发动机作为汽车的心脏,其构造和工作原理对于理解汽车的整体性能至关重要。本文将深入解析发动机的两大机构和五大系统,帮助读者更全面地了解这一复杂机械。
一、两大机构:曲柄连杆机构与配气机构
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环、完成能量转换的核心部件。它由活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。活塞在气缸内往复运动,通过连杆带动曲轴旋转,从而将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。飞轮则起到储存和释放能量的作用,保证发动机运转的平稳性。
配气机构
配气机构负责控制发动机进、排气门的开启和关闭,以确保气缸内混合气的充分燃烧和废气的顺利排出。它由气门、气门弹簧、凸轮轴等部件组成。气门在凸轮轴的控制下定时开启和关闭,实现进气和排气过程。配气机构的精确控制对于提高发动机的燃烧效率和动力性能至关重要。
二、五大系统:燃油供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统与启动系统
燃油供给系统
燃油供给系统负责将汽油或柴油从油箱输送到发动机气缸内,与空气混合形成可燃混合气。它由油箱、油泵、滤清器、喷油嘴等部件组成。现代发动机多采用电子控制燃油喷射技术,以实现精确的燃油供给和混合气浓度控制。
点火系统
点火系统负责在适当的时机点燃气缸内的混合气,以推动活塞运动。它由点火线圈、火花塞、分电器等部件组成。在压缩冲程末期,点火系统产生高压电火花,点燃混合气,从而产生爆发力推动活塞下行。
冷却系统
冷却系统负责将发动机产生的热量散发到空气中,以保持发动机的正常工作温度。它由水泵、散热器、风扇、节温器等部件组成。冷却液在发动机内部循环流动,吸收并带走热量,然后通过散热器将热量散发到空气中。冷却系统的良好工作对于防止发动机过热和延长发动机寿命至关重要。
润滑系统
润滑系统负责向发动机各运动部件提供润滑油,以减少磨损和摩擦损失。它由机油泵、机油滤清器、油道等部件组成。润滑油在发动机内部循环流动,形成一层油膜覆盖在运动部件表面,从而起到润滑作用。此外,润滑油还能带走部分热量和金属碎屑,起到冷却和清洁作用。
启动系统
启动系统负责在发动机启动时提供初始转动力矩,使发动机从静止状态转入工作状态。对于汽油机而言,启动系统主要由起动机、蓄电池和点火开关等部件组成。当点火开关接通时,蓄电池向起动机提供电能,起动机带动发动机曲轴旋转,从而启动发动机。对于柴油机而言,由于其压缩比较高且燃料自燃温度较低,因此多采用压缩空气启动或电热塞辅助启动等方式。