汽車發(fā)動機是為汽車提供動力的裝置,是汽車的心臟,決定著汽車的動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和環(huán)保性。根據(jù)動力來源不同,汽車發(fā)動機可分為柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、電動汽車電動機以及混合動力等。 [1]
常見的汽油機和柴油機都屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機,是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活塞運動的機械能并對外輸出動力。汽油機轉(zhuǎn)速高,質(zhì)量小,噪音小,起動容易,制造成本低;柴油機壓縮比大,熱效率高,經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。
發(fā)動機是由曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)兩大機構(gòu),以及冷卻、潤滑、點火、燃料供給、啟動系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成。主要部件有氣缸體、氣缸蓋、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的工作腔稱作汽缸,汽缸內(nèi)表面為圓柱形。在汽缸內(nèi)作往復(fù)運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接,連桿的另一端則與曲軸相連,曲軸由氣缸體上的軸承支承,可在軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動,構(gòu)成曲柄連桿機構(gòu)。活塞在汽缸內(nèi)作往復(fù)運動時,連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)。反之,曲軸轉(zhuǎn)動時,連桿軸頸在曲軸箱內(nèi)作圓周運動,并通過連桿帶動活塞在氣缸內(nèi)上下移動。曲軸每轉(zhuǎn)一周,活塞上、下各運行一次,汽缸的容積在不斷的由小變大,再由大變小,如此循環(huán)不已。汽缸的頂端用汽缸蓋封閉。汽缸蓋上裝有進氣門和排氣門。通過進、排氣門的開閉實現(xiàn)向汽缸內(nèi)充氣和向汽缸外排氣。進、排氣門的開閉由凸輪軸驅(qū)動。凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪驅(qū)動。
在氣缸體的下部有主軸承座,用于安裝曲軸飛輪組。氣缸體的側(cè)面設(shè)有挺桿室,用于安裝氣門傳動機件。氣缸體的上平面安裝氣缸蓋,下平面安裝機油盤,前端面安裝正時齒輪蓋,均加有襯墊并用螺栓緊固密封。氣缸體的后端面安裝飛輪殼。
氣門組一般由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門油封、氣門彈簧和氣門鎖片等組成。
氣門分為進氣門和排氣門兩種,其作用是分別用來關(guān)閉進、排氣道。氣門由頭部和桿部組成,頭部制成錐形,與氣門座的錐面配合。頭部錐角,一般為45°。同一臺發(fā)動機的進氣門頭部直徑大于排氣門頭部直徑,以提高發(fā)動機的充氣量。氣門桿部為圓柱形,與氣門導(dǎo)管內(nèi)孔配合,桿的端部制有環(huán)槽,用來安裝氣門彈簧座鎖片。
氣門座用來保證氣門密封,并將氣門頭部的熱量傳給氣缸蓋。氣門座一般用特種合金制成環(huán)狀,緊密地鑲在氣缸蓋上。
氣門導(dǎo)管用來引導(dǎo)氣門作往復(fù)直線運動,保證氣門與氣門座閉合位置正確。為防止氣缸蓋上潤滑油從氣門與氣門導(dǎo)管之間的間隙進入燃燒室,氣門導(dǎo)管上端裝有氣門油封。
氣門彈簧是圓柱形螺旋彈簧,它可使氣門迅速關(guān)閉,并使氣門頭部與氣門座相互壓緊,保證密封。