發(fā)動機(jī)四件套分別起什么作用?

【專家解說】：動機(jī)是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的機(jī)器。在每次轉(zhuǎn) 換過程中，必須經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、膨脹作功和排出廢氣四個行程，完 成了它的一個工作循環(huán). 發(fā)動機(jī)內(nèi)部主要運(yùn)動部件是活塞，它的運(yùn)動方式有繞自身轉(zhuǎn)動的 ;也有往復(fù)運(yùn)動的。凡活塞運(yùn)動往復(fù)經(jīng)過上述四個行程完成一個工作 循環(huán)的，稱之為四行程發(fā)動機(jī)。經(jīng)過兩個行程完成一個循環(huán)的稱之為 二行程發(fā)動機(jī)。燃料為汽油的發(fā)動機(jī)，凡是先使汽油和空氣在化油器 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 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，在高溫高壓下自動燃燒而產(chǎn)生動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)動機(jī)。但其工作原理是相似的。 下面讓我們具體地談?wù)劽總€行程。 混合氣如遇到火星就很容易爆炸。在汽車發(fā)動機(jī)中正是利用這種 爆炸所產(chǎn)生的力，將氣缸內(nèi)的活塞從最上的位置推到最下。活塞從最 上到最下所走的距離稱之為行程。上述的第一個行程收進(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)入氣缸活 塞的頂部。第二個行程叫壓縮行程,此時進(jìn)氣門和排氣門都 關(guān)閉?；钊蛏闲?，將吸入的混合氣再次被曲軸下拉時為止。第三個 行程叫作功行程.此時兩個氣門仍被關(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，點燃混合氣，產(chǎn)生爆炸力推動 活塞下行，此時氣缸內(nèi)充滿熾熱的濃煙。待到活塞再次上行時，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。這就是最后 一個行程稱排氣地程.之后，發(fā)動機(jī)又開始了下一個工作循 環(huán)的第一個行程，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)動機(jī)部件中以氣缸體最重，體積最大 。它是將發(fā)動機(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 幾個圓柱形空筒，那是活塞運(yùn)動的空間，稱之為氣缸。有幾個空筒就 叫有幾缸。一般有四個的就叫4缸發(fā)動機(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)動機(jī)的勁頭愈大。但是，讓活塞在氣 缸內(nèi)和缸筒全面接觸，它的運(yùn)動阻力還是不小的。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)動的阻力。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，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 優(yōu)質(zhì)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優(yōu)質(zhì)材料來制造，未免過于浪 費(fèi)了。因為除了這些工作表面外，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 本身可用優(yōu)質(zhì)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)點是鑄造方便， 拆裝容易，冷卻效果好。缺點是剛性差，易漏水。 在氣缸體上部有一個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)動機(jī)上也不盡相同，有整個一塊的， 也有分成幾個缸一塊的。前者優(yōu)點是能縮短發(fā)動機(jī)整體長度。缺點是 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，它的形狀對發(fā)動機(jī)工作的影響很大。因而對它的 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， 保證及時和充分地燃燒，以獲得最大的動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)動機(jī)，在氣缸體下部有一個鑄成一體的曲 軸箱。它的內(nèi)部是曲軸運(yùn)動的空間。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，用來檢驗油底殼的 機(jī)油量。 曲軸活塞連桿組 發(fā)動機(jī)內(nèi)最主要的運(yùn)動部件就是曲軸、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)動機(jī) 有幾個氣缸以及它的排列方式，一根連桿連一個曲拐的，其曲拐數(shù)等 于氣缸數(shù);兩根連桿連一個曲拐的，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。 一根帶飛輪的曲軸，位于轉(zhuǎn)動中心的主軸頸，它借助 一墳軸瓦和曲軸箱相連。不在轉(zhuǎn)動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)油對磨擦表 面加以潤滑。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，潤滑這些部位。 由于曲軸的形狀很不規(guī)則，轉(zhuǎn)動起來就會晃動，行家稱這種現(xiàn)象 為不平衡。如果發(fā)動機(jī)工作時人造棉其發(fā)展，不但會產(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)動的慣性 力。對于氣缸數(shù)不同的發(fā)動機(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，也有用螺栓固定在曲軸上的。 我們知道，一個質(zhì)量很大的輪子，一旦轉(zhuǎn)起來，如果沒有阻力， 它就會一直不停地轉(zhuǎn)動下去。因此在曲軸的后端裝上一個用灰鑄鐵或 球墨鑄鐵、鑄鋼制成的飛輪，這是一個轉(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)動機(jī)給的動能、克服曲軸連桿組 運(yùn)動的阻力，克服短時間的過載，保證發(fā)動機(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)動件，因此它也需要和曲軸一起進(jìn)行 平衡。 (2)活塞 它像一個倒扣著的杯子，杯底朝上，構(gòu)成燃燒室的一個 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)動帶來的慣性力，整個活塞各部分受到拉、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)湟陨闲阅埽钱?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、頭部和裙部三個部分。 活塞頂部有平頂、凹頂之分，表面力求光潔?；钊^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?；钊^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?；钊娜共渴侵笍幕钊h(huán)槽到杯口的好 個部分。它的主要功能是活塞在缸筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動中起著導(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，受熱受力是很不均勻的，因而會帶來不均 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 會出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象和擦傷缸壁表面的可能。嚴(yán)重時會卡死，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 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)下裝配時獲得盡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) 正是針對這個問題所采取的措施?；钊h(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，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)動機(jī)就會喪失部分動力，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，但對各個環(huán)的要求也不盡相 同。離頂部最近的是第一道氣環(huán)，由于它靠近燃燒室，在溫度壓力最 高及潤滑最難的環(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。由于第一道氣 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，須將它們各自的切口相互錯開，這對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。因為在高溫條件下承受周期性的沖擊力，而 且潤滑條件又差，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?；钊N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?；钊N裝入活塞銷孔和連桿小頭孔內(nèi)是浮動的，在發(fā)動 機(jī)工作時，它可以在銷座孔內(nèi)繞自身主軸緩緩轉(zhuǎn)動，以獲得較為均勻 的磨損。為了防止活塞銷沿主軸方向竄動，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)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。它正像你騎自行 車時大腿的運(yùn)動狀態(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。因為連桿工作時受到壓縮、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 ，如果剛度不夠會造成大頭孔失圓，軸瓦潤滑不良而燒毀;桿身彎由 會造成氣缸漏氣、竄油等現(xiàn)象。 連桿大頭一般都制兩個半圓塊，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，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳 素鋼材料，經(jīng)煅造或冷鐓而成。安裝連桿大頭時，必須按工廠規(guī)定的 扭矩擰緊連桿螺栓，并采取措施防止自行松開。 回答您補(bǔ)充的問題: 汽車剎車系統(tǒng)按類型分，主要分為鼓式剎車和盤式剎車兩種。 鼓式剎車?yán)弥苿犹闫瑪D壓制動鼓產(chǎn)生制動力來剎車的，多用于小型貨車和低檔汽車，由于其制動力較弱、濕水后容易引起瞬間剎車失靈、熱衰減快等原因，已瀕臨淘汰，屬于落后技術(shù)。 目前的主流剎車系統(tǒng)是盤式剎車。盤式剎車系統(tǒng)又分為實心盤式剎車和通風(fēng)盤式剎車。原理都一樣，都是利用剎車油泵產(chǎn)生的壓力，帶動剎車卡鉗擠壓剎車盤產(chǎn)生制動力。主要特點是熱衰減比較小、剎車靈敏，配合ABS系統(tǒng)能有效防止車輪抱死，剎車力量強(qiáng)勁。 只不過實心盤式剎車系統(tǒng)的剎車盤尺雨較小，且沒有通風(fēng)孔，剎車力沒有通風(fēng)盤式大，但實心盤式剎車系統(tǒng)制造成本更低廉。 實力盤式剎車多應(yīng)用于中高檔轎車，通風(fēng)盤式多用于高級轎車和跑車、賽車等對剎車系統(tǒng)要求極高的車型上。