大家常说,发动机就是汽车的心脏。这句话对吗?如果对的话,那这句话仅是针对车主和对汽车不够了解的人,用形象比喻的方法来解释发动机是什么,汽车发动机像心脏一样,是给车辆提供动力的装置。如果说这句话不对,一样是正确的。因为上面这句话没有解释发动机的技术含义,即发动机基本定义。当对汽车专业人士讲发动机是什么的时候,必须用技术语言来描述发动机,即我们所说的术语。那么,当我们使用术语与大家进行交流和学习时,发动机是什么呢?发动机就是汽车中将其他能量转换成机械能的机器。发动机术语的内涵给我们带来什么启示呢?在这里,我们先要确定研究的方向和目标—发动机诊断和发动机维修。
发动机到底是什么
我们做什么事情,包括学习知识,都必须先专心后联想。先联想是胡思乱想、空想、目害想;后联想才能发明创造。
发动机的内涵告诉我们(针对诊断与维修):机器由机构组成,可以实现能量的转换。机构只实现运动、力的传递转换和能量的传递。分析发动机不仅要考虑运动学、力学,更要考虑能量学。从诊断学意义上讲,输入能量与转换效率的乘积就是有效机械能的输出。关注输入能量多少,转换效率高低,就确定了诊断思路。围绕能量多少和转换效率高低,可以确定诊断主线和思路,把它们转化为我们需要证明的诊断信息即诊断参数,就可以证明故障原因和部位了。
汽车发动机(在这里仅讨论活塞往复式的发动机)是什么呢?就是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能,热能通过热力循环转化为压力能,压力能通过曲柄连杆机构转化为机械能,并有效输出的装置。以上解释告诉我们什么信息呢?一个输入,即输入一定量的燃料(能量),它决定发动机量的因素。三个转化效率,即燃烧效率、热力循环效率、机械效率,它们决定发动机质的因素。一个有效输出,即输出机械能,表现为输出转速、扭矩、功率、负荷。两个无效输出,即冷却系统热能和排放废气热能。以上这些,是分析发动机问题前需要了解的。
关于发动机的五条推论
由汽车发动机定义、系统学、数学逻辑可以证明以下问题。
1.如果发动机在不同工况下,有效输出和无效输出正常,则发动机工作正常。
2.如果发动机输入正常,三个转换效率正常,则发动机有效输出一定正常。
3.如果发动机工作不正常,则发动机或输入或转换效率不正常。
4.如果发动机或输入或转换效率不正常,发动机工作一定不正常。
5.发动机工作正常,发动机一定正常;发动机正常,发动机工作不一定正常。
多角底了解发动机
由汽车发动机定义、系统学、数学逻辑可以证明以下问题。
以大家经常遇见的多点喷射式汽油发动机为例,我们所诊断或维修的是内燃式热力循环四冲程五过程凸轮气门式活塞往复电子控制汽油发动机。从设计理论、工作原理、结构组织、配气方式、着火理论、负荷调节、电子控制方面,笔者总结出的发动机信息如下。
1.从设计理论分析:采用奥拓(Otto)热力循环基本原理,它由泵气机和热力循环机构成。
2.从工作原理分析:应用四冲程五过程实现泵气和热力循环。
3.从结构组织分析:由正时配气机构和曲柄连杆机构构成。
4.从配气方式分析:采用正时凸轮一气门式,并或应用可变技术。
5.从着火理论分析:利用火花塞点燃,火焰传播燃烧方式。
6.从负荷调节分析:采用空燃比基本不变,缸外预制可燃混合汽的方式,通过节气门开度,实现进气量调节负荷。
7.从电子控制分析:采用主动的空气供给系统和被动的燃油供给系统,实现不同工况下的空燃比精确控制。
发动机的方向和位置
下面谈谈发动机的方向和位置及曲轴正反转的确定。
工程师约定,站在发动机曲轴的延长线上,从发动机输出端,即曲轴飞轮处往曲轴方向看,人的方向和位置就是发动机的方向和位置。你的左侧就是发动机的左侧,你的前部就是发动机的前端。当飞轮顺时针旋转时,就是曲轴正转,即我们所说的正转发动机。反之,就是反转发动机,大部分发动机为反转发动机。大部分人认为本田发动机是反转发动机,这是错误的。如果从发动机前端看曲轴的旋转方向是反转的,就说是反转发动机,是违反技术标准规定的。那么,这告诉我们什么信息呢?就是发动机方向和位置,是有标准的,是工程师的约定。就像约定电流的方向是正电荷移动的方向一样,这便于发动机的各种作业和技术人员之间的交流。