發動機主要部件 車訊網汽車講堂系列41

 

發動機由眾多部件構成，簡單了解一些其中的知識，或許對日常使用、保養汽車有些輔助作用。因為，這裡講的每個零部件，如果有問題的話，都伴隨著一些常見的故障。【回顧上一堂課：按需分配的進氣】

單就四衝程汽油發動機來說，它由下列部件構成：

    機體與曲軸連杆機構：氣缸體、缸蓋、活塞、連杆、曲軸、飛輪，等等。

    配氣機構：氣門組、氣門傳動組、凸輪軸，等等。

    冷卻系：水泵、水箱、風扇、節溫器，等等。

    潤滑系：機油泵、機油集濾器、機油濾清器、機油尺，等等。

    燃料系：油箱、汽油泵、汽油濾芯、空氣濾清器、噴油嘴，等等。

    點火系：高壓線圈、分電器、火花塞、高壓線，等等。

    上圖是一臺四缸汽油機的側面剖析圖。在這些零部件中，活塞環有問題會造成燒機油，節問題有問題會造成水溫上升緩慢，點火系統有問題會造成缺缸，循環系統有問題會造成水溫太高，等等，諸如此類。

 

 

活塞

    活塞在氣缸內上下運動，完成吸進混合氣（缸內直噴發動機只吸入空氣）、壓縮混合氣、承受混合氣點燃後的爆發力和排出混合氣四項工作任務。它的頂面，要承受高溫和高壓，把這壓力傳遞給下面的連杆，通過連杆傳遞給曲軸，發動機就旋轉起來了。活塞的運動頻率很高，每秒能達到10多米，甚至超過20米。

    為了在運動過程中實現密封，活塞上安裝著活塞環，一類是氣環，一類是油環，都是金屬材料製作的，一般的發動機是裝配著兩個氣環和一個油環。目的就是為了把混合氣和機油隔絕各自的範圍內。

燒機油是怎麼回事

    壓縮環中的油環如果失去密封，氣缸下面曲軸箱裡的機油，就會竄入氣缸，伴隨著混合氣一起燃燒，這就是人們所說的燒機油。具體表現是尾氣呈淡藍色。比如，大眾（包括奧迪）的汽車，普遍具有燒機油的現象，但廠家解釋說這是合理的機油消耗，最大合理程度是1公升/1000千米。我曾見過幾位朋友自己更換了密封環，燒機油，呃，不對，人家叫機油消耗的現象就消失了。

 

   
 
氣門

    氣門是氣缸的開關，安裝在氣缸頂部，由凸輪軸控制它的啟閉，作用是把混合氣放進氣缸，再把燃燒後的廢氣排出氣缸。氣門關閉的時候，密封是否良好，是決定氣缸內壓力是否達到設計要求的因素之一。導致氣門密封有問題的原因之一，是積碳。

    有三種用車方式能造成氣門附近積碳嚴重：第一是經常短距離行駛，比如每天駕車上下班，裡程只有幾千米，用時在10分鐘以內；第二是經常低速駕駛，比如時速不超過40千米；第三是手動擋車換擋時機不對，比如車速僅僅60千米/小時，擋位卻已經放在最高了。

    對於四缸發動機來說，氣門最少是8個，每缸平均2個，一個負責進氣，一個負責出氣；最多的是20個，每缸5氣門，3個進氣，2個排氣。氣門每次開啟的時間都很短暫，在單位時間裡，如何能讓混合氣順利流入，讓廢氣順暢排出，是汽車設計師們絞盡腦汁考慮的問題。多氣門結構就是在這種情形下應運而生。

    什麼事都有陰陽二極。氣門多安幾個，進排氣是順暢了，可發動機的結構變複雜了，故障率和維修成本呈直線上升，這也是不容忽視的問題。比如前些年捷達曾有個20氣門的發動機，我曾見過幾位車主抱怨維修費用是普通捷達發動機的三倍。所以說，民用車並不一定要追求多麼先進的技術，夠用即可。過於先進的技術，一是使用中的穩定性不如傳統技術，二是維修保養的成本大增。
 
凸輪軸

    凸輪軸的作用，是控制氣門的開關，它安裝在氣缸頂部，與曲軸之間，靠一根皮帶聯動，以大於曲軸兩倍的速度運轉。16氣門以上的發動機，通常都有兩根凸輪軸，分別控制進氣門和排氣門。

正時皮帶

    凸輪軸與曲軸之間，靠一根皮帶帶動，這根皮帶內圈有齒，防止運轉過程中打滑，能準確地向凸輪軸傳遞曲軸的運轉。這根皮帶是有壽命的，在汽車說明書中，有具體的更換時間要求，到了裡程就得更換。因為，一旦在行駛過程中出現皮帶斷裂，氣門有可能就全部報廢了，您就得花上一大筆銀兩來修復。

    現在很多汽車，為了節約車主的開銷，把皮帶換成了金屬鏈條，噪音雖然略有加大，可一勞永逸，避免了定期更換皮帶的麻煩。

 

 
曲軸——什麼叫瓦燒了

    曲軸安裝在氣缸的下面，接近發動機的最底部，是個很沉重的傢伙。它的作用是把活塞的上下運動，變成旋轉運動，同時還要帶動凸輪軸、水泵、發電機、空調壓縮機的運轉。

    曲軸本身很少發生故障，但是，曲軸與曲軸箱的連接點，是由若干片金屬薄片構成的，俗稱「瓦」。如果發動機裡缺少機油，車主又不去理會，結果就是，需要隨時潤滑的瓦，得不到潤滑，最終被高溫燒蝕。修理工人的行話就是「瓦燒了」。所以，看見儀錶盤上機油警告燈亮了，就需要立即停車，否則就會花大把錢更換「瓦」。
 
缸墊——水箱的水為什麼會無緣丟失

    發動機是由兩部分組成的，上半部分是缸蓋，下半部分是缸體，這兩部分之間，有個薄薄的石棉材料製作的密封墊，這就是缸墊。別小看這玩意，它起到的是氣缸的密封作用。如果水溫過高，就有可能使缸墊損壞，從而漏氣、漏水。

    自己更換缸墊有一定難度，因為缸蓋的每個螺絲，都必須用公斤扳手來擰，擰螺絲的力矩都要符合本車數據的要求。
 
節氣門

    駕駛者踩的油門踏板，實際上控制的是「氣」，它與節氣門聯動。節氣門控制進入氣缸混合氣的多與少，從而決定了發動機運轉的快與慢。

    如果經常加一些不清潔的汽油，節氣門就會變髒，從而導致節氣門的關閉不嚴，進氣量失準。另外，長時間低速行駛，也容易造成節氣門處積炭。所以，定期清洗節氣門是有必要的。
 
 
風扇

    散熱器的後面，有一個或兩個風扇，靠電動機驅動運轉（部分發動機的風扇靠曲軸帶動），給散熱器降溫使用。風扇的運轉是自動的，當水溫超過設定值，風扇就開始旋轉。有時候，到了家門口，下車走人，還聽見機器倉裡有嗡嗡的聲音，就是因為水溫還在設定值以上，風扇還要繼續工作一段時間。

    如果是電動風扇，打開機器蓋時要小心，因為風扇的運轉是自控的，它隨時可能轉動。

 

 

     
節溫器

    節溫器安裝在水泵附近，它的作用是控制冷卻液的走向。剛剛發動汽車的時候，發動機需要迅速升溫，此時節溫器關閉，此時冷卻液的流動不經過散熱器，俗稱小循環；當水溫升高到了既定溫度，節溫器打開，冷卻液流經散熱器，俗稱大循環。   

    正是由於節溫器的作用，在正常情況下，即使是在冬季，5分鐘之內發動機也能達到正常工作溫度。但是，如果遇到發動後水溫上升速度很慢，十有八九是節溫器失靈了。
 
發電機

    安裝在發動機的側身上，靠一根皮帶，與發動機的曲軸相聯，實現運轉。這根皮帶通常還帶動水泵和壓縮機，實現冷卻液的循環和空調的製冷功能。

    汽車上的發電機，大都是交流發電機，發出的電經過二極體組成的整流電路，變成直流電，輸送給汽車上的各個用電部門，多餘的電能，被送到蓄電池儲存。

    發電機如果工作不良，儀錶盤上會亮起一個警告燈。當然，此時汽車還能依靠蓄電池的電能照常行駛。至於還能行駛多久，得看蓄電池裡的電有多少。

啟動機

    俗稱馬達，安裝在發動機的側下身，作用是啟動發動機。啟動機上有個啟動齒輪，發動汽車的時候，這個齒輪往前移動，與發動機飛輪外緣的齒輪齒合，然後啟動機運轉，帶動發動機運轉，從而啟動發動機。

    啟動機要是不工作了，汽車自然無法發動，以前老式汽車上，都有個手搖臂，可以用手搖的方式代替啟動機發動汽車。

高壓線圈

    它的作用是把汽車裡的12伏低壓電，升為1萬伏的高壓電，傳遞給火花塞，點燃混合氣。高壓線圈的設置有兩種，第一是把高壓線圈放置在機倉的某一處，高壓電通過分電器的分配，再通過缸線傳遞給火花塞。

    還有一種，把高壓線圈放置在火花塞的上部，高壓線圈與火花塞直接相連。這樣的設計，需要每個氣缸都有一個高壓線圈，四缸發動機就得有四個高壓線圈，成本增加，但效率更高。

    擰開固定螺絲，拿下高壓線圈，就能看見火花塞了。目前小汽車發動機大都是這樣的設計。

    上面兩種照片，是前不久車訊網《拆車坊》節目中，對科魯茲和思域解拆過程中拍攝的，從中看出，思域的四個高壓線圈是獨立式的，科魯茲把四個高壓線圈做成一體。有人認為，科魯茲這樣的設計會導致維修成本增加，可是，通過走訪經銷商得知，科魯茲的高壓線圈雖然是一體，價格卻比思域獨立式的便宜些（某些情況）。

預習下一堂課：火花塞的知識

    提示：城市駕駛的時候，火花塞每秒鐘通常要點火25次，它的工作正常與否，直接決定著發動機的動力。此外，氣缸內的工作是否健康，靠檢查火花塞便能得知……【回顧上一堂課：按需分配的進氣】

 

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