活动一 认识机体组的结构
一辆通用雪佛兰2013款科鲁兹轿车,若出现以下情况的一种或几种:机油压力低、无故机油减少、机油变质、机械磨损加剧、功率下降、运转不稳、怠速发抖、加速无力发喘、尾气冒蓝/白/黑烟、在冷天或早上有滴水现象,甚至出现着车不良、行驶熄火、难着车、不着车等故障。
这是哪个部件出现的问题,引起该车出现以上故障?本活动将带领读者了解汽车的该组件,通过学习可以帮助读者分析出现这些故障的可能原因。
活动目标
概念复习
汽车发动机由两大机构和五大系统组成。两大机构包括曲柄连杆机构和配气机构,五大系统包括润滑系统、冷却系统、燃料供给系统、点火系统(柴油发动机除外)和起动系统等。
活动过程
步骤一 了解曲柄连杆机构的作用和组成
曲柄连杆机构的作用是把混合气燃烧后因膨胀作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩,为汽车的行驶提供动力。
曲柄连杆机构由活塞连杆组、曲轴飞轮组和机体组三部分组成,如图2-1所示。
图2-1 曲柄连杆机构的组成
步骤二 熟悉机体组的组成和气缸体的结构
1.机体组的组成
机体组由气缸盖、气缸垫、气缸体和油底壳等组成,如图2-2所示。
图2-2 机体组的组成
2.气缸体的结构
大多数发动机的构件都安装在气缸体上。气缸体的上方为气缸盖的安装面,如图2-3所示。气缸体中的气缸一般指的是直接加工在气缸体上的圆孔,但有的气缸则是另外加工出来的圆筒,镶入气缸孔内,称为气缸套。气缸体内还加工有引导润滑油的油道及让冷却液流通的冷却水道,油道是在机体上钻出的圆孔,某些油道端口用螺塞闷堵来密封。冷却水道随机件加工时铸造而成,是不规则的空腔。
气缸体的下方为油底壳的安装面,曲轴安装在气缸体和油底壳之间的位置。气缸体的前方有水泵、汽油泵、机油滤清器,以及机油尺等的安装面。
一些发动机气缸体中装有气缸套,气缸套根据是否与冷却水接触,分为干式气缸套和湿式气缸套两种,如图2-4所示。其中干式气缸套冷却水不直接与气缸套接触,而湿式气缸套冷却水直接与气缸套接触。
图2-3 气缸及其安装面
图2-4 气缸套
通常,汽油发动机使用干式气缸套,柴油发动机使用湿式气缸套。其基本特性如表2-1所示。
表2-1 气缸套的基本特性
想一想
现代汽车的湿式气缸套为何要高出气缸体平面?(提示:可从密封性角度考虑。)
步骤三 认识气缸盖的作用和结构与燃烧室的类型
1.气缸盖的作用
气缸盖封闭气缸的上部,并与活塞顶、气缸壁共同构成燃烧室。
2.气缸盖结构
气缸盖上安装着进气门、排气门、火花塞(汽油发动机具有,柴油发动机不具有)、喷油器(柴油发动机具有,汽油发动机不具有)等,汽油发动机气缸盖的结构如图2-5所示。气缸盖内加工有与气缸体相通的冷却水道和油道。
图2-5 汽油发动机气缸盖结构
3.汽油发动机常见的燃烧室类型
(1)盆形燃烧室
盆形燃烧室进、排气门成一线排列,垂直安装在气缸盖上,如图2-6所示。
图2-6 盆形燃烧室
特点:气门配置结构简单,混合气压缩时涡流强;但由于进、排气门锥面积大,进、排气孔弯曲弧度大,故容积效率较低。
(2)楔形燃烧室
楔形燃烧室进、排气门成一线排列,约与气缸孔中心线倾斜20°装在气缸盖上,燃烧室呈三角形,如图2-7所示。
特点:气门配置结构简单,气体流动圆滑,涡流强,且火焰传播距离较短,不易产生爆燃;但由于燃烧室表面积大,故热损失较多。
(3)半球形燃烧室
半球形燃烧室进、排气门分别斜置在气缸盖的两侧,如图2-8所示。
特点:进、排气流动顺畅,容积效率高,气门座的冷却效果好,且火花塞与燃烧室各部位的距离短并且距离相等;但配气机构较复杂,且压缩涡流弱。
图2-7 楔形燃烧室
图2-8 半球形燃烧室
(4)多气门燃烧室
多气门燃烧室进、排气门也是分别斜置在气缸盖的两侧,但气门中心线与气缸孔中心线的夹角较小,且为多气门的设计,如图2-9所示。
燃烧室表面积最小,热损失少,且因多气门,故进、排气效率很高;但配气机构最复杂。
图2-9 多气门燃烧室
步骤四 了解气缸垫的作用和结构
1.气缸垫的作用
气缸垫装在缸体和缸盖的结合面之间。作用是密封气缸,防止漏气、漏水和漏机油。
2.气缸垫的结构
气缸垫要定向安装。石棉外包铜皮的气缸垫,装在缸体、缸盖用同一种材料制成的发动机上时,翻边一面朝向缸体;缸体、缸盖用不同材料时,翻边一面朝向气缸盖,如图2-10所示。
图2-10 气缸垫的两类安装方式
搜一搜
气缸垫为什么要定向安装?
步骤五 了解前端盖的结构
现代发动机机体组一般都前端盖、水泵和机油泵都安装在前端盖上,如图2-11所示。
图2-11 前端盖的结构
活动评价
试着完成下面的练习题,而后将自己的答案与课本对照,将错误答案订正过来并仔细复习相关内容,直到能够正确完成所有练习为止。
一、填空题
1.机体组由___、气缸垫、___等组成。
2.活塞连杆组由活塞、___、___、___等组成。
3.曲轴飞轮组由曲轴、___、___、___、曲轴带轮等组成。
二、判断题
1.现代发动机的进、排气管一般安装在气缸体上。( )
2.科鲁兹发动机机体组还增加了前端盖,用于安装机油泵,水泵等零件。( )
3.气缸垫的作用是密封气缸,防止漏气、漏水、漏机油。( )
4.现代发动机多采用单气门燃烧室。( )
三、看图识物
根据图2-12所示机体组的结构,填入对应字母。
A.油底壳 B.前端盖
C.气缸垫 D.气缸盖 E.气缸体
四、填表
结合发动机燃烧室部分的内容,填写表2-2空白栏。
图2-12 机体组的结构
表2-2 气缸套的基本特性