第4集 | 发动机详细构造(发动机构造曲轴气门正时)

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今日摘录:再颠簸的生活,也要闪亮的过。
但我们不能就此屈服,而应该心怀乐观,坚强以对。
再难熬的日子,也要咬牙挺住;再颠簸的生活,也要坚韧的过。

上一篇文章主要介绍了四冲程往复式活塞发动机的工作原理,也认识了一些发动机的关键零部件。

第4集 | 发动机详细构造(发动机构造曲轴气门正时) 汽修知识
(图片来自网络侵删)

但这还远远不够,发动机的构造十分复杂。
今天就随我一起从头到尾拆解一台发动机,并认识它的各个部件。

我们按照从上往下,从外到内的顺序一步步拆解。

首先是点火系统的3个部件:点火线圈、火花塞导线、火花塞。

点火线圈的作用是将蓄电池12V电压转换为几千伏的高压,然后经由导线传递到火花塞,火花塞将高压电流引入发动机燃烧室,通过电极间隙产生火花,以点燃油气混合物。

图中黄色部位是凸轮轴位置传感器,主要是采集凸轮轴位置信号,并输入给发动机控制器(ECU),以便确定点火时刻和喷油时刻。

接下来看发动机正面:蓝色为机油尺,红色为冷却系统软管。

把机油尺和冷却系统软管移走后,看到了进气歧管、进气歧管压力传感器、怠速空气控制阀、可变涡流电磁阀、可变涡流百叶阀执行机构、节流阀。

这些部件均是发动机可变涡流控制系统(VTCS)的一部分。

什么是VTCS?

简单点说就是通过控制各个阀门,使得进入发动机的气流流速发生改变,形成涡流,从而与汽油混合更加充分,以提升燃烧效率、降低排放的技术。

你平时听到的VVT-i(智能可变配气正时系统)、i-VTEC(智能可变气门正时和升程系统)、TFSI(涡轮增压燃油分层喷射发动机)...都是此类技术。

我们把发动机转动180度,观察进气歧管的背面,以加深对VTCS各部件的认识。

回到正面,并把VTCS系统相关部件移走,又看到一根冷却系统软管。

把这根冷却软管移走,并观察发动机的右上方。

我们看到了废气循环阀、发动机冷却液出口、发动机冷却液温度传感器。

废气循环阀,也叫“EGR”阀,它的主要作用是将发动机排出的部分废气重新引导至进气管路,与新鲜的油气混合物再次进入气缸燃烧,以减少汽车尾气中氮氧化合物(NOx)的排放。

把这3个部件移走。

接下来观察发动机背面的排气歧管,它在工作时一直处于高温状态,因此需要加一个隔热板。

把这两个部件移走,并回到发动机正面。

我们看到了燃油喷射器、燃油分供管、燃油压力调节器。

把这几个部件移走。

继续观察发动机正面的几个部件:恒温器、爆震传感器、油分离器和PCV阀。

恒温器的作用是根据冷却液的温度自动调节进入散热器的水量,改变循环范围来调节冷却系统的散热能力,从而保证发动机在合适的温度范围内工作。

爆震传感器的主要作用是测定发动机抖动度,当发动机产生爆震时用来调整点火提前角。
点火过早、排气再循环不良、低标号燃油等原因均会引起发动机爆震,从而损坏发动机。

当发动机做功冲程进入末端时,一些未燃烧的混合气在高压下从活塞露入曲轴箱内,业内将这种泄露称为“窜气”。
这些窜气会从曲轴箱内逸入大气中造成污染,同时还会稀释曲轴箱内的机油,使机油变质,造成发动机磨损增大。

PCV(曲轴箱强制通风控制)阀的主要作用是将曲轴箱内的气体导入进气歧管,进行二次燃烧,同时,该装置还可以分离出气体中的机油,因此,有时候也叫油分离器。

移除这三个部件,同时往下看,我们看到了机油滤清器、机油滤清器适配器、启动电机、机油压力传感器。

机油滤清器,又称机油格,主要用于去除机油中的灰尘、金属颗粒、碳沉淀物等杂质,以保护发动机。
你的爱车保养时,大部分时候都会更换这个部件。

启动电机,又称马达,在之前的文章中介绍过,主要是用来启动发动机的。

移走这几个部件,发动机正面拆的差不多了,我们看侧面,看到一堆皮带和轮子。

这些皮带和轮子我就不一一介绍了,反正就是轮子带动皮带转,皮带再带动其他轮子转...

先把这些皮带移走,看起来清爽一点。
在右下方我们看到了水泵和空调压缩机。

移走这两个部件,然后看右上方。

我们看到了动力转向泵和动力转向液储液罐。

动力转向泵由发动机驱动将储液罐中的低压油转变为高压油输送到转向控制阀,以辅助转向。

是不是每次启动发动机后,方向盘就变“活了”?就是这个原理。

继续看发动机背面右下侧,看到了张紧轮、交流发电机、惰轮、曲轴位置传感器。
简单的部件不再详述,在此说一下交流发电机和曲轴位置传感器。

燃油车上也有很多耗电设备,这些电能来自于哪里?就是来自这个交流发电机,它可以给车辆蓄电池充电,同时为车辆用电设备供电。

曲轴位置传感器的主要作用是确定曲轴的位置,它通常会配合凸轮轴位置传感器一起工作,最终目的都是为了确定点火时刻。

移除这些部件,然后继续看侧面。
我们看到了飞轮和一个导向轴承。

把飞轮和导向轴承移走,看到了曲轴后油封和后盖,然后将其移走。

至此,发动机外围已经被拆地差不多了,露出了本体。
本体从上至下可以分为发动机气门室盖、气缸盖、正时传动盖、发动机缸体、油底壳五大部分。

下面我们拆解发动机内部:

先把发动机气门室盖拿走,露出了气门机构。

侧面是正时传动盖和一个曲轴前油封。

把正时传动盖打开,看到了正时链条、可调整正时链条导轨、固定正时链条导轨、正时链条张紧器。

正时链条的主要作用是驱动发动机的配气机构,使发动机进气、排气门在适当的时候开启或关闭,以保证发动机能正常地吸气和排气。
正时链条一旦发生跳齿,发动机则不能正常工作,会出现怠速不稳、加速无力或启动不了等现象;如果断裂,则会立刻熄火。

移除上述部件,然后往下看。

我们看到了曲轴链轮、机油泵链轮、机油泵链条、可调机油泵链条导轨、固定机油泵链条导轨。

看完就拆,把油底壳也拆了,曲轴箱露出来了,我们看到了内部滤油器、油泵。

我们先回到发动机上方,看凸轮轴、凸轮轴盖、凸轮轴链轮。

凸轮轴看似简单,实则很重要,它主要在凸轮轴链轮的带动下控制气门的开闭,转速很高,同时承受着很大的扭矩,其材质一般是优质合金钢。

移走上述部件,我们看到了两排气门挺杆。

这个容易理解,凸轮轴与发动机气门之间是有一定距离的,需要一组机构将凸轮的力传递至气门。

这套传递机构,除了气门挺杆,还有弹簧固定器、阀门保持器、气门弹簧、阀杆油封圈、气门导管、气门、气门座圈等。

把气缸盖移走,终于看到了气缸本体,燃料就是在这里燃烧的。

我们回到发动机底部,红色的是曲轴主轴承盖。

移走曲轴主轴承盖,我们看到了曲轴。

把发动机缸体移走,终于拆解完一台发动机了,此时,只剩活塞和曲轴连杆机构了。

活塞由连杆与曲轴连接起来,活塞与连杆之间由活塞销连接,连杆与曲轴之间有一个连杆轴。

进一步观察活塞,上面有压缩环和油环。

压缩环又叫气环,其首要任务是密封气缸,防止油气泄露,同时辅助散发活塞顶部热量。

油环则储存着少量机油,在保持气缸润滑的同时,还能有效刮去多余的机油,确保发动机的正常运转。

至此,一台发动机拆解完毕,相信这是大部分人第一次如此近距离地了解发动机的详细构造。

本期科普到此结束,感谢大家阅读。

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后续文章见文末预告。

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