第二節 認識發動機
汽車的類型雖然很多,但基本構造都是由發動機、底盤、車身和電氣設備四大部分組成。發動機在汽車上的位置如圖1-5所示。

圖1-5 發動機在汽車上的位置
一、發動機的分類
汽車發動機是將燃料燃燒的熱能轉變為機械能的熱力發動機。熱力發動機可分為外燃機和內燃機。燃料在外部燃燒,燃燒的熱能通過其他介質轉變為機械能的稱為外燃機,如蒸汽機。燃料在內部燃燒,燃燒的熱能直接轉變為機械能的稱為內燃機,如汽油機和柴油機。內燃機具有熱效率高、結構緊湊、體積小、便于裝車、啟動性能好等優點,因而應用廣泛,現代汽車發動機都屬于內燃機。
汽車用內燃機種類繁多,可以按不同特征加以分類,內燃機常用種類如表1-1所示。
表1-1 內燃機常用種類

二、發動機的基本結構
1 汽油機的基本結構
汽油機的剖視圖如圖1-6所示,零件分解圖如圖1-7所示。汽油機主要由兩大機構、五大系統組成。兩大機構指曲柄連桿機構和配氣機構,五大系統指燃料供給系統、點火系統、冷卻系統、潤滑系統和啟動系統。

圖1-6 汽油機的剖視圖

圖1-7 汽油機零件分解圖
1—氣缸蓋;2—氣缸墊;3—活塞環;4—活塞;5—活塞銷;6—連桿;7—曲軸主軸承;8—曲軸;9—曲軸帶輪;10—發電機;11—空調壓縮機;12—V帶;13—節氣門體;14—氣缸體;15—凸輪軸;16—氣門;17—點火線圈;18—高壓線;19—排氣歧管;20—油底殼;21—起動機;22—曲軸后油封;23—噴油器;24—進油管;25—進氣歧管
(1)曲柄連桿機構 是發動機實現熱能與機械能相互轉換的核心機構,其功用是將燃料燃燒所放出的熱能通過活塞、連桿、曲軸等轉變成能夠驅動汽車行駛的機械能。
曲柄連桿機構主要由氣缸體、氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸和飛輪等機件組成。
(2)配氣機構 其功用是根據發動機的工作需要,適時地打開進氣通道或排氣通道,以便使可燃混合氣(燃料與空氣的混合物)及時地進入氣缸,或使廢氣及時地從氣缸內排出;而在發動機不需要進氣或排氣時,則利用氣門將進氣通道或排氣通道關閉,以便保持氣缸密封。
配氣機構主要由氣門、氣門彈簧、凸輪軸、挺桿、凸輪軸傳動機構等零部件組成。
(3)燃料供給系統 汽油機燃料供給系統的功用是根據發動機的工作需要,配制出一定數量和濃度的可燃混合氣并送入氣缸。
燃料供給系統有化油器式和電控燃油噴射式兩種類型。化油器式燃料供給系統一般由汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器及進、排氣裝置等組成,電控燃油噴射式燃料供給系統由空氣供給系統、燃油供給系統和電子控制系統組成。
(4)點火系統 汽油機點火系統的功用是根據發動機的工作需要,及時地點燃氣缸內的混合氣。
按對點火時刻的控制方式不同,點火系統可分為傳統點火系統、普通電子點火系統和微型計算機控制電子點火系統三種。傳統點火系統利用機械裝置控制點火時刻,通常由蓄電池、發電機、點火線圈、斷電器、分電器、點火提前角調節器、火花塞和點火開關等組成;普通電子點火系統利用電子點火器控制點火時刻,其組成與傳統點火系統類似,只是用電子元件取代了斷電器,但仍保留部分機械裝置,如真空式點火提前角調節器和離心式點火提前角調節器;微型計算機控制電子點火系統是一種全電子點火系統,完全取消了機械裝置,由電控系統來控制點火時刻,通常包括蓄電池、發電機、點火線圈、分電器(有些無分電器)、火花塞和電子控制系統等。
(5)冷卻系統 其功用是幫助發動機散熱,以保證發動機在最適宜的溫度下工作。
發動機的冷卻系統可分為水冷式和風冷式兩種。水冷式冷卻系統通常由水套、水泵、散熱器、風扇、節溫器等組成。風冷式冷卻系統主要由風扇、散熱片組成。
(6)潤滑系統 其功用是向作相對運動的零件表面輸送清潔的潤滑油,以減小摩擦和磨損,并對摩擦表面進行清洗和冷卻。
潤滑系統一般由機油泵、集濾器、限壓閥、油道、機油濾清器等組成。
(7)啟動系統 其功用是使發動機由靜止狀態進入到正常工作狀態。啟動系統包括起動機及其附屬裝置。
2 柴油機的基本結構
四沖程水冷式柴油機由兩大機構、四大系統組成,兩大機構指曲柄連桿機構和配氣機構,四大系統指燃料供給系統、冷卻系統、潤滑系統、啟動系統。常見傳統的柴油機如圖1-8所示。

圖1-8 柴油機實物
1—輸油泵;2—噴油泵;3—柴油濾清器;4—噴油器
柴油機的曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻系統、潤滑系統、啟動系統與汽油機基本相同。由于柴油機采用壓縮自燃的著火方式,所以不需要點火系統。此外,由于柴油機與汽油機使用的燃料不同,其燃料供給系統存在較大的差異,柴油機的燃料供給系統通常利用高壓油泵將柴油壓力提高后,再利用噴油器將高壓柴油直接噴入氣缸。
按對供(噴)油量等的控制方式不同,柴油機的燃料供給系統也可分為傳統燃料供給系統和電子控制燃料供給系統。傳統柴油機燃料供給系統通常由油箱、柴油濾清器、輸油泵、高壓油泵、噴油器等組成,早期的柴油機電子控制系統只是在傳統燃料供給系統的基礎上增加了一些電控元件,而后期的柴油機電子控制系統取消了高壓油泵(但有些裝用高壓輸油泵),并用共軌取代了各缸噴油器的高壓油管,電子控制系統的功能更強大、精度更高。