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FESTO氣缸作用和其他的優(yōu)點(diǎn)
      FESTO氣缸作用和其他的優(yōu)點(diǎn)021-39529831/395290829/39529839
空氣在化油器內(nèi)混合成混合氣再送處氣缸,經(jīng)過上述行程而產(chǎn)生動(dòng)力的稱之為化油器式汽油機(jī);凡將汽油直接噴入氣缸或進(jìn)氣管內(nèi)再與空氣混合成混合氣,經(jīng)過上述各行程的,稱之為直接噴射汽油機(jī).燃料為柴油的發(fā)動(dòng)機(jī),一般是利用噴油泵將柴油直接噴入氣缸,經(jīng)過與壓縮空氣相混合后,在高溫高壓下自動(dòng)燃燒而產(chǎn)生動(dòng)力稱之為壓燃式柴油機(jī).在當(dāng)今全世界能源短缺和環(huán)保的要求下,還有用其他清潔燃料如天 然氣,液化石油氣等的發(fā)動(dòng)機(jī).但其工作原理是相似的.下面讓我們具體地談?wù)劽總€(gè)行程. 混合氣如遇到火星就很容易爆炸.在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中正是利用這種爆炸所產(chǎn)生的力,將氣缸內(nèi)的活塞從上的位置推到下.活塞從上到下所走的距離稱之為行程.上述的**個(gè)行程收進(jìn)氣行程,活塞被曲軸通過連桿向下拉,混合氣通過進(jìn)氣門進(jìn)入 1氣缸活塞的頂部.**個(gè)行程叫壓縮行程,此時(shí)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉.活塞向上行,將吸入的混合氣再次被曲軸下拉時(shí)為止.第三個(gè)行程叫作功行程.此時(shí)兩個(gè)氣門仍被關(guān)閉,由分電器供給的高壓電使燃燒室內(nèi)的火花塞打出火花,點(diǎn)燃混合氣,產(chǎn)生爆炸力推動(dòng)活塞下行,此時(shí)氣缸內(nèi)充滿熾熱的濃煙.待到活塞再次上行時(shí),排氣門打開.這些濃煙被活塞擠出氣缸燃燒室,進(jìn)入排氣管.這就是后一個(gè)行程稱排氣地程.之后,發(fā)動(dòng)機(jī)又開始了下一個(gè)工作循環(huán)的**個(gè)行程,如此循環(huán)不已地工作下去.為了更進(jìn)一步了解發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況,有必要將其各部件的功能介紹如下: 氣缸體和氣缸蓋發(fā)動(dòng)機(jī)部件中以氣缸體重,體積.它是將發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu),各系統(tǒng)組裝成一體的基本部件.氣缸體內(nèi)有幾個(gè)圓柱形空筒,那是活塞運(yùn)動(dòng)的空間,稱之為氣缸.有 幾個(gè)空筒就叫有幾缸.一般有四個(gè)的就叫 4缸發(fā)動(dòng)機(jī).當(dāng)然還有更多的,如 6 缸,8 缸甚至 12 缸的.缸數(shù)愈多,發(fā)動(dòng)機(jī)的勁頭愈大.但是,讓活塞在氣缸內(nèi)和缸筒**接觸,它的運(yùn)動(dòng)阻力還是不小的.為了減少相互接觸的面積,于是在活塞上套上幾道活塞環(huán).讓活塞環(huán)和缸筒壁接觸,這就大大地減少了活塞運(yùn)動(dòng)的阻力.FESTO氣缸作用和其他的優(yōu)點(diǎn)021-39529831/395290829/39529839
一般的活塞上有 不止一道的活塞環(huán),其中有氣環(huán)和油環(huán)兩類. 由于缸筒表面經(jīng)常和高溫高壓的燃燒氣相接觸,又有活塞在其上作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng),因此制造筒的材質(zhì)必須耐高溫,耐磨損,耐腐蝕.為了滿足這些要求,一般采用加入少量鎳,鉬,鉻,磷等合金元素的上等合金鑄鐵,并經(jīng)珩磨加工,獲得粗糙度,形狀 和尺寸精度很高的工作表面.然而,如果氣缸體全部都采用上述上等材料來制造,未免過于浪費(fèi)了.因?yàn)槌诉@些工作表面外,氣缸體的其余部分并沒有這樣高的要求.所以發(fā)動(dòng)機(jī)上都廣泛采用活絡(luò)可拆裝的工作表面,即缸套.它本身可用上等材料制造,氣缸體則可用普通鑄鐵或輕合金鑄造.缸套以和冷卻水接觸與否而分干套和濕套兩類.后者的優(yōu)點(diǎn)是鑄造方 便,拆裝容易,冷卻效果好.缺點(diǎn)是剛性差,易漏水.在氣缸體上部有一個(gè)將缸筒蓋住的氣缸蓋.它的主要功用是封閉氣缸體上部,并和活塞頂部及缸筒一起構(gòu)成燃燒室.一般用灰鑄鐵或合金鑄鐵以及鋁合金制成,內(nèi)含水套.通過螺栓與氣缸體擰在一起.為了密封,在它們之間通常還加一層氣缸墊.在氣缸蓋上每個(gè)氣缸都有自己的進(jìn)氣門,排氣門,火花塞座孔或噴油器座孔以及氣門導(dǎo)管孔等.缸蓋數(shù)量大各種發(fā)動(dòng)機(jī)上也不盡相同,有整個(gè)一塊的,也有分成幾個(gè)缸一塊 2的.前者優(yōu)點(diǎn)是能縮短發(fā)動(dòng)機(jī)整體長(zhǎng)度.缺點(diǎn)是剛性差,受熱受力容易變形,影響密 封,損壞后須整體更換.由缸蓋部分構(gòu)成的燃燒室,它的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響很大.因而對(duì)它的基本要求有:結(jié)構(gòu)緊湊,冷卻表面小,讓混合氣在燃燒前產(chǎn)生渦流.其目的是為了減少熱量損失,縮短火焰擴(kuò)散的行程,提高燃燒速度,保證及時(shí)和充分地燃燒,以獲得 的動(dòng)力和減少排出廢氣內(nèi)含的有害物質(zhì).一般用水冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī),在氣缸體下部有一個(gè)鑄成一體的曲軸箱.它的內(nèi)部是曲軸運(yùn)動(dòng)的空間.曲軸就吊掛在曲軸箱的下邊.在曲軸箱的下部還有一個(gè)類似盤子的部件,叫作油底殼.主要用來貯存機(jī)油和封閉曲軸箱的.機(jī)油泵就設(shè)在油底殼內(nèi).油底殼還設(shè)有擋板,以防止機(jī)油晃動(dòng)過甚.在底部裝有磁性放油塞,以吸收機(jī)油中的金屬屑.在油底殼的一側(cè),還有一把機(jī)油尺,用來檢驗(yàn)油底殼的機(jī)油量. 曲軸活塞連桿組發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)主要的運(yùn)動(dòng)部件就是曲軸,活塞和連桿.它由曲軸,活塞,活塞環(huán), 活塞銷,連桿及飛輪等部件組成. (1)曲軸它是一根拐了幾道彎的軸. 曲拐數(shù)取決于發(fā)動(dòng)機(jī)有幾個(gè)氣缸以及它的排列方式,一根連桿連一個(gè)曲拐的,其曲拐數(shù)等于氣缸數(shù);兩根連桿連一個(gè)曲拐的,其曲 拐數(shù)為氣缸數(shù)的一半.曲軸要求耐沖擊,耐磨,一般都用中碳鋼或中碳合金鋼鍛造而成,也有用球墨鑄 鐵鑄造成的曲軸.帶飛輪的曲軸.位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心的主軸頸,它借助一墳軸瓦和曲軸箱相連.不在轉(zhuǎn)動(dòng)中心的軸頸叫連桿軸頸或曲柄銷,它借助于連桿軸瓦和螺栓與連桿相連.由于曲軸要在高速下旋轉(zhuǎn),所以它需要不間斷地用機(jī)油對(duì)磨擦表面加以潤(rùn)滑.因此在曲軸的主軸頸,連桿軸頸的曲軸本體內(nèi)都鉆有油道,以便機(jī)油能通過這些油道, 潤(rùn)滑這些部位.由于曲軸的形狀很不規(guī)則,轉(zhuǎn)動(dòng)起來就會(huì)晃動(dòng),行家稱這種現(xiàn)象為不平衡.如果發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)人造棉其發(fā)展,不但會(huì)產(chǎn)生極大的噪聲,而且機(jī)件的壽命也大大地縮短.造成不平衡的主要原因是曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生了不規(guī)則的離心力和離心力矩,另外還有活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力.對(duì)于氣缸數(shù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī),這些力和力矩有的存在,有的不存在.因此需要根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)設(shè)置平衡塊加以平衡.有的平衡塊和曲軸制成一體,也 3 有用螺栓固定在曲軸上的.我們知道,一個(gè)質(zhì)量很大的輪子,一旦轉(zhuǎn)起來,如果沒有阻力,它就會(huì)一直不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去.因此在曲軸的后端裝上一個(gè)用灰鑄鐵或球墨鑄鐵,鑄鋼制成的飛輪,這是一個(gè)轉(zhuǎn)起來慣性很大的圓盤,其邊緣既寬又厚.它的功能主要有貯存發(fā)動(dòng)機(jī)給的動(dòng)能,克服曲軸連桿組運(yùn)動(dòng)的阻力,克服短時(shí)間的過載,保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速均勻.此外它還是磨擦式離合器的驅(qū)動(dòng)件,因此它也需要和曲軸一起進(jìn)行平衡. (2)活塞 它像一個(gè)倒扣著的杯子, 杯底朝上,構(gòu)成燃燒室的一個(gè)部分, 杯壁有圓孔, 可穿入活塞銷.從杯口穿入連桿,通過活塞銷和活塞相連.它的主要作用是將混合氣燃燒所產(chǎn)生的爆炸力通過活塞銷傳給連桿,來推動(dòng)曲軸的曲柄,令曲軸旋轉(zhuǎn)活塞的工作條件很苛刻,頂部和高溫燃?xì)饨佑|,承受帶沖擊性的高壓和因高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶來的慣性力,整個(gè)活塞各部分受到拉,壓,彎的綜合力和力矩,而受熱也不均勻.因此要求活塞的質(zhì)量要小,熱膨脹量小,傳熱性好,耐磨.用鋁合金制的活塞 兼?zhèn)湟陨闲阅?是當(dāng)前的汽車活塞選用材料.活塞的基本結(jié)構(gòu)可分為頂部,頭部和裙部三個(gè)部分. 活塞頂部有平頂,凹頂之分,表面力求光潔.活塞頭部有幾道矩形斷面的環(huán)槽,用來安置各種活塞環(huán),環(huán)槽底部鉆有許多徑向小孔,可使從缸壁上刮下的機(jī)油,通過這些孔流向油底殼.活塞頭部承受并傳遞混合氣燃燒后的爆發(fā)力;能傳導(dǎo)混合氣燃燒后產(chǎn)生的熱量;與活塞環(huán)一道構(gòu)成部分的燃燒室.活塞的裙部是指從活塞環(huán)槽到杯口的好個(gè)部分.它的主要功能是活塞在缸筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)中起著導(dǎo)向作用,以及承受缸壁 給它的側(cè)壓力.活塞在氣缸內(nèi)工作時(shí),受熱受力是很不均勻的,因而會(huì)帶來不均勻的變形,遂使活塞與氣缸筒壁之間的縫隙有的很大,有的很小,也會(huì)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象和擦傷缸壁表面 的可能.嚴(yán)重時(shí)會(huì)卡死,將活塞損壞.為了使活塞在正常的工作溫度下和氣缸筒壁有較均勻的間隙,雖然氣缸筒本身仍是圓柱形的,而活塞則制成橢圓形,令活塞在工作時(shí)能膨脹成類似的圓柱形.所以活塞在普通狀態(tài)下為上端直徑小,下端直徑大的近似圓錐形或橢圓形. 當(dāng)然,你如果留心,還會(huì)發(fā)現(xiàn)有的活塞裙部開有縱向和橫向的溝槽.開橫向槽的目的主要是阻斷從活塞頂部傳向裙部的熱量,迫使裙部的膨脹不致過大.如橫向橫位于油環(huán)槽內(nèi),尚可起到油孔的作用.開縱向槽的作用是在活塞冷狀態(tài)下裝配時(shí)獲得盡 4可能小的與氣缸筒壁間的間隙;在熱狀態(tài)下,活塞不致在氣缸筒內(nèi)卡死.縱向槽的方 向與活塞運(yùn)動(dòng)方向不平行,斜槽可以防止活塞劃傷缸壁.(3)活塞環(huán) 活塞必須與缸壁的配合很緊密, 在活塞上嵌入活塞環(huán)正是針對(duì)這個(gè)問題所采取的措施.活塞環(huán)分氣環(huán)和油環(huán)兩種,前者防止燃燒混合氣竄入曲軸箱;后者防止合金鑄鐵制成,開有斜口,富有彈懷,套在活塞上時(shí),有向外張緊貼在氣缸筒壁的特性.如果密封狀態(tài)被破壞出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)喪失部分動(dòng)力,燃料和機(jī)油損 耗增加,活塞和燃燒室的表面出現(xiàn)嚴(yán)重積碳,并造成環(huán)境污染.一般活塞上裝 2～3 道氣環(huán),1～2 道油環(huán),在保證密封的要求下,應(yīng)盡量減少環(huán)的數(shù)量.氣環(huán)雖有好幾個(gè),但對(duì)各個(gè)環(huán)的要求也不盡相同.離頂部近的是**道氣環(huán),由于它靠近燃燒室,在溫度壓力及潤(rùn)滑難的環(huán)境下工作,所以在它的工作表面上一般都鍍上多孔性鉻,此舉不但提高了表面硬度,尚能貯存少量機(jī)油改善潤(rùn)滑條件,提高使用壽命.其他各氣環(huán)一般只鍍錫或作磷化處理.由于**道氣環(huán)的工作溫度高,它的切口間隙也較大.當(dāng)將各道活塞環(huán)裝在活塞上時(shí),須將它們各自的切口 相互錯(cuò)開,這對(duì)氣缸的密封是有所裨益的. (4)活塞銷它是活塞與連桿小頭的連接件, 起著將活塞蝗受力傳給連桿的作用. 因?yàn)樵诟邷貤l件下承受周期性的沖擊力,而且潤(rùn)滑條件又差,所以要求它有足夠的剛度,強(qiáng)度和耐磨性.為了減少慣性,一般將它制成空心圓柱體,以減小它的質(zhì)量.活塞銷一般用低碳鋼制成,表面滲碳,再加以珩磨和拋光,以提高其表面的硬度和整體的韌性.活塞銷裝入活塞銷孔和連桿小頭孔內(nèi)是浮動(dòng)的,在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),它可以在銷座孔內(nèi)繞自身主軸緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),以獲得較為均勻的磨損.為了防止活塞銷沿主軸方向竄動(dòng), 在活塞銷孔內(nèi)淫卡環(huán)嵌在銷座凹槽內(nèi)予以限位.(5)連桿它以上端的小頭連接活塞銷,以下端的大頭連接曲軸,可將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).它正像你騎自行車時(shí)大腿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)那樣.連桿一般采用中碳鋼或合金鋼材料經(jīng)鍛造,機(jī)加工和熱處理而成.因?yàn)檫B桿工作時(shí)受到壓縮,拉伸和彎曲的周期性變化的力量,所以要求它質(zhì)量盡可能小,而又足夠的剛度和強(qiáng)度,如果剛度不夠會(huì)造成大頭孔失圓,軸瓦潤(rùn)滑**而燒毀;桿身彎由會(huì)造成氣缸漏氣,竄 油等現(xiàn)象.FESTO氣缸作用和其他的優(yōu)點(diǎn)021-39529831/395290829/39529839
連桿大頭一般都制兩個(gè)半圓塊,一塊是連桿大頭的下端,另一塊叫連桿蓋,用連 桿螺栓將兩者擰在一起. 這兩塊是一起進(jìn)行加工(鏜孔)的,大頭孔的表面為了和軸瓦緊 5 密配合,它的光潔度很高,其表面還銑出定位軸瓦的凹槽和小的油孔.連桿螺栓的工作條件和連桿一樣,一般采用上等合金鋼或上等碳素鋼材料,經(jīng)煅造或冷鐓而成.安裝連桿大頭時(shí),必須按工廠規(guī)定的扭矩?cái)Q緊連桿螺栓,并采取措施 防止自行松開.連桿軸瓦和連桿大頭一樣,也是制成兩半的,軸瓦的基體是薄鋼板,內(nèi)表面澆鑄上如巴氏合金等減磨合金層.減磨合金具有減少磨擦,加速磨合,保持油膜的作用.軸瓦與連桿大頭和連桿蓋相配合的表面要有極高的光潔度.軸瓦在未裝入前,半個(gè)軸瓦并不半圓形的,當(dāng)裝入后,因有壓量(過盈),所以軸瓦能緊貼在大頭孔壁上.為了防止軸瓦工作中轉(zhuǎn)動(dòng)或軸向位移,在軸瓦上沖壓定位凸臺(tái)分別嵌入大頭和連桿蓋的 凹槽內(nèi).軸瓦內(nèi)表面還有油槽,以保證良好的潤(rùn)滑.我們知道,進(jìn)入氣缸燃燒室混合氣量愈多,它燃燒時(shí)放出熱量愈大,爆發(fā)力也愈強(qiáng).對(duì)于某一具體的發(fā)動(dòng)機(jī)而言,它的燃燒室總?cè)莘e是一定的.要想往燃燒室內(nèi)多充混合氣,必須讓混合氣的壓力要高,溫度要低.但由于混合氣必須通過進(jìn)氣管才能進(jìn)入氣缸,在流動(dòng)過程中不免產(chǎn)生阻力使充氣壓力下降;此外由于上一循環(huán)終了后殘留氣缸內(nèi)的高溫廢氣以及相鄰部件的高溫,加熱了剛剛進(jìn)入氣缸的混合氣,所以要百分 之百地達(dá)到這個(gè)要**很困難的.發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師們一般都從改進(jìn)結(jié)構(gòu)有利于降低進(jìn)氣和排氣阻力,進(jìn)氣和排氣門開啟和持續(xù)時(shí)間著手,使進(jìn)氣和排氣量盡可能地保持充分.氣門在發(fā)動(dòng)機(jī)上是個(gè)很重要的部件,它們必須按準(zhǔn)確的時(shí)間開啟或關(guān)閉.按氣門布置形式可分頂置式和側(cè)置式. 按每個(gè)氣缸氣門數(shù)目可分有二氣門式,四氣門式甚至更多.常見的氣門布置形式是頂置式,它的進(jìn)氣門和排氣門吊掛在缸蓋上,大頭在下, 小頭在上,由一套配氣機(jī)構(gòu)保證各氣門適時(shí)開閉.如上所述,為了按準(zhǔn)確的時(shí)間使氣門開啟和關(guān)閉,必須有一套配氣機(jī)構(gòu). 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)由凸輪軸,挺桿,推桿,搖臂,搖臂軸,氣門彈簧及氣門導(dǎo)管等一些相 關(guān)部件組成.凸輪軸在發(fā)動(dòng)機(jī)上的布置有下置,側(cè)置和頂置.現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)上常采用頂置式,它位于氣缸蓋上.凸輪軸直接通過搖臂驅(qū)動(dòng)氣門,省去了一大套如挺桿,推桿等往復(fù)運(yùn) 6動(dòng)的部件,很適用于高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī),但也帶來傳動(dòng)軸的困難,由于凸輪軸在氣缸蓋上,氣缸蓋拆裝較為麻煩,并且噴油器的布置也較困難.另有一種頂置式是凸輪軸的幅輪直接驅(qū)動(dòng)氣門.這種形式的優(yōu)點(diǎn)不但機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,慣性小,對(duì)凸輪軸的要求不高,故在 新式汽車應(yīng)用廣泛.那么凸輪軸是靠什么帶動(dòng)使它旋轉(zhuǎn)的呢?早形式的汽車多采用正時(shí)齒輪傳動(dòng),曲 軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過它前端的一對(duì)齒輪來帶動(dòng)凸輪軸,有時(shí)還增加一個(gè)中間齒輪(惰輪). 為了 降低傳動(dòng)的噪聲,使嚙合平穩(wěn),正時(shí)齒輪多用夾布膠木制成,且為斜齒.在頂置氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上多采用鏈條傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng).皮帶的基體為氯丁橡膠,中間夾入玻璃纖維或尼龍織物,強(qiáng)度高,噪聲小,質(zhì)量小,價(jià)格低,近年來己廣泛用. 一般發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸只有一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門.為了提高充氣效率,現(xiàn)在多采用多氣門技術(shù),例如每個(gè)氣缸有 4 個(gè)氣門.這種多氣門結(jié)構(gòu)對(duì)燃油直接噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)特別有利,噴油器布置在燃燒室中央,點(diǎn)火燃燒途徑均勻,各氣門的開度也可適當(dāng) 減小. 每缸采用 4氣門時(shí),氣門排列有兩種:一是進(jìn)氣門和排氣門混合排;另一種是進(jìn) 氣門和排氣門各自排成一列.前者的所有氣門由一根凸輪軸通過 T形桿驅(qū)動(dòng),但因氣 門在進(jìn)氣道中所處位置不同,而導(dǎo)致工作條件和效果不好,后者則無比缺點(diǎn),但需配 備兩根凸輪軸,凡遇見 DOHC字樣,就是指頂置式雙凸輪軸.近年來推出的發(fā)動(dòng)機(jī)多 采用這種形式,當(dāng)然每個(gè)氣缸氣門數(shù)多于 4 個(gè)的也不鮮見,主要目的不外是為了提高充氣效率罷了. 化油器 要使汽車能持續(xù)不斷地工作(行駛), 必須不間斷地向發(fā)動(dòng)機(jī)供油, 送氣, 不僅供給,還要使它們恰當(dāng)?shù)鼗旌?燃燒完了還要使廢氣能順利地排出.為此,燃油需要儲(chǔ)存在一個(gè)油箱內(nèi),將油箱中的燃油送入發(fā)動(dòng)機(jī),必須有油泵和管道.為了防止燃油遭受污染,需要濾清器加以過濾.外界空氣含有沙塵,送入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣需要空氣濾清器予以過濾.清潔的空氣如何與燃油按需要配制,則需要一個(gè)不可缺省的部個(gè),那就是化 油器(圖 2).化油器必須干兩件事:一是它必須讓燃油汽化;二是讓汽化的燃油和一定比例的 空氣相混合形成混合氣. 7來自外界的空氣經(jīng)過濾清后進(jìn)入化油器,空氣進(jìn)量多少由阻風(fēng)門位置的變化來控制.空氣沖過化油器內(nèi)的喉管產(chǎn)生吸力將燃油從浮子室通過噴管吸出,并將其霧化.霧化的燃油和空氣混合后通無進(jìn)氣歧管被氣缸吸入.混合氣的進(jìn)量由一個(gè)油門踏板操 縱, 它位于化油器內(nèi)的油門(節(jié)氣門)所控制.由汽油泵泵入浮子室的油量則由浮子室內(nèi) 的浮子控制.浮子在浮子室內(nèi)隨著油量多少而升降,當(dāng)浮子室內(nèi)充滿汽油時(shí),浮子上浮,用它的針閥將進(jìn)油口堵住.駕車人通過控制油門開度大小來改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速, 這就是簡(jiǎn)單化油器的工作原理(圖3).其混合氣的濃度是隨著油門開大而逐漸變濃的. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況要經(jīng)常在很大范圍內(nèi)變化,如汽車起步前和在路口等待綠燈放行前,發(fā)動(dòng)機(jī)作怠速運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)的負(fù)荷為零,油門開度小,轉(zhuǎn)速低;汽車滿載爬坡時(shí),油門全開,但轉(zhuǎn)速并不高;在平路上行駛,油門不必全開,發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出中等負(fù)荷,車速和轉(zhuǎn)速中等;在高速公路上行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)可能是滿負(fù)荷,轉(zhuǎn)速達(dá)到.在如此眾多復(fù)雜的工作狀況下,對(duì)于混合氣要求也不能千篇一律.例如在怠速和小負(fù)荷下,前者要求混合氣必須很濃,后者則要求濃度逐漸變稀;在中等負(fù)荷下,為了節(jié)油,又要求化油器供給耗油率小的混合氣;在滿負(fù)荷下,為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率,要求化油器提供濃混合氣.此外,如汽車?yán)淦饎?dòng)時(shí),要求有較濃的混合氣;加速 時(shí)要求化油器在油門突然大開時(shí),額外供給油量等等.綜上所述,汽油機(jī)在正常工作狀態(tài)下,在小,中負(fù)荷時(shí)要求化油器隨著負(fù)荷增加能供給由較濃逐漸變稀的混合氣,在滿負(fù)荷下又要求混合氣由稀變濃,根據(jù)上述要求, 僅靠前面所介紹的簡(jiǎn)單化油器是無法滿足的.為了滿足這些要求,在現(xiàn)代化油器上配備了一系列的混合氣濃度補(bǔ)償裝置.如主供油泵,怠速系,省油器,加速系及起動(dòng)系等,以確保汽油機(jī)在不同工作狀態(tài)下,化 油器能供給適當(dāng)濃度的混合氣.別看化油器個(gè)頭不大,但內(nèi)部綜合了這么多的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)就變得為復(fù)雜.籽保證化油器能經(jīng)常地正常工作,所以對(duì)它的定期維護(hù)保養(yǎng)是非常重要的.使用化油器的主要缺點(diǎn)是向氣缸充氣和混合氣的分配并不理想,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的提高,對(duì)達(dá)到排放要求很不利.近年來各國(guó)為了滿足環(huán)保要求,采用了燃油直接噴射方式,以取代化油器.直接噴射的優(yōu)點(diǎn)是充氣效率高,輸出功率大,混合氣分配均勻,根據(jù)工作狀況的變化供給成分的混合氣,耗油率低等.缺點(diǎn)是難以在氣缸蓋上布置,制造成本高.按噴射的位置可分為缸內(nèi)噴射和進(jìn)氣管噴射兩種,按控制系統(tǒng)分,有機(jī) 8 械式和電子噴射式(電噴)兩類. 從 60 年代起,由電子控制的汽油噴射系統(tǒng)即在歐美等國(guó)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上逐步采用.在電噴系統(tǒng)中,設(shè)有能**控制混合氣成分的調(diào)節(jié)裝置,再加裝上三元催化器, 使排氣中的有害成分大降低.電噴系統(tǒng)的基本原理是通過位于各部位的傳感器,將所采集到的信息反饋輸入到一個(gè)微電腦中進(jìn)行處理,并由它發(fā)出指令來控制混合氣中空氣與燃油的比例,使所供給的混合氣能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況的需要.例如電腦根據(jù)空氣流量傳感器以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,甚至節(jié)氣門的位置,冷卻水的溫度及空氣溫度等傳感器采集的信息經(jīng)過判斷并計(jì)算出噴油的依據(jù),確定各噴油器開啟時(shí)間,發(fā)出指令給噴油器,令其噴油.各傳感器在不同部位接受不同的信息:如分電器點(diǎn)火線圈接受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的信息;空氣流量傳感器接受吸入空氣流量的信息;起動(dòng)開關(guān)接受起動(dòng)信息;節(jié)氣門開關(guān)節(jié)氣門開度位置的信息;冷卻水溫傳感器接受水溫信息,空氣溫度傳感器接受氣溫信息. 這些信息通過電路反饋給電腦.在電噴系統(tǒng)中重要的部件除電腦外就數(shù)噴油器了.一般的發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸只有一個(gè)噴油器,位于進(jìn)氣門的上方.燃油通過噴油器霧化,再和從進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸的空 氣相混合.為了滿足廢氣排放法規(guī)的要求,某些轎車的電噴系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)混合氣調(diào)節(jié)系統(tǒng).它主要利用氣管中的一個(gè)氧傳感器,它能向電腦反饋混合氣稀或濃的信息.電腦根據(jù) 信息重新指令噴油器,得到正確的噴油量.在新一代發(fā)動(dòng)機(jī)上汽油噴射系統(tǒng)已和點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)合為一,體現(xiàn)了混合氣成分和點(diǎn) 火時(shí)間的優(yōu)化控制,使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能大為改善.以上介紹的是多點(diǎn)噴射.由于噴射是采用各自噴射的方式,4 缸機(jī) 4 個(gè)噴油器分 別噴射,曲軸每轉(zhuǎn)一圈,各缸噴射一次.此外,當(dāng)前還有一種單點(diǎn)噴射系統(tǒng),又稱節(jié)氣門體噴射系統(tǒng).在多缸發(fā)動(dòng)機(jī)上只有一個(gè)噴油器,安裝在節(jié)氣門體上方,在進(jìn)氣管內(nèi)噴油,與空氣混合后再通過進(jìn)氣管分配到各種氣缸內(nèi).單點(diǎn)噴射也由電腦控制.雖然性能稍差(噴油壓力低),但因所用噴油器數(shù)量少,所以具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,工作可靠,維修方便等優(yōu)點(diǎn).其他部分與 多點(diǎn)噴射基本相同. 9 冷卻和潤(rùn)滑 當(dāng)一輛汽車以50km/h 的速度行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)每個(gè)活塞每分鐘要上下運(yùn)動(dòng) 6000 次.燃燒室內(nèi)混合氣燃燒后會(huì)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?約為800—2000℃).所以必 須對(duì)氣缸加以冷卻,否則其中的運(yùn)動(dòng)件受熱膨脹而破壞了正常間隙,機(jī)械強(qiáng)度降低而損壞,潤(rùn)滑失效而卡死.當(dāng)然如果冷卻過度也會(huì)造成氣缸充氣量減少,燃燒不正常,功率下降,油耗增加及潤(rùn)滑**等影響.在汽車上建立冷卻系的目的是要使發(fā)動(dòng)機(jī)保 持在適當(dāng)?shù)臏囟认鹿ぷ?目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻廣泛采用水冷式.令發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件的熱量通過缸套,缸蓋傳導(dǎo)給周圍水套內(nèi)的冷卻水,然后將冷卻水所吸收的熱量散人外界大氣中.發(fā)動(dòng)機(jī) 正常工作時(shí)水套內(nèi)剛水溫應(yīng)保持在 80～90℃左右.目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng).發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋和氣缸體中都有水套.水泵將冷卻水從機(jī)外吸入加壓,使冷水在水套內(nèi)流動(dòng),帶走鄰近部件的熱量.冷卻水吸熱后自身溫度升高,進(jìn)入車前端的散熱器(水箱)內(nèi).由于汽車前進(jìn)和風(fēng)扇的抽吸,外界冷空氣通過散熱器,帶走散熱器內(nèi)冷卻水的熱量并送入大氣.當(dāng)散熱器中的冷卻水得到冷卻后,在水泵的作用下,再次進(jìn)入水套.如此循環(huán)不已地冷卻了發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫 部件.為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷,轉(zhuǎn)速以及在不同季節(jié)下在適宜的溫度范圍內(nèi)工作, 有些汽車還設(shè)置了百葉窗,節(jié)溫器和風(fēng)扇離合器等.散熱器位于汽車前端(個(gè)別的在車尾)汽車前進(jìn)時(shí)的迎風(fēng)處,上下端各有一個(gè)貯水室,其間用眾多細(xì)的冷卻管相連.冷卻管大多采用扁圓形截面.為了強(qiáng)化冷卻效果,在冷卻管外套上布置了許多金屬散熱片,以增加散熱面積和散熱器本身的剛度和強(qiáng)度.由冷卻管和散熱片組成的部件稱作散熱器芯.以上介紹的結(jié)構(gòu)稱之為管片式散熱器芯. 另一種被廣泛使用的是管帶式散熱器芯(圖 3),它是由波紋狀散熱帶和冷卻管相間 排列經(jīng)焊接而成.在散熱帶上開有擾動(dòng)氣流的小翅,以提高散熱能:力.由于這種形式的散熱效果好,便于制造,質(zhì)量小,故被廣泛采用.缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不如管片式.對(duì)散熱器芯的要**所用材料的導(dǎo)熱性好,一般多用黃銅片制造.為了節(jié)約用銅, 鋁制的散熱器芯大有發(fā)展前途.目前多用在**轎車和賽車上.冷卻水的加水口位于散熱器上貯水室,平時(shí)用蓋緊閉,以防冷卻水溢出.倘若冷卻水中含水蒸氣過多,壓力過大,可能導(dǎo)致散熱器發(fā)生破裂,因此必須設(shè)置排氣口減 10壓閥.由于冷卻水與大氣連通,故稱之為開式冷卻系.這種形式的缺點(diǎn)是冷卻水會(huì)不斷地蒸發(fā),需經(jīng)常檢查和補(bǔ)充.另一種為閉式.發(fā)動(dòng)機(jī)在正常熱狀態(tài)下,整個(gè)系統(tǒng)封閉與大氣隔開,排氣口關(guān)閉.若系統(tǒng)內(nèi)壓力過大,高于大氣壓力,排氣口開啟,與大 氣相通.目前閉式冷卻系在排氣口上廣泛采用空氣—蒸汽閥.近年來,大部分汽車在冷卻系里都充加防凍液,以代替冷卻水.與一般加冷卻水系統(tǒng)的不同點(diǎn)是:在散熱器蓋排氣口需處接出一根橡膠或塑料管與貯液罐相通.當(dāng)受熱膨脹時(shí),防凍液就進(jìn)入貯液罐.溫度降低時(shí),罐內(nèi)防凍液又被吸回入散熱器內(nèi).由 此可避免防凍液的損失,更不必經(jīng)常添加.在散熱器的后方,通常有一個(gè)風(fēng)扇,它與冷卻液泵采用同一根驅(qū)動(dòng)軸.風(fēng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),將汽車前方的空氣吸進(jìn),令其通過散熱器芯,將芯內(nèi)熱水的熱量帶走.風(fēng)扇類似飛機(jī)的螺旋漿,它的葉片用薄鋼板制成,也有用高強(qiáng)度工程塑料或鋁合金鑄成.葉 片數(shù) 4.6片.為了降低噪聲和振動(dòng),葉片間夾角不等.為了提高風(fēng)扇的冷卻效果,有的風(fēng)扇外廓加上一個(gè)護(hù)風(fēng)圈.風(fēng)扇一般由曲軸前輸出端的皮帶輪帶動(dòng)三角皮帶來傳動(dòng).三角皮帶的松緊程度是可調(diào)的,太松會(huì)引起皮帶打滑,扇風(fēng)量減少,使發(fā)動(dòng)機(jī)過熱;太緊則使各軸承的磨損加劇.所以皮帶的張緊力必須按制造廠的規(guī)定調(diào)好.冷卻水泵用來驅(qū)使冷卻系內(nèi)的冷卻水加速流動(dòng),保證帶出足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)熱量. 被廣泛采用的是離心式水泵(圖4).因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,個(gè)頭小而排水量大,即使壞了 也不影響冷卻水的流動(dòng).它的結(jié)構(gòu)類似理發(fā)用的吹風(fēng)機(jī).水從散熱器的下貯水室出來,進(jìn)入水泵的旋轉(zhuǎn)中心,再被轉(zhuǎn)動(dòng)著的葉輪甩向水泵殼四壁,后沿切線方向從噴口噴出,進(jìn)到氣缸的水套里.在車輛的使用過程中,應(yīng)經(jīng)常檢查水泵是否漏水.另外要按 制造廠的規(guī)定,定期予以潤(rùn)滑.汽車制造廠在設(shè)計(jì)某一具體車型的冷卻系時(shí),是根據(jù)該車在某一常用工作狀況下而設(shè)計(jì)的.然而汽車的使用條件干變?nèi)f化.如在夏季高溫,發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷低轉(zhuǎn)速的條件下,需要加強(qiáng)冷卻,防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱;在寒冷的冬季.發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷高轉(zhuǎn)速的條件下,需要降低冷卻效果.現(xiàn)代汽車一般都采用改變通過散熱器的空氣量或改變冷卻 水的流量來控制冷卻的效果.改變通過散熱器的空氣量所采取的措施簡(jiǎn)單的要數(shù)在散熱器前方加裝百葉宙了.百葉窗是一扇由多個(gè)葉片構(gòu)成的窗子,通常由駕車人或節(jié)溫器自動(dòng)控制.冷卻水 過冷時(shí)關(guān)閉百葉窗,反之則開啟至全開. 11另一種改變通過散熱器的空氣量的措施是變換風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速.風(fēng)扇本身設(shè)有離合器.冷卻水溫低時(shí),離合器分離,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低或停止.冷卻水溫高時(shí),離合器接合,加速風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng),強(qiáng)化冷卻的效果.這種自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣流量的裝置還會(huì)帶來節(jié)約燃油的好處.至于利用什么媒介令離合器忽離忽合,現(xiàn)在常用的有硅油,溫控元件及電磁線 圈等不一.改變冷卻水流量的常用辦法是在水路中增加節(jié)溫器.一般設(shè)在氣缸蓋的出水口處.當(dāng)冷卻水溫過低時(shí),節(jié)溫器堵住冷卻水不使它流入散熱器,而令冷卻水直接回到氣缸體的水套內(nèi).冷卻水溫高時(shí),節(jié)溫器將回流到水套的通路關(guān)閉,讓冷卻水通過散熱器,加強(qiáng)對(duì)水的冷卻.節(jié)溫器本身起到雙通閥的作用,常用的有折疊式和蠟式.前者對(duì)壓 力很敏感,后者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,堅(jiān)固耐用,價(jià)格便宜.為了防止在氣缸水套內(nèi)產(chǎn)生水垢,冷卻液好采用軟水.如雨水,雪水或涼開水.如用硬水需予以堿化處理,否則將出現(xiàn)傳熱效果差,發(fā)動(dòng)機(jī)過熱的現(xiàn)象.由于冷卻水在寒冷氣候條件很容易結(jié)冰而導(dǎo)致出現(xiàn)脹破冷卻系部件的現(xiàn)象.為了降低冷卻水的結(jié)冰溫度,可以在冷卻水中添加乙二醇或酒精.當(dāng)然應(yīng)按制造廠的規(guī)定比例來配制.防凍液內(nèi)如加入少量添加劑可得到長(zhǎng)效防凍液,使用它可常年無須更換,也不致使發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)銹蝕,凍結(jié)或結(jié)垢.此舉不但可減輕維護(hù)工作量,而且還提高了 發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命和汽車的使用率. 汽油機(jī)的潤(rùn)滑系它的基本作用是不間斷地把機(jī)油送到各運(yùn)動(dòng)部件及摩擦表面,**掉摩擦面上的磨屑,并加以冷卻.在氣缸壁和活塞環(huán)之間由于存在油膜,還可起到密封氣缸的作用.凡機(jī)油流經(jīng)的部件表面不易生銹.倘若有摩擦運(yùn)動(dòng)的表面得不到潤(rùn)滑,非但消耗功率,令部件很快磨損,而且會(huì)導(dǎo)致摩擦運(yùn)動(dòng)的部件表面燒蝕熔化,使發(fā)動(dòng)機(jī)無法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn).發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑方式基本上有兩類:一類是強(qiáng)制性潤(rùn)滑,稱之為壓力潤(rùn)滑.如曲軸主軸承,連桿軸承和凸輪軸軸承等處承受的負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)速度較大的這些部位,需要有一定壓力的機(jī)油才能保證這些部位的摩擦表面形成足夠厚度的油膜.另一類是隨意性潤(rùn)滑,稱之為飛濺潤(rùn)滑.在諸如氣缸壁,活塞銷,凸輪以及挺桿等承受負(fù)荷較小和運(yùn)動(dòng)速度較低的部位,可利用曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶起來的機(jī)油油滴和油霧進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑.此外, 發(fā)動(dòng)機(jī)的某些部位如水泵,發(fā)電機(jī)軸承等處可利用潤(rùn)滑脂(黃油)定期地予以潤(rùn)滑. 有些 12 軸承干脆使用含油軸承根本不需潤(rùn)滑.為了使機(jī)油產(chǎn)生壓力,在系統(tǒng)中要采用機(jī)油泵.為了形成循環(huán)油路,還應(yīng)設(shè)有貯油容器(油底殼),輸油管路,并在某些部件上開通油道.為了不讓各摩擦運(yùn)動(dòng)部件表面所產(chǎn)生的磨屑和雜質(zhì)進(jìn)入潤(rùn)滑泵油路,還須設(shè)有機(jī)油濾清器對(duì)機(jī)油加以過濾.機(jī)油長(zhǎng)期在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫條件下工作,不但粘度降低不易形成油膜,而且使機(jī)油老化變質(zhì),無法利用.為此應(yīng)對(duì)機(jī)油加以冷卻.一般是利用汽車行駛造成的前方迎風(fēng)來冷卻油底殼內(nèi)的機(jī)油.講究一些的車子則在散熱器前設(shè)立機(jī)油冷卻器.為了駕車人能隨時(shí)掌握機(jī)油溫度和壓力,車上還設(shè)有機(jī)油壓力表和機(jī)油溫度表.至于應(yīng)采用的機(jī)油品質(zhì),應(yīng)嚴(yán) 格按制造廠所規(guī)定的規(guī)格使用.潤(rùn)滑系的油路在壓力潤(rùn)滑部分,機(jī)油被機(jī)油泵從油底殼內(nèi)吸出,經(jīng)過機(jī)油濾清器送人主油道.進(jìn)入主油道的機(jī)油通過曲軸箱上的支油道分別潤(rùn)滑曲軸主軸頸和凸輪軸軸頸,機(jī)油還通過曲軸主軸頸的斜油道流向連桿大頭軸頸.流向凸輪軸軸頸的機(jī)油通過油道流向格臂軸,推桿球頭和氣門小端.支油道的機(jī)油還流向機(jī)油泵傳動(dòng)軸和齒輪以及正時(shí)齒輪.所有流過各摩擦表面的機(jī)油后通過回油管都回到油底殼里,準(zhǔn)備進(jìn) 行下一個(gè)潤(rùn)滑循環(huán).在飛濺潤(rùn)滑部分,流到連桿大頭的機(jī)油通過連桿桿身內(nèi)的油道抵達(dá)連桿小頭,以潤(rùn)滑活塞銷.另一方式是機(jī)油從連桿大頭位于凸輪軸一側(cè)的小孔與曲軸的連桿軸頸上的口相對(duì)準(zhǔn)時(shí).機(jī)油即噴向凸輪表面,氣缸壁和活塞等處.飛濺到活塞內(nèi)部的機(jī)油, 通過連桿小頭的凹槽潤(rùn)滑活塞銷.造成機(jī)油產(chǎn)生壓力的部件是機(jī)油泵,通常有齒輪式和轉(zhuǎn)子式兩類.一般都裝在曲軸箱的內(nèi)部.前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,應(yīng)用廣.后者結(jié)構(gòu)緊湊,吸力大,泵油量 大,供油均勻.機(jī)油濾清器擔(dān)任著過濾機(jī)油和去除雜質(zhì)的任務(wù).一般汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系裝有不同過濾能力的濾清裝置.如在機(jī)油泵之前裝集濾器,以防大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵.在主油路上安裝粗濾器用來消除掉中等粒度的雜質(zhì),它的流動(dòng)阻力較小.在支油路上安 裝細(xì)濾器,用以濾掉細(xì)微雜質(zhì),它的阻力較大.發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),雖有活塞環(huán)阻擋,但總有部分混合氣和燃燒廢氣竄入曲軸箱內(nèi),造成汽油蒸氣稀釋機(jī)油,形成泡沫破壞機(jī)油的供給,廢氣產(chǎn)生的硫酸令部件遭受腐蝕以及曲軸箱內(nèi)壓力增大造成機(jī)油外泄,所以有必要使曲軸箱內(nèi)部與外界相通,其方法 13 是采用強(qiáng)制式通風(fēng). 發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系汽油機(jī)內(nèi)的可燃混合氣是靠火花塞產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃的.為了產(chǎn)生電火花,需要供給高壓電.從蓄電池或發(fā)電機(jī)來的低壓電流經(jīng)過點(diǎn)火線圈,電壓驟然升高到 1 萬 V左右,再經(jīng)過分電器將高壓電分配給每個(gè)氣缸的火花塞.此時(shí)在火花之間的隙縫產(chǎn)生 電火花,點(diǎn)燃混合氣.發(fā)協(xié)機(jī)中促使火花塞按時(shí)產(chǎn)一電火花的裝置稱之為點(diǎn)火系.要求點(diǎn)火系按照發(fā)動(dòng) 機(jī)氣缸的工作按時(shí)將各缸的可燃混合氣點(diǎn)燃.汽車點(diǎn)火系和一般家用電器的連接不同, 由于汽車的電器設(shè)備的電壓較低(6V, 12,24V),人體接觸沒有危險(xiǎn),所以只采用單根導(dǎo)線連接.即用一根導(dǎo)線將電源的一極與電器設(shè)備的一極相連電源的另一極用搭鐵線與車架或車身相連.相當(dāng)于一般電路的接 地線,汽車行業(yè)稱之為搭鐵.汽車的點(diǎn)火系主要由蓄電池,發(fā)電機(jī),點(diǎn)火開關(guān),點(diǎn)火線圈,電容器,分電器(斷 電器和配電器),火花塞以及高壓線和附加電阻等組成.點(diǎn)火線圈由初級(jí)線圈(低壓部分)和次級(jí)線圈(高部分)組成. 與初級(jí)線圈相連的是點(diǎn)火開關(guān),斷電器和電容器.與次級(jí)線圈相連的有配電器,高壓線和火花塞.接通點(diǎn)火開關(guān),低壓電流從蓄電池流向點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈,它的周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)因受到點(diǎn)火線圈中鐵芯的作用而增強(qiáng),由于斷電器的作用,切斷了初級(jí)低壓電路,初級(jí)電流突然下降到零,鐵芯中的磁通量也很快消失,與此同時(shí)在次級(jí)線圈中則感應(yīng)出高壓電流通 過火花塞的兩極產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣(圖1). 當(dāng)某個(gè)氣缸的活塞到達(dá)壓縮沖程終了時(shí),分電器內(nèi)的分火頭剛好轉(zhuǎn)到與這個(gè)氣缸火花塞接通的側(cè)電極上,此時(shí)斷電器的觸點(diǎn)也剛好打開,次級(jí)電路在感應(yīng)出的高壓電 通過分火頭,側(cè)電極和高壓線流向火花塞,產(chǎn)生電火花.在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的條件下,由發(fā)電機(jī)向蓄電池和點(diǎn)大系供電;如果耗電量大,則由蓄電池和發(fā)電機(jī)共同供電;在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)無法發(fā)電,則由蓄電池供電.當(dāng)汽車消耗掉大量電流后,發(fā)電機(jī)將發(fā)出的電向蓄電池補(bǔ)充,使它恢復(fù)原有的電量, 以應(yīng)墳發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)的一切電力消耗.蓄電池類似一個(gè)能源轉(zhuǎn)換裝置.在充電時(shí),將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能貯存起來.用電 14時(shí),又將貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?汽車上的用電大發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī),在起動(dòng)時(shí)要消耗幾百安培的電流酸性蓄電池由于在短期內(nèi)能輸出大電流所以它非常適用于起動(dòng).蓄電池幾部貯有電解液,具有腐蝕性,故應(yīng)特別注意勿使它和皮膚接觸. 近年來國(guó)內(nèi)外汽車廣泛使用三相硅整流交流發(fā)電機(jī)發(fā)電.通過 6 個(gè)或 8個(gè)二極管 組成三級(jí)橋式全波整流電路(整流器),將三相繞組中產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?發(fā)電機(jī)的發(fā)電量是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化的.當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓超過恒定值 (如13V)時(shí),就需要加以限制.現(xiàn)在常用的限壓裝置有晶體管電壓調(diào)節(jié)器,集成電路調(diào)節(jié)器及機(jī)械式調(diào)節(jié)器等,其中機(jī)械式調(diào)節(jié)器在新式轎車上已很少采用.晶體管電壓調(diào)節(jié)器是利用晶體三級(jí)管的開關(guān)作用控制發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng),在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變經(jīng)時(shí)保持其輸出電壓不變.集成電路調(diào)節(jié)器的工作原理與前者類似,不同點(diǎn)是將所有元件集成在一個(gè)半導(dǎo)體基片(集成電路)上.由一索的體積小,工作可靠,無須維護(hù),故被廣泛使用. 分電器由斷電器,配電器,電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置組成.斷電器的作用是周期性地接通和斷開初級(jí)電路,以使次級(jí)電路中感應(yīng)出高壓電.它的主要部分是一對(duì)觸點(diǎn).一個(gè)是固定的,另一個(gè)是活動(dòng)的.這兩個(gè)觸點(diǎn)一般時(shí)間是閉合的,活動(dòng)觸點(diǎn)隨發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而開合.在觸點(diǎn)分開的瞬間,次級(jí)電路中的電壓.此時(shí)配電器剛好將次級(jí)電路接通,使高壓電流流向火花塞.觸點(diǎn)的間隙要按規(guī)定保持一事實(shí)上.太大則使閃級(jí)電壓變低.太小則觸點(diǎn)間產(chǎn)生火花,使初級(jí)電路斷電**,所以必須對(duì)間隙加以調(diào)整并固定好,還要經(jīng)常加以檢查調(diào)整. 配電器的作用是將高壓電按婦動(dòng)機(jī)各氣缸的工作湎序輪流分配給各氣缸的火花塞.它由分電器蓋和分火頭線成.分電器蓋的中心也與點(diǎn)火線圈的高壓輸出線相連,蓋周圍的也與氣缸數(shù)相等,應(yīng)按氣缸的工作須序分別與各氣缸的火花塞相連.活塞在氣缸里動(dòng)到什么位置將混合氣點(diǎn)燃對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的優(yōu)劣極為關(guān)鍵.從點(diǎn)燃混合氣到混 合氣完全燃燒所經(jīng)歷的時(shí)間約2ms.但因發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高,所以在這段時(shí)間里,曲 軸已轉(zhuǎn)過相當(dāng)大的角度.如果在活塞向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火,混合氣一邊燃燒,活塞一邊下行使燃燒空間增大,燃燒壓力不但不增加,反而因空間加大而降低,結(jié)果 造成發(fā)動(dòng)機(jī)的功率降低.這是我們不希望見到的.為此,我們希望活塞向上運(yùn)動(dòng),尚未到達(dá)點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火,讓燃?xì)獾膲毫υ诨钊恢孟喈?dāng)于曲軸曲柄轉(zhuǎn)過點(diǎn)之后一個(gè)角度時(shí)達(dá)到值.如此能充分利用氣體燃燒造成的完全膨脹,因而產(chǎn)生的功率也愈大,沒耗也少,以上所介紹的那個(gè)角度,稱 15之為點(diǎn)火提前角.當(dāng)然這個(gè)角度大小要適當(dāng).如果過大,即點(diǎn)火過早,活塞尚在向上運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)火,燃?xì)鈮毫ψ饔梅较蚝突钊\(yùn)動(dòng)方向剛好相反,燃?xì)鈮毫Ρ坏窒艘徊糠?發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率變小,沒耗增加;如果過小,燃燒過程主要在活塞下行膨脹沖程內(nèi)進(jìn)行,秒氣體膨脹作功的機(jī)會(huì),發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率下降,油耗增加.因此有必要選擇的點(diǎn)火提前角.烯而這個(gè)提前角也不是一成不變的,它隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和混合氣燃燒速度的變化而變化.當(dāng)某一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí),為了增加負(fù)荷,要加大沒門,此時(shí)進(jìn)入氣缸的事氣較濃,燃燒后的壓力和溫度都高,缸內(nèi)殘余廢氣所占經(jīng)例就小,混合氣燃燒速度也快,此時(shí)需減小提前角;如果油門開度不變,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大,可 燃混合氣在較大的曲軸轉(zhuǎn)過角度內(nèi)燃燒,需要增大點(diǎn)火提前角.由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作中,它的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷在變化,為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工作善下都能得到的點(diǎn)火提前角.在汽車的點(diǎn)火系增添了兩種裝置:一種是隨發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)速變化百 自改變點(diǎn)火提前角的裝置(離心式),另一種是隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷改變而自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角 的裝置(真空式).發(fā)動(dòng)機(jī)使用不同牌號(hào)汽油時(shí),有一套手動(dòng)蘭烷值校正器,用來改變點(diǎn)火提前角. 使用高標(biāo)號(hào)汽油時(shí),點(diǎn)火提前角應(yīng)大些.汽車點(diǎn)火系中產(chǎn)生電火花的設(shè)備是火花塞.火花塞承受高壓,高強(qiáng)度負(fù)荷,化學(xué)腐蝕和熱負(fù)荷,在忽冷忽熱交變頻率很高的環(huán)境下工作.它的電極和裙部遭受高溫燃?xì)獾母g,因此它的電極必須用傳熱性好,耐高溫及搞腐蝕的材料制成.火花塞的主要牲是它的熱特性.要使火花塞正常地工作,必須保持適當(dāng)?shù)臏囟?低于這個(gè)溫度,火花塞因積炭而漏電,打不著火;高于這個(gè)溫度,混合氣接觸火花塞未步火而自燃引起爆震.這個(gè)適當(dāng)溫度稱之為自凈溫度(500-600C).在這個(gè)溫度下給氣中的油滴燃燒不易形成積炭,從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)能連續(xù)地正常工作,當(dāng)你購(gòu)置了新車后,也應(yīng)了解所 用火花塞的熱值.傳統(tǒng)的蓄電池點(diǎn)火系存在著以下缺點(diǎn):當(dāng)電器角點(diǎn)打開時(shí),觸點(diǎn)間產(chǎn)生火花,使觸點(diǎn)本身逐漸燒蝕影響斷電器的使用壽命;火花塞積炭時(shí)不能點(diǎn)火;發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)易缺火.基于以上本質(zhì)性的缺點(diǎn),所以無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火技術(shù)近年來得到長(zhǎng)足的發(fā)展.無觸點(diǎn)點(diǎn)火系采用傳感器代替斷電器觸點(diǎn),產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào).傳感器有多種形式,如磁肪沖式,霍爾效應(yīng)式及光電式等.某些因家還采用集成電路點(diǎn)火器,它的電路連接簡(jiǎn)單,工作可靠,此外,還有一種電容放電式半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng).該系統(tǒng)是將蓄電池 16的電能以電場(chǎng)形式貯存在電容器中,需要點(diǎn)火時(shí),所貯電能向點(diǎn)火線圈的初級(jí)線圈放 電從而在次級(jí)電路中感應(yīng)出主壓電.盡管以上各種點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)于處長(zhǎng)角點(diǎn)壽命是有效的,但對(duì)點(diǎn)火提前的要求人需依傳統(tǒng)的點(diǎn)火提前裝置來實(shí)現(xiàn).由于這些裝置實(shí)際工作起來并不**可靠,所以目前出現(xiàn)一咱微電腦控制的半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng).它可在發(fā)機(jī)任何工作善下保證的點(diǎn)火時(shí)刻.該系統(tǒng)一般由傳感器,微電腦及點(diǎn)火器等組成.不同車型所用的微電腦控制系統(tǒng)并不完全相同,但它們的工作原理是類似的.它是利用各傳感器(溫度,負(fù)荷,位置,轉(zhuǎn)速,爆震)接受如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,負(fù)荷,冷卻水溫等隹息,通過電路反饋給微電腦,電腦根據(jù)這些信息以及相關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算出鞭工作狀況下的點(diǎn)火提前角和初級(jí)電路民時(shí)間.然后根據(jù)其他信息進(jìn)行修正.后根據(jù)計(jì)算結(jié)果,在時(shí)間向點(diǎn)火器發(fā)出信號(hào),接通初級(jí)電路,再經(jīng)過時(shí)間切斷電路,致使次級(jí)電路中感應(yīng)生成高壓電,經(jīng)配電器 送往火花塞產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃混合氣.發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的全過程稱之為起動(dòng)過程.為了完成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) 過程設(shè)置的裝置稱為起動(dòng)系統(tǒng)(圖2).只有證發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來,氣缸才能不斷地吸 入可燃事氣,并經(jīng)過壓縮,點(diǎn)燃,膨脹和排出廢氣以實(shí)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán),因此起動(dòng)裝置必須具備以下各種要求:有足夠的力矩來克服發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)件的阻力;在一定范圍的氣溫下能可靠地起動(dòng),起動(dòng)需時(shí)短;操作方便能連續(xù)多次起動(dòng);耗能少等.現(xiàn)代汽車起動(dòng)時(shí)所用的動(dòng)力來自于自身配備的起機(jī).起動(dòng)機(jī)作為機(jī)械動(dòng)力源,通過電機(jī)軸上的齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端的飛輪外緣齒圈相嚙合,通電后帶動(dòng)飛輪和曲軸 轉(zhuǎn)動(dòng).起動(dòng)機(jī)的電源來自蓄電池.在寒冷季節(jié)里,為了便于起動(dòng),往往需要將機(jī)油,汽油和冷卻液加溫. 起動(dòng)裝置主要是起動(dòng)機(jī).它由串激直流電動(dòng)機(jī),操縱機(jī)構(gòu)和離合機(jī)構(gòu)所組成.直流電動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩大,轉(zhuǎn)速高時(shí)扭矩逐漸變小,很適合做起動(dòng)機(jī)之用.發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,起動(dòng)機(jī)必須立即與飛輪齒圈分離,為此,在起動(dòng)機(jī)上設(shè)有脫開機(jī)構(gòu).在起動(dòng)時(shí),能保證起動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給飛輪.起動(dòng)完畢后,能立即脫開嚙合,切斷傳遞動(dòng)力,令發(fā)動(dòng)機(jī)不再動(dòng)起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn).這種開合機(jī)構(gòu)稱之為離合器.它有滾柱式, 摩擦片式及彈簧式等.近年來式汽車上出現(xiàn)了用永磁材料制作的磁極起動(dòng)機(jī).它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小, 質(zhì)量小,具有廣闊的發(fā)展前景. 17通過上述重點(diǎn)的介紹,可以確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)是一部由各個(gè)系統(tǒng)組成,并由這些系統(tǒng)協(xié)同工作的復(fù)雜機(jī)器.當(dāng)然,汽車還有其他相當(dāng)重要的部分如底盤,車身,電器等
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