发动机的两大机构和五大系统，发动机总成包括什么

lizhu

2023-01-10 18:41

汽油机总成由两大机构、五大系统、发动机缸体部件和一些附件组成，其中两大机构的五大系统分别指曲柄连杆机构、配气机构、起动系统、冷却系统、点火系统、供油系统和润滑系统。发动机缸体是指气门室盖、气缸体和油底壳。配件是指空调压缩机、皮带、机脚等。

1.曲柄连杆机构

曲柄连杆机构主要由活塞、活塞连杆、曲轴和飞轮组成。这种机构的主要作用是改变机械零件的运动形式。

可燃混合物燃烧时会产生气体并迅速膨胀，从而推动活塞向下运动，曲轴可以将活塞的垂直运动转化为旋转运动。就像我们踩自行车的时候，我们的腿上下运动来蹬踏板，踏板把我们腿的上下运动变成旋转运动，然后通过链条齿轮传递给车轮。

2.气阀

配气机构主要由凸轮轴、气门、气门弹簧、气门油封等组成。它的主要作用是让空气或混合气在合适的时间进入或排出气缸。此外，进入发动机的空气量可以通过改变气门开度来控制。

气门的开启和关闭由凸轮轴控制，凸轮轴由曲轴通过正时链条驱动。在合适的传动比下，进气门打开，同时进气活塞向下移动，将空气吸入气缸。当压缩冲程活塞向上移动时，进气门关闭，从而压缩混合气；做功时，进排气门关闭，膨胀的气体只能向下推动活塞；在排气冲程中，活塞向上运动，燃烧后的废气被挤出气缸。

3.启动系统。

起动系统由起动机、小齿轮和电磁控制机构组成，主要作用是在发动机点火时带动曲柄连杆机构转动。就像手扶拖拉机用手启动，但是发动机用的是电机而不是手。

起动系统的小齿轮可以在起动马达的转轴上水平滑动。通常，这个小齿轮是缩回的。当我们转动钥匙或按下点火开关时，电磁机构会将小齿轮推出，使其与飞轮啮合；同时，起动电机也会转动，带动曲轴转动。当我们松开钥匙或点火开关时，电磁机构和起动电机的电源就会被切断，小齿轮就会在弹簧力的作用下缩回。

带曲轴的起动机转速约为500转/分。发动机起动后，如果不松开钥匙或点火开关，发动机以每分钟800-1000转的速度运转，会使起动机转动，烧坏起动机。

4.冷却系统

冷却系统主要由水泵、水箱、膨胀壶、冷却风扇、节温器、缸体水道和冷却水组成。它有两个作用，一是使发动机在冷启动时快速达到工作温度，二是防止发动机在正常工作时过热。此外，这个冷却系统还负责空调暖风和涡轮增压器冷却。

水泵的作用是驱动冷却水在冷却系统中循环。有些发动机可能由曲轴驱动，有些可能由单个发动机驱动，有些甚至两者都用。

水箱的作用是降低从发动机流出的高温冷却水的温度。一般由散热能力好的铝合金制成，散热叶片密集。水箱安装在车头的中网里，这样汽车启动后吹进来的风可以带走热量，散热风扇也会一起降温。

膨胀锅的作用是应对冷却液的膨胀和收缩。当冷却液变热时，其体积会增大，使冷却系统的管道无法容纳。此时多余的冷却液可以流向膨胀锅储存。冷却液变冷，体积又会变小，冷却系统的冷却液可能不够用。此时膨胀锅可以补充冷却液。

恒温器的作用是控制冷却水的循环。所谓小循环是指冷却水只在气缸内流动而不在水箱内流动，而大循环是指冷却水从气缸流向水箱，冷却后再流回气缸。小循环可以减少热量损失，帮助发动机在冷启动时快速达到工作温度；大循环可以带走热量，发动机正常运转可以产生大量热量。如果这些热量不能及时散发，就会导致发动机拉缸。

(小循环)

(大周期)

5.点火系统

现在的点火系统基本都是电控点火，所以结构会比较简单，只由火花塞、高压点火线圈和ECU组成。点火系统的功能是在合适的时间产生足够强大的电火花来点燃混合气。

虽然电子点火的结构变得简单了，但其工作原理却比以前的分电器复杂。每次点火前，ECU必须读取水温传感器、氧传感器、车速传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器等的数据。计算后，将其代入ECU中编写的模型，最终确定点火时间。但这么复杂的原理，却能让发动机更加精准可控，对提高动力和燃油经济性有很大帮助。

计算点火时间后，需要产生足够强的电火花来点燃混合物。火花塞两极之间有一定间隙，需要将电压提升到8 kV左右才能击穿，达到12000伏左右才能点火。

6.燃料供应系统

燃油供给系统主要由油箱、机油泵、汽油滤清器、燃油轨、喷油器、压力调节器等组成。它的作用是将燃油从油箱输送到发动机，并注入气缸。

燃油需要适当进入气缸，量不能太多也不能太少，要与空气充分混合。控制喷油正时和喷油量并不困难。用ECU控制喷油器的开关就行了。当然，ECU还需要收集大量的数据，进行计算，才能得到最佳的喷油时机。

然而，很难将燃料与空气完全混合。当一个气缸空转时，每分钟需要喷射400次，相当于每0.15秒喷射一次。要在这么短的时间内让两者充分混合，就要提高喷射压力，让燃油更好的雾化。同时，活塞顶部和燃烧室形状的设计使得吸入气缸的空气能够产生涡流并与燃油混合。

7.润滑系统

润滑系统主要由机油、机油泵、机油滤清器、机油冷却器、油底壳、油路等组成。其主要作用是润滑凸轮轴、活塞、曲轴等零件，还能起到冷却、防锈、清洗、密封、减震、抗磨的作用。

机油泵通常由曲轴驱动，这样润滑系统可以与发动机同步工作。机油泵会把机油通过油路输送到发动机所有需要润滑的地方，相当于说机油在发动机内部循环，这样可以带走发动机产生的一部分热量，同时也可以带走零件磨损产生的碎屑，从而保护发动机。

8.车身部件

主要包括发动机的缸体、缸盖、油底壳等附件，是发动机的机械部件。部件可以配合发动机的工作，在一些特殊情况下可以打开。

以上是一台发动机的基本结构和组成，有些附件的功能和作用比较简单，这里就不赘述了。