汽油發動機

汽油發動機（Gasoline Engine ）是以汽油作為燃料，將內能轉化成動能的的發動機。由於汽油粘性小，蒸發快，可以用汽油噴射系統將汽油噴入氣缸，經過壓縮達到一定的溫度和壓力後，用火花塞點燃，使氣體膨脹做功。汽油機的特點是轉速高、結構簡單、質量輕、造價低廉、運轉平穩、使用維修方便。汽油機在汽車上，特別是小型汽車上大量使用。

基本介紹

• 中文名：汽油發動機
• 外文名：Gasoline Engine 
• 燃料：汽油
• 優點：轉速高，結構簡單，質量輕
• 屬性：汽車零件
• 原理：燃燒氣缸內的燃料，產生動能

結構

機體

是發動機各部機件的裝配基體。它包括氣缸蓋、氣缸體、下曲軸箱（油底殼）。氣缸蓋和氣缸體的內壁共同組成燃燒室的一部分。機體的許多部分又分別是其它系統的組成部分。

曲柄連桿機構

是發動機藉以產生並傳遞動力的機構，通過它把活塞的直線往復運動轉變為曲軸的旋轉運動而輸出動力。它包括活塞、活塞銷、連桿、帶有飛輪的曲軸和氣缸體等。

配氣機構

包括進氣門、排氣門、氣門挺桿和凸輪軸及凸輪軸正時齒輪（由曲軸正時齒輪驅動）等。它的作用是使可燃混合氣及時充入氣缸並及時從氣缸排出廢氣。

燃料供給系統

汽油機燃料供給系統包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、空氣濾清器、化油器、進氣管、排氣管、排氣消音器等。其作用是把汽油和空氣混合成合適的可燃混合氣供入氣缸，以備燃燒，並將燃燒生成的廢氣排出發動機。

冷卻系統

主要包括水泵、散熱器、鳳扇、分水管和氣缸體以及氣缸蓋里的水套。其功用是把高熱機件的熱量散發到大氣中去，以保證發動機正常工作。

潤滑系統

包括機油泵、限壓閥、潤滑油道、集濾器、機油濾清器和機油散熱器等。其功用是將潤滑油供給摩擦件，以減少它們之間的摩擦阻力，減輕機件的磨損，並部分地冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面。

起動系統

包括使發動機的起動機構及其附屬裝置。

特點

由於汽油粘性小，蒸發快，可以在氣缸外部與空氣形成均勻的混合氣，然後將混合氣吸入氣缸，或用汽油噴射系統將汽油噴入氣缸，使氣體膨脹做功。汽油機的缺點是熱效率低於柴油機，泊耗較高，點火系統比柴油機複雜，可靠性和維修的方便性也不如柴油機。

套用

由於在相同功率條件下，汽油機的尺寸與質量都較柴油機小；轉矩特性好，啟動和加速性能較好，運轉噪聲較低，製造成本較低，因而汽油機的用途很廣，在飛機、汽車、快艇、賽車、小型農機、園林機械甚至航模等都大量採用。

工作原理

發動機是將化學能轉化為機械能的機器，它的轉化過程實際上就是工作循環的過程，簡單來說就是是通過燃燒氣缸內的燃料，產生動能，驅動發動機氣缸內的活塞往復的運動，由此帶動連在活塞上的連桿和與連桿相連的曲柄，圍繞曲軸中心作往復的圓周運動，而輸出動力的。

四衝程汽油機的工作過程是一個複雜的過程，它由進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣四個行程（衝程）組成。

進氣行程

此時，活塞被曲軸帶動由上止點向下上止點移動，同時，進氣門開啟，排氣門關閉。當活塞由上止點向下止點移動時，活塞上方的容積增大，氣缸內的氣體壓力下降，形成一定的真空度。由於進氣門開啟，氣缸與進氣管相通，混合氣被吸入氣缸。當活塞移動到下止點時，氣缸內充滿了新鮮混合氣以及上一個工作循環未排出的廢氣。

壓縮行程

活塞由下止點移動到上止點，進排氣門關閉。曲軸在飛輪等慣性力的作用下帶動旋轉，通過連桿推動活塞向上移動，氣缸內氣體容積逐漸減小，氣體被壓縮，氣缸內的混合氣壓力與溫度隨著升高。

作功行程

此時，進排氣門同時關閉，火花塞點火，混合氣劇烈燃燒，氣缸內的溫度、壓力急劇上升，高溫、高壓氣體推動活塞向下移動，通過連桿帶動曲軸旋轉。在發動機工作的四個行程中，只有這個在行程才實現熱能轉化為機械能，所以，這個行程又稱為作功行程。

排氣行程

此時，排氣門打開，活塞從下止點移動到上止點，廢氣隨著活塞的上行，被排出氣缸。由於排氣系統有阻力，且燃燒室也占有一定的容積，所以在排氣終了地，不可能將廢氣排淨，這部分留下來的廢氣稱為殘餘廢氣。殘餘廢氣不僅影響充氣，對燃燒也有不良影響。

排氣行程結束時，活塞又回到了上止點。也就完成了一個工作循環。隨後，曲軸依靠飛輪轉動的慣性作用仍繼續旋轉，開始下一個循環。如此周而復始，發動機就不斷地運轉起來。

常見故障

爆震

汽油發動機會產生爆震的現象，分析其產生爆震的現象，要了解其產生的原因，並根據癥結進行解決。

汽油發動機的可燃混合氣，開始是由高壓點燃的。然後，燃燒的火焰以火花塞為中心，向外傳播，將燃燒室內的混合氣都引燃，這種燃燒過程為正常燃燒。如果在火焰沒有到達之前，其餘的混合氣未被引燃就自行點火，這種燃燒就叫爆震。

爆震在發動機正常運轉中是不允許發生的，它將導致發動機氣缸體各零部件的磨損加劇、使用壽命縮短，甚至迅速毀壞，還會使發動機動力下降，油耗增加。

產生爆震的現象：

1、爆震會在氣缸內突然產生衝擊波，向四面衝擊，使發動機的活塞、氣缸壁、連桿、曲軸等發生強烈的振動，發生不規則的金屬敲擊聲；

2、冷卻系溫度過高；

3、燃料燃燒不完全，廢氣中有黑煙；

4、發動機功率下降，油耗增大。

解決方法：

1、減小點火提前角；

2、使用與規定相符牌號（辛烷值）的汽油；

3、清除燃燒室積炭；

4、如果是在汽車上坡發生爆震，應及時換入低速檔；

5、汽車起步時，不要過早地換入直接檔。

6、在發動機負荷過大發生爆震時，關小節氣門，也可起到消減爆震的作用。

拉缸

拉缸就是在缸套內表面與活塞往復運動接觸的區域內，發生有上下刮傷紋跡的現象，一般拉缸現象經常發生在發動機大修後走合期內；有的也發生在正常運行中。在拉缸時，一般在缸套內表面上出現輕度的紋跡狀拉痕，較少出現嚴重的片跡狀拉傷現象。拉傷的部位多在垂直活塞銷軸線的缸套兩側表面。拉缸的損壞部件多為缸套（內表面）、活塞（外表面）及活塞環（外表接觸面）。

出現拉缸損壞的基本原因是，在缸套與活塞摩擦環之間，產生了局部乾摩擦。由此，金屬表面的微凸體相互接觸。在高負荷作用下，微凸體變形，在相互運動中，有大量摩擦熱產生，使微凸體熔化並熔合，而又拉開，形成了刮移紋跡和產生了磨屑。金屬磨屑被嵌壓人活塞表面（沒有潤滑油把它們沖刷帶走），對缸壁產生刮傷。

影響拉缸的因素很多，情況也比較複雜。它主要與發動機的工作（溫度和負荷），活塞和缸套間的配合及其匹配材料等狀況有密切關係。然而，發動機走合期的磨合狀況是影響拉缸的關鍵。造成拉缸的基本因素有以下三個方面。

1、發動機的活塞與缸套間的溫度過高

1）發動機的熱負荷過大，使整機溫度過高，發動機的最佳熱狀態是冷卻水溫保持在75℃-85℃之間，如果發動機熱負荷很大，或其冷卻效果不佳，發動機溫度就會過高，活塞膨脹熱變形過大；使缸套與活塞間隙過小，其間難於形成良好的潤滑油膜，甚至，由於潤滑油在高溫下炭化或燒掉，導致活塞環與缸壁粘結，引起突爆和早燃，產生了乾摩擦狀態，加劇發動機磨損。

2）缸套內表面的精度和光潔度以及形狀（錐度和橢圓度）超過規定標準。活塞環的密封作用降低，缸內燃燒氣體竄入活塞裙部，使裙部溫度過高，潤滑情況惡化，產生局部乾摩擦現象。

3）活塞在缸套中安裝位置偏移而產生偏磨，由於活塞變形，活塞銷孔偏移，汽缸搪磨偏歪，連桿變曲或扭曲，曲軸變軸，曲柄銷與主軸頸不平行等原因，都會使活塞在汽缸中單邊偏靠。這時，活塞環對缸壁的壓力相對集中於局部表面，使缸套與活塞環之間的油膜在很大的壓力下變得薄，甚至破裂，由此，失去了潤滑作用，形成乾摩擦而溫度劇增。

4）發動機爆燃，發動機工作時，燃料辛烷值過低，點火時間過早，壓縮比過高，火花塞過熱，燃燒室內積碳嚴重，都會引起爆燃現象。其結果使缸壁的局部溫度迅速提高，使潤滑油膜破壞或焦結成粘膠休，將活塞環粘在環槽內，而引起漏氣現象。另外，由爆燃引起燃燒氣體向缸璧敲擊，使缸套易產生乾摩擦造成刮傷。

5）缸套內表面潤滑不良。由於潤滑油不足，油壓太低，油質太差等因素，不能保證潤滑時帶走金屬摩擦表面產生的熱量，而引起金屬高溫變形。

6）冷卻效果不佳。由於缺水，散熱器內部阻塞，缸套外壁及附水垢過多，風扇安裝不當，風扇皮帶過松，扇風量過小，水泵排量過低等因素，使發動機冷動不良，導致發動機過熱，水溫和潤滑油溫過高等弊病。尤其在走合期發生過熱現象，易於發生拉缸。

2、活塞環、活塞、缸套三者的材料配合不當

我國生產汽車配件的單位較多，配件質量不穩定，各生產廠家的活塞膨脹係數不同，缸套與活塞環的表面硬度也不一樣，這些，都有可能造成拉缸現象，如更換活塞環時，要按標準留足端隙；鍍鉻缸套不要配裝鍍鉻活塞環，以免引起硬拉缸。

3、裝配與工藝問題

1）活塞銷裝配過緊，易在軸向兩端引起拉缸；

2）活塞銷擋圈脫出，能引起極嚴重的拉缸；

3）活塞環切口處理不當，環的切口開口太大，銼口時稜角突出；

4）活塞環端面間隙大；

5）發動機冷起動時轉速上升過快，或負荷加上過快。

4、使用方面注意以下幾點

1）發動機大修後在走合期內，要嚴格執行走合期的操作規程和減載、減速等規定；

2）保持正確的點火時間，避免把點火時間調得過早，而使發動機產生突爆和過熱；

3）保證足夠的符合原廠規定牌號的機油，經常檢查機油壓力，按走合期的規定更換機油；

4）加足冷卻水，並經常檢查冷卻水量和水溫。

總之，防止拉缸問題是一個複雜而細緻的工作，首先應抓住溫度過高這一關鍵的問題，其次是配合件的材質和配合尺寸間隙的選擇，最後以裝配試車工藝來保證。這樣，才能減少或不發生拉缸現象。