汽車發(fā)動機(jī)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(jì)性和環(huán)保性。根據(jù)動力來源不同,汽車發(fā)動機(jī)可分為柴油發(fā)動機(jī)、汽油發(fā)動機(jī)、電動汽車電動機(jī)以及混合動力等。
常見的汽油機(jī)和柴油機(jī)都屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī),是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活塞運動的機(jī)械能并對外輸出動力。汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高,質(zhì)量小,噪音小,起動容易,制造成本低;柴油機(jī)壓縮比大,熱效率高,經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都比汽油機(jī)好。
四沖程汽油機(jī)是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣,在吸氣沖程被吸入汽缸,混合氣經(jīng)壓縮點火燃燒而產(chǎn)生熱能,高溫高壓的氣體作用于活塞頂部,推動活塞作往復(fù)直線運動,通過連桿、曲軸飛輪機(jī)構(gòu)對外輸出機(jī)械能。四沖程汽油機(jī)在進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程內(nèi)完成一個工作循環(huán)。
⑴進(jìn)氣沖程(intake stroke)
活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動180°。在活塞移動過程中,汽缸容積逐漸增大,汽缸內(nèi)氣體壓力從pr逐漸降低到pa,氣缸內(nèi)形成一定的真空度,空氣和汽油的混合氣通過進(jìn)氣門被吸入汽缸,并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,進(jìn)氣終點時,汽缸內(nèi)氣體壓力小于大氣壓力p0 ,即pa= (0.80~0.90)p0。進(jìn)入汽缸內(nèi)的可燃混合氣的溫度,由于進(jìn)氣管、汽缸壁、活塞頂、氣門和燃燒室壁等高溫零件的加熱以及與殘余廢氣的混合而升高到340~400K。
⑵ 壓縮沖程(compression stroke)
壓縮沖程時,進(jìn)、排氣門同時關(guān)閉?;钊麖南轮裹c向上止點運動,曲軸轉(zhuǎn)動180°?;钊弦茣r,工作容積逐漸縮小,缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高,到達(dá)壓縮終點時,其壓力pc可達(dá)800~2 000kPa,溫度達(dá)600~750K。
⑶ 做功沖程(power stroke)
當(dāng)活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒最高壓力pZ達(dá)3 000~6 000kPa,溫度TZ達(dá)2 200~2 800K。高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊麖纳现裹c向下止點運動,并通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)對外輸出機(jī)械能。隨著活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和溫度逐漸下降,到達(dá) b 點時,其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉,曲軸轉(zhuǎn)動180°。
⑷ 排氣沖程(exhaust stroke)
排氣沖程時,排氣門開啟,進(jìn)氣門仍然關(guān)閉,活塞從下止點向上止點運動,曲軸轉(zhuǎn)動180°。排氣門開啟時,燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出,另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣。由于排氣系統(tǒng)的阻力作用,排氣終點r 點的壓力稍高于大氣壓力,即pr=(1.05~1.20)p0。排氣終點溫度Tr=900~1100K?;钊\動到上止點時,燃燒室中仍留有一定容積的廢氣無法排出,這部分廢氣叫殘余廢氣。
汽車發(fā)動機(jī)需要定期做保養(yǎng)。在駕駛經(jīng)過一些特別潮濕或者粉塵特別大的地區(qū)時,也要對發(fā)動機(jī)的相關(guān)部件做一些檢查保養(yǎng)。
1、定期更換機(jī)油和機(jī)油濾芯。
機(jī)油從機(jī)油濾芯的細(xì)孔通過時,把油中的固體顆粒和黏稠物積存在濾清器中。如濾清器堵塞,機(jī)油則不能順暢通過濾芯,會脹破濾芯或打開安全閥,從旁通閥通過,把臟物帶回潤滑部位,促使發(fā)動機(jī)磨損加快,內(nèi)部的污染加劇。
2、保持曲軸箱通風(fēng)良好
空氣中的污染物會沉積在PCV閥的周圍,可能使閥堵塞。如果PCV閥堵塞則污染氣體逆向流入空氣濾清器,污染濾芯使過濾能力降低,吸入的混合氣過臟,更加造成曲軸箱的污染,導(dǎo)致燃料消耗增大,發(fā)動機(jī)磨損加大,甚至損壞發(fā)動機(jī)。因此,須定期保養(yǎng)PCV,清除PCV閥周圍的污染物。
3、定期清洗曲軸箱
發(fā)動機(jī)在運轉(zhuǎn)過程中,燃燒室內(nèi)的高壓未燃燒氣體、酸、水份、硫和氮的氧化物經(jīng)過活塞環(huán)與缸壁之間的間隙進(jìn)入曲軸箱中,與零件磨損產(chǎn)生的金屬粉末混在一起,形成油泥。量少時在油中懸浮,量大時從油中析出,堵塞濾清器和油孔,造成發(fā)動機(jī)潤滑困難,引起磨損。此外,機(jī)油在高溫時氧化會生成漆膜和積碳粘結(jié)在活塞上,使發(fā)動機(jī)油耗增大、功率下降,嚴(yán)重時使活塞環(huán)卡死而拉缸。因此,定期使用BGl05(潤滑系統(tǒng)高效快速清洗劑)清洗曲軸箱,保持發(fā)動機(jī)內(nèi)部的清潔。
4、定期清洗燃油系統(tǒng)
燃油在通過油路供往燃燒室燃燒的過程中,不可避免地會形成膠質(zhì)和積碳,在油道、化油器、噴油嘴和燃燒室中沉積下來,干擾燃油流動,破壞正??杖急?,使燃油霧化不良,造成發(fā)動機(jī)喘抖、爆振、怠速不穩(wěn)、加速不良等性能問題。使用BG208(燃油系統(tǒng)強(qiáng)力高效清洗劑)清洗燃油系統(tǒng),并定期使用BG202控制積碳的生成,能夠始終使發(fā)動機(jī)保持最佳狀態(tài)。傳統(tǒng)的拆卸清洗方式會因為裝配誤差影響發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定性,使用,既能在不拆卸的情況下清除油箱、油道、噴油嘴、燃燒室及排氣氣體系統(tǒng)中的油泥、積炭,并且能修護(hù)機(jī)器運行中造成的摩擦磨損。
5、定期保養(yǎng)水箱
發(fā)動機(jī)水箱生銹、結(jié)垢是最常見的問題。銹跡和水垢會限制冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動,降低散熱作用,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱,甚至造成發(fā)動機(jī)損壞。冷卻液氧化還會形成酸性物質(zhì),腐蝕水箱的金屬部件,造成水箱破損、滲漏。定期使用BG540(水箱強(qiáng)力高效清洗劑)清洗水箱,除去其中的銹跡和水垢,不但能保證發(fā)動機(jī)正常工作,而且延長水箱和發(fā)動機(jī)的整體壽命。
6、燃油系統(tǒng)的保養(yǎng)清洗
由于汽車燃油分配系統(tǒng)非常精密,不能隨便拆解。在清洗發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)時,要用發(fā)動機(jī)免拆清洗劑,因為用免拆清洗劑不需要拆解燃油系統(tǒng),一方面可以起動到徹底清洗燃油系統(tǒng)的作用,另一方面有利于保護(hù)發(fā)動機(jī)的燃油系統(tǒng)。
按進(jìn)氣系統(tǒng)的工作方式可分為自然吸氣、渦輪增壓、機(jī)械增壓和雙增壓四個類型。
按活塞運動方式可分為往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)和旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)兩種。
按氣缸排列型式分直列發(fā)動機(jī),V型發(fā)動機(jī)、W型發(fā)動機(jī)和水平對置發(fā)動機(jī)等。
按氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機(jī)和多缸發(fā)動機(jī)?,F(xiàn)代汽車多采用三缸,四缸、六缸、八缸發(fā)動機(jī)。
按冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動機(jī)。水冷發(fā)動機(jī)冷卻均勻,工作可靠,冷卻效果好,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機(jī)。
按沖程數(shù)可分為四沖程內(nèi)燃機(jī)和二沖程內(nèi)燃機(jī)。汽車發(fā)動機(jī)廣泛使用四沖程內(nèi)燃機(jī)。
按燃油供應(yīng)方式分類:化油器發(fā)動機(jī)和電噴發(fā)動機(jī)以及缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)。