置稱為風冷系。

而把這些熱量先傳給冷卻水,然後再散入大氣而進行冷卻的裝置稱為水冷系。由於水冷系冷卻均勻,效果好,而且發動機運轉噪音小,目前汽車發動機上廣泛採用的是水冷系。

噴油嘴

噴油嘴其實就是個簡單的電磁閥,當電磁線圈通電時,產生吸力,針閥被吸起,打開噴孔,燃油經針閥頭部的軸針與噴孔之間的環形間隙高速噴出,形成霧狀,利於燃燒充分。

噴油嘴本身是一個常閉閥,當ECU下達噴油指令時,其電壓訊號會使電流流經噴油嘴內的線圈,產生磁場來把閥針吸起,讓閥門開啟好使油料能自噴油孔噴出。 噴射供油的最大優點就是燃油供給之控制十分精確,讓引擎在任何狀態下都能有正確的空燃比,不僅讓引擎保持運轉順暢,其廢氣也能合乎環保法規的規範。

平衡軸

平衡軸讓發動機工作起來更加平穩、順暢。平衡軸技術是一項結構簡單並且非常實用發動機技術,它可以有效減緩整車振動,提高駕駛的舒適性。

當發動機處在工作狀態時,活塞的運動速度非常快,而且速度很不均勻。當活塞位於上下止點位置時,其速度為零,但在上下止點中間位置的速度則達到最高。由於活塞在氣缸內做反覆的高速直線運動,因此必然會在活塞、活塞銷和連桿上產生較大的慣性力。雖然連桿上的配重可以有效地平衡這些慣性力,但卻只有一部分運動質量參與直線運動,另一部分參與了鏇轉。因而除了上下止點位置外,其它慣性力並不能完全達到平衡狀態,此時的發動機便產生了振動。

起動系統

為了使靜止的發動機進入工作狀態,必須先用外力轉動發動機曲軸,使活塞開始上下運動,氣缸內吸入可燃混合氣,然後依次進入後續的工作循環。而依靠的這個外力系統就是啟動系統。

目前幾乎所有的汽車發動機都採用電力起動機啟動。當電動機軸上的驅動齒輪與發動機飛輪周緣上的環齒嚙合時,電動機鏇轉時產生的電磁轉矩通過飛輪傳遞給發動機的曲軸,使發動機起動。電力起動機簡稱起動機。它以蓄電池為電源,結構簡單、操作方便、起動迅速可靠。

氣門

氣門(Value)的作用是專門負責向發動機內輸入燃料並排出廢氣,傳統發動機每個汽缸只有一個進氣門和一個排氣門,這種設計結構相對簡單,成本較低,維修方便,低速性能較好,缺點是功率很難提高,尤其是高轉速時充氣效率低、性能較弱。為了提高進排氣效率,現在多採用多氣門技術,常見的是每個汽缸布置有4個氣門(也有單缸3或5個氣門的設計,原理一樣,如奧迪A6的發動機),4汽缸一共就是16個氣門,在汽車資料上經常看到的“16V”就表示發動機共16個氣門。這種多氣門結構容易形成緊湊型燃燒室,噴油器布置在中央,這樣可以令油氣混合氣燃燒更迅速、更均勻,各氣門的重量和開度適當地減小,使氣門開啟或閉合的速度更快。

曲柄連桿機構

曲柄連桿機構是發動機實現工作循環,完成能量轉換的主要運動零件。曲柄連桿機構的主要零件可以分為三組,機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。

發動機共有進氣、壓縮、做功、排氣四個行程,在做功行程中,曲柄連桿機構將活塞的往復運動轉變成曲軸的鏇轉運動,對外輸出動力,而在其他三個行程中,由於慣性作用又把曲軸的鏇轉運動轉變成活塞的往復直線運動。總的來說曲柄連桿機構是發動機藉以產生並傳遞動力的機構。通過它把燃料燃燒後發出的熱能轉變為機械能。

曲軸

二行程發動機的工作原二行程發動機的工作原

曲軸是發動機的主要鏇轉機構,

它擔負著將活塞的上下往復運動轉變為自身的圓周運動,且通常我們所說的發動機轉速就是曲軸的轉速。

曲軸會因機油不清潔以及軸頸的受力不均勻造成連桿大頭與軸頸接觸面的磨損,若機油中有顆粒較大的堅硬雜質,也存在劃傷軸頸表面的危險。如果磨損嚴重,很可能會影響活塞上下運動的衝程長短,降低燃燒效率,自然也會較小動力輸出。此外曲軸還可能因為潤滑不足或機油過稀,造成軸頸表面的燒傷,嚴重情況下會影響活塞的往復運動。因此一定要用合適黏度的潤滑油,且要保證機油的清潔度。

潤滑系統

發動機發動機

發動機工作時,各運動零件均以一定的力作用在另一個零件上,

並且發生高速的相對運動,有了相對運動,零件表面必然要產生摩擦,加速磨損。因此,為了減輕磨損,減小摩擦阻力,延長使用壽命,發動機上都必須有潤滑系統。

潤滑系統的功用就是在發動機工作時連續不斷地把數量足夠、溫度適當的潔淨機油輸送到全部傳動件的摩擦表面,並在摩擦表面之間形成油膜,實現液體摩擦,從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損,以達到提高發動機工作可靠性和耐久性的目的。潤滑方式有壓力潤滑、飛濺潤滑、潤滑脂潤滑三種方式。

中冷器

中冷器一般只有在安裝了渦輪增壓的車才能看到。因為中冷器實際上是渦輪增壓的配套件,其作用在於提高發動機的換氣效率。 對於增壓發動機來說,中冷器是增壓系統的重要組成部件。無論是機械增壓發動機還是渦輪增壓發動機,都需要在增壓器與發動機進氣歧管之間安裝中冷器,由於這個散熱器位於發動機和增壓器之間,所以又稱作中間冷卻器,簡稱中冷器。

結構布局

發動機可以說是汽車上最重要的部分,而它的布置形式對於汽車的性能具有重大影響。對於轎車來說,發動機的布置位置可以簡單的分為前置、中置和後置三種。目前市面上大多數車型都是採用的前置發動機,中置和後置發動機只在少數的性能跑車上使用。

當然根據發動機放置形式,也可分為橫置、縱置發動機。

前置發動機

前置發動機,即發動機位前輪軸之前。前置發動機的優點是簡化了車子變速器與驅動橋的結構,特別是對於目前占絕對主流的前輪驅動車型而言,發動機將動力直接輸送到前輪上,省略了長長的傳動軸,不但減少了功率傳遞損耗,也大大降低了動力傳動機構的複雜性和故障率。

另外,將發動機置駕駛員的前方,在正面撞車時,發動機可以保護駕駛員免受衝擊,從而提高了車的安全性。

中置發動機

發動機發動機

中置發動機,即發動機位於車輛的前後軸之間,

一般駕駛艙位於發動機之前或之後。可以這么說,中置發動機的汽車肯定是後輪驅動或者四輪驅動。

汽車在轉彎時,汽車各個部分因為慣性都會向彎外移動,引擎是質量最大的部分,所以引擎因慣性而對車體的作用力對汽車在彎中的轉向有至關重要的影響。發動機中置的特點就是將車輛中慣性最大的發動機置於車體的中央,這樣可以使車身重量分布接近理想平衡狀態。一般來說,只有那些超級跑車或者講究駕駛樂趣的跑車才採用中置發動機。

後置發動機

一般來說,最純正的後置發動機就是將發動機布置在後軸之後,最有代表性的就是大客車,而後置發動機的乘用車屈指可數,最有代表性的就是保時捷911,當然smart也是後置發動機。曾經的經典車型大眾甲殼蟲和菲亞特126P也是後置發動機。

橫置發動機

橫置發動機是指發動機和汽車前橋平行。簡單的講就是你站在車頭前面向發動機,如果發動機橫著放在你眼前,就是橫置發動機。

一般來說,前驅的緊湊型轎車、大多數的中級轎車和少數高級轎車都採用了橫置發動機的布置方式。

縱置發動機

縱置發動機是指發動機與汽車的前橋垂直,簡單的講就是你站在車頭前面向發動機,如果發動機豎著放在你眼前,那就是縱置式發動機。

一般來說後驅車都採用了縱置發動機,因為動力要傳遞到後橋上,在傳動距離無法縮短的情況下,就要儘可能減少動力的方向轉換。如果採用橫置的話,因為曲軸和傳動軸的方向垂直,所以先要轉換一次方向,以通過傳動軸傳輸動力,但是傳動軸的方向和後橋的方向也是垂直的,所以在後橋需要再將鏇轉方向轉換過來,這無疑降低了傳動系統的效率。而使用縱置發動機就可以使得曲軸與傳動軸平行,減少了一次傳動方向的轉換,無疑是降低了能量的損失。

反置發動機

“反置”是橫置發動機的一種特殊布置方式,通常的橫置發動機排氣歧管在前,進氣歧管在後的布置方式,簡單的說就是“前出後進”,如果將進排氣的位置調換,將進氣歧管置於前端,排氣歧管置於後部,變成“前進後出”,就是所謂的“反置”了。只有橫置發動機才有“正反置”之說,縱置發動機進排氣歧管在左右兩端,互換並沒有什麼差別,所以是沒有這樣的說法的。

技術特點

發動機工作原理發動機工作原理

1、發動機氣門驅動機構採用液壓支承滾珠搖臂式結構,

與現在一般汽油機上普遍採用的液壓挺桿式氣門驅動機構相比,這種新穎的氣門驅動機構具有摩擦扭矩相對較小的優點,因此所需的驅動力亦小,從而可有效減小發動機功耗,降低油耗。

2、為有效地減輕整車重量,1.4升汽油機採用鋁合金缸體,取得了十分明顯的輕量化效果。

3、採用專用材料和經特殊工藝加工的塑膠進氣管代替傳統金屬進氣管,不僅收到輕量化效果,而且可以有效地減小進氣管壁阻力,提高進氣效率,增大發動機功率。

4、採用先進工藝加工的漲斷式連桿,利用專用漲斷設備將加工完畢的連桿大頭孔漲斷,而不是原先採用的鋸開,磨削工藝。這樣可利用漲斷連桿鋸齒狀“哈夫”面,確保絕對準確的緊固定位,從而減小摩擦力和延長連桿使用壽命。

發動機發動機

5、採用熱套式凸輪軸,與原凸輪軸相比,不僅可以使凸輪軸重量減輕,

還可以達到更高的凸輪型線精度和更精確的配氣正時。

6、油門採用電子控制裝置,亦稱E-GAS電子油門,這種控制裝置能統一協調併合理管理汽車各工況對發動機扭矩和輸出功率的瞬時要求,如駕駛員加速行駛、超車、啟動空調等,可使得發動機在每一工況點的運轉狀態始終處於最佳範圍,既能滿足低排放、低油耗要求,又可使整車行駛性能實現最佳化。

7、改進發動機進氣系統的布置位置,可有效地降低充入發動機的進氣溫度和提高進氣密度,使發動機在充氣效率得以提高的基礎上輸出更大功率。具體改進是將發動機的進氣管路布置在發動機前端模組左側,冷卻水箱之上。

8、為提高冷卻水箱的防腐能力,延長水箱的使用壽命,布置在發動機前端模組中的冷卻水箱散熱片均包復塑膠。

9、為防止發動機油底殼底部與高低不平路面發生碰撞、摩擦而損傷發動機,專門在油底殼下面可選裝一塊金屬防護板。

10、為有效地隔熱、隔聲、隔震,使其不傳入乘員廂內影響乘坐舒適性,POLO轎車在排氣管部位加裝了一塊隔熱禁止板。

汽車保養

保養注意事項

清理空氣濾清器

空氣濾清器直接關係到汽車在行駛過程中發動機的進氣問題,廣本經銷店的經理告訴記者說,車輛只在城市中行駛,空氣濾清器還不會堵塞,但是汽車如果在灰塵較多的路面上行駛後,就需要特別關注一下空氣濾清器的清潔問題了。

如果空氣濾清器發生堵塞或積塵過多就會致使發動機進氣不暢,而且大量的灰塵進入汽缸,會加快汽缸積炭速度,使發動機點火不暢,動力不足,車輛的油耗就自然會升高。如果在正常的城市公路上行駛,空氣濾清器在汽車行駛5000公里時就應該進行檢查,如果濾清器上積塵過多,可以考慮用壓縮空氣從濾芯內部向外吹,將灰塵吹淨。但壓縮空氣的壓力也不能過高,以防濾紙被損壞。他告訴記者,在清潔空氣濾清器時切不可用水或油,以防止油水浸染濾芯。

驅除節氣門油泥

節氣門處油泥產生的原因是多方面的,有些是燃料燃燒的廢氣在節氣門處形成積炭;再就是沒有被空氣濾清器過濾的雜質在節氣門處殘留形成。油泥多了進氣會產生氣阻,從而導致油耗的增加。

他說,車一般在行駛1萬到2萬公里時就應該對節氣門進行清洗。在清洗節氣門時,首先要拆除進氣喉管,露出節氣門,拆掉電瓶負極,關閉點火開關,把節氣門翻板扳直,往節氣門內噴少量“化油器清洗劑”然後用滌綸抹布或者高紡“無紡布”小心擦洗,節氣門深處,手夠不著的地方可以用夾子夾住抹布小心擦洗,清洗乾淨後裝好進氣喉管和電瓶負極就可以點火了!

清洗噴油嘴積炭

因為燃燒室容易產生積炭,而積炭會導致啟動困難;噴油嘴積炭也會導致油道堵塞、汽油噴射變形、霧化差,燃油消耗自然也會增大。

對於燃燒室的清洗可以採用專用退炭劑,使燃燒室和噴油嘴上的積炭軟化並與零件表面脫離,然後將軟化的積炭除去。這種除炭方法效果好,比起以前直接擦拭相比有不損傷零件表面等優點,並且除炭的效率也得到了大大的提高。

冬季保養問題

冬季開始的時候,我相信有很多車主都遇到過這些情況,比如發動機不能啟動,換擋時發動機熄火等。那么動機如何預防這些問題的出現呢?

發動機冷啟動困難,主要原因就是發動機溫度太低,所以我們只要讓發動機保溫,不讓刺骨的寒風直接吹進發動機艙內,就可以避免打不著車。所以,在冬季停車時要注意車頭的方向,最好讓車頭對著建築物,利用建築物來擋風,防止引擎被寒風吹襲而過冷。夜間停車時,可將車頭對著朝陽方向,令清晨的第一縷陽光能照到車頭上,幫助引擎升溫,這樣出車就容易多了。平時也要定期的去指定服務站檢查、調整三、換擋時發動機熄火。

換擋時發動機熄火,可能是由於當時的怠速太低了,或者是怠速的截止閥未擰緊,也有可能是是檔位過高憋死了,還有一種可能是油氣分離器被嚴重堵塞。平時的時候起步基本上套用一檔,檢查一下怠速截止閥看看是否擰緊,插頭是否插緊。同時,最好去指定的服務站清洗油氣分離器。

此外,還要定期清洗燃油系統燃油。在通過油路供給燃燒室燃燒的過程中,不可避免地會形成膠質和積碳,在油道、化油器、噴油嘴和燃燒室內沉積,干擾燃油流動,破壞正常空燃比,使燃油霧化不良,造成發動機喘抖、爆振、怠速不穩、加速不良等故障。使用BG208燃油系統強力高效清洗劑清洗燃油系統,控制積碳的生成,能夠始終使發動機保持最佳狀態。

選用適當質量等級的機油對於汽油發動機的養護也很重要。應根據進、排氣系統的工作原理需要和使用條件,選用SD-SF級汽油機機油。對於柴油發動機,則要根據機械負荷,選用CB-CD級柴油機機油。無論汽油機或柴油機,選用標準都以不低於生產廠家規定的要求為準。

定期更換機油及機油濾清器濾芯也是日常養護髮動機的重要工序。任何質量等級的機油在使用過程中,油質都會發生變化。達到一定行駛里程之後,機件磨損,會給發動機帶來故障,使之性能下降。為了避免故障發生,應結合行駛里程,定期更換機油,並使油量適中(一般以略低於機油標尺上限為好)。機油從濾清器的細孔通過時,機油中的固體顆粒和粘稠物會積存在濾清器中。如濾清器堵塞,機油不能通過濾芯時,會脹破濾芯或打開安全閥,從旁通閥通過,仍把髒物帶回潤滑部位,加劇發動機磨損。因此應定期清洗或更換機油濾清器濾芯。

工作原理

發動機分為活塞發動機,衝壓發動機,火箭發動機,渦輪發動機。

工作過程:進氣-壓縮-噴油-燃燒-膨脹做功-排氣。

進氣衝程

進入汽缸的工質是純空氣。由於柴油機進氣系統阻力較小,進氣終點壓力pa=(0.85~0.95)p0,比汽油機高。進氣終點溫度Ta=300~340K,比汽油機低。

壓縮衝程

由於壓縮的工質是純空氣,因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16~22)。壓縮終點的壓力為3000~5000kPa,壓縮終點的溫度為750~1000K,大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。

做功衝程

當壓縮衝程接近終了時,在高壓油泵作用下,將柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入汽缸燃燒室中,在很短的時間內與空氣混合後立即自行發火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升,最高達5000~9000kPa,最高溫度達1800~2000K。由於柴油機是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機為壓燃式發動機。

排氣衝程

柴油機的排氣與汽油機基本相同,只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700~900K。對於單缸發動機來說,其轉速不均勻,發動機工作不平穩,振動大。這是因為四個衝程中只有一個衝程是做功的,其他三個衝程是消耗動力為做功做準備的衝程。為了解決這個問題,飛輪必須具有足夠大的轉動慣量,這樣又會導致整個發動機質量和尺寸增加。採用多缸發動機可以彌補上述不足。現代汽車用多採用四缸、六缸和八缸發動機。

故障排除

油耗過大

發動機耗油過大故障:

發動機發動機

發動機油耗過大是指它的百公里油耗超過規定的標準值。

油耗過大,發動機的經濟性就差。影響發動機油耗的因素很多,有發動機技術狀況方面的因素,也有底盤技術狀況方面的因素。

1、故障現象:發動機耗油量過大。

2、常見的故障原因

1)冷卻液溫度感測器失常。

2)空氣流量計或進氣壓力感測器失常。

3)節氣門位置感測器失常。

4)燃油壓力過高。

5)冷起動噴油器漏油或冷起動控制失常。

6)噴油器漏油。

7)氧感測器失效。

8)點火系統故障。

9)發動機機械部件故障(缸壓過低等)。

10)配氣相位不正確。

11)ECU及連線器故障。

3、故障診斷與排除

1)測量冷卻液溫度感測器,其不同溫度下的電阻值應符合標準。電阻太大,會使電腦誤認為發動機處於低溫狀態,從而進行冷車加濃控制,使油耗增加。也可以用電腦解碼器來檢測,將檢測儀所顯示的冷卻液溫度感測器傳給電腦的冷卻液溫度數值與發動機實際冷卻液溫度相比較。如有差異,說明冷卻液溫度感測器有故障,應更換。

2)檢測空氣流量計或進氣壓力感測器,其數值應符合標準。空氣流量計或進氣壓力傳 感器的誤差會直接影響噴油量。檢測結果如有異常,應更換空氣流量計或進氣壓力感測器。

3)檢查節氣門位置感測器。在節氣門處於中小開度時,全負荷開關應斷開。若全負荷開關始終閉合或閉合時間過早,會使電腦始終或過早地進行全負荷加濃,從而增大油耗。

4)測量燃油壓力。怠速時的燃油壓力應為250kPa左右。隨著節氣門的開啟,燃油壓力應逐漸上升。節氣門全開時的燃油壓力約為 300kPa左右。若燃油壓力能隨節氣門開度變化而改變,但壓力始終偏高,則說明油壓調節器有故障,應更換。若燃油壓力不能隨節氣門開度變化而改變,而始終保持 300kPa左右,則說明油壓調節器的真空軟管破裂或脫落,或燃油壓力調節控制電磁閥有故障,進氣管真空度沒有作用在油壓調節器的真空膜片室上,導致油壓過高。對此,應更換軟管或電磁閥。若燃油壓力過高,達 400kPa以上,說明回油管堵塞或油壓調節器有故障,應檢測回油管或更換油壓調節器。

5)檢查點火高壓與能量、點火正時。

6)檢查冷起動噴油控制是否正常。用電壓表或試燈接在冷起動噴油器線束插頭上,檢 查發動機起動時冷起動噴油器工作的持續時間是否符合標準值。若工作時間過長或起動後一直工作,則說明冷起動噴油器控制失常,應檢查冷起動溫度開關及控制電路。

7)拆卸噴油器,檢查各噴油器有無漏油。如有異常,應清洗或更換噴油器。

8)檢查發動機械故障(氣缸壓力、氣門是否止滯或泄漏、凸輪軸面磨損、氣門正時、氣門 間隙、氣門密封性等),檢查排氣系統是否堵塞、冷卻系節溫器的工作情況。

故障診斷、排除的相關要點:

電控發動機的噴油量是發動機ECU根據感測器和開關信號經精確計算而輸出控制信號控制噴油器的,所以電控發動機的優點之一是油耗低。造成油耗大的原因有:感測器或開關信號錯誤,燃油壓力過多或噴油器故障,點火系故障,發動機機械部件故障等。

1、判斷故障是否確為發動機故障造成的油耗大。

由於人們對油耗過大通常是用每百公 里耗油量來評定的,而不是單指發動機的比油耗,所以診斷油耗過大的故障時,首先就確診故障是否在發動機。駕駛員的駕駛習慣不良、輪胎氣壓過低、車輛負載過大、制動拖滯、傳動系打滑、自動變速器不能升到高檔、液力變矩器無鎖止等均會導致油耗過大。

2、檢查發動機是否還存在明顯的故障現象,如冒黑煙、動力不足、加速不良等。

凡是 造成動力不足、混合氣過濃、冷卻液溫度過低的故障都將導致發動機油耗過大。發動機怠速過高也是油耗過大的原因之一。混合氣偏濃不會導致動力下降,相反地,動力可能略有增大,但發動機對混合氣過濃沒有混合氣過稀敏感,一些人是難以察覺的,除非過濃達到了排氣冒黑煙的地步了。要檢查混合氣是否過濃,最好用廢氣分析儀。當然拆檢火花塞也不失為一種簡單可行的方法。

用專用電腦診斷儀進行故障碼與數據流的讀取,充分注意氧感測器信號數值的變化情 況,並注意觀察長期燃油校正係數和短期燃油校正係數的變化,其變化規律是否與氧感測器信號變化相適應。

所謂短期燃油校正係數,是指發動機電腦對所控制的混合氣 濃度的短期校正的程度。氧感測器檢測混合氣濃度,電腦增加或減小噴油量的控制程度以燃油校正係數的方式表示出來。而所謂短期校正則是表示電腦對混合氣濃度變化立即做出反應的校正過程。而燃油長期校正係數則是指發動機電腦對所控制的混合氣濃度的長期校正的程度。它取決於燃油短期校正係數在一段時間內的變化情況。若電腦發現燃油短期校正係數在一段時間內一直太大或太小,就會相應地增大或減小燃油長期校正係數,這表明電腦在一段時間內一直按加濃或減稀的混合氣控制發動機的工作。此時,短期燃油校正係數又恢復為中間值。這種對混合氣濃度的長時間的校正工作稱為長期校正,其校正的程度用燃油長期校正係數來表示。如果拆下蓄電池接頭或拔下發動機 ECU插頭,則其內保存的長期校正係數通常會消失。

3、要重視基本檢查,進氣管是否漏真空可參考前述“怠速不穩的故障”中的方法進行 檢查。

電控發動機燃油噴射系統按進氣量檢測方式一般分為流量型 L型和壓力型D型兩種。流量型用空氣流量計直接檢測進氣量,壓力型用進氣壓力間接計算出進氣量。因此不論是流量型還是壓力型,只要進氣系統不密封就會影響噴油量,其影響程度要比化油器式發動機更大,所以對進氣系統檢修時應注意。油耗過大的其他影響因素還有以下幾點:

1)發動機量油尺、機油加油Vl蓋必須安裝好,否則會影響發動機運行。

2)進氣軟管不能有破裂,箍固要安裝緊固。因為漏氣會影響空氣流量計或進氣壓力傳 感器的信號,從而影響噴油量,使發動機怠速不穩,易熄火,動力性和加速性能差。

3)真空管不能破裂、扭結,也不能插錯。真空管插錯會使發動機怠速不穩,甚至使各 缸無規律地交替工作不良。

4)噴油器應安裝舒貼,密封圈完好。如果安裝不舒貼或密封圈損壞,上部安裝密封不 良會漏油造成嚴重事故,下部密封不良會造成漏氣使發動機真空度下降,運行不良。

5)觀察數據流時要仔細,維修前後要對比,最好能先記錄下來。

6)對燃油蒸氣蒸發控制系統的工作情況要全面檢查。

7)有時,如果一個爆燃感測器擰得過緊,它會變得過於靈敏並導致減少點火提前角導 致燃料經濟性下降。當爆燃感測器被拆下並重新安裝時,按規定力矩對感測器進行緊固是十分重要的。對感測器檢查的程式取決於汽車的型號及生產年份。一定要按照汽車廠建議的試驗程式及技術標準進行檢查。

自動熄火

發動機自動熄火故障:

1、故障現象

發動機運轉或汽車行駛過程中自動熄火,而再起動並沒有多大困難的現象。

2、常見的故障原因:

1)進氣管路真空泄漏。

2)怠速調整不當、節氣門體過髒、怠速控制系統不良等造成的怠速不穩。

3)燃油壓力不穩定,例如電動燃油泵電刷過度磨損或接觸不良,或燃油泵濾網堵塞等。

4)廢氣再循環閥門阻塞或底部泄漏。

5)燃油泵電路、噴油器驅動電路等電路有接觸不良等故障。

6)燃油泵繼電器、EFl繼電器、點火繼電器不良等。

7)點火系工作不良。例如高壓火弱,火花塞使用時間過久,點火正時不對,點火線圈接觸不良或熱態時存在匝間短路導致沒有高壓火花或高壓火花弱,低壓線路接觸不良,絕緣膠損壞間歇搭鐵等。

8)節氣門位置感測器不良。

9)空氣流量計或進氣壓力感測器有故障。

10)冷卻液溫度感測器、氧感測器有故障。

11)曲軸位置感測器有故障,如無轉速信號(插頭未插好、曲軸位置感測器信號線斷、傳 感器定位螺釘鬆動、間隙失調、感測器損壞等 );曲軸位置感測器信號齒圈斷齒,會引起加速 時熄火;曲軸位置感測器內電子元件溫度穩定性能差,會導致信號不正常,會引發間歇熄火故障。

12)ECU有故障。

3、故障診斷的一般步驟

1)先進行故障自診斷,檢查有無故障碼出現。如有,則按所顯示的故障碼查找故障原因。要特別注意會影響點火、噴油、怠速、配氣相位變化的感測器和執行器 (如發動機轉速及曲軸位置感測器、凸輪軸位置感測器、冷卻液溫度感測器、節氣門位置感測器、怠速控制閥等 )有無故障。

2)如自動熄火僅發生在怠速工況,且熄火後可即起動可按怠速不穩、易熄火進行檢查(參見怠速不穩、易熄火的檢 查程式 )。

3)採用故障模擬徵兆法振動熔絲盒、各線柬接頭,看故障能否出現。然後進一步檢查各線束接頭有無接觸不良、各搭鐵線有無搭鐵不良、目視檢查線束絕緣層有無損壞和間歇搭鐵等現象。

4)採用故障模擬徵兆法改變ECU、點火器等的工作環境溫度,重現故障,進而診斷故障原因。

5)試換點火線圈、火花塞等。

6)在不斷的試車過程中,用多通道示波器同時監測發動機轉速及曲軸位置感測器、空氣流量計、電腦的 5V輸出參考電源電壓等信號。

7)如果在熄火前有喘振、加速不良的現象再慢慢熄火的話,故障可能發生在供油不暢上。可接上燃油壓力表,最好能將壓力表用透明膠固定於前風窗玻璃上,再試車確定。如存在熄火時油壓過低的現象,則檢查油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、油壓調節器及燃油泵控制電路。

8)試車時接上專用診斷儀,讀取故障出現前後的數據,進行對比分析,從而找 出故障。

9)按故障原因逐個檢查排除。

故障診斷的相關要點:

在對電控系統引進故障診斷時,千萬別忘記先進行基本檢查。例如:在試圖診斷電控單元控制的燃油噴射系統故障之前,一定要確保進氣管路無泄漏、配氣正時、點火正時。如果存在這些不良現象,發動機的抗負荷交變能力就差,在工況突變的情況下可能熄火,如加速熄火、制動熄火、開空調熄火、掛檔熄火。

1、有些汽車的間歇性故障是難於診斷的,除非是檢查汽車時正好故障顯現。

2、檢查不定時的怠速熄火故障時,有時換火花塞是必要的。

3、當懷疑空氣流量計不良(如空氣流量計熱線過髒;內部電路連線焊點脫落、接觸不良等 )時,可用示波器檢查空氣流量計信號電壓波形。在發動機穩定運轉時用一個螺釘鏇具柄輕輕地敲打空氣流量計殼體並觀察示波器。如果波形變化較大或發動機熄火,則要更換空氣流量計。有些空氣流量計出現內部連線的鬆動,這會導致電壓信號突變,從而導致熄火。這個測試要先用振動法確定線束接頭接觸良好。

4、當懷疑進氣壓力感測器不良時,應先檢查感測器真空膠管,看其是否破裂、彎折,是否有時漏氣,有時不漏氣,使進氣壓力感測器信號時而正常,時而不正常,造成發動機收加速踏板時熄火。

5、還應檢查對噴油量影響較大的感測器,如冷卻液溫度感測器、氧感測器。冷卻液溫度感測器不僅對噴油量有影響,也是修正點火提前角的信號之一,故也應重視。有時某些車型的氧感測器信號電壓無變化,容易造成加速時發動機熄火。

6、如在較高速行駛過程中先出現加速不良然後熄火,這就要著重檢查油路;如在較高速行駛過程中突然熄火則著重查找電路方面的原因,高壓火花是否過弱是必檢項目之一。

7、突然熄火、間歇熄火還應對控制點火的主要感測器發動機轉速及曲軸位置感測器進行檢查。

8、故障徵兆模擬試驗方法。在故障診斷中最困難的情形是有故障,但沒有明顯的故障徵兆。在這種情況下必須進行徹底的故障分析,然後模擬與用戶車輛出現故障時相同或相似的條件和環境。無論維修人員經驗如何豐富,也無論他技術如何熟練,如果他對故障徵兆不經驗證就進行診斷,則將會在維修工作中忽略一些重要的東西,這必將導致車輛的運行故障。

在故障徵兆模擬試驗中,故障徵兆固然要驗證,而且故障部位或零件也必須 找出。為了做到這一點,在預先連線試驗和開始試驗之前,必須把可能發生故障電路範圍縮小,然後進行故障徵兆模擬試驗,判斷被測試的電路是否正常,同時也驗證了故障徵兆。

1)振動法。當振動可能是引起故障的原因時,即可採用振動法進行試驗。基本試驗方法主要有:

①連線器。在垂直和水平方向輕輕搖動連線器,

②配線。在垂直和水平方向輕輕地擺動配線。連線器的接頭、振動支架和穿過開口的連線器體都是應仔細檢查的部位。

③零件和感測器。用手指輕拍裝有感測器的零件,檢查是否熄火,如圖7—1 c所示。切記不可用力拍打繼電器,否則可能會使繼電器開路。

2)加熱法。有些故障只是在熱車時出現,則可能是由有關零件或感測器受熱而引起的。

3)水淋法。當有些故障是在雨天或高濕度的環境下產生時,可用水噴淋在車輛上,檢查是否發生故障。

4)電器全接通法。當懷疑故障可能是因用電負荷過大而引起時,可接通車上全部電器設備檢查是否發生故障。

發動機保養

一、保養三濾

三濾是指:汽油濾清器、空氣濾清器及機油濾清器。

三濾在汽車發動機上起著對機油、汽油和空氣的過濾作用,從而對發動機起到保護作用,也起到了提高發動機的工作效率的作用。發動機保養中三濾的保養,至關重要。

二、定期清洗汽車曲軸箱

當發動機在運轉過程中,燃燒室內的高壓未燃燒氣體、硫、水分、氮和酸的氧化物經過活塞環與缸壁之間的間隙進入曲軸箱中,與零件長期磨損,產生金屬粉末混在一起,形成油泥。因此,定期清洗曲軸箱、保持發動機內部的清潔是很有必要的。

三、定期更換機油

不管是質量等級高或低的潤滑油在使用過程中油質都會發生變化的,因此為了避免故障的發生,應根據使用條件定期換油和使油量適中。所以,保養發動機,一定要用好機油。

四、定期清洗汽車燃油系統

保養發動機,一定要給燃油系統做好保養。定期給汽車燃油系統做清理,可以控制積炭的生成,從而使發動機保持在最佳狀態。

五、定期清洗汽車水箱

汽車發動機水箱生鏽、結垢是很常見的問題。水垢和銹跡會阻礙冷卻液在冷卻系統中的流動,降低散熱作用,從而導致發動機過熱,甚至造成發動機損壞。因此定期清洗水箱是很重要的。

發動機的深度養護

一是發動機內部的清潔或清洗;

發動機的內部清潔或清洗,它是指發動機內部部件的清潔或清洗,即是發動機內部積碳與油泥等積存物的清洗。它也有兩種方法,拆解清洗與免拆清洗。

二是外部的清潔或清洗。

發動機的外部清洗,它是指除了發動機內部以外的並且與發動機整體工作相關部件及系統的清潔或清洗,包括:進氣系統的清潔或清洗,排氣系統的清潔或清洗,燃油系統的清潔或清洗。它有兩種方法,拆解清洗與免拆清洗。

行業現狀

外星坦克外星坦克
2014年上半年,國內汽車用汽油發動機市場被合資品牌牢牢占據,一汽大眾、上汽通用五菱、上海大眾動力以超高的銷量穩占前三甲,尤其是一汽大眾,91.86萬輛的成績讓其在所有競爭對手中傲視群雄,同時26.1%的穩健增 長也充分體現出一汽大眾在汽油機銷量上的強勢。相比一汽大眾,作為兄弟的上海大眾動力也不甘示弱,上半年上海大眾汽油發動機銷量由去年的47.95萬台攀升37.2%至65.78萬台,超越上海通用東嶽動力,位列第三。上汽通用五菱相比一汽大眾落後不少,15萬台的差距並非朝夕可追,要想躍居汽油發動機銷量老大的地位似乎還有很長的路要走,同時,面對增速較快的上海大眾動力,74.92萬台的成績似乎不足以安枕無憂,如何提升產品競爭力是上海通用五菱的當務之急。另外值得一提的是重慶長安作為汽油機國內銷量前十中唯一一家自主車企,同樣有著不俗的表現,53.5萬的銷量超北京現代15萬台穩占第五,同時17.3%的增速也讓我們有信心在今後長安會取得更好的成績。神龍汽車接近30%的增幅僅次於上海大眾動力,同時瀋陽航天三菱也有著不錯的提升速度。與之相對的,東風日產與柳州五菱柳機是前十企業中僅有的兩個銷量下滑企業,下滑速度分別為6.5%及2.5%。

油污清洗

首先,用濕布擦拭。先用濕布擦擦看能不能去除發動機室的污垢,如果這樣就能把發動機室清潔得很乾淨,那么就不要用水清洗。
其次,如果只用濕布不能清除二手車發動機油污,不妨試用普通的洗潔劑擦拭。如果以上兩種方法都試過之後,仍然無法清除二手車發動機油污,車主可以選擇用水清潔。清潔時先把不能沾水的零部件都包裹好,再用刷子、水及洗潔劑去除污垢。若碰上難以徹底清除的污垢,就需要使用發動機專用的清潔劑。車主最好選擇泡沫式的清潔劑,因為泡沫停留在污垢表面的時間比較長,能分解污垢並使之浮出表面。但是這類清潔劑的化學作用通常都比較強烈,所以要用水沖洗起碼10分鐘才幹淨。

汽車組成部分

拆解當代汽車,將它的每一個部分都弄弄清楚。有車的人多了,還得多些懂車的人才行。

常見機器

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