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发动机内部构造高清图揭秘

2025-09-11 21:28 发布

现代汽车的发动机机体组由多个组件构成,包括机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖及油底壳等。

这些组件共同构成了发动机的支架,为曲柄连杆机构、配气机构和发动机的其他系统提供支持。气缸盖封闭了气缸的顶部,并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖铸有水套、进水孔、出水孔、火花塞孔、螺栓孔和燃烧室等结构。

机体组部件中的气缸体将各个气缸和曲轴箱连接在一起,是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。气缸垫位于气缸盖与气缸体之间,其主要功能是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙,确保结合面有良好的密封性,防止气缸漏气和水套漏水。

活塞连杆组是发动机的主要传动件,它将燃烧气体的压力传递给曲轴,使曲轴旋转并输出动力。这个组由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成。活塞的主要功能是承受燃烧气体的压力,并将此力通过活塞销传给连杆,推动曲轴旋转。

活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。活塞是发动机中工作条件最严酷的零件,受到气体力和往复惯性力的作用。连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴,并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆小头与活塞销连接,连杆大头与曲柄销连接,使连杆在发动机工作时进行复杂的平面运动。

曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮、扭转减振器和平衡轴。该组的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,为汽车的行驶和其他需要动力的机构输出扭矩,并储存能量,以克服非做功行程的阻力,使发动机运转平稳。

曲轴的功用是将活塞、连杆传来的气体力转变为转矩,驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。曲轴在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作,承受弯曲和扭转交变载荷。

配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件等,主要作用是根据发动机的工作情况,适时地开启和关闭各气缸的进、排气门,以使得新鲜混合气体及时充满气缸,废气得以及时排出气缸外。

配气机构按照凸轮轴的位置可分为底置凸轮轴式和顶置凸轮轴式。底置凸轮轴式是指凸轮轴布置在气缸底部,而顶置凸轮轴式则布置在气缸顶部。OHV是指顶置气门底置凸轮轴,OHC是指顶置凸轮轴。

如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关,称为单顶置凸轮轴;如果在顶部有两根凸轮轴分别负责进气门和排气门的开、关,则称为双顶置凸轮轴。在DOHC下,凸轮轴有两根,一根专门控制进气门,另一根专门控制排气门,适合高速汽车使用。

气门正时指的是气门开启和关闭的时刻,为了增大气缸内的进气量和排净废气,进气门需要提前开启、延迟关闭,排气门也需要提前开启、延迟关闭。凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转,凸轮不断地下压气门,从而实现控制进气门和排气门的开启和关闭。

气门弹簧的作用是依靠其张力使开启的气门迅速回到关闭的位置,防止气门在发动机的运动过程中因惯性力量而产生间隙。气门座圈是气门和气缸盖之间的接触面,用于燃烧室的密封,以调节进、排气。

气门间隙是气门处于关闭状态时气门与传动件之间的间隙,可通过调整螺钉或垫片来调整。液压挺杆可以自动调节配气机构传动间隙,传递凸轮升程变化,准时开闭气门。其工作原理是,在凸轮升程阶段,凸轮压缩柱塞,高压腔中的油液从挺杆体与柱塞间的间隙中泄出,使挺杆成为刚体;在凸轮回程阶段,柱塞上升,气门关闭,完成一个工作循环。

摇臂是顶压气门的杠杆机构,用于驱动气门开启和关闭。可变气门正时和可变气门升程可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节,使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率。丰田的可变气门正时系统通过ECU控制,在一定角度范围内对气门的开启、关闭时间进行调节;

本田的VTEC系统通过三根摇臂的分离与结合一体,实现高低角度凸轮轴的切换,从而改变气门的升程;奥迪的AVS可变气门升程系统通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮来改变气门的升程。

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