发动机

发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器(如：汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

发动机是将热能、电能、化学能等转换为机械能的装置，广泛应用于汽车、飞机、船舶、工程机械等领域。

发动机其工作原理主要包括以下四个冲程：

1、进气冲程：

当进气门打开，排气门关闭时，活塞从上止点运动到下止点。

活塞上方的气缸容积增大，产生真空度，气缸内压力下降到进气压力以下。

在真空吸气的作用下，化油器或汽油喷射装置雾化的汽油与空气混合形成可燃混合气，由进气口和进气门吸入气缸。

进气过程持续进行，直到活塞经过下止点，进气门关闭。

2、压缩冲程：

活塞从下止点向上止点运动，所有的进气门和排气门都关闭。

气缸内的可燃混合气被压缩，混合气的温度和压力升高。

在活塞到达上止点前，可燃混合气的压力会升至0.61.2MPa左右，温度可达330℃430℃。

3、做功冲程(燃烧冲程)：

当压缩冲程接近上止点时，安装在气缸盖上方的火花塞发出电火花，点燃压缩的可燃混合物。

可燃混合气燃烧后放出大量热量，缸内气体压力和温度迅速上升，最高燃烧压力可达36MPa，最高燃烧温度可达2200℃2500℃。

高压气体推动活塞快速运动到下止点，通过曲柄连杆机构对外做功。

4、排气冲程：

在工作冲程结束时，排气阀打开。

由于此时气缸中的压力高于大气压力，高温废气迅速从气缸中排出。

排气过程分为自由排气阶段和强制排气阶段，随着活塞的运动，废气被完全排出气缸。

一、发动机的特点

1、类型多样：

发动机具有多种类型，如汽油发动机、柴油发动机、电动发动机、油电混合动力发动机等，每种类型都有其独特的特点和适用场景。

2、性能各异：

不同类型的发动机在功率输出、扭矩、燃油经济性、噪音、排放等方面表现出不同的性能特点。例如，汽油发动机功率输出平稳，噪音较小，适用于高速运行;柴油发动机则高效经济，燃油消耗低，扭矩输出大，适用于承载较重负重、长途行驶或需要大功率输出的车辆。

3、技术创新：

随着技术的不断进步，发动机行业也在不断创新。例如，汽油机发动机技术的发展包括等λ闭环控制+高EGR率燃烧技术、汽油缸内直喷发动机GDI技术等;而柴油机则通常采用高压共轨喷射技术、废气再循环技术、增压中冷技术等来控制有害排放物。

4、环保节能：

环保和节能是当前发动机发展的重要趋势。绿色发动机，如绿色柴油发动机，具有更高的节油率和更低的排放，成为未来汽车发展的主流。此外，新能源发动机，如电动发动机、混合动力发动机等，也在不断发展壮大，以满足日益严格的环保要求。

二、发动机的用途

1、汽车行业：

发动机是汽车的“心脏”，为汽车提供动力。不同类型的发动机适用于不同的车型和驾驶需求。例如，汽油发动机适用于高速运行的轿车和跑车;柴油发动机则更适合用于载重较大的商用车，如卡车和大型客车。

2、航空航天：

在航空航天领域，发动机的地位至关重要。高性能的航空发动机是飞机能够翱翔蓝天的关键所在。其技术的先进性直接影响飞机的飞行速度、航程和负载能力。

3、船舶行业：

大型船舶的发动机需要提供良好的稳定性和耐久性，以应对复杂的海洋环境。因此，船舶发动机通常具有强大的动力输出和高效的燃油经济性。

4、工程机械：

在工程机械领域，发动机为各种重型设备提供动力。这些设备通常需要在高强度、高负荷的环境下工作，因此要求发动机具有出色的可靠性和耐久性。

5、农业机械：

农业机械中的发动机为各种农机具提供动力，如拖拉机、收割机等。这些发动机需要具有足够的功率和扭矩，以满足农业生产的各种需求。

6、发电领域：

除了为交通工具提供动力外，发动机还可以用于发电。例如，柴油发电机和燃气发电机在电力供应不足或需要备用电源的情况下发挥着重要作用。

发动机维修方面

1、燃油系统维修：

检查喷油器是否堵塞或漏油，确保燃油供应顺畅。

检查燃油压力，确保燃油压力在规定范围内，以保证燃油的正常喷射。

定期更换燃油滤芯，防止杂质进入燃油系统。

2、进气系统维修：

检查进气管是否堵塞，确保空气能够顺畅进入发动机。

检查阀门是否正常工作，包括进气阀和排气阀，确保它们能够按时开启和关闭。

定期更换空气滤芯，防止灰尘和杂质进入发动机。

3、点火系统维修：

检查点火线圈和点火模块是否正常工作，确保点火系统能够产生足够的电压和电流来点燃混合气。

定期更换火花塞，以保证点火的准确性和可靠性。

4、冷却系统维修：

检查冷却液的液位和质量，确保冷却系统能够正常工作。

定期更换冷却液和冷却液滤芯，防止水垢和锈蚀影响冷却效果。

检查冷却系统的密封性，确保无泄漏现象。

5、润滑系统维修：

检查机油滤清器和机油的质量和数量，确保发动机能够得到充分的润滑。

定期更换机油和机油滤清器，以防止杂质和磨损产物对发动机造成损害。

检查机油管道和机油泵的工作状态，确保润滑系统能够正常工作。

发动机保养的关键措施

1、定期检查与更换机油：

根据制造商的建议，定期更换机油和机油滤清器。

检查机油的质量和数量，确保机油处于良好的工作状态。

2、保持冷却系统清洁：

定期清洗水箱和散热器，防止水垢和锈蚀影响冷却效果。

检查冷却液的冰点和沸点，确保冷却液能够满足发动机的工作需求。

3、定期更换空气滤芯：

空气滤芯能够阻挡灰尘和杂质进入发动机，因此应定期更换。

在灰尘较多的环境中行驶时，应缩短更换周期。

4、检查并调整点火系统：

定期检查火花塞、点火线圈和点火模块的工作状态。

根据需要调整点火正时和点火提前角，以提高发动机的燃烧效率和动力性能。

5、检查与更换皮带和链条：

定期检查发动机皮带和链条的张力和磨损情况。

如有必要，及时更换磨损严重的皮带和链条，以防止发动机损坏。

6、保持发动机清洁：

定期清洁发动机表面，去除油污和灰尘。

检查发动机舱内的橡胶皮管和电线束，确保它们无老化、开裂和松动现象。

7、遵循制造商的维护计划：

根据汽车制造商推荐的维护时间表进行保养。

遵循制造商的指导和建议，使用合适的润滑油、冷却液和滤清器等配件。

1、铸造

沙模批量生产：首先，根据发动机的设计图纸，制作沙模。沙模是铸造过程中的关键工具，用于形成发动机的各个部件。

沙模检验与机器复核：对沙模进行严格的检验，确保其尺寸和形状符合设计要求。同时，使用机器进行复核，以提高精度和效率。

熔化钢水与浇铸模型：将熔化后的钢水倒入沙模中，待其冷却凝固后，形成发动机的初步部件。

模型冷却与敲去模土：等待模型冷却后，敲去沙模，取出铸造的发动机部件。

铸模完成与检验：对铸造完成的发动机部件进行检验，确保其质量符合标准。

2、机械加工

粗加工：对铸造完成的发动机部件进行初步的机械加工，如去除毛刺、修整形状等。

精加工：在粗加工的基础上，对发动机部件进行更精细的加工，如铣削、磨削等，以确保其尺寸和形状达到设计要求。

关键部件加工：对于发动机的关键部件，如气缸体、气缸盖、曲轴等，需要进行更为复杂的加工过程。这些部件的加工精度要求极高，通常采用高精度机床和专用设备进行加工。

3、装配

吊装与安装精密零件：将加工完成的发动机部件进行吊装，并按照设计要求进行组装。在组装过程中，需要特别注意精密零件的安装，如轴承、密封件等。

组装连杆、曲轴等运动件：将连杆、曲轴等运动件进行组装，并调整其配合间隙，以确保发动机的正常运转。

中缸与下缸组装：将中缸与下缸进行组装，并安装相关部件，如喷油器、点火线圈等。

装配凸轮：安装凸轮轴及其相关部件，如凸轮轴轴承、凸轮轴齿轮等。

4、测试

机器打胶与密封性测试：在装配完成后，对发动机进行打胶处理，以提高其密封性。同时，进行密封性测试，确保发动机无泄漏现象。

性能测试：对发动机进行性能测试，包括功率测试、扭矩测试、油耗测试等。这些测试旨在评估发动机的性能水平，确保其符合设计要求。

质量检查与下线：在测试完成后，对发动机进行全面的质量检查。检查合格后，发动机将下线并准备发货。

一、燃油使用注意事项

1、燃油质量：

应使用干净、高质量的燃油，避免使用含有杂质或水分的燃油，以防止燃油泵、燃油滤清器和喷油器堵塞或损坏。

对于装有催化转化器和氧传感器的汽车，必须使用无铅高级汽油，以避免废气催化转化器和氧传感器出现故障。

2、燃油补充：

当燃油箱内燃油不足时(如燃油警告灯闪烁)，应及时补充燃油，以防止燃油泵因缺油而烧坏。

二、电气系统注意事项

1、点火开关操作：

在点火开关打开时，不要随意关闭电气设备电路，因为电气设备大多由电磁线圈组成，如果电路突然断开，线圈在自感作用下会产生瞬时高压，可能损坏计算机或传感器。

2、电磁干扰：

搭载电喷发动机的汽车应避免安装大功率移动无线电话，使用普通手机时也应尽量远离电脑及其线束，以防止无线信号干扰电脑的正常工作。

三、发动机保养注意事项

1、机油与滤芯：

根据制造商的建议和发动机的使用条件，选择合适的机油，并定期更换机油和机油滤芯，以保持发动机的良好润滑和清洁。

2、冷却液：

应使用合适的冷却液，并定期检查和更换冷却液，以确保发动机的正常冷却和防止水箱胀裂等问题。

3、曲轴箱通风：

保持曲轴箱通风良好，定期清洁曲轴箱，避免污染物堵塞PCV阀和滤清器。

4、燃油系统与进气系统清洗：

定期清洗燃油系统和进气系统，以防止胶体和积碳沉积在油路、化油器、燃油喷嘴和燃烧室中，影响发动机的正常工作。

5、水箱清洁：

定期清洁水箱，去除铁锈和水垢，以保证发动机的正常运转和延长水箱的使用寿命。

四、发动机使用注意事项

1、避免长时间怠速：

长时间怠速运转会导致发动机过热和积碳等问题，因此应尽量避免。

2、合理控制转速：

在行驶过程中，应根据路况和发动机负荷合理控制转速，避免长时间高转速运转或低转速大负荷运转。

3、定期检查与维护：

定期检查发动机的皮带、正时皮带、火花塞等部件的磨损情况，并根据需要进行更换或调整。

定期检查发动机的密封垫、密封圈和油底壳等部件是否完好，防止漏油问题的出现。

五、其他注意事项

1、避免超负荷运转：

发动机应避免长时间超负荷运转，以防止过热和损坏。

2、注意发动机异响：

在行驶过程中，应注意发动机是否有异响或振动等异常情况，如有应及时停车检查并排除故障。

3、专业维修：

对于发动机的维修和保养工作，应由专业人员进行操作，以确保维修质量和安全性。

一、发动机无法启动

故障原因：

蓄电池电量不足或连接不良。

起动机故障。

火花塞积碳或损坏。

燃油泵或喷油器故障。

空气滤清器堵塞。

排除方法：

检查电池电压，如电量不足，则充电或更换电池。

检查起动机及其连接线路，如有故障，则修理或更换。

更换积碳或损坏的火花塞。

修理或更换故障的燃油泵或喷油器。

清洁或更换堵塞的空气滤清器。

二、发动机过热

故障原因：

冷却液不足。

水泵故障。

散热器堵塞。

冷却风扇故障。

排除方法：

检查冷却液是否足够，不足则添加。

检查水泵是否正常工作，如有故障，则修理或更换。

清理散热器堵塞物。

检查冷却风扇是否正常工作，如有故障，则修理或更换。

三、发动机动力不足

故障原因：

空气滤清器堵塞。

燃油系统供油不足。

点火系统故障。

气缸压力过低。

喷油器堵塞或雾化不良。

排除方法：

清洁或更换堵塞的空气滤清器。

检查燃油系统，确保供油充足。

检查点火系统，如有故障，则修理或更换相关部件。

测量气缸压力，如压力过低，则检查气缸、活塞等部件，进行必要的维修或更换。

清洗或更换堵塞或雾化不良的喷油器。

四、发动机油耗过大

故障原因：

发动机机械部件故障(如气缸磨损)。

冷却液温度传感器失常。

空气流量计或进气压力传感器失常。

燃油压力过高。

喷油器漏油。

排除方法：

检查发动机机械部件，如有故障，则进行必要的维修或更换。

测量冷却液温度传感器电阻值，如有异常，则更换传感器。

检测空气流量计或进气压力传感器，如数值不符合标准，则进行修理或更换。

测量燃油压力，如压力过高，则调整燃油压力调节器。

拆卸喷油器，检查有无漏油现象，如有，则清洗或更换喷油器。

五、发动机怠速不稳或易熄火

故障原因：

进气系统或真空系统漏气。

怠速调整不当。

喷油器雾化不良或堵塞。

火花塞不良。

气缸压缩压力过低。

排除方法：

检查进气系统各管插头、各真空软管等部件是否漏气，如有漏气现象，则进行修理或更换。

按规定的程序调整发动机怠速。

清洗或更换雾化不良或堵塞的喷油器。

更换不良的火花塞。

测量气缸压缩压力，如压力过低，则检查气缸、活塞等部件，进行必要的维修或更换。

六、发动机排放超标

故障原因：

三元催化器故障。

氧传感器故障。

曲轴箱通风系统故障。

排除方法：

检查三元催化器是否堵塞或损坏，如有故障，则进行修理或更换。

检测氧传感器是否正常工作，如有异常，则更换氧传感器。

检查曲轴箱通风系统是否畅通，如有堵塞现象，则进行清理或更换相关部件。