發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)展歷史
回顧發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生和發(fā)展的歷史,它經(jīng)歷了蒸汽機(jī)、外燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)三個(gè)發(fā)展階段。
外燃機(jī)
外燃機(jī),就是說它的燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)的外部燃燒,1816年由蘇格蘭的R.斯特林所發(fā)明,故又稱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)將這種燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能,瓦特改良的蒸汽機(jī)就是一種典型的外燃機(jī),當(dāng)大量的煤燃燒產(chǎn)生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時(shí),高壓便產(chǎn)生了,然后這種高壓又推動(dòng)機(jī)械做功,從而完成了熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)變。
內(nèi)燃機(jī)
明白了什么是外燃機(jī),也就知道了什么是內(nèi)燃機(jī)。
發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
這一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)與外燃機(jī)的最大不同在于它的燃料在其內(nèi)部燃燒。內(nèi)燃機(jī)的種類十分繁多,常見的汽油機(jī)、柴油機(jī)是典型的內(nèi)燃機(jī)。不常見的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)上裝配的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)也屬于內(nèi)燃機(jī)。不過,由于動(dòng)力輸出方式不同,前兩者和后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,在空中使用的多是后者。當(dāng)然有些汽車制造者出于創(chuàng)造世界汽車車速新紀(jì)錄的目的,也在汽車上裝用過噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī),但這總是很特殊的例子,并不存在批量生產(chǎn)的適用性。
燃?xì)廨啓C(jī)
此外還有燃?xì)廨啓C(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)是燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)?,利用燃?xì)獾母邏和苿?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的葉片旋轉(zhuǎn),從而輸出動(dòng)力。燃?xì)廨啓C(jī)使用范圍很廣,但由于很難精細(xì)地調(diào)節(jié)輸出的功率,所以汽車和摩托車很少使用燃?xì)廨啓C(jī),只有部分賽車裝用過燃?xì)廨啓C(jī)。
基本參數(shù)
排量
首先來看看最常見的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)——發(fā)動(dòng)機(jī)排量。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的氣體容積,又稱為單缸排量,它取決于缸徑和活塞行程。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是非常重要的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù),它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動(dòng)機(jī)的大小,發(fā)動(dòng)機(jī)的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān)。一般來說,排量越大,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率越大。
缸數(shù)
了解了排量,再來看發(fā)動(dòng)機(jī)的其他常見參數(shù)。很多初級(jí)車友都反映經(jīng)常在汽車資料的發(fā)動(dòng)機(jī)一欄中見到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字樣,想弄明白究竟是什么意思。這些都表示發(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。
汽缸排列形式
氣缸排列形式,顧名思義,是指多氣缸內(nèi)燃機(jī)各個(gè)氣缸排布的形式,直白的說,就是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上氣缸所排出的隊(duì)列形式。
目前主流發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)
R:轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)
直列發(fā)動(dòng)機(jī):
直列發(fā)動(dòng)機(jī),一般縮寫為L(zhǎng),比如L4就代表著直列4缸的意思。
內(nèi)燃機(jī)
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(fā)動(dòng)機(jī)上。這種布局的發(fā)動(dòng)機(jī)的所有氣缸均是按同一角度并排成一個(gè)平面,并且只使用了一個(gè)氣缸蓋,同時(shí)其缸體和曲軸的結(jié)構(gòu)也要相對(duì)簡(jiǎn)單,好比氣缸們站成了一列縱隊(duì)。
具體來說,我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款(數(shù)字代表氣缸數(shù)量)。這種布局發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于尺寸緊湊,穩(wěn)定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也較少,當(dāng)然也意味著制造成本更低。同時(shí),采用直列式氣缸布局的發(fā)動(dòng)機(jī)體積也比較緊湊,可以適應(yīng)更靈活的布局。也方便于布置增壓器類的裝置。但其主要缺點(diǎn)在于發(fā)動(dòng)機(jī)本身的功率較低,并不適合配備6缸以上的車型。
V型發(fā)動(dòng)機(jī):
所謂V型發(fā)動(dòng)機(jī),簡(jiǎn)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(gè)夾角的平面,從側(cè)面看汽缸呈V字形(通常的夾角為60°),故稱V型發(fā)動(dòng)機(jī)。
與直列布局形式相比,V型發(fā)動(dòng)機(jī)縮短了機(jī)體的長(zhǎng)度和高度,而更低的安裝位置可以便于設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出風(fēng)阻系數(shù)更低的車身,同時(shí)得益于汽缸對(duì)向布置,還可抵消一部分振動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級(jí)車型,還是在堅(jiān)持使用大排量V型布局發(fā)動(dòng)機(jī),而不使用技術(shù)更先進(jìn)的“小排量直列型布局發(fā)動(dòng)機(jī)+增壓器”的動(dòng)力組合。
W型發(fā)動(dòng)機(jī):
許多人以為就像V型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸呈V形排列那樣,
發(fā)動(dòng)機(jī)
W型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸排列形式也一定是呈W形,其實(shí)不然,它只是近似W形排列,嚴(yán)格說來還應(yīng)屬V型發(fā)動(dòng)機(jī),至少是V型發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)變種。
W型發(fā)動(dòng)機(jī),W型發(fā)動(dòng)機(jī)是德國(guó)大眾專屬發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。將V型發(fā)動(dòng)機(jī)的每側(cè)汽缸再進(jìn)行小角度的錯(cuò)開,就成了W型發(fā)動(dòng)機(jī)?;蛘哒fW型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸排列形式是由兩個(gè)小V形組成一個(gè)大V形,兩組V型發(fā)動(dòng)機(jī)共用一根曲軸。嚴(yán)格說來W型發(fā)動(dòng)機(jī)還應(yīng)屬V型發(fā)動(dòng)機(jī)的變種。
W型與V型發(fā)動(dòng)機(jī)相比可將發(fā)動(dòng)機(jī)做得更短一些,曲軸也可短些,這樣就能節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)所占的空間,同時(shí)重量也可輕些,但它的寬度更大,使得發(fā)動(dòng)機(jī)艙更滿。
W型發(fā)動(dòng)機(jī)最大的問題是發(fā)動(dòng)機(jī)由一個(gè)整體被分割為兩個(gè)部分,在運(yùn)作時(shí)必然會(huì)引起很大的振動(dòng)。針對(duì)這一問題,大眾在W型發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)計(jì)了兩個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡軸,讓兩個(gè)部分的振動(dòng)在內(nèi)部相互抵消。
水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī):
在上面介紹氣缸V型排列發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候已經(jīng)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(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸夾角為180度。但是水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本和工藝難度相當(dāng)高,所以目前世界上只有保時(shí)捷和斯巴魯兩個(gè)廠商在使用。
轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī):
相比常見的L型、V型氣缸布局形式,可能很多朋友會(huì)對(duì)三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)感到陌生。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),由德國(guó)人菲加士·汪克爾發(fā)明,之后這項(xiàng)技術(shù)由馬自達(dá)公司收購。我們都知道:傳統(tǒng)的氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī),工作時(shí)活塞在氣缸里做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),而為了把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),必須使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)則不同,它直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟D(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)扭矩。與往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)相比,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)取消了無用的直線運(yùn)動(dòng),因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸較小,重量較輕,而且振動(dòng)和噪聲較低,具有較大優(yōu)勢(shì)。
VR發(fā)動(dòng)機(jī):
VR發(fā)動(dòng)機(jī)是大眾的專屬產(chǎn)品,1991年,大眾公司開發(fā)了一種15°夾角的V6 2.8L發(fā)動(dòng)機(jī),稱做VR6,并安裝在第三代高爾夫上。這種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,寬度接近于直列發(fā)動(dòng)機(jī),長(zhǎng)度不比直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)多少。
眾所周知,對(duì)于V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)而言,60度夾角是最優(yōu)化的設(shè)計(jì),這是經(jīng)過無數(shù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)論證過的結(jié)果。因而絕大多數(shù)的V6發(fā)動(dòng)機(jī)都是采用這種布局形式的。但為了能在更小的空間內(nèi)放下V6發(fā)動(dòng)機(jī),大眾集團(tuán)另辟蹊徑的研發(fā)出了夾角為15度、體積更小的VR6發(fā)動(dòng)機(jī)。而從動(dòng)力參數(shù)來看,它并不遜色與普通的V6發(fā)動(dòng)機(jī),但在研發(fā)之初就暴露了明顯的抖動(dòng)問題。通過一系列的平衡穩(wěn)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(jié)構(gòu)上的特性,就像普通直列發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)通常都會(huì)大于V型發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,夾角更小的VR6從結(jié)構(gòu)本身就決定了它的震動(dòng)會(huì)大于V6。諸如大眾旗下的高爾夫R32、EOS等車型都曾裝配過這款發(fā)動(dòng)機(jī)。
VR發(fā)動(dòng)機(jī)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并在一條直線上。VR發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)就是體積特別小,所以非常適用于大眾車系的前置發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái),因?yàn)榇蟊姷那爸冒l(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)底盤都是縱置式的設(shè)計(jì),而且發(fā)動(dòng)機(jī)在前軸之前所以發(fā)動(dòng)機(jī)不能過長(zhǎng)否則難以布置前懸掛。這款發(fā)動(dòng)機(jī)非常緊湊,雖然是V缸機(jī),但由于兩列汽缸相離很近所以只需要一個(gè)汽缸蓋就可以搞定,比90度和60度夾角的V6成本低很多(因?yàn)槠胀╒缸機(jī)必須加工兩個(gè)汽缸蓋如果是DOHC的V缸機(jī)還需要加工4根凸輪軸,所以成本很高)。
基本結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)述
機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架,是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ),
發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)解析圖
其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件,承受各種載荷。因此,機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)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
水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體,
發(fā)動(dòng)機(jī)
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(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋,冷卻水套和潤(rùn)滑油道等。
氣缸體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,根據(jù)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(diǎn)是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,便于加工,曲軸拆裝方便;但其缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差
2、龍門式氣缸體:其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。
發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖
它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好,能承受較大的機(jī)械負(fù)荷;但其缺點(diǎn)是工藝性較差,結(jié)構(gòu)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,采用滾動(dòng)軸承,主軸承孔較大,曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好,但其缺點(diǎn)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(nèi)表面在高溫下正常工作,必須對(duì)氣缸和氣缸蓋進(jìn)行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種,一種是水冷,另一種是風(fēng)冷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套,并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通,冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán),帶走部分熱量,對(duì)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(rùn)滑油,并封閉上曲軸箱,故又稱為油底殼圖。油底殼受力很小,一般采用薄鋼板沖壓而成,其形狀取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板,以防止汽車顛動(dòng)時(shí)油面波動(dòng)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(rùn)滑油中的金屬屑,減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊,防止?jié)櫥托孤?/p>
氣缸蓋
氣缸蓋安裝在氣缸體的上面,從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。
按照進(jìn)氣系統(tǒng)分類
它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|,因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)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(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。
缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座,氣門導(dǎo)管孔,用于安裝進(jìn)、排氣門,還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔,而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔,用以安裝凸輪軸。
氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成,鋁合金的導(dǎo)熱性好,有利于提高壓縮比,所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。
氣缸蓋是燃燒室的組成部分,燃燒室的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大,由于汽油機(jī)和柴油機(jī)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(jī)的燃燒室主要在氣缸蓋上,而柴油機(jī)的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。這里只介紹汽油機(jī)的燃燒室,而柴油機(jī)的燃燒室放在柴油供給系里介紹。
汽油機(jī)燃燒室常見的三種形式。
1)半球形燃燒室
半球形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊,火花塞布置在燃燒室中央,火焰行程短,
按照氣缸數(shù)目分類
故燃燒速率高,散熱少,熱效率高。這種燃燒室結(jié)構(gòu)上也允許氣門雙行排列,進(jìn)氣口直徑較大,故充氣效率較高,雖然使配氣機(jī)構(gòu)變得較復(fù)雜,但有利于排氣凈化,在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上被廣泛地應(yīng)用。
2)楔形燃燒室
楔形燃燒室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng),有利于提高混合氣的混合質(zhì)量,進(jìn)氣阻力小,提高了充氣效率。氣門排成一列,使配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,但火花塞置于楔形燃燒室高處,火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)些,切諾基轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采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,制造成本低,但因氣門直徑易受限制,進(jìn)、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達(dá)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)、奧迪轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采用盆形燃燒室。
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(bǔ)償結(jié)合面的不平度,以確保密封,同時(shí)要有好的耐熱性和耐壓性,在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮——棉結(jié)構(gòu)的氣缸墊,由于銅皮——棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮,壓緊時(shí)較之石棉不易變形。有的發(fā)動(dòng)機(jī)還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架,兩面用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸墊。
安裝氣缸墊時(shí),首先要檢查氣缸墊的質(zhì)量和完好程度,所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對(duì)齊。其次要嚴(yán)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(shí),必須由中央對(duì)稱地向四周擴(kuò)展的順序分2~3次進(jìn)行,最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。
OHV
發(fā)動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì);而底置凸輪軸,通常只有在美國(guó)車上才能看見。
OHC(頂置凸輪軸),歷經(jīng)發(fā)展現(xiàn)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(jìn)、排氣門的開合。通常來說單頂是配合兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì),由于兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)、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優(yōu)化,因?yàn)橐桓馆嗇S只控制一組氣門(進(jìn)氣門或排氣門),因此省略了氣門的搖臂,簡(jiǎn)化了凸輪軸到氣門之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)??偟恼f來,雙頂置凸輪軸由于傳動(dòng)部件少,進(jìn)、排氣效率高,更適合發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力表現(xiàn)。對(duì)于追求高功率的日本、歐洲廠商,凸輪軸頂置設(shè)計(jì)當(dāng)然是最合適不過了。
底置凸輪軸這種設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是大排量、低轉(zhuǎn)速、追求大扭矩輸出,因?yàn)榈字猛馆嗇S,是依靠曲軸帶動(dòng),然后凸輪與氣門搖臂采用一根金屬桿來連接,是凸輪頂起連桿,連桿推動(dòng)搖臂來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的開合,所以過高的轉(zhuǎn)速會(huì)使頂桿承壓過大以致折斷。但是這種用頂桿的設(shè)計(jì),也有它的優(yōu)點(diǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高、發(fā)動(dòng)機(jī)重心底、成本低等。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低,強(qiáng)調(diào)的是扭矩表現(xiàn),所以底置凸輪軸設(shè)計(jì)是足夠滿足這種需求的。
既然這兩種設(shè)計(jì)偏向不同,前者是最求大功率,后者是追求大扭矩。我們知道汽車提速快、牽引力強(qiáng)靠的是扭矩,而實(shí)現(xiàn)最高速度是依靠功率。這里還有一個(gè)簡(jiǎn)單的公式:功率=轉(zhuǎn)速X扭矩。自然吸氣時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)提升功率最簡(jiǎn)單的辦法,就是提高轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速越高升功率自然就越高。
爆震傳感器
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)因點(diǎn)火時(shí)間提前過度(點(diǎn)火提前角)、發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷、溫度及燃料的質(zhì)量等影響,會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。發(fā)生爆震時(shí),由于氣體燃燒在活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)之前,輕者產(chǎn)生噪音及降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,重者會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械部件。為了防止爆震的產(chǎn)生,爆震傳感器是不可缺少的重要部件,以便通過電子控制系統(tǒng)去調(diào)整點(diǎn)火提前時(shí)間。
發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震時(shí),爆震傳感器把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)電壓送至ECU。ECU根據(jù)其內(nèi)部事先儲(chǔ)存的點(diǎn)火及其他數(shù)據(jù),及時(shí)計(jì)算修正點(diǎn)火提前角,去調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間,防止爆震的發(fā)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(dǎo)電性?;鸹嵝问接欣湫突鸹ㄈ蜔嵝突鸹ㄈ鸹ㄈ碾姌O結(jié)構(gòu)主要有單極、雙極、四極等。其中出于想提升車輛點(diǎn)火性能方面的考慮,很多人都會(huì)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(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上,在金屬殼體中有一個(gè)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,連接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,脈沖高壓電擊穿兩個(gè)電極之間的空氣,產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃可然混合氣做功,由于火花塞工作在高溫高壓的惡劣環(huán)境,對(duì)它的材料和制造工藝都要求十分高,但在大多經(jīng)濟(jì)型車常采用鎳合金火花塞,只有中高檔車才會(huì)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(jiǎn)稱OHC。一般發(fā)動(dòng)機(jī)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(nèi),燃燒室之上,直接驅(qū)動(dòng)搖臂、氣門,不必通過較長(zhǎng)的推桿。與氣門數(shù)相同的推桿式發(fā)動(dòng)機(jī)(即頂置氣門結(jié)構(gòu))相比,頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)中需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件要少得多,因此大大簡(jiǎn)化了配氣結(jié)構(gòu),顯著減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)重量,同時(shí)也提高了傳動(dòng)效率、降低了工作噪音。盡管頂置凸輪軸使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,但是它帶來的更出色的引擎綜合表現(xiàn)(特別是平順性的顯著提高)以及更緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),使發(fā)動(dòng)機(jī)制造商很快在產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用這一設(shè)計(jì)。頂置凸輪軸與頂置氣門結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式并不一定不同。動(dòng)力可以通過正時(shí)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(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中按氣缸點(diǎn)火次序定時(shí)的將高壓電流傳至各氣缸火花塞的部件。在蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)中,通常將分電器和點(diǎn)火器安裝在同一軸上,并由凸輪軸驅(qū)動(dòng),同時(shí)它還帶有點(diǎn)火提前角調(diào)整裝置和電容器等。
點(diǎn)火器的斷電臂用彈簧片使觸點(diǎn)閉合,凸輪軸帶動(dòng)斷電凸輪使觸點(diǎn)開啟,開啟間隙約為0.30~0.45毫米。斷電凸輪的凸起數(shù)與氣缸數(shù)相同。當(dāng)觸點(diǎn)開啟時(shí),分電器的分電臂正好對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的側(cè)電極,感應(yīng)產(chǎn)生的高壓電由次級(jí)線圈經(jīng)過分電臂、側(cè)電極、高壓導(dǎo)線傳至相應(yīng)氣缸的火花塞。
缸線
缸線是傳統(tǒng)點(diǎn)火系中必不可少的一部分,是點(diǎn)火線圈把能量傳給火花塞的介質(zhì)。缸線大體上分為四部分。第一是導(dǎo)電材料,第二是絕緣膠皮,第三是點(diǎn)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(shù)目與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)相同。隨著科技發(fā)展,現(xiàn)在很多車已經(jīng)沒有了缸線,缸線和點(diǎn)火線圈做到了一起,每缸一個(gè)點(diǎn)火線圈,體積大大減小,為每缸獨(dú)立點(diǎn)火提供了更加便利的條件。
活塞
發(fā)動(dòng)機(jī)好比是汽車的“心臟”,而活塞則可以理解為是發(fā)動(dòng)機(jī)的“中樞”,除了身處惡劣的工作環(huán)境外,它還是發(fā)動(dòng)機(jī)中最忙碌的一個(gè),不斷的進(jìn)行著從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)、從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),吸氣、壓縮、做工、排氣等,活塞的內(nèi)部為掏空設(shè)計(jì),更像是一個(gè)帽子,兩端的圓孔連接活塞銷,活塞銷連接連桿小頭,連桿大頭則與曲軸相連,將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的圓周運(yùn)動(dòng)。
每個(gè)活塞的裙體處都有三條皺紋,是為了安裝兩道氣環(huán)和一道油環(huán),且氣環(huán)在上。在裝配時(shí),兩道氣環(huán)的開口需要錯(cuò)開,起到密封的作用。油環(huán)的作用主要是刮除飛濺到缸壁上的多余潤(rùn)滑油,并將潤(rùn)滑油刮布均勻。目前廣泛應(yīng)用的活塞環(huán)材料主要有優(yōu)質(zhì)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(xiàn)象產(chǎn)生火花,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是通過燃料和混合氣體的適時(shí)燃燒使之產(chǎn)生動(dòng)力,但是作為燃料的汽油即使處于高溫環(huán)境下也很難自燃,要想使其適時(shí)燃燒有必要用“火”來點(diǎn)燃。這里說的火花點(diǎn)火便是“火花塞”的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的好壞完全是取決于火花塞閃出火花的良否來決定的。我們往往把發(fā)動(dòng)機(jī)比作為“汽車的心臟”,但是更能把火花塞比作為“發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟”。
機(jī)濾
機(jī)濾全稱機(jī)油濾清器,它的作用是去除機(jī)油中的灰塵、金屬顆粒、碳沉淀物和煤煙顆粒等雜質(zhì),保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中,金屬磨屑、塵土、高溫下被氧化的積碳和膠狀沉淀物、水等不斷混入潤(rùn)滑油。機(jī)油濾清器的作用就是濾掉這些機(jī)械雜質(zhì)和膠質(zhì),保待潤(rùn)滑油的清潔,延長(zhǎng)其使用期限。機(jī)油濾清器應(yīng)具有濾清能力強(qiáng),流通阻力小,使用壽命長(zhǎng)等性能。
機(jī)油冷卻器
機(jī)油冷卻器的作用是冷卻潤(rùn)滑油,保持油溫在正常工作范圍之內(nèi)。在大功率的強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)上,由于熱負(fù)荷大,必須裝用機(jī)油冷卻器。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于機(jī)油粘度隨溫度升高而變稀,降低了潤(rùn)滑能力。因此,有些發(fā)動(dòng)機(jī)裝用了機(jī)油冷卻器,其作用是降低機(jī)油溫度,保持潤(rùn)滑油一定的粘度。機(jī)油冷卻器布置在潤(rùn)滑系循環(huán)油路。
節(jié)氣門
節(jié)氣門是控制空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的一道可控閥門,氣體進(jìn)入進(jìn)氣管后會(huì)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(fā)動(dòng)機(jī)缸體,被稱為是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的咽喉。節(jié)氣門有傳統(tǒng)拉線式和電子節(jié)氣門兩種,傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門操縱機(jī)構(gòu)是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿,一端連接油門踏板,另一端連接節(jié)氣門連動(dòng)板而工作。電子節(jié)氣門主要通過節(jié)氣門位置傳感器,來根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)所需能量,控制節(jié)氣門的開啟角度,從而調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的大小。
節(jié)溫器
節(jié)溫器是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量,改變水的循環(huán)范圍,以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力,保證發(fā)動(dòng)機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器必須保持良好的技術(shù)狀態(tài),否則會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。如節(jié)溫器主閥門開啟過遲,就會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過熱;主閥門開啟過早,則使發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱時(shí)間延長(zhǎng),使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過低。
冷卻系統(tǒng)
冷卻系的主要功用是把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。冷卻系按照冷卻介質(zhì)不同可以分為風(fēng)冷和水冷,如果把發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫零件的熱量直接散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為風(fēng)冷系。
而把這些熱量先傳給冷卻水,然后再散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻均勻,效果好,而且發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小,目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用的是水冷系。
噴油嘴
噴油嘴其實(shí)就是個(gè)簡(jiǎn)單的電磁閥,當(dāng)電磁線圈通電時(shí),產(chǎn)生吸力,針閥被吸起,打開噴孔,燃油經(jīng)針閥頭部的軸針與噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴出,形成霧狀,利于燃燒充分。
噴油嘴本身是一個(gè)常閉閥,當(dāng)ECU下達(dá)噴油指令時(shí),其電壓訊號(hào)會(huì)使電流流經(jīng)噴油嘴內(nèi)的線圈,產(chǎn)生磁場(chǎng)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(yōu)點(diǎn)就是燃油供給之控制十分精確,讓引擎在任何狀態(tài)下都能有正確的空燃比,不僅讓引擎保持運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,其廢氣也能合乎環(huán)保法規(guī)的規(guī)范。
平衡軸
平衡軸讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作起來更加平穩(wěn)、順暢。平衡軸技術(shù)是一項(xiàng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且非常實(shí)用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),它可以有效減緩整車振動(dòng),提高駕駛的舒適性。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處在工作狀態(tài)時(shí),活塞的運(yùn)動(dòng)速度非??欤宜俣群懿痪鶆?。當(dāng)活塞位于上下止點(diǎn)位置時(shí),其速度為零,但在上下止點(diǎn)中間位置的速度則達(dá)到最高。由于活塞在氣缸內(nèi)做反復(fù)的高速直線運(yùn)動(dòng),因此必然會(huì)在活塞、活塞銷和連桿上產(chǎn)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(yùn)動(dòng)質(zhì)量參與直線運(yùn)動(dòng),另一部分參與了旋轉(zhuǎn)。因而除了上下止點(diǎn)位置外,其它慣性力并不能完全達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)便產(chǎn)生了振動(dòng)。
起動(dòng)系統(tǒng)
為了使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài),必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,使活塞開始上下運(yùn)動(dòng),氣缸內(nèi)吸入可燃混合氣,然后依次進(jìn)入后續(xù)的工作循環(huán)。而依靠的這個(gè)外力系統(tǒng)就是啟動(dòng)系統(tǒng)。
目前幾乎所有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用電力起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪周緣上的環(huán)齒嚙合時(shí),電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩通過飛輪傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸,使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。電力起動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱起動(dòng)機(jī)。它以蓄電池為電源,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、起動(dòng)迅速可靠。
氣門
氣門(Value)的作用是專門負(fù)責(zé)向發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入燃料并排出廢氣,傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)汽缸只有一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門,這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低,維修方便,低速性能較好,缺點(diǎn)是功率很難提高,尤其是高轉(zhuǎn)速時(shí)充氣效率低、性能較弱。為了提高進(jìn)排氣效率,現(xiàn)在多采用多氣門技術(shù),常見的是每個(gè)汽缸布置有4個(gè)氣門(也有單缸3或5個(gè)氣門的設(shè)計(jì),原理一樣,如奧迪A6的發(fā)動(dòng)機(jī)),4汽缸一共就是16個(gè)氣門,在汽車資料上經(jīng)??吹降摹?6V”就表示發(fā)動(dòng)機(jī)共16個(gè)氣門。這種多氣門結(jié)構(gòu)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(dāng)?shù)販p小,使氣門開啟或閉合的速度更快。
曲柄連桿機(jī)構(gòu)
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。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的主要零件可以分為三組,機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。
發(fā)動(dòng)機(jī)共有進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程,在做功行程中,曲柄連桿機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),對(duì)外輸出動(dòng)力,而在其他三個(gè)行程中,由于慣性作用又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)??偟膩碚f曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)借以產(chǎn)生并傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。通過它把燃料燃燒后發(fā)出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
曲軸
曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),
二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原
它擔(dān)負(fù)著將活塞的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼膱A周運(yùn)動(dòng),且通常我們所說的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就是曲軸的轉(zhuǎn)速。
曲軸會(huì)因機(jī)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(jī)油中有顆粒較大的堅(jiān)硬雜質(zhì),也存在劃傷軸頸表面的危險(xiǎn)。如果磨損嚴(yán)重,很可能會(huì)影響活塞上下運(yùn)動(dòng)的沖程長(zhǎng)短,降低燃燒效率,自然也會(huì)較小動(dòng)力輸出。此外曲軸還可能因?yàn)闈?rùn)滑不足或機(jī)油過稀,造成軸頸表面的燒傷,嚴(yán)重情況下會(huì)影響活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此一定要用合適黏度的潤(rùn)滑油,且要保證機(jī)油的清潔度。
潤(rùn)滑系統(tǒng)
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),各運(yùn)動(dòng)零件均以一定的力作用在另一個(gè)零件上,
發(fā)動(dòng)機(jī)
并且發(fā)生高速的相對(duì)運(yùn)動(dòng),有了相對(duì)運(yùn)動(dòng),零件表面必然要產(chǎn)生摩擦,加速磨損。因此,為了減輕磨損,減小摩擦阻力,延長(zhǎng)使用壽命,發(fā)動(dòng)機(jī)上都必須有潤(rùn)滑系統(tǒng)。
潤(rùn)滑系統(tǒng)的功用就是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠、溫度適當(dāng)?shù)臐崈魴C(jī)油輸送到全部傳動(dòng)件的摩擦表面,并在摩擦表面之間形成油膜,實(shí)現(xiàn)液體摩擦,從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機(jī)件磨損,以達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠性和耐久性的目的。潤(rùn)滑方式有壓力潤(rùn)滑、飛濺潤(rùn)滑、潤(rùn)滑脂潤(rùn)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?yàn)橹欣淦鲗?shí)際上是渦輪增壓的配套件,其作用在于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣效率。 對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來說,中冷器是增壓系統(tǒng)的重要組成部件。無論是機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),都需要在增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管之間安裝中冷器,由于這個(gè)散熱器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓器之間,所以又稱作中間冷卻器,簡(jiǎn)稱中冷器。
結(jié)構(gòu)布局
發(fā)動(dòng)機(jī)可以說是汽車上最重要的部分,而它的布置形式對(duì)于汽車的性能具有重大影響。對(duì)于轎車來說,發(fā)動(dòng)機(jī)的布置位置可以簡(jiǎn)單的分為前置、中置和后置三種。目前市面上大多數(shù)車型都是采用的前置發(fā)動(dòng)機(jī),中置和后置發(fā)動(dòng)機(jī)只在少數(shù)的性能跑車上使用。
當(dāng)然根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)放置形式,也可分為橫置、縱置發(fā)動(dòng)機(jī)。
前置發(fā)動(dòng)機(jī)
前置發(fā)動(dòng)機(jī),即發(fā)動(dòng)機(jī)位前輪軸之前。前置發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了車子變速器與驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu),特別是對(duì)于目前占絕對(duì)主流的前輪驅(qū)動(dòng)車型而言,發(fā)動(dòng)機(jī)將動(dòng)力直接輸送到前輪上,省略了長(zhǎng)長(zhǎng)的傳動(dòng)軸,不但減少了功率傳遞損耗,也大大降低了動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性和故障率。
另外,將發(fā)動(dòng)機(jī)置駕駛員的前方,在正面撞車時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)可以保護(hù)駕駛員免受沖擊,從而提高了車的安全性。
中置發(fā)動(dòng)機(jī)
中置發(fā)動(dòng)機(jī),即發(fā)動(dòng)機(jī)位于車輛的前后軸之間,
發(fā)動(dòng)機(jī)
一般駕駛艙位于發(fā)動(dòng)機(jī)之前或之后??梢赃@么說,中置發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車肯定是后輪驅(qū)動(dòng)或者四輪驅(qū)動(dòng)。
汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí),汽車各個(gè)部分因?yàn)閼T性都會(huì)向彎外移動(dòng),引擎是質(zhì)量最大的部分,所以引擎因慣性而對(duì)車體的作用力對(duì)汽車在彎中的轉(zhuǎn)向有至關(guān)重要的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)中置的特點(diǎn)就是將車輛中慣性最大的發(fā)動(dòng)機(jī)置于車體的中央,這樣可以使車身重量分布接近理想平衡狀態(tài)。一般來說,只有那些超級(jí)跑車或者講究駕駛樂趣的跑車才采用中置發(fā)動(dòng)機(jī)。
后置發(fā)動(dòng)機(jī)
一般來說,最純正的后置發(fā)動(dòng)機(jī)就是將發(fā)動(dòng)機(jī)布置在后軸之后,最有代表性的就是大客車,而后置發(fā)動(dòng)機(jī)的乘用車屈指可數(shù),最有代表性的就是保時(shí)捷911,當(dāng)然smart也是后置發(fā)動(dòng)機(jī)。曾經(jīng)的經(jīng)典車型大眾甲殼蟲和菲亞特126P也是后置發(fā)動(dòng)機(jī)。
橫置發(fā)動(dòng)機(jī)
橫置發(fā)動(dòng)機(jī)是指發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車前橋平行。簡(jiǎn)單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動(dòng)機(jī),如果發(fā)動(dòng)機(jī)橫著放在你眼前,就是橫置發(fā)動(dòng)機(jī)。
一般來說,前驅(qū)的緊湊型轎車、大多數(shù)的中級(jí)轎車和少數(shù)高級(jí)轎車都采用了橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的布置方式。
縱置發(fā)動(dòng)機(jī)
縱置發(fā)動(dòng)機(jī)是指發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車的前橋垂直,簡(jiǎn)單的講就是你站在車頭前面向發(fā)動(dòng)機(jī),如果發(fā)動(dòng)機(jī)豎著放在你眼前,那就是縱置式發(fā)動(dòng)機(jī)。
一般來說后驅(qū)車都采用了縱置發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)閯?dòng)力要傳遞到后橋上,在傳動(dòng)距離無法縮短的情況下,就要盡可能減少動(dòng)力的方向轉(zhuǎn)換。如果采用橫置的話,因?yàn)榍S和傳動(dòng)軸的方向垂直,所以先要轉(zhuǎn)換一次方向,以通過傳動(dòng)軸傳輸動(dòng)力,但是傳動(dòng)軸的方向和后橋的方向也是垂直的,所以在后橋需要再將旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換過來,這無疑降低了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。而使用縱置發(fā)動(dòng)機(jī)就可以使得曲軸與傳動(dòng)軸平行,減少了一次傳動(dòng)方向的轉(zhuǎn)換,無疑是降低了能量的損失。
反置發(fā)動(dòng)機(jī)
“反置”是橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的一種特殊布置方式,通常的橫置發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管在前,進(jìn)氣歧管在后的布置方式,簡(jiǎn)單的說就是“前出后進(jìn)”,如果將進(jìn)排氣的位置調(diào)換,將進(jìn)氣歧管置于前端,排氣歧管置于后部,變成“前進(jìn)后出”,就是所謂的“反置”了。只有橫置發(fā)動(dòng)機(jī)才有“正反置”之說,縱置發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣歧管在左右兩端,互換并沒有什么差別,所以是沒有這樣的說法的。
技術(shù)特點(diǎn)
1、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓支承滾珠搖臂式結(jié)構(gòu),
發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理
與現(xiàn)在一般汽油機(jī)上普遍采用的液壓挺桿式氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比,這種新穎的氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有摩擦扭矩相對(duì)較小的優(yōu)點(diǎn),因此所需的驅(qū)動(dòng)力亦小,從而可有效減小發(fā)動(dòng)機(jī)功耗,降低油耗。
2、為有效地減輕整車重量,1.4升汽油機(jī)采用鋁合金缸體,取得了十分明顯的輕量化效果。
3、采用專用材料和經(jīng)特殊工藝加工的塑料進(jìn)氣管代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬進(jìn)氣管,不僅收到輕量化效果,而且可以有效地減小進(jìn)氣管壁阻力,提高進(jìn)氣效率,增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
4、采用先進(jìn)工藝加工的漲斷式連桿,利用專用漲斷設(shè)備將加工完畢的連桿大頭孔漲斷,而不是原先采用的鋸開,磨削工藝。這樣可利用漲斷連桿鋸齒狀“哈夫”面,確保絕對(duì)準(zhǔn)確的緊固定位,從而減小摩擦力和延長(zhǎng)連桿使用壽命。
5、采用熱套式凸輪軸,與原凸輪軸相比,不僅可以使凸輪軸重量減輕,
發(fā)動(dòng)機(jī)
還可以達(dá)到更高的凸輪型線精度和更精確的配氣正時(shí)。
6、油門采用電子控制裝置,亦稱E-GAS電子油門,這種控制裝置能統(tǒng)一協(xié)調(diào)并合理管理汽車各工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和輸出功率的瞬時(shí)要求,如駕駛員加速行駛、超車、啟動(dòng)空調(diào)等,可使得發(fā)動(dòng)機(jī)在每一工況點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)始終處于最佳范圍,既能滿足低排放、低油耗要求,又可使整車行駛性能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
7、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的布置位置,可有效地降低充入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度和提高進(jìn)氣密度,使發(fā)動(dòng)機(jī)在充氣效率得以提高的基礎(chǔ)上輸出更大功率。具體改進(jìn)是將發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管路布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前端模塊左側(cè),冷卻水箱之上。
8、為提高冷卻水箱的防腐能力,延長(zhǎng)水箱的使用壽命,布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前端模塊中的冷卻水箱散熱片均包覆塑料。
9、為防止發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼底部與高低不平路面發(fā)生碰撞、摩擦而損傷發(fā)動(dòng)機(jī),專門在油底殼下面可選裝一塊金屬防護(hù)板。
10、為有效地隔熱、隔聲、隔震,使其不傳入乘員廂內(nèi)影響乘坐舒適性,POLO轎車在排氣管部位加裝了一塊隔熱屏蔽板。
汽車保養(yǎng)
保養(yǎng)注意事項(xiàng)
清理空氣濾清器
空氣濾清器直接關(guān)系到汽車在行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣問題,廣本經(jīng)銷店的經(jīng)理告訴記者說,車輛只在城市中行駛,空氣濾清器還不會(huì)堵塞,但是汽車如果在灰塵較多的路面上行駛后,就需要特別關(guān)注一下空氣濾清器的清潔問題了。
如果空氣濾清器發(fā)生堵塞或積塵過多就會(huì)致使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不暢,而且大量的灰塵進(jìn)入汽缸,會(huì)加快汽缸積炭速度,使發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火不暢,動(dòng)力不足,車輛的油耗就自然會(huì)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(shí)就應(yīng)該進(jìn)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(nèi)部向外吹,將灰塵吹凈。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(shí)切不可用水或油,以防止油水浸染濾芯。
驅(qū)除節(jié)氣門油泥
節(jié)氣門處油泥產(chǎn)生的原因是多方面的,有些是燃料燃燒的廢氣在節(jié)氣門處形成積炭;再就是沒有被空氣濾清器過濾的雜質(zhì)在節(jié)氣門處殘留形成。油泥多了進(jìn)氣會(huì)產(chǎn)生氣阻,從而導(dǎo)致油耗的增加。
他說,車一般在行駛1萬到2萬公里時(shí)就應(yīng)該對(duì)節(jié)氣門進(jìn)行清洗。在清洗節(jié)氣門時(shí),首先要拆除進(jìn)氣喉管,露出節(jié)氣門,拆掉電瓶負(fù)極,關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),把節(jié)氣門翻板扳直,往節(jié)氣門內(nèi)噴少量“化油器清洗劑”然后用滌綸抹布或者高紡“無紡布”小心擦洗,節(jié)氣門深處,手夠不著的地方可以用夾子夾住抹布小心擦洗,清洗干凈后裝好進(jìn)氣喉管和電瓶負(fù)極就可以點(diǎn)火了!
清洗噴油嘴積炭
因?yàn)槿紵胰菀桩a(chǎn)生積炭,而積炭會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)困難;噴油嘴積炭也會(huì)導(dǎo)致油道堵塞、汽油噴射變形、霧化差,燃油消耗自然也會(huì)增大。
對(duì)于燃燒室的清洗可以采用專用退炭劑,使燃燒室和噴油嘴上的積炭軟化并與零件表面脫離,然后將軟化的積炭除去。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(yōu)點(diǎn),并且除炭的效率也得到了大大的提高。
冬季保養(yǎng)問題
冬季開始的時(shí)候,我相信有很多車主都遇到過這些情況,比如發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng),換擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火等。那么動(dòng)機(jī)如何預(yù)防這些問題的出現(xiàn)呢?
發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)困難,主要原因就是發(fā)動(dòng)機(jī)溫度太低,所以我們只要讓發(fā)動(dòng)機(jī)保溫,不讓刺骨的寒風(fēng)直接吹進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi),就可以避免打不著車。所以,在冬季停車時(shí)要注意車頭的方向,最好讓車頭對(duì)著建筑物,利用建筑物來擋風(fēng),防止引擎被寒風(fēng)吹襲而過冷。夜間停車時(shí),可將車頭對(duì)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(shí)也要定期的去指定服務(wù)站檢查、調(diào)整三、換擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
換擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,可能是由于當(dāng)時(shí)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(yán)重堵塞。平時(shí)的時(shí)候起步基本上應(yīng)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(shí),最好去指定的服務(wù)站清洗油氣分離器。
此外,還要定期清洗燃油系統(tǒng)燃油。在通過油路供給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、噴油嘴和燃燒室內(nèi)沉積,干擾燃油流動(dòng),破壞正??杖急?,使燃油霧化不良,造成發(fā)動(dòng)機(jī)喘抖、爆振、怠速不穩(wěn)、加速不良等故障。使用BG208燃油系統(tǒng)強(qiáng)力高效清洗劑清洗燃油系統(tǒng),控制積碳的生成,能夠始終使發(fā)動(dòng)機(jī)保持最佳狀態(tài)。
選用適當(dāng)質(zhì)量等級(jí)的機(jī)油對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的養(yǎng)護(hù)也很重要。應(yīng)根據(jù)進(jìn)、排氣系統(tǒng)的工作原理需要和使用條件,選用SD-SF級(jí)汽油機(jī)機(jī)油。對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī),則要根據(jù)機(jī)械負(fù)荷,選用CB-CD級(jí)柴油機(jī)機(jī)油。無論汽油機(jī)或柴油機(jī),選用標(biāo)準(zhǔn)都以不低于生產(chǎn)廠家規(guī)定的要求為準(zhǔn)。
定期更換機(jī)油及機(jī)油濾清器濾芯也是日常養(yǎng)護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要工序。任何質(zhì)量等級(jí)的機(jī)油在使用過程中,油質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化。達(dá)到一定行駛里程之后,機(jī)件磨損,會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來故障,使之性能下降。為了避免故障發(fā)生,應(yīng)結(jié)合行駛里程,定期更換機(jī)油,并使油量適中(一般以略低于機(jī)油標(biāo)尺上限為好)。機(jī)油從濾清器的細(xì)孔通過時(shí),機(jī)油中的固體顆粒和粘稠物會(huì)積存在濾清器中。如濾清器堵塞,機(jī)油不能通過濾芯時(shí),會(huì)脹破濾芯或打開安全閥,從旁通閥通過,仍把臟物帶回潤(rùn)滑部位,加劇發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。因此應(yīng)定期清洗或更換機(jī)油濾清器濾芯。
工作原理
發(fā)動(dòng)機(jī)分為活塞發(fā)動(dòng)機(jī),沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),火箭發(fā)動(dòng)機(jī),渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
工作過程:進(jìn)氣-壓縮-噴油-燃燒-膨脹做功-排氣。
進(jìn)氣沖程
進(jìn)入汽缸的工質(zhì)是純空氣。由于柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力較小,進(jìn)氣終點(diǎn)壓力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油機(jī)高。進(jìn)氣終點(diǎn)溫度Ta=300~340K,比汽油機(jī)低。
壓縮沖程
由于壓縮的工質(zhì)是純空氣,因此柴油機(jī)的壓縮比比汽油機(jī)高(一般為ε=16~22)。壓縮終點(diǎn)的壓力為3 000~5 000kPa,壓縮終點(diǎn)的溫度為750~1 000K,大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。
做功沖程
當(dāng)壓縮沖程接近終了時(shí),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(shí)間內(nèi)與空氣混合后立即自行發(fā)火燃燒。汽缸內(nèi)氣體的壓力急速上升,最高達(dá)5 000~9 000kPa,最高溫度達(dá)1 800~2 000K。由于柴油機(jī)是靠壓縮自行著火燃燒,故稱柴油機(jī)為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。
排氣沖程
柴油機(jī)的排氣與汽油機(jī)基本相同,只是排氣溫度比汽油機(jī)低。一般Tr=700~900K。對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)來說,其轉(zhuǎn)速不均勻,發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn),振動(dòng)大。這是因?yàn)樗膫€(gè)沖程中只有一個(gè)沖程是做功的,其他三個(gè)沖程是消耗動(dòng)力為做功做準(zhǔn)備的沖程。為了解決這個(gè)問題,飛輪必須具有足夠大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,這樣又會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和尺寸增加。采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以彌補(bǔ)上述不足。現(xiàn)代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
故障排除
油耗過大
發(fā)動(dòng)機(jī)耗油過大故障:
發(fā)動(dòng)機(jī)油耗過大是指它的百公里油耗超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。
發(fā)動(dòng)機(jī)
油耗過大,發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性就差。影響發(fā)動(dòng)機(jī)油耗的因素很多,有發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況方面的因素,也有底盤技術(shù)狀況方面的因素。
1、故障現(xiàn)象:發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量過大。
2、常見的故障原因
1)冷卻液溫度傳感器失常。
2)空氣流量計(jì)或進(jìn)氣壓力傳感器失常。
3)節(jié)氣門位置傳感器失常。
4)燃油壓力過高。
5)冷起動(dòng)噴油器漏油或冷起動(dòng)控制失常。
6)噴油器漏油。
7)氧傳感器失效。
8)點(diǎn)火系統(tǒng)故障。
9)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部件故障(缸壓過低等)。
10)配氣相位不正確。
11)ECU及連接器故障。
3、故障診斷與排除
1)測(cè)量冷卻液溫度傳感器,其不同溫度下的電阻值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。電阻太大,會(huì)使電腦誤認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫狀態(tài),從而進(jìn)行冷車加濃控制,使油耗增加。也可以用電腦解碼器來檢測(cè),將檢測(cè)儀所顯示的冷卻液溫度傳感器傳給電腦的冷卻液溫度數(shù)值與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際冷卻液溫度相比較。如有差異,說明冷卻液溫度傳感器有故障,應(yīng)更換。
2)檢測(cè)空氣流量計(jì)或進(jìn)氣壓力傳感器,其數(shù)值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)??諝饬髁坑?jì)或進(jìn)氣壓力傳 感器的誤差會(huì)直接影響噴油量。檢測(cè)結(jié)果如有異常,應(yīng)更換空氣流量計(jì)或進(jìn)氣壓力傳感器。
3)檢查節(jié)氣門位置傳感器。在節(jié)氣門處于中小開度時(shí),全負(fù)荷開關(guān)應(yīng)斷開。若全負(fù)荷開關(guān)始終閉合或閉合時(shí)間過早,會(huì)使電腦始終或過早地進(jìn)行全負(fù)荷加濃,從而增大油耗。
4)測(cè)量燃油壓力。怠速時(shí)的燃油壓力應(yīng)為250kPa左右。隨著節(jié)氣門的開啟,燃油壓力應(yīng)逐漸上升。節(jié)氣門全開時(shí)的燃油壓力約為 300kPa左右。若燃油壓力能隨節(jié)氣門開度變化而改變,但壓力始終偏高,則說明油壓調(diào)節(jié)器有故障,應(yīng)更換。若燃油壓力不能隨節(jié)氣門開度變化而改變,而始終保持 300kPa左右,則說明油壓調(diào)節(jié)器的真空軟管破裂或脫落,或燃油壓力調(diào)節(jié)控制電磁閥有故障,進(jìn)氣管真空度沒有作用在油壓調(diào)節(jié)器的真空膜片室上,導(dǎo)致油壓過高。對(duì)此,應(yīng)更換軟管或電磁閥。若燃油壓力過高,達(dá) 400kPa以上,說明回油管堵塞或油壓調(diào)節(jié)器有故障,應(yīng)檢測(cè)回油管或更換油壓調(diào)節(jié)器。
5)檢查點(diǎn)火高壓與能量、點(diǎn)火正時(shí)。
6)檢查冷起動(dòng)噴油控制是否正常。用電壓表或試燈接在冷起動(dòng)噴油器線束插頭上,檢 查發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)冷起動(dòng)噴油器工作的持續(xù)時(shí)間是否符合標(biāo)準(zhǔn)值。若工作時(shí)間過長(zhǎng)或起動(dòng)后一直工作,則說明冷起動(dòng)噴油器控制失常,應(yīng)檢查冷起動(dòng)溫度開關(guān)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(yīng)清洗或更換噴油器。
8)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)、氣門 間隙、氣門密封性等),檢查排氣系統(tǒng)是否堵塞、冷卻系節(jié)溫器的工作情況。
故障診斷、排除的相關(guān)要點(diǎn):
電控發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)傳感器和開關(guān)信號(hào)經(jīng)精確計(jì)算而輸出控制信號(hào)控制噴油器的,所以電控發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一是油耗低。造成油耗大的原因有:傳感器或開關(guān)信號(hào)錯(cuò)誤,燃油壓力過多或噴油器故障,點(diǎn)火系故障,發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部件故障等。
1、判斷故障是否確為發(fā)動(dòng)機(jī)故障造成的油耗大。
由于人們對(duì)油耗過大通常是用每百公 里耗油量來評(píng)定的,而不是單指發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗,所以診斷油耗過大的故障時(shí),首先就確診故障是否在發(fā)動(dòng)機(jī)。駕駛員的駕駛習(xí)慣不良、輪胎氣壓過低、車輛負(fù)載過大、制動(dòng)拖滯、傳動(dòng)系打滑、自動(dòng)變速器不能升到高檔、液力變矩器無鎖止等均會(huì)導(dǎo)致油耗過大。
2、檢查發(fā)動(dòng)機(jī)是否還存在明顯的故障現(xiàn)象,如冒黑煙、動(dòng)力不足、加速不良等。
凡是 造成動(dòng)力不足、混合氣過濃、冷卻液溫度過低的故障都將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油耗過大。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過高也是油耗過大的原因之一?;旌蠚馄珴獠粫?huì)導(dǎo)致動(dòng)力下降,相反地,動(dòng)力可能略有增大,但發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)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(dá)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(dāng)然拆檢火花塞也不失為一種簡(jiǎn)單可行的方法。
用專用電腦診斷儀進(jìn)行故障碼與數(shù)據(jù)流的讀取,充分注意氧傳感器信號(hào)數(shù)值的變化情 況,并注意觀察長(zhǎng)期燃油校正系數(shù)和短期燃油校正系數(shù)的變化,其變化規(guī)律是否與氧傳感器信號(hào)變化相適應(yīng)。
所謂短期燃油校正系數(shù),是指發(fā)動(dòng)機(jī)電腦對(duì)所控制的混合氣 濃度的短期校正的程度。氧傳感器檢測(cè)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系數(shù)的方式表示出來。而所謂短期校正則是表示電腦對(duì)混合氣濃度變化立即做出反應(yīng)的校正過程。而燃油長(zhǎng)期校正系數(shù)則是指發(fā)動(dòng)機(jī)電腦對(duì)所控制的混合氣濃度的長(zhǎng)期校正的程度。它取決于燃油短期校正系數(shù)在一段時(shí)間內(nèi)的變化情況。若電腦發(fā)現(xiàn)燃油短期校正系數(shù)在一段時(shí)間內(nèi)一直太大或太小,就會(huì)相應(yīng)地增大或減小燃油長(zhǎng)期校正系數(shù),這表明電腦在一段時(shí)間內(nèi)一直按加濃或減稀的混合氣控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。此時(shí),短期燃油校正系數(shù)又恢復(fù)為中間值。這種對(duì)混合氣濃度的長(zhǎng)時(shí)間的校正工作稱為長(zhǎng)期校正,其校正的程度用燃油長(zhǎng)期校正系數(shù)來表示。如果拆下蓄電池接頭或拔下發(fā)動(dòng)機(jī) ECU插頭,則其內(nèi)保存的長(zhǎng)期校正系數(shù)通常會(huì)消失。
3、要重視基本檢查,進(jìn)氣管是否漏真空可參考前述“怠速不穩(wěn)的故障”中的方法進(jìn)行 檢查。
電控發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)按進(jìn)氣量檢測(cè)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(jì)直接檢測(cè)進(jìn)氣量,壓力型用進(jìn)氣壓力間接計(jì)算出進(jìn)氣量。因此不論是流量型還是壓力型,只要進(jìn)氣系統(tǒng)不密封就會(huì)影響噴油量,其影響程度要比化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)更大,所以對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)檢修時(shí)應(yīng)注意。油耗過大的其他影響因素還有以下幾點(diǎn):
1)發(fā)動(dòng)機(jī)量油尺、機(jī)油加油Vl蓋必須安裝好,否則會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
2)進(jìn)氣軟管不能有破裂,箍固要安裝緊固。因?yàn)槁鈺?huì)影響空氣流量計(jì)或進(jìn)氣壓力傳 感器的信號(hào),從而影響噴油量,使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn),易熄火,動(dòng)力性和加速性能差。
3)真空管不能破裂、扭結(jié),也不能插錯(cuò)。真空管插錯(cuò)會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn),甚至使各 缸無規(guī)律地交替工作不良。
4)噴油器應(yīng)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(huì)漏油造成嚴(yán)重事故,下部密封不良會(huì)造成漏氣使發(fā)動(dòng)機(jī)真空度下降,運(yùn)行不良。
5)觀察數(shù)據(jù)流時(shí)要仔細(xì),維修前后要對(duì)比,最好能先記錄下來。
6)對(duì)燃油蒸氣蒸發(fā)控制系統(tǒng)的工作情況要全面檢查。
7)有時(shí),如果一個(gè)爆燃傳感器擰得過緊,它會(huì)變得過于靈敏并導(dǎo)致減少點(diǎn)火提前角導(dǎo) 致燃料經(jīng)濟(jì)性下降。當(dāng)爆燃傳感器被拆下并重新安裝時(shí),按規(guī)定力矩對(duì)傳感器進(jìn)行緊固是十分重要的。對(duì)傳感器檢查的程序取決于汽車的型號(hào)及生產(chǎn)年份。一定要按照汽車廠建議的試驗(yàn)程序及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。
自動(dòng)熄火
發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火故障:
1、故障現(xiàn)象
發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或汽車行駛過程中自動(dòng)熄火,而再起動(dòng)并沒有多大困難的現(xiàn)象。
2、常見的故障原因:
1)進(jìn)氣管路真空泄漏。
2)怠速調(diào)整不當(dāng)、節(jié)氣門體過臟、怠速控制系統(tǒng)不良等造成的怠速不穩(wěn)。
3)燃油壓力不穩(wěn)定,例如電動(dòng)燃油泵電刷過度磨損或接觸不良,或燃油泵濾網(wǎng)堵塞等。
4)廢氣再循環(huán)閥門阻塞或底部泄漏。
5)燃油泵電路、噴油器驅(qū)動(dòng)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(diǎn)火繼電器不良等。
7)點(diǎn)火系工作不良。例如高壓火弱,火花塞使用時(shí)間過久,點(diǎn)火正時(shí)不對(duì),點(diǎn)火線圈接觸不良或熱態(tài)時(shí)存在匝間短路導(dǎo)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(jié)氣門位置傳感器不良。
9)空氣流量計(jì)或進(jìn)氣壓力傳感器有故障。
10)冷卻液溫度傳感器、氧傳感器有故障。
11)曲軸位置傳感器有故障,如無轉(zhuǎn)速信號(hào)(插頭未插好、曲軸位置傳感器信號(hào)線斷、傳 感器定位螺釘松動(dòng)、間隙失調(diào)、傳感器損壞等 );曲軸位置傳感器信號(hào)齒圈斷齒,會(huì)引起加速 時(shí)熄火;曲軸位置傳感器內(nèi)電子元件溫度穩(wěn)定性能差,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)不正常,會(huì)引發(fā)間歇熄火故障。
12)ECU有故障。
3、故障診斷的一般步驟
1)先進(jìn)行故障自診斷,檢查有無故障碼出現(xiàn)。如有,則按所顯示的故障碼查找故障原因。要特別注意會(huì)影響點(diǎn)火、噴油、怠速、配氣相位變化的傳感器和執(zhí)行器 (如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、怠速控制閥等 )有無故障。
2)如自動(dòng)熄火僅發(fā)生在怠速工況,且熄火后可即起動(dòng)可按怠速不穩(wěn)、易熄火進(jìn)行檢查(參見怠速不穩(wěn)、易熄火的檢 查程序 )。
3)采用故障模擬征兆法振動(dòng)熔絲盒、各線柬接頭,看故障能否出現(xiàn)。然后進(jìn)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(xiàn)象。
4)采用故障模擬征兆法改變ECU、點(diǎn)火器等的工作環(huán)境溫度,重現(xiàn)故障,進(jìn)而診斷故障原因。
5)試換點(diǎn)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(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器、空氣流量計(jì)、電腦的 5V輸出參考電源電壓等信號(hào)。
7)如果在熄火前有喘振、加速不良的現(xiàn)象再慢慢熄火的話,故障可能發(fā)生在供油不暢上??山由先加蛪毫Ρ?,最好能將壓力表用透明膠固定于前風(fēng)窗玻璃上,再試車確定。如存在熄火時(shí)油壓過低的現(xiàn)象,則檢查油箱、電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)器及燃油泵控制電路。
8)試車時(shí)接上專用診斷儀,讀取故障出現(xiàn)前后的數(shù)據(jù),進(jìn)行對(duì)比分析,從而找 出故障。
9)按故障原因逐個(gè)檢查排除。
故障診斷的相關(guān)要點(diǎn):
在對(duì)電控系統(tǒng)引進(jìn)故障診斷時(shí),千萬別忘記先進(jìn)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(tǒng)故障之前,一定要確保進(jìn)氣管路無泄漏、配氣正時(shí)、點(diǎn)火正時(shí)。如果存在這些不良現(xiàn)象,發(fā)動(dòng)機(jī)的抗負(fù)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(dòng)熄火、開空調(diào)熄火、掛檔熄火。
1、有些汽車的間歇性故障是難于診斷的,除非是檢查汽車時(shí)正好故障顯現(xiàn)。
2、檢查不定時(shí)的怠速熄火故障時(shí),有時(shí)換火花塞是必要的。
3、當(dāng)懷疑空氣流量計(jì)不良(如空氣流量計(jì)熱線過臟;內(nèi)部電路連接焊點(diǎn)脫落、接觸不良等 )時(shí),可用示波器檢查空氣流量計(jì)信號(hào)電壓波形。在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)用一個(gè)螺釘旋具柄輕輕地敲打空氣流量計(jì)殼體并觀察示波器。如果波形變化較大或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,則要更換空氣流量計(jì)。有些空氣流量計(jì)出現(xiàn)內(nèi)部連接的松動(dòng),這會(huì)導(dǎo)致電壓信號(hào)突變,從而導(dǎo)致熄火。這個(gè)測(cè)試要先用振動(dòng)法確定線束接頭接觸良好。
4、當(dāng)懷疑進(jìn)氣壓力傳感器不良時(shí),應(yīng)先檢查傳感器真空膠管,看其是否破裂、彎折,是否有時(shí)漏氣,有時(shí)不漏氣,使進(jìn)氣壓力傳感器信號(hào)時(shí)而正常,時(shí)而不正常,造成發(fā)動(dòng)機(jī)收加速踏板時(shí)熄火。
5、還應(yīng)檢查對(duì)噴油量影響較大的傳感器,如冷卻液溫度傳感器、氧傳感器。冷卻液溫度傳感器不僅對(duì)噴油量有影響,也是修正點(diǎn)火提前角的信號(hào)之一,故也應(yīng)重視。有時(shí)某些車型的氧傳感器信號(hào)電壓無變化,容易造成加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
6、如在較高速行駛過程中先出現(xiàn)加速不良然后熄火,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(xiàng)目之一。
7、突然熄火、間歇熄火還應(yīng)對(duì)控制點(diǎn)火的主要傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸位置傳感器進(jìn)行檢查。
8、故障征兆模擬試驗(yàn)方法。在故障診斷中最困難的情形是有故障,但沒有明顯的故障征兆。在這種情況下必須進(jìn)行徹底的故障分析,然后模擬與用戶車輛出現(xiàn)故障時(shí)相同或相似的條件和環(huán)境。無論維修人員經(jīng)驗(yàn)如何豐富,也無論他技術(shù)如何熟練,如果他對(duì)故障征兆不經(jīng)驗(yàn)證就進(jìn)行診斷,則將會(huì)在維修工作中忽略一些重要的東西,這必將導(dǎo)致車輛的運(yùn)行故障。
在故障征兆模擬試驗(yàn)中,故障征兆固然要驗(yàn)證,而且故障部位或零件也必須 找出。為了做到這一點(diǎn),在預(yù)先連接試驗(yàn)和開始試驗(yàn)之前,必須把可能發(fā)生故障電路范圍縮小,然后進(jìn)行故障征兆模擬試驗(yàn),判斷被測(cè)試的電路是否正常,同時(shí)也驗(yàn)證了故障征兆。
1)振動(dòng)法。當(dāng)振動(dòng)可能是引起故障的原因時(shí),即可采用振動(dòng)法進(jìn)行試驗(yàn)?;驹囼?yàn)方法主要有:
①連接器。在垂直和水平方向輕輕搖動(dòng)連接器,
②配線。在垂直和水平方向輕輕地?cái)[動(dòng)配線。連接器的接頭、振動(dòng)支架和穿過開口的連接器體都是應(yīng)仔細(xì)檢查的部位。
③零件和傳感器。用手指輕拍裝有傳感器的零件,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(huì)使繼電器開路。
2)加熱法。有些故障只是在熱車時(shí)出現(xiàn),則可能是由有關(guān)零件或傳感器受熱而引起的。
3)水淋法。當(dāng)有些故障是在雨天或高濕度的環(huán)境下產(chǎn)生時(shí),可用水噴淋在車輛上,檢查是否發(fā)生故障。
4)電器全接通法。當(dāng)懷疑故障可能是因用電負(fù)荷過大而引起時(shí),可接通車上全部電器設(shè)備檢查是否發(fā)生故障。