节气门位置传感器的结构形式有哪些?

发动机是能将其他形式的能量转化为机械能的机器,包括内燃机(汽油机等。)、外燃发动机(斯特林发动机、蒸汽机等。)、电机等。例如,内燃机通常将化学能转化为机械能。发动机既适用于发电装置,也适用于包括动力装置在内的整机(如汽油机、航空发动机)。发动机最早诞生于英国,所以发动机的概念也起源于英语。其本义是指“产生动力的机械装置”。

发动机机体是发动机的骨架,是发动机各种机构和系统的安装基础。

装有发动机内外所有主要零部件,承受各种载荷。因此,车身必须具有足够的强度和刚度。发动机缸体主要由缸体、缸套、缸盖和气缸垫组成。

气缸体

水冷式发动机的气缸体和上曲轴箱往往铸造成一体,称为气缸体-曲轴箱,也可称为缸体。气缸体通常由灰铸铁制成。缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下部是支撑曲轴的曲轴箱,其内腔是曲轴活动的空间。许多加强肋、冷却水套和润滑油通道被铸造在气缸体内。

气缸体应具有足够的强度和刚度。根据气缸体和油底壳安装平面位置的不同,气缸体通常分为以下三种形式。

1.一般气缸体:特点是油底壳安装平面与曲轴旋转中心在同一高度。这种缸体的优点是高度小,重量轻,结构紧凑,加工方便,曲轴拆装方便;但是它的缺点是刚性和强度差。

2.龙门式缸体:特点是油底壳安装平面低于曲轴旋转中心。

其优点是强度和刚度好,能承受较大的机械载荷。但其缺点是工艺性差,结构笨重,加工困难。

3.隧道式气缸体:这类气缸体的曲轴主轴承孔是整体式的,带滚动轴承,主轴承孔较大,曲轴从气缸体后面加载。其优点是结构紧凑,刚度和强度好,缺点是加工精度高,工艺性差,曲轴拆装不便。

为了使气缸内表面在高温下正常工作,需要对气缸和气缸盖进行适当的冷却。冷却方式有两种,一种是水冷,一种是风冷。水冷发动机的气缸和气缸盖周围加工有冷却水套,气缸体和气缸盖相互连通。冷却水在水套中不断循环,带走一部分热量,冷却气缸和气缸盖。

曲轴箱

用于安装曲轴的缸体下部称为曲轴箱,分为上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体是一体的,下曲轴箱用来储存润滑油和密封上曲轴箱,所以也叫油底壳图。油底壳承受的力很小,一般由薄钢板冲压而成。它的形状取决于发动机的总体布局和机油容量。油底壳内装有稳油挡板,防止汽车颠簸时油位波动过大。油底壳底部还有一个放油塞。通常在放油塞上安装永久磁铁,以吸附润滑油中的金属屑,减少发动机的磨损。垫圈安装在上曲轴箱和下曲轴箱的结合面之间,以防止润滑油泄漏。

气缸盖

气缸盖安装在气缸体上,从上部密封气缸,形成燃烧室。它经常与高温高压气体接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内设有冷却水套,气缸盖下端面的冷却水孔与气缸体的冷却水孔连通。循环水用于冷却燃烧室等高温部件。

气缸盖还配有进气门座和排气门座、用于安装进气门和排气门的气门导管孔以及进气道和排气道。汽油机的气缸盖上有安装火花塞的孔,柴油机的气缸盖上有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴发动机的气缸盖上也有凸轮轴轴承孔,用于安装凸轮轴。

气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁,铝合金导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖的使用越来越多。

气缸盖是燃烧室的组成部分,燃烧室的形状对发动机的工作有很大的影响。由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同,气缸盖组成燃烧室的零件也有很大的不同。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上,柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的坑里。这里只介绍汽油机的燃烧室,柴油机的燃烧室在柴油供给系统中介绍。

汽油机燃烧室的三种常见形式。

1)半球形燃烧室

半球形燃烧室结构紧凑,火花塞设置在燃烧室中央,火焰行程短,燃烧率高,散热低,热效率高。这种燃烧室的结构也允许气门排成两排,进气口直径更大,所以充气效率更高。虽然配气机构变得更加复杂,但有利于排气净化,在汽车发动机上应用广泛。

2)楔形燃烧室

楔形燃烧室结构简单紧凑,散热面积小,热损失小,能保证混合气在压缩冲程形成良好的涡流运动,有利于提高混合气的混合质量,进气阻力小,提高了充气效率。气门排成一排,使得配气机构简单,但火花塞放在楔形燃烧室的高度,火焰传播距离更长。这种类型的燃烧室用于切诺基汽车发动机。

3)盆形燃烧室

盆形燃烧室,气缸盖工艺性好,制造成本低,但由于气门直径容易受限,进排气效果比半球形燃烧室差。捷达车发动机和奥迪车发动机采用盆式燃烧室。

盖垫密片

气缸垫安装在气缸盖和气缸体之间,其作用是保证气缸盖和气缸体接触面的密封,防止漏气、漏水和漏油。

气缸垫的材料要有一定的弹性,可以补偿结合面的不平整,保证密封,同时要有良好的耐热性和耐压性,在高温高压下不燃烧不变形。目前广泛使用的是铜皮棉结构的气缸垫。由于铜皮-棉气缸垫翻边处有三层铜皮,与石棉相比压制时不易变形。有些发动机还采用石棉中央以编织钢网或穿孔钢板为骨架,两侧用石棉和橡胶粘合剂压制而成的气缸垫。

安装气缸垫时,首先检查气缸垫的质量和完整性,气缸垫上的所有孔都要对准气缸体上的孔。其次,气缸盖螺栓要严格按照说明书的要求安装。拧紧气缸盖螺栓时,必须按由中心向四周对称膨胀的顺序分2 ~ 3次进行,最后拧紧至规定扭矩。

顶阀

发动机的凸轮轴布局分为OHC(顶置凸轮轴)和OHV(底置凸轮轴)。目前日系和欧系汽车厂商更喜欢顶置凸轮轴的设计;底部凸轮轴通常只在美国车上可见。

OHC(顶置凸轮轴),经过发展,现在分为SOHC(单顶置凸轮轴)和DOHC(双顶置凸轮轴)。单顶置凸轮轴依靠凸轮轴来控制进气门和排气门的开启和关闭。一般来说,单顶是用两气门发动机设计的。由于二气门发动机的进排气效率低于多气门发动机,气门之间的角度排列受到限制。双顶置凸轮轴可以优化这些问题,因为一个凸轮轴只控制一组气门(进气门或排气门),省去了气门摇臂,简化了凸轮轴和气门之间的传动机构。一般来说,双顶置凸轮轴传动部件少,进排气效率高,更适合发动机高速时的动力性能。对于追求大功率的日系和欧系厂商来说,凸轮轴的顶置设计当然是最合适的。

底凸轮轴发动机的设计一般特点是大排量、低转速、高扭矩输出,因为底凸轮轴是由曲轴驱动,然后凸轮通过金属杆与气门摇臂连接,就是凸轮顶起连杆,连杆推动摇臂实现发动机气门的开启和关闭,所以转速过高会使顶杆承受压力过大而断裂。不过这种带顶杆的设计也有它的优点,结构简单,可靠性高,发动机中心重,成本低。因为发动机转速低,强调扭矩性能,所以底凸轮轴的设计足以满足这种需求。

由于这两种设计有不同的偏向,前者是为了最大功率,后者是为了大扭矩。我们知道汽车的速度快,牵引力大,靠的是扭矩,最高速度靠的是功率。还有一个简单的公式:功率=转速x扭矩。自然吸气时增加发动机功率最简单的方法就是提高转速。速度越高,动力自然也就越高。

爆震传感器

发动机工作时,由于点火提前时间(点火提前角)过大、发动机负荷、温度、燃油品质等因素的影响,发动机会发生爆震。发生爆震时,由于气体在活塞运动到上止点前燃烧,轻者会产生噪音,降低发动机的功率,重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震的发生,爆震传感器是必不可少的部件,这样就可以通过电控系统来调节点火提前时间。

当发动机发生爆震时,爆震传感器将发动机的机械振动转化为信号电压,并发送给ECU。ECU根据预存的点火等数据,及时计算并修正点火提前角,以调整点火正时,防止爆震的发生。

铂火花塞

火花塞种类繁多,主要材料有:镍合金、铂金等。这些材料本身具有良好的导电性。火化塞的散热形式有冷火花塞和热火花塞,火花塞的电极结构主要有单极、双极和四极。为了提高车辆的点火性能,很多人会想着把自己的单极火花塞换成多极的,或者把自己的镍合金火花塞换成铂金的。

火花塞由绝缘体和金属外壳组成。金属壳有螺纹,拧在发动机气缸上。金属外壳内有一个中心电极,通过绝缘材料与金属外壳绝缘。在中心电极的上端有一个连接螺母,用于连接来自分配器的高压线,在金属外壳下焊接有一个接地电极。中心电极和接地电极之间有一个小间隙,脉冲高压电击穿两个电极之间的空气。产生火花点燃混合物做功。由于火花塞工作在高温高压的恶劣环境下,对材料和制造技术要求非常高。但大部分经济型轿车往往使用镍合金火花塞,铂金火花塞或白金火花塞只用于中高级轿车。

顶置凸轮轴

凸轮轴英文叫顶置凸轮轴,简称OHC。一般发动机的凸轮轴安装位置有三种:下置、中置、上置。顶置凸轮轴是将凸轮轴置于气缸盖内,燃烧室上方,不经过长推杆,直接驱动摇臂和气门。顶置凸轮轴结构与相同气门数量的推杆发动机(即顶置气门结构)相比,需要往复运动的零件要少得多,从而大大简化了配气机构结构,显著减轻了发动机重量,提高了传动效率,降低了工作噪声。顶置凸轮轴虽然使发动机的结构更加复杂,但它带来了更好的发动机综合性能(尤其是乘坐舒适性的显著提高)和更紧凑的发动机结构,使得发动机制造商很快在产品中广泛采用这种设计。顶置凸轮轴和顶置气门结构的驱动方式不一定不同。动力可以通过正时皮带、链条甚至齿轮组传递到顶置凸轮轴。

分配器块

在汽油机的点火系统中,高压电流按照各缸的点火顺序,每隔一段时间就输送到各缸的火花塞上。在蓄电池点火系统中,分电器和点火器通常安装在同一根轴上,由凸轮轴驱动。同时,它还具有点火提前角调节装置和电容器。

点火器断电臂的触点用弹簧片闭合,凸轮轴带动断电凸轮打开触点。开口间隙约为0.30 ~ 0.45毫米..动力关闭凸轮的突起数量与气缸数量相同。当触点打开时,分电器的分电器臂正好对准对应的侧电极,感应出的高压电从次级线圈通过分电器臂、侧电极和高压线传输到对应气缸的火花塞。

汽缸管线

气缸管路是传统点火系统的重要组成部分,是点火线圈向火花塞传递能量的媒介。气缸管路大致分为四部分。第一种是导电材料,第二种是绝缘橡胶,第三种是点火线圈接头,第四种是火花塞接头(还有一些气缸管路包裹了一层隔热材料,防止烧坏)。

气缸管路的数量与发动机气缸的数量相同。随着科技的发展,现在很多车都没有了缸线,缸线和点火线圈合二为一,每个缸一个点火线圈,大大缩小了体积,为每个缸独立点火提供了更加便利的条件。

活塞

发动机就像汽车的“心脏”,而活塞可以理解为发动机的“中心”。除了处于恶劣的工作环境中,也是发动机中最忙碌的一个,不断的从下止点到上止点,从上止点到下止点往复运动,吸气,压缩,做功,排气等。活塞内部镂空,更像一顶帽子,两端圆孔用活塞销连接。

每个活塞的裙部有三条皱纹,以便安装两个气环和一个油环,气环在顶部。装配时,需要将两个气环的开口错开,以起到密封作用。油环的作用主要是把溅在缸壁上的多余润滑油刮掉,把润滑油刮均匀。目前广泛使用的活塞环材料主要有优质灰铸铁、球墨铸铁和合金铸铁。

火花塞

电极之间的放电现象产生火花,汽油机通过燃料和混合气的适时燃烧来发电。而汽油作为燃料,即使在高温环境下也很难自燃,需要用“火”点燃,才能使其及时燃烧。这里说的火花点火就是“火花塞”的作用。发动机的整体性能完全取决于火花塞是否闪出火花。我们经常把发动机比作“汽车的心脏”,但我们可以把火花塞比作“发动机的心脏”。

机器过滤器

机械过滤器的全称是机油滤清器。其作用是去除机油中的灰尘、金属颗粒、积碳、煤烟颗粒等杂质,保护发动机。

在发动机运行期间,金属屑、灰尘、高温氧化的碳沉积物、胶质沉积物和水不断混入润滑油中。机油滤清器的作用是过滤掉这些机械杂质和胶体,保持润滑油的清洁,延长其使用寿命。机油滤清器应具有较强的过滤能力、较小的循环阻力和较长的使用寿命。

油冷却器的作用是冷却润滑油,使油温保持在正常工作范围内。在大功率强化发动机上,由于热负荷大,有必要安装机油冷却器。发动机运转时,由于机油的粘度随着温度的升高而变稀,所以润滑能力降低。因此,有些发动机装有机油冷却器,其作用是降低机油温度,使润滑油保持一定的粘度。油冷却器布置在润滑系统的循环油路中。

节流阀

节气门是控制空气进入发动机的可控阀门。空气进入进气管后,会与汽油混合形成可燃混合物,从而燃烧。它连接着空气滤清器和发动机机体,被称为汽车发动机的咽喉。节气门有两种:传统拉线式节气门和电子节气门。传统的发动机油门操纵机构是通过拉动一根拉索(软钢丝)或拉杆来工作的,拉索的一端与油门踏板相连,另一端与油门联动板相连。电子节气门主要是利用节气门位置传感器,根据发动机所需的能量来控制节气门的开度,从而调节进气量。

恒温器

节温器根据冷却水的温度自动调节进入散热器的水量,改变水的循环范围,从而调节冷却系统的冷却能力,保证发动机在合适的温度范围内工作。节温器必须保持良好的技术状态,否则会严重影响发动机的正常工作。如果节温器主阀开得太晚,会导致发动机过热;如果主阀开启过早,发动机暖机时间会延长,发动机温度会过低。

冷却系统

冷却系统的主要作用是将受热零件吸收的部分热量及时消散,保证发动机在最合适的温度下工作。冷却系统根据冷却介质的不同可分为风冷与水冷。如果发动机中高温部件的热量直接散发到大气中,这种冷却装置就叫风冷系统。

将这些热量先传递给冷却水,再扩散到大气中进行冷却的装置称为水冷系统。目前,水冷系统因其冷却均匀、效果好、发动机运行噪音低而被广泛应用于汽车发动机中。

燃料喷嘴

喷油器其实就是一个简单的电磁阀。电磁线圈通电,产生吸力,针阀被吸起,喷孔打开,燃油通过针阀头部的轴销与喷孔之间的环形间隙高速喷出,形成薄雾,有利于充分燃烧。

喷油器本身是一个常闭阀。当ECU发出喷油指令时,它的电压信号会使电流流过喷油器内的线圈,产生磁场吸住阀针,打开阀门,使燃油从喷油孔喷出。喷气供油最大的优点是对供油的控制非常精确,使发动机在任何状态下都能有正确的空燃比,既保持了发动机的平稳运转,又符合环保法规的规范。

平衡轴

平衡轴使发动机工作更加平稳顺畅。平衡轴技术是一种简单实用的发动机技术,能有效减缓整车振动,提高驾驶舒适性。

当发动机处于工作状态时,活塞的运动速度很快且不均匀。当活塞在上、下止点时,其速度为零,但在上、下止点中间时速度达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,必然会对活塞、活塞销和连杆产生较大的惯性力。虽然连杆上的配重可以有效地平衡这些惯性力,但运动质量只有一部分参与直线运动,另一部分参与旋转。所以除了上下死点位置,其他惯性力都不能完全达到平衡状态,此时发动机就会振动。

起动加浓系

为了使静止的发动机进入工作状态,必须先通过外力转动发动机曲轴,使活塞开始上下运动,可燃混合气被吸入气缸,然后依次进入后续的工作循环。外力系统是启动系统。

目前,几乎所有的汽车发动机都是由电起动器起动的。当电机轴上的主动齿轮与发动机飞轮圆周上的环齿啮合时,电机转动时产生的电磁转矩通过飞轮传递到发动机的曲轴上,使发动机得以启动。电动起动机简称起动机。它采用蓄电池作为电源,结构简单,操作方便,启动快速可靠。

喷水孔

气门的作用是负责向发动机输入燃油和排出废气。在传统的发动机中,每个气缸只有一个进气门和一个排气门。这种设计结构比较简单,成本低,维护方便,低速性能好。缺点是动力难以提升,尤其是高速时充电效率低,性能较弱。为了提高进排气效率,常采用多气门技术。常见的是每个缸配四个气门(单缸也有三五个气门,原理一样,比如奥迪A6的发动机)。四缸中有一个* * *是16气门,汽车资料中经常见到的“16V”就是* * 65438+。这种多气门结构容易形成紧凑的燃烧室,喷油器布置在中央,使油气混合气燃烧更快更均匀,每个气门的重量和开度可以适当减小,使气门开启或关闭更快。

曲柄列车

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环和完成能量转换的主要运动部件。曲柄连杆机构的主要零件可分为三组:机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

发动机有四个冲程:进气、压缩、做功和排气。在作功冲程中,曲柄连杆机构将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动,向外输出动力。在其他三个冲程中,由于惯性,曲轴的旋转运动被转换成活塞的往复直线运动。一般来说,曲柄连杆机构是发动机产生和传递动力的机构。通过它,燃料燃烧放出的热能转化为机械能。

机轴

曲轴是发动机的主要转动机构。

它负责将活塞的上下往复运动转化为自身的圆周运动,而我们通常所说的发动机转速就是曲轴的转速。

由于发动机机油不干净和轴颈受力不均匀,曲轴会磨损连杆大端和轴颈之间的接触面。如果机油中有大颗粒的硬杂质,也有划伤轴颈表面的危险。如果磨损严重,很可能会影响活塞上下运动的行程长度,降低燃烧效率,自然降低动力输出。此外,曲轴可能因润滑不足或机油太稀而烧伤轴颈表面,严重时会影响活塞的往复运动。因此,必须使用适当粘度的润滑油,并保证油的清洁度。

润滑系统

发动机工作时,所有运动部件都以一定的力作用于另一个部件,发生高速相对运动。有了相对运动,零件表面必然产生摩擦,加速磨损。因此,为了减少磨损,降低摩擦阻力,延长使用寿命,发动机必须有润滑系统。

润滑系统的作用是在发动机工作时,将足量、温度适宜的清洁机油持续输送到各传动部件的摩擦面,并在摩擦面之间形成油膜,实现液体摩擦,从而降低摩擦阻力、功率消耗和零件磨损,提高发动机的可靠性和耐久性。润滑方式有三种:压力润滑、飞溅润滑和脂润滑。

空气冷却器

一般只有涡轮增压的车才能看到中冷器。因为中冷器其实是涡轮增压的配套部件,它的作用是提高发动机的空气交换效率。对于增压发动机,中冷器是增压系统的重要组成部分。无论是增压发动机还是涡轮增压发动机,都需要在增压器和发动机进气歧管之间安装中冷器。因为这个散热器位于发动机和增压器之间,所以也叫中冷器。