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上千个零件组成的引擎看不懂?

2020-06-14 13:11 来源于:shenmy 我要评论(550)

你只需要看懂这些就好
引擎真的很複杂,若没有机械背景的人应该很快就放弃。但如果把引擎切成「上半座」和「下半座」来看的话,那可能就比较简单一点。「上半座」零件主要是提供油气作为燃料来源,而「下半座」是将燃料转换成动力以便输出到变速箱,只要掌握好这两个概念,这些主要零件的功能并没想像中的难搞。
 
凸轮轴
轴上的凸轮负责驱动汽门的开关,让进排气的行程能顺利运作。因为现代引擎都是搭配顶置双凸轮轴DOHC,所以可藉由凸轮的蛋形面驱动各别的汽门桿开启,这种直接压迫的方式成为「直动式」,结构简单且效率高。另一种「摇臂式」的汽门结构,转速太高的话会因惯性力太大而运转不顺,目前逐渐已退出主流。

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汽门机构
包含汽门座、汽门弹簧、汽门桿等,简单来说是将凸轮轴的旋转运动转换成直线运动,控制进排汽门的启闭。有趣的是,凸轮轴是控制汽门的开启,而关闭则要靠汽门弹簧的弹力紧闭在汽门座上,若弹力太小,在高转速下会不停的回震,导致漏气的发生,所以都採用疏密不同的弹簧节距来防止回震的发生。

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汽门
 
正时齿轮
凸轮轴的旋转是靠曲轴来驱动,在凸轮轴和曲轴上都有正时齿轮盘和正时链条,而正时齿轮盘上都有记号,用来对準第一缸活塞的压缩上死点。为什幺要有正时?因为四行程引擎的曲轴要转两次,而凸轮轴只转一次,所以曲轴和凸轮轴的转速比是2:1,因此换正时皮带或鍊条时要对过正时,两者才会合拍。
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正时齿轮
 
火星塞
汽油引擎点火油气产生动力的重要零件,原厂通常以镍锰合金为电极,需要更耐用的话会用上铂、铱等贵金属打造,依照引擎的性能和使用环境,火星塞的型号也有所不同。火星塞上方会连接能产生高压电的点火线圈,放电通过火星塞底部的空隙时会释放电弧,藉此点燃饱和的油气,形成强大的爆炸力。
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火星塞
  
活塞+连桿
当油气被点燃爆炸时,就会推动活塞与连桿产生机械推力。因为得承受高压高热,对活塞的材质和精度的要求非常严格,必须具备轻量化、低摩擦力、散热快等特质。外围通常有三层活塞环来防止漏气和润滑缸壁,但避免铝合金活塞受热膨胀卡住,因此底部的活塞裙往往会设计成椭圆形。连桿则将活塞的推力传到曲轴,必须承受很大的冲击,截面处大多设计成「工」字,甚至根据引擎的特性而设计不同位置的连桿大端。

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活塞连桿 
  
曲轴
曲轴的功能是能将活塞的往复运动,转换成旋转运动,透过飞轮或扭力转换器输出动力到变速箱。为了减少过大震动和噪音,在曲轴上会有配重设计,来提高平衡惯性力,曲轴两端的平衡轴随曲轴转动,也能减少震动。因应缸数的多寡和配置,也决定曲轴的长度、间隔的角度和点火顺序,缸数愈多的引擎,点火重叠的角度愈大,运转就更加的平顺,例如V8引擎,怠速时的转速可以设计得很低。

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曲轴
 
油底壳
用来储存机油,内部有分隔板可以防止机油晃动而产生泡沫。油底壳连接汽缸下半座,中间夹着橡胶垫片来防止机油洩漏。有的油底壳会以钢板和塑胶材质贴在内侧面,用于吸收引擎的震动。

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油底壳
 
 
喷油系统
透过汽油泵浦将液态的汽油送到引擎的油轨,利用喷油嘴将液态油雾化,喷射到进气口跟空气混合形成油气(另一种是缸内直喷)。为了跟空气混合更加的均匀,每缸的喷油嘴都有好几个洞孔来作多点喷射。

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喷油系统 
 
启动马达
启动引擎的瞬间需要电力,电瓶提供电给启动马达,启动小齿轮去旋转飞轮,先让引擎的活塞连桿作动,再配合喷油嘴和火星塞供给的爆炸力,引擎才能运作起来。
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启动马达 
 
飞轮
连接曲轴的后端,因为比较重,能用迴转产生的惯性力去抑制活塞的迴转速度,让引擎的动力可以平稳的输出,换句话来说,飞轮能储存一部分的动能供引擎四行程使用。(自排车有扭力转换器,不需要飞轮)

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飞轮
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