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1、汽车发动机的组成,动力成就驾驶乐趣,一、气缸容积,简介： 汽缸内部是活塞在往复运动来提供动力给汽车的排量就是这个过程中活塞扫过（从上止点到下止点扫过）的容积，也就是有效容积而汽缸容积则是指汽缸的总容积，等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。计算公式：气缸容积=底面积*缸径*活塞行程,二、中冷器,中冷器一般只有在安装了涡轮增压的车才能看到。因为中冷器实际上是涡轮增压的配套件，其作用在于提高发动机的换气效率。对于增压发动机来说，中冷器是增压系统的重要组成部件。无论是机械增压发动机还是涡轮增压发动机，都需要在增压器与发动机进气歧管之间安装中冷器，由于这个散热器位于发动机和增压器之间，所以又称作中间冷却器
2、，简称中冷器。,工作原理,使用设计良好的中冷器可以额外多获得5%-10%的动力。也有一些车子使用顶置中冷器，通过发动机盖上的开孔来获得冷却空气，所以在车子起步之前，中冷器只会受到一些从发动机舱吹来的热风的吹拂，虽然散热效率受到了影响，不过因为进气温度在这样的情况下会升高，所以发动机的油耗会下降不少，这样也间接降低了发动机的工作效率，但是对于功率强劲的增压车来说，过大的动力导致的起步不稳反而会在这种情况下缓解。除此之外，顶置中冷器布局最大的优势还在于可以有效的缩短压缩气体到达发动机的行程。,中冷器的作用,涡轮增压的发动机为何会比普通发动机拥有更大的动力，其中原因之一就是其换气的效率比一般发动机的
3、自然进气更高。当空气进入涡轮增压后其温度会大幅升高，密度也相应变高，而中冷器正是起到冷却空气的作用，高温空气经过中冷器的冷却，再进入发动机中。如果缺少中冷器而让增压后的高温空气直接进入发动机，则会因空气温度过高导致发动机损坏甚至死火的现象。由于发动机排出的废气的温度非常高，通过增压器的热传导会提高进气的温度。而且，空气在被压缩的过程中密度会升高，这必然也会导致空气温度的升高，从而影响发动机的充气效率。如果想要进一步提高充气效率，就要降低进气温度。有数据表明，在相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10 ，发动机功率就能提高3%5%。如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率
4、外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NOx的含量，造成空气污染。为了解决增压后的空气升温造成的不利影响，因此需要加装中冷器来降低进气温度。,中冷器安装位置,中冷器的分类：中冷器一般由铝合金材料制成。按照冷却介质的不同，常见的中冷器可以分为风冷式和水冷式2种。中冷器的维护方法：空一空冷却的中冷器与水箱散热器装在一起，安装在发动机前方，靠吸风风扇和汽车行驶的通面风进行冷却，中冷器若冷却不良将导致发动机动力不足、油耗增加，因此，应定期对中冷器进行检查与维护，主要内容是：外部清洁(就车清洗法) 由于中冷器安装在最前方，中冷器散热片通道常被树叶、油泥(转向油罐内溢
5、出的液压油)等堵塞，使中冷器散热受阻，因此应定期对该处清洗。清洗的方法是用压力不太高的水枪以垂 直于中冷器平面的角度，自上而下或自下而上缓慢冲洗，但决不可斜冲以防损坏中冷器。,内部清洗、检查(拆检清洗法)中冷器内部管道常附有油泥、胶质等脏物，不仅使空气流通道变窄，而且冷却热交换能力降低，为此，也必须进行维护和清洗。一般每年或发动机大修、焊修水箱的同时，应对中冷器内部进行清洗并进行检查。清洗方法：将含2%纯碱的水溶液(温度应在7080)加入中冷器内，注满，等待15分钟，看中冷器有无渗漏水处。如有应对其进行拆检，焊修(同修水箱一样);如没有渗漏水，前后晃动，反复数次，将洗液倒出，再充入干净的含2%
6、纯碱的水溶液进行冲洗，直到较为清洁为止，再加注清洁的热水(8090)清洗，直到放出的水清洁为止。如中冷器外部沾上油污，亦可用碱水进行清洗，方法是：将油污处浸泡于碱液中，用毛刷清除，直到干净为止。清洗完后，用压缩空气将中冷器内的水吹干或自然凉干或在安装中冷器时先不接中冷器与发动机连接管，起动发动机，待中冷器出气口无水分时，再接上发动机进气管。若发现中冷器芯内严重脏污，应仔细检查空滤器及进气各管路何处有漏洞，并排除故障。,涡轮增压器最大的问题就在于吸取新鲜空气的进气口与高温的排气之间距离很近，而且吸进来的新鲜空气被压缩后温度也会升高很多，所以就算是没有排气高温影响的机械增压发动机也需要通过中冷器来
7、冷却进气。空气被压缩温度会升高，最简单的例子就是给轮胎充气的气泵，不相信的朋友可以摸一下正在充气的气泵，就会知道空气压缩积攒的热量有多么可怕。另外我们通过化学以及物理知识可以知道，温度越低的空气内的氧气含量越高，也许有人会问：这个有什么关系?要知道，燃料燃烧需要的就是空气里的氧气，氧气越多才能让更多的燃料燃烧，从而爆发出更多的动力。想要了解更多的朋友可以参考下吸气系统内的相关介绍。中冷器就是一个高效的散热器，主要作用就是在新鲜空气进入发动机之前对其进行冷却。你可以设想一下，中冷器位于散热水箱之前，所以可以直接受到迎面吹来的冷空气的冲击，而且还要位于空气滤清器、涡轮增压器或者是机械增压器的后面。
8、实际的情况也确实是这样，大部分车子装备的都是位于散热水箱前的中冷器，而且冷却效果确实比一些顶置布局的中冷器好，但是，这样多多少少都会影响吹到散热水箱的气流，所以在一些极限情况下，例如赛道上，就必须同时升级散热水箱来控制发动机温度。,三、正时皮带,正时皮带的作用就是当发动机运转时，活塞的行程(上下的运动)气门的开启与关闭(时间)点火的顺序(时间)，在“正时的连接作用下，时刻要保持“同步”运转。正时，就是通过发动机的正时机构，让每个汽缸正好做到：活塞向上正好到上止点时、气门正好关闭、火花塞正好点火。正时皮带属于耗损品，而且正时皮带一旦断裂，凸轮轴当然不会照着正时运转，此时极有可能导致汽门与活塞撞击
9、而造成严重毁损，所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程或时间更换。,汽车发动机工作过程中，在汽缸内不断发生进气、压缩、爆炸、排气四个过程，并且，每个步骤的时机都要与活塞的运动状态和位置相配合，使进气与排气及活塞升降相互协调起来，正时皮带在发动机里面扮演了一个“桥梁”的作用，在曲轴的带动下将力量传递给相应机件。有许多高档车为保证正时系统工作稳定，采用金属链条来替代皮带。由于车辆正时齿形皮带断裂后会造成发动机内部气门损坏，危害较大，故一般厂家都对正时皮带规定有更换周期。正时皮带属于橡胶部件，随着发动机工作时间的增加，正时皮带和正时皮带的附件，如正时皮带张紧轮、正时皮带张紧器和水泵等都会发生磨损或老化
10、。因此，凡是装有正时皮带的发动机，厂家都会有严格要求，在规定的周期内定期更换正时皮带及附件，更换周期则随着发动机的结构不同而有所不同，一般在车辆行驶到6万10万公里时应该更换，具体的更换周期应该以车辆的保养手册说明为准。正时皮带一般是在80000公里时考虑更换。就算你车上备有正时皮带，一旦发生其断裂，自己也无法更换。因此，当总行驶路程到达8万时，建议考虑更换之。正时皮带在水箱风扇的后面。,正时皮带示意图,四、正时链条,我们知道，发动机正时皮带的主要作用是驱动发动机的配气机构，使引擎进、排气门在适当的时候开启或关闭，以保证发动机汽缸能够正常地吸气和排气。随着造车技术水平和工业发展的不断进步，部分
11、发动机的正时皮带已被发动机链条所替代，与传统的皮带驱动相比，链条驱动方式的传动可靠、耐久性好并且还可节省空间，整个系统由齿轮、链条和涨紧装置等部件组成，其中液压涨紧器可自动调节涨紧力，使链条涨力始终如一，并且终身免维护，这就使其与发动机同寿命，不但安全、可靠性得到了一定提升，还将引擎的使用、维护成本降低了不少，可谓一举两得。,正时链条示意图,正时皮带与正时链条的对比,对所有发动机来说，正时皮带是绝对不可以发生跳齿或断裂的，如果一旦发生跳齿现象，发动机则不能正常工作，便会出现怠速不稳、加速不良或打不着车等现象;而如果正时皮带断裂的话，发动机就会立刻熄火，多气门发动机还会导致活塞将顶气门顶弯，严重
12、的更会损坏发动机整体。橡胶材质的正时皮带随着发动机工作时间增加，皮带以及其它附件，如张紧轮、张紧器和水泵等都会发生磨损或老化。因此，凡是装有正时皮带的发动机，厂家都会有严格要求，在规定的周期内定期更换正时皮带及附件。而由强度较大的钢材所制成正时链条则可将这一问题迎刃而解，众所周知，金属的强度要远远大于橡胶，这就使得其变形程度也随之大大降低，跳齿和断裂现象的发生几率也是微乎其微。,正时皮带噪音小、传动阻力小、传动惯性也小，能够提高发动机的动力性及加速性能，并且容易更换。但不足之处在于易老化，故障率高，车主的使用成本相对较高。而正时链条的的优点则正是使用寿命长、故障率低且不易发生由于正时传动故障导
13、致汽车抛锚，但其同样不可避免的存在一些缺点，如链条转动噪音大、传动阻力大、传动惯性也大，从一定角度来说增加了油耗，性能也有所降低。虽然两种材质的正式结构都相互存有一些优势和不足，但就当下发展趋势来说，正时链条将会被运用在更多发动机上，相信随着设计人员对该部分的不断改进，使用者的用车成本也将会越来越低。,五、涨紧器,涨紧器作用在发动机的正时皮带或正时链条上，对其起导向和涨紧的作用，使其始终处于最佳涨紧状态。一般分为油压和机械两种方式，它们都可以自动的对正时皮带和正时链条进行涨紧度的调节。,作用：在正时皮带或正时链条的传动下，凸轮轴驱动气门在正确的时间开闭，配合活塞完成进气、压缩、做功和排气四个过
14、程。由于正时皮带和正时链条在中高速运转时会发生跳动，而且正时皮带在长期使用中会因为皮带的材质和受力，发生拉长、变形产生跳牙导致配气正时的不准确，从而引起车辆费油、无力、爆震等故障。当跳牙过多时因为气门过早打开或过晚关闭还会使气门和上行的活塞碰撞损坏发动机。为了能让正时皮带和正时链条保持合适的涨紧度，即不因过松而跳牙也不因过紧而发生损坏，有一个专门的涨紧系统，由涨紧器和涨紧轮或导轨组成。涨紧器提供指向皮带或链条的压力，涨紧轮与正时皮带直接接触，而导轨直接与正时链条接触，它们在随皮带或链条运转的同时将涨紧器提供的压力施加在其上，使它们保持合适的涨紧程度。,六、油底壳,位于引擎下部：可拆装，并将由轴
15、箱密封做为贮油槽的外壳。油底壳是曲轴箱的下半部，又称为下曲轴箱。作用是封闭曲轴箱作为贮油槽的外壳，防止杂质进入，并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散曲部分热量，防止润滑油氧化。油底壳多由薄钢板冲压而成，内部装有稳油挡板，以避免柴油机颠簸时造成的右面震荡激溅，有利于润滑油杂质的沉淀，侧面装有油尺，用来检查油量。此外，油底壳底部最低处还装有放油螺塞。,油底壳示意图,七、三元催化,三元催化，是指将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气的催化。主要是用三元催化器，三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中。称它是载体，是
16、因为它本身并不参加催化反应，而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属。是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。,三元催化器的工作原理：三元催化器的工作原理是：当当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为五色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料-石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。 净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。三元催化一般不用清洗，如果三元催化氧化厉害了就直接更换。因为，三元催化的工作温度在350度左右，所以最好没有液态水残留，所以清洗并不好。,
