Question

发动机的两大机构和五大系统，发动机总成包括什么

Answer 1

      汽油发动机总成由两大机构五大系统、机体组件以及一些附件组成，其中两大机构五大系统分别指曲柄连杆机构、配气机构、启动系统、冷却系统、点火系统、燃料供给系统、润滑系统；机体组就是气门室盖、缸体、油底壳；附件则是指空调压缩机、皮带、机脚等等。
      

1、曲柄连杆机构
      曲柄连杆机构主要由活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮组成，这个机构的主要作用是转换机件运动的形式。
      可燃混合气燃烧时，会生成气体并迅速膨胀，从而推动活塞向下运动，曲轴则可以将活塞的垂直运动转换为旋转运动。就好比我们踩自行车，我们的腿是上下运动蹬脚踏板的，脚踏板则把我们腿的上下运动变成了旋转运动，然后通过链条齿轮传递给车轮。
      

2、配气机构
      配气机构主要由凸轮轴、气门、气门弹簧、气门油封等组成，主要的作用是在恰当的时机让空气或者混合气进入或者排出气缸，此外通过改变气门开度还能控制进入发动机的空气量。
      

      气门的开启与关闭由凸轮轴控制，而凸轮轴则是通过正时链被曲轴带动，通过合适的齿比，让吸气冲程活塞向下运动的同时把进气门打开，将空气吸入气缸；压缩冲程活塞向上运动时关闭进气门，使得混合气被压缩；做功冲程时进排气门都关闭，膨胀的气体只能向下推动活塞；排气冲程时活塞向上运动，燃烧过后的废气被挤出气缸。
      

3、启动系统
      启动系统由启动机、小齿轮以及电磁操纵机构组成，主要作用是在发动机点火的时候，带动曲柄连杆机构转起来。就好比手扶拖拉机启动时要人手摇启动，只是发动机用了一个电机替代手摇而已。
      

      启动系统的小齿轮可以在启动电机的转轴上水平滑动，平时这个小齿轮是缩起来的，当我们拧动钥匙或者按下点火开关，电磁机构会将小齿轮推出去，让它和飞轮啮合；同时启动电机也会旋转，带动曲轴转起来。当我们松开钥匙或者点火开关，电磁机构以及启动电机的电源就会被切断，小齿轮会在弹簧力的作用下缩回去。
      启动机带着曲轴转动的转速大概是500rpm，如果发动机启动之后不松开钥匙或者点火开关，每分钟800-1000rpm的发动机就会反过来带着启动机转，将启动机烧坏。
      

4、冷却系统
      冷却系统主要由水泵、水箱、膨胀壶、散热风扇、节温器、缸体水道以及冷却水组成，它的作用有两个，一是在冷启动时让发动机迅速达到工作温度，二是在发动机正常工作时避免发动机过热。此外空调暖风、涡轮增压器的冷却也都是由这套冷却系统负责。
      

      水泵的作用是驱动冷却水在冷却系统里面循环流动，有的发动机可能会采用曲轴带动，有的则可能采用一个单独的电机驱动，有的甚至两种一起用。
      水箱的作用是让发动机流出来的高温冷却水降低温度，它一般采用散热能力比较好的铝合金制作，并且有密密麻麻的散热叶片。水箱安装在车头中网处，这样车开起来之后撞进来的风就能带走热量，同时冷却风扇也会协同降温。
      膨胀壶的作用是应付冷却液的热胀冷缩，冷却液热的时候体积会增加，使得冷却系统的管路容不下，此时多出来的冷却液就能流到膨胀壶先储存着；冷却液变冷之后体积又会减小，冷却系统里面的冷却液可能不够，此时膨胀壶就能向其补充冷却液。
      节温器的作用是控制冷却水大小循环，所谓的小循环就是冷却液只在缸体里面流动而不流向水箱，大循环则是冷却水从缸体流向水箱冷却之后在流回缸体。小循环可以减少热量损失，在冷启动的时候帮助发动机快速达到工作温度；大循环则能够带走热量，发动机正常工作能产生非常多的热量，如果这些热量不能及时散走就会导致发动机拉缸。
      

      (小循环)
      

      (大循环)
5、点火系统
      当下的点火系统基本都是电控点火，所以在结构上会比较简单，只由火花塞、高压点火线圈、ECU组成。点火系统的作用是在正确的时间点产生足够强大的电火花将混合气点燃。
      

      虽然电控点火的结构变得简单了，但它的工作原理可比以前分电器的时候更加复杂，每一次点火之前，ECU都要读取水温传感器、氧传感器、车速传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器等多个传感器的数据，通过计算之后代入写在ECU里面的模型，最终才确定应该什么时候点火。不过这么复杂的原理却能够让发动机变得更加精准可控，对提升动力和燃油经济性有很大帮助。
      点火的时间算出来之后，还要产生足够强大的电火花才能将混合气点燃，火花塞的两个极头有一定的空隙，电压需要提升至8千伏左右才能击穿，达到1.2万伏左右才能将混合气点燃。
      

6、燃料供给系统
      燃料供给系统主要由油箱、油泵、汽油滤清器、油轨、喷油嘴、压力调节器等组成，作用是将燃油从油箱输送到发动机，并喷射到气缸当中。
      

      燃油需要在恰当的实际进入到气缸当中，量不能多也不能少，并且与空气充分混合。要控制喷油时机和喷油量并不难，用ECU控制喷油嘴的开关就好了，当然了，ECU也需要收集大量数据并运算之后才能得出最佳喷油时机。
      而要让燃油与空气充分混合就有难度了，一个气缸怠速时一分钟要喷油400次，相当于每0.15秒就要喷一次，要在这么短的时间内让两者充分混合，就需要提高喷油压力，让燃油更好地雾化。同时还有设计好活塞顶端以及燃烧室的形状，让吸入气缸的空气能够产生涡流与燃油混合。
      

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、油道等组成，主要作用是给凸轮轴、活塞、曲轴等机件润滑，同时还能起到冷却降温、防锈、清洁、密封、减震、抗磨等作用。
      

      机油泵通常由曲轴带动，这样就能让润滑系统与发动机同步工作了。机油泵会将机油通过油道输送到发动机所有需要润滑的地方，相当于说机油是在发动机内部循环流动的，所以能够将发动机产生的部分热量带走，同时也能将机件磨损产生的碎屑带走，从而保护发动机。
8、机体组件

      主要包括发动机的缸体、缸盖、油底壳和其他附件，是发动机的机械组成部分，组件能协同发动机的工作，在某些特殊情况开启。
      以上就是一台发动机的基本结构和组成部件，还有一些附件功能和作用比较简单，这里就不进行细讲。