第二節(jié) 發(fā)動機構造

一、發(fā)動機的位置

1.前置前驅(qū)（FF）

發(fā)動機前置前驅(qū)（FF）如圖1-9所示。

圖1-9 發(fā)動機前置前驅(qū)（FF）示意

要點：

●所謂前置前驅(qū)是指發(fā)動機前置、前輪驅(qū)動的驅(qū)動形式。前置前驅(qū)不需要像后輪驅(qū)動那樣，通過一根長長的傳動軸把動力傳遞到后輪上，所以它的能量傳遞效率比后驅(qū)車高得多。前置前驅(qū)發(fā)動機的動力性能得到充分發(fā)揮，燃油經(jīng)濟性也有較大的提升。

●前置前驅(qū)有一個很大的優(yōu)點就是在雨雪天氣路滑的情況下，靠前輪牽引車身能夠易于保證方向的穩(wěn)定性，不至于車輛由于驅(qū)動輪打滑而失控。

●前置前驅(qū)車型最容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)向不足。

2.前置后驅(qū)（FR）

發(fā)動機前置后驅(qū)（FR）如圖1-10所示。

圖1-10 發(fā)動機前置后驅(qū)（FR）示意

要點：

●所謂前置后驅(qū)是指前置發(fā)動機后輪驅(qū)動，它是一種比較傳統(tǒng)的驅(qū)動形式。其中前排車輪負責轉(zhuǎn)向，由后排車輪來承擔整個車輛的驅(qū)動工作。在這種驅(qū)動形式中，發(fā)動機輸出的動力全部輸送到后驅(qū)動橋上，驅(qū)動后輪使汽車前進。也就是說，實際的行進中是后輪“推動”前輪，帶動車輛前進。

●這種傳動方式相比FF來說有更合理的重心分布，F(xiàn)R最大的好處就是能提供更大的有效牽引力。

●不過FR也有著先天的缺點。由于驅(qū)動輪變成了后輪，在高速轉(zhuǎn)彎時，一旦后輪失去抓地力，就會出現(xiàn)側(cè)滑甩尾現(xiàn)象。產(chǎn)生甩尾以后的直接后果就是轉(zhuǎn)向過度。FR與FF車的轉(zhuǎn)向不足正好相反，整車向既定圓弧的內(nèi)側(cè)運動，嚴重時甚至會做一個1800的原地掉頭。

二、發(fā)動機的類型

汽車發(fā)動機是將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的熱力發(fā)動機。熱力發(fā)動機可分為外燃機和內(nèi)燃機。燃料在外部燃燒，燃燒的熱能通過其他介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的稱為外燃機，如蒸汽機。燃料在內(nèi)部燃燒，燃燒的熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的稱為內(nèi)燃機，如汽油機和柴油機。內(nèi)燃機具有熱效率高、結構緊湊、體積小、便于裝車和起動性能好等優(yōu)點，因而應用廣泛。現(xiàn)代汽車發(fā)動機都屬于內(nèi)燃機。

發(fā)動機是汽車的心臟，是由多個機構和系統(tǒng)組成的復雜機器。現(xiàn)代汽車發(fā)動機的結構形式很多，即使是同一類型的發(fā)動機，其具體結構也各不相同，但不論哪種類型的發(fā)動機，其基本結構都是相似的。汽車發(fā)動機的實物如圖1-11所示，該發(fā)動機為大眾汽車1.4TSI增壓發(fā)動機。

圖1-11 大眾汽車1.4TSI增壓發(fā)動機實物

汽車用發(fā)動機種類繁多，可以按不同特征加以分類，發(fā)動機常用類型見表1-1。

表1-1 發(fā)動機的類型

三、發(fā)動機的總體構造

1.汽油機的總體構造

汽油機的內(nèi)部結構如圖1-12所示。汽油機主要由“兩大機構、五大系統(tǒng)”組成。“兩大機構”指曲柄連桿機構和配氣機構，“五大系統(tǒng)”指燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)。

圖1-12 汽油機的內(nèi)部結構

（1）曲柄連桿機構 曲柄連桿機構是發(fā)動機實現(xiàn)熱能與機械能相互轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變成能夠驅(qū)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、曲軸和飛輪等零件組成。

（2）配氣機構 配氣機構的功用是根據(jù)發(fā)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(nèi)排出；而在發(fā)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、挺桿和凸輪軸傳動機構等零部件組成。

（3）燃料供給系統(tǒng) 汽油機燃料供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作需要，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣并送入氣缸。

燃料供給系統(tǒng)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(tǒng)一般由汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器和進排氣裝置等組成，電控燃油噴射式燃料供給系統(tǒng)由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成。

（4）點火系統(tǒng) 汽油機點火系統(tǒng)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作需要，及時地點燃氣缸內(nèi)的混合氣。

按對點火時刻的控制方式不同，點火系統(tǒng)可分為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)、普通電子點火系統(tǒng)和微型計算機控制電子點火系統(tǒng)三種。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)利用機械裝置控制點火時刻，通常由蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、斷電器、分電器、點火提前角調(diào)節(jié)器、火花塞和點火開關等組成；普通電子點火系統(tǒng)利用電子點火器控制點火時刻，其組成與傳統(tǒng)點火系類似，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(diào)節(jié)器和離心式點火提前角調(diào)節(jié)器；微型計算機控制電子點火系統(tǒng)是一種全電子點火系統(tǒng)，完全取消了機械裝置，由電控系統(tǒng)來控制點火時刻，通常包括蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、發(fā)動機控制單元、火花塞及其他電子控制裝置等。

（5）冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)的功用是幫助發(fā)動機散熱，以保證發(fā)動機在最適宜的溫度下工作。

發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)可分水冷式和風冷式兩種。水冷式冷卻系統(tǒng)通常由水套、水泵、散熱器、風扇和節(jié)溫器等組成。風冷式冷卻系統(tǒng)主要由風扇、散熱片組成。

（6）潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)的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(tǒng)一般由機油泵、集濾器、限壓閥、油道和機油濾清器等組成。

（7）起動系統(tǒng) 起動系統(tǒng)的功用是使發(fā)動機由靜止狀態(tài)進入到正常工作狀態(tài)。起動系統(tǒng)包括起動機及其附屬裝置。

2.柴油機的總體構造

四沖程水冷式柴油機由“兩大機構、四大系統(tǒng)”組成，“兩大機構”指曲柄連桿機構和配氣機構，“四大系統(tǒng)”指燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和起動系統(tǒng)。常見傳統(tǒng)的柴油機如圖1-13所示，大眾TDI轉(zhuǎn)子式（VE）柴油機如圖1-14所示。

圖1-13 柴油機實物

1—輸油泵 2—噴油泵 3—柴油濾清器 4—噴油器

圖1-14 大眾TDI轉(zhuǎn)子式（VE）柴油機

柴油機的曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和起動系統(tǒng)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(tǒng)。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(tǒng)存在較大的差異。柴油機的燃料供給系統(tǒng)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(tǒng)也可分為傳統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)和電子控制燃料供給系統(tǒng)。傳統(tǒng)柴油機燃料供給系統(tǒng)通常由油箱、柴油濾清器、輸油泵、高壓油泵和噴油器等組成。早期的柴油機電子控制系統(tǒng)只是在傳統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的功能更強大、精度更高。