汽车发动机舱:10个关键部件大揭秘

老石阅汽车 2025-03-01 19:25:14
发动机:汽车的心脏

发动机,作为汽车的核心部件,其重要性不言而喻,堪称汽车的 “心脏” 。它的主要职责是将燃料的化学能转化为机械能,为汽车的行驶提供源源不断的动力。无论是日常的城市通勤,还是长途的高速驾驶,发动机的性能都直接决定了汽车的动力表现、燃油经济性、稳定性以及环保性。

在发动机舱内,发动机通常占据着最显著的位置,其体积较大,结构复杂,由众多精密的零部件组成。这些零部件相互协作,共同完成进气、压缩、做功和排气这四个关键的工作行程。在进气行程中,新鲜的空气和汽油被吸入气缸;压缩行程时,混合气体被压缩,温度升高;做功行程里,火花塞点燃混合气体,产生巨大压力推动活塞运动,进而通过连杆带动曲轴旋转,为汽车输出动力;排气行程则将燃烧后的废气排出气缸。

对于发动机的检查,分为静态检查和动态检查。静态检查时,首先要锁定发动机,确保其处于静止状态,以便安全、全面地观察和检查各个部件。比如检查发动机冷却液的浓度和容量是否正常,若冷却液面上有油污漂浮,可能意味着机油渗入;若有锈蚀粉屑漂浮,则表明散热器内锈蚀严重,这都会对发动机造成较大影响。还要检查机油平面高低、颜色以及机油盖口情况,如油位过高,可能是发动机严重窜气或漏水;机油颜色变黑属于正常,若为其他颜色则不正常;机油盖底部若有黏稠的深色乳状物,还有与油污混合的小水滴,那就可能是缸垫、缸盖或缸体有损坏,导致防冻液渗入机油中,这种情况下发动机可能需要大修 。另外,检查发动机变速箱以及附件的固定螺丝,能确认它们是否有拆装或者拆解的情况。

动态检查发动机工作性能时,主要从六个方面入手。一是确保启动顺畅,这需要检查油路、电路、气路和机械是否正常,比如油泵供油是否充足、点火系统是否有效、电池状况是否良好、空气滤清器是否清洁以及气缸压力是否正常等。二是监测怠速稳定性,怠速时发动机转速、振动和声音都应正常,若转速过高或过低、抖动明显,可能预示着怠速系统存在问题,像点火正时、气门间隙等都需逐一排查。三是检查异响,在怠速状态下观察发动机声音,拨动节气门测试声音变化,如有非正常的敲击、咔哒声或爆燃声,表明可能有机械损伤,需要专业诊断。四是评估急加速性能,发动机达到一定温度后,进行急加速测试,理想的急加速应伴有均匀的轰鸣声,且观察其反应是否灵敏,怠速是否会受影响。五是检查曲轴箱窜气量,过高的窜气量可能意味着通风系统问题,可能导致油封漏油,若超过正常范围,发动机可能需要大修。六是观察排气颜色,正常的汽油发动机排气无色,柴油机在负载下为灰色,若出现黑烟、蓝烟、白烟等异常烟雾,则表示存在潜在问题,需仔细检查。

空气滤清器:发动机的 “口罩”

空气滤清器,如同发动机的 “口罩”,扮演着至关重要的角色。它的主要职责是过滤进入发动机的空气,阻挡其中的灰尘、杂质和颗粒物,为发动机提供清洁、纯净的空气,确保发动机的正常运转。

在发动机工作时,需要吸入大量的空气与燃油混合进行燃烧,以产生动力。如果这些空气未经有效过滤,其中的杂质就会进入发动机内部,加剧活塞、气缸、气门等部件的磨损,缩短发动机的使用寿命,甚至可能导致发动机故障。例如,在多尘的环境中行驶,如果空气滤清器性能不佳或出现堵塞,大量灰尘被吸入发动机,会使活塞与气缸之间的磨损加剧,导致发动机动力下降、油耗增加,严重时还可能出现 “拉缸” 等严重故障。

空气滤清器的使用寿命并非固定不变,而是与车辆的使用频率和行驶环境密切相关。一般来说,在城市日常驾驶环境中,空气滤清器的更换周期大概在 1 - 2 万公里。但如果车辆经常行驶在沙尘较大、路况较差的地区,或者在建筑工地、矿山等灰尘密集的环境中作业,空气滤清器的更换频率就需要相应提高,可能每隔 5000 - 10000 公里就需要更换。此外,如果在驾驶过程中发现车辆加速无力、油耗增加、发动机抖动等情况,很可能是空气滤清器堵塞严重,影响了进气量,此时应及时检查并更换空气滤清器。

定期更换空气滤清器的滤芯是保持其性能的关键。当滤芯被灰尘和杂质堵塞时,空气的流通阻力会增大,导致进入发动机的空气量减少,进而影响发动机的燃烧效率和动力输出。长期使用堵塞的滤芯,还会使发动机内部的积碳增多,进一步降低发动机的性能和可靠性。因此,车主应养成定期检查和更换空气滤清器滤芯的习惯,确保发动机始终能获得充足、洁净的空气。更换滤芯的操作相对简单,大多数车型的空气滤清器位于发动机舱内,打开空气滤清器的外壳,即可取出旧滤芯并更换新滤芯。在更换过程中,要注意选择适配车型的优质滤芯,以保证过滤效果和发动机的正常运行。

电瓶:汽车的 “充电宝”

电瓶,作为汽车电气系统的关键部件,就如同汽车的 “充电宝”,承担着为全车电路供电以及启动发动机的重任。它不仅是车辆启动时的能量源泉,更是在发动机不工作或发电量不足时,确保车辆各种电器设备正常运行的重要保障。

在发动机启动瞬间,起动机需要强大的电流来带动发动机运转,这个时候电瓶就会释放出储存的电能,为起动机提供所需的强大电流,使发动机能够顺利启动。当发动机启动后进入正常运转状态,发电机开始工作,除了为车辆的各种电器设备供电外,还会为电瓶充电,将电能转化为化学能储存起来,以备后续使用。在发电机过载或者发电量不足的情况下,比如车辆同时开启了多个大功率电器设备时,电瓶会协助发电机向用电设备供电,确保车辆的电气系统稳定运行。

家用汽车常用的电瓶电压一般为 12V,这是由汽车电气系统的设计和需求所决定的。12V 的电压能够满足大多数汽车电器设备的正常工作需求,同时也在安全性和成本之间达到了较好的平衡。不过,电瓶的实际电压会随着充电和放电状态的变化而有所波动。在车辆熄火状态下,电瓶处于满电状态时,其电压通常会略高于 12V,大约在 12.5 - 12.8V 左右;而当电瓶电量逐渐耗尽时,电压会逐渐降低,当电压降至 11V 以下时,就可能会影响车辆的正常启动,此时需要及时对电瓶进行充电。

电瓶的日常保养维护至关重要。在日常使用中,要注意避免频繁启动车辆,因为每次启动发动机时,电瓶都需要提供强大的电流,频繁启动会使电瓶过度放电,缩短其使用寿命。此外,长时间停车时,应尽量避免使用车上的电器设备,如音响、车灯等,防止电瓶亏电。如果车辆长时间停放不用,建议每隔一段时间启动一次车辆,让发动机运转一段时间,为电瓶充电,或者直接将电瓶负极断开,以减少电瓶的自放电。同时,定期检查电瓶的外观,查看是否有漏液、鼓包等异常情况,若发现问题应及时更换电瓶,确保行车安全。

排气系统:汽车的 “排气筒”

排气系统,就如同汽车的 “排气筒”,主要负责排出发动机气缸内燃烧后产生的废气。当发动机完成做功行程后,燃烧产生的废气需要及时排出气缸,以便为下一次进气和燃烧腾出空间,排气系统在这个过程中扮演着至关重要的角色。

汽车排气系统一般由排气歧管、排气管、催化转换器、排气温度传感器、消声器和排气尾管等组成。发动机气缸中的废气首先由排气门排出,经各缸排气歧管汇至排气总管。在这个过程中,排气歧管的设计至关重要,它需要将各缸的废气有效地汇集起来,同时要尽量减少排气阻力,确保废气能够顺畅地排出。为了防止各缸排气相互干扰和排气回流现象,最大限度地利用惯性排气,排气歧管通常做得尽可能长,且各缸的歧管相互独立,长度相同。

废气从排气歧管出来后,会进入排气管。排气管有三段,中间装有催化转化器和消声器。催化转化器是排气系统中非常重要的一个部件,它的主要作用是净化尾气,将废气中未完全燃烧的有害物质,如一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等,通过化学反应转化为无害物质,从而减少对环境的污染 。而消声器则安装在排气系统的中部或者后部位置,它内部有一系列隔板、腔室、孔管和管道,利用声波反射互相干扰抵消的现象,使声能逐渐消弱,用以隔离和衰减排气门每次打开时产生的脉动压力,降低排气噪声。

最后,经过净化和消声处理后的废气,会从排气尾管排出车外。排气尾管是排气系统的最后一段管子,它将废气引出车外,有些车型采用单排气尾管,而一些 V 型发动机或大排量发动机则采用双排气尾管。

需要特别注意的是,在发动机工作时,排气系统的温度非常高。一般来说,汽油发动机正常工作时,排气温度可以达到 500 - 900 摄氏度,柴油发动机的排气温度相对更高,可能在 600 - 1000 摄氏度之间。所以,在车辆刚刚熄火后,千万不要触碰排气系统,以免被烫伤。同时,过高的排气温度也会对排气系统部件的寿命产生影响,因此定期检查排气系统是否有变形、损坏或漏气等情况是很有必要的。如果发现排气系统出现异常,如排气声音变大、尾气颜色异常等,应及时进行检修,以确保排气系统的正常工作和车辆的性能。

节气门:发动机的 “呼吸调节器”

节气门,作为发动机进气系统的关键部件,堪称发动机的 “呼吸调节器”,其主要作用是控制发动机的进气量。简单来说,它就像是发动机的 “咽喉”,通过调节自身的开度,精确控制进入发动机的空气量,进而决定了发动机的动力输出和油门大小。

当我们踩下油门踏板时,这个动作会通过一系列的机械或电子装置传递给节气门。在传统的机械式节气门中,油门踏板与节气门通过拉索或拉杆直接相连,踩下油门踏板时,拉索或拉杆会带动节气门的阀片转动,使其开度增大,更多的空气便能进入发动机。而在如今广泛应用的电子节气门系统中,油门踏板上安装有位移传感器,当驾驶员踩下油门踏板时,传感器会将踏板位置信息转化为电信号,传输给汽车的电子控制单元(ECU)。ECU 会根据这个信号以及其他传感器(如空气流量传感器、发动机转速传感器等)传来的数据,进行综合分析和计算,然后发出指令控制伺服电动机,由伺服电动机驱动节气门执行机构,精确调节节气门的开度。

节气门开度的变化直接影响着发动机的进气量。当节气门开度增大时,进入发动机的空气量增多,此时 ECU 会根据空气流量传感器反馈的信息,控制喷油系统相应地增加喷油量,使更多的空气与燃油混合形成可燃混合气,进入发动机气缸进行燃烧做功,从而提高发动机的转速和输出功率,汽车也就获得了更强劲的动力,加速行驶。反之,当节气门开度减小时,进入发动机的空气量减少,喷油量也会随之减少,发动机的转速和功率降低,汽车的行驶速度也会相应减慢。

节气门的工作状态对发动机的性能有着至关重要的影响。如果节气门出现故障,比如节气门积碳严重,导致阀片卡滞,无法正常开启和关闭,就会影响发动机的进气量,进而使发动机出现怠速不稳、加速无力、油耗增加等问题。因此,定期对节气门进行检查和清洁是非常必要的,一般建议每 2 - 3 万公里对节气门进行一次清洁,以确保其始终保持良好的工作状态,让发动机能够顺畅地 “呼吸”,为汽车提供稳定、高效的动力。

水箱补液罐:发动机的 “退烧药”

水箱补液罐,作为发动机冷却系统的重要组成部分,犹如发动机的 “退烧药”,主要负责补充冷却液,并承载高温沸腾后溢出主水箱的冷却液。它在维持发动机正常工作温度方面起着关键作用。

在汽车发动机运行过程中,冷却液会不断吸收发动机产生的热量,从而使发动机保持在适宜的工作温度范围内。当冷却液温度升高,体积膨胀时,部分冷却液会通过水箱盖上的溢流阀进入水箱补液罐;而当冷却液温度降低,体积收缩时,补液罐中的冷却液又会被吸回到主水箱中,以维持冷却系统内冷却液的总量稳定。这种冷却液的循环流动,有效地帮助发动机散热,防止发动机因过热而损坏。

水箱补液罐通常是一个半透明的塑料容器,上面标有 “Coolant”(冷却液)等标识,方便车主识别。罐身上还设有两条刻度线,分别标记为 “MIN”(最低液位)和 “MAX”(最高液位),用于检查冷却液液面高度。在车辆冷态时,正常情况下冷却液液位应位于这两条刻度线之间。如果液位低于 “MIN” 刻度线,就说明冷却液不足,需要及时补充。此时,应添加与车辆原有冷却液相同规格和型号的产品,避免不同类型的冷却液混合使用,因为不同冷却液的化学成分可能不同,混合后可能会发生化学反应,影响冷却效果,甚至损坏冷却系统。

冷却液液位过低会对发动机产生严重影响。当冷却液不足时,发动机的散热能力会大幅下降,导致发动机温度迅速升高。过高的温度会使发动机零部件膨胀变形,加剧磨损,甚至可能引发拉缸、抱轴等严重故障,使发动机无法正常工作,维修成本也会大幅增加。因此,定期检查水箱补液罐的液位,确保冷却液充足,是保障发动机正常运行的重要措施之一。

继电器盒:汽车的 “总开关”

继电器盒,堪称汽车的 “总开关”,在汽车的电气系统中扮演着至关重要的角色。它就像是汽车电气系统的 “大脑”,负责控制各个电器设备的开关,确保整个电气系统的稳定运行。

继电器盒内集成了多个继电器和保险丝。继电器的工作原理基于电磁感应,当线圈通电时,会产生磁场,吸引衔铁动作,从而使触点闭合或断开,实现电路的通断控制。简单来说,继电器就像是一个用小电流控制大电流的开关,通过它可以用较小的电流来控制诸如起动机、大灯、空调等大功率设备的工作,避免这些大功率设备直接连接到控制开关上,防止控制开关因电流过大而损坏,同时也提高了电路的安全性和可靠性。

保险丝则是电路的保护装置,当电路中出现过载或短路等故障,导致电流过大时,保险丝会迅速熔断,切断电路,从而保护其他电气设备免受损坏。例如,当大灯的电路出现短路时,保险丝会立即熔断,防止过大的电流烧毁大灯以及相关的线路和控制模块,避免引发更严重的电气故障甚至火灾。

继电器盒控制着汽车众多电气系统的通断。在启动电路中,继电器盒中的启动继电器负责控制起动机的工作,当我们转动钥匙启动车辆时,启动继电器会接收到信号,闭合触点,将电瓶的电能传输给起动机,使起动机带动发动机运转,实现车辆的启动。在照明电路方面,大灯继电器控制着大灯的亮灭,当我们打开大灯开关时,信号传输到大灯继电器,继电器动作,接通大灯电路,大灯亮起。此外,喇叭电路、空调电路、雨刮器电路等也都在继电器盒的统一控制之下,通过不同的继电器来实现各个电气设备的正常工作和精准控制。

可以说,继电器盒就像一个交通枢纽的指挥官,有条不紊地指挥着汽车电气系统中各个 “交通要道” 的通断,确保电气系统的安全、稳定运行,是汽车正常行驶不可或缺的关键部件。

制动助力泵:刹车的 “得力助手”

制动助力泵,作为汽车制动系统中的关键部件,堪称刹车的 “得力助手”,在驾驶员的制动操作与刹车制动系统的实际工作之间,扮演着至关重要的桥梁角色。

当驾驶员踩下制动踏板时,制动助力泵开始发挥作用。它通过控制进入助力泵的真空,使膜片产生运动。膜片上的推杆与制动踏板通过联运装置相连,能够辅助驾驶员更容易地踩下并推动制动踏板,从而放大了驾驶员施加在踏板上的力量。简单来说,制动助力泵就像是一个力量放大器,让驾驶员能够以较小的力量,实现更有效的刹车制动,大大减轻了驾驶员的操作负担,同时也提高了刹车的灵敏度和可靠性。

在发动机正常运转时,制动助力泵利用发动机进气道产生的负压,将助力泵内部的空气抽出,使助力泵内部形成负压环境。当驾驶员踩下刹车踏板时,在负压的作用下,膜片会被拉向制动总泵一端,进而带动制动总泵的推杆,将驾驶员的踩踏力进一步放大,推动制动液在制动管路中流动,使刹车片与刹车盘紧密贴合,产生摩擦力,实现车辆的制动。

一旦车辆断电,发动机停止运转,制动助力泵也会随之停止工作。这是因为制动助力泵的工作依赖于发动机运转产生的真空吸力。当断电后,没有了进气真空度,也就失去了助力的来源。此时,驾驶员踩刹车时会感觉刹车踏板变得异常沉重,这就是我们常说的刹车变硬。这是因为没有了制动助力泵的辅助,驾驶员需要直接依靠自身的力量来推动制动系统工作,而这种力量往往比有助力时要大得多,所以刹车踏板会感觉很难踩动。因此,在车辆行驶过程中,要时刻关注刹车系统的工作状态,一旦发现刹车有异常,如刹车变硬、制动距离变长等,应及时检查制动助力泵等相关部件,确保行车安全。

油门拉线:加速的 “传导器”

油门拉线,作为连接油门踏板和发动机油门的关键部件,堪称加速的 “传导器”,在汽车的动力控制中扮演着不可或缺的角色。其主要作用是将驾驶员踩下油门踏板的动作,精准地传递给发动机油门,进而控制发动机的转速,实现车辆的加速或减速。

在传统的拉线油门系统中,油门拉线通常是一根细长且具有一定柔韧性的钢丝。当驾驶员踩下油门踏板时,踏板的运动通过机械结构带动油门拉线,使其产生相应的位移。这种位移直接传递到发动机节气门处,拉动节气门上开合度小的部分,改变节气门的开度,从而控制进入发动机的空气量。同时,发动机的燃油喷射系统会根据进气量的变化,相应地调整喷油量,使更多的空气与燃油混合形成可燃混合气,进入发动机气缸进行燃烧做功,发动机转速随之增加,车辆速度也就跟着变快。例如,当我们在高速公路上想要超车时,深踩油门踏板,油门拉线会迅速拉动节气门,使其开度增大,更多的空气和燃油进入发动机,发动机输出更大的动力,车辆便能快速加速,实现轻松超车。

油门拉线的寿命并非一成不变,而是受到多种因素的综合影响。一般来说,正常情况下油门拉线的使用寿命在 3 - 5 年左右,但如果车辆经常在恶劣路况下行驶,如频繁经过崎岖山路、坑洼路面等,油门拉线受到的颠簸和震动会加剧,其寿命可能会缩短至 2 - 3 年。驾驶习惯也对油门拉线的寿命有着重要影响,喜欢快速加速和急刹车的驾驶员,会使油门拉线频繁承受较大的拉力,加速其磨损,而驾驶习惯较为平稳的驾驶员,油门拉线的使用寿命则相对更长。此外,环境因素也不容忽视,若车辆经常在尘土飞扬、潮湿多雨的环境中行驶,油门拉线更容易生锈、腐蚀,从而影响其性能和寿命。

当油门拉线出现故障时,会有一些明显的表现。比如,驾驶员会感觉油门踏板变得沉重,踩下去时需要比平时更大的力气,这可能是由于油门拉线内部的钢丝生锈、卡滞,导致运动不顺畅;或者油门踏板行程变长或变短,原本正常的踩踏行程发生了改变,这也暗示着油门拉线可能出现了拉伸、变形等问题;还有可能出现油门踏板无法控制发动机转速的情况,踩下油门踏板后,发动机转速没有相应的变化,或者发动机转速不稳定,忽高忽低,这些都是油门拉线需要更换的信号。一旦发现这些异常情况,应及时检查和更换油门拉线,以确保车辆的正常行驶和驾驶安全。

制动液储液罐:刹车的 “能量源”

制动液储液罐,作为汽车制动系统的关键部件,堪称刹车的 “能量源”,在保障车辆制动安全方面发挥着不可或缺的作用。它的主要功能是储存制动液,为整个制动系统提供稳定的制动液供应。

当驾驶员踩下刹车踏板时,踏板的力通过制动总泵传递给制动液。由于液体具有不可压缩的特性,制动液会将这股力均匀地传递到各个车轮的制动分泵上,推动制动分泵的活塞运动,进而使刹车片与刹车盘紧密贴合,产生摩擦力,实现车辆的减速或停止。可以说,制动液储液罐中的制动液就像是传递刹车力量的 “使者”,没有它,刹车系统就无法正常工作。

制动液储液罐一般位于发动机舱内,通常是一个带有刻度标识的透明或半透明塑料容器,方便车主检查制动液的液位。在正常情况下,制动液液位应保持在储液罐上标记的 “MIN”(最低液位)和 “MAX”(最高液位)之间。如果液位低于 “MIN” 刻度线,可能意味着制动系统存在泄漏,或者刹车片已经磨损到接近极限,需要及时检查和维修。因为制动液液位过低会导致制动系统无法产生足够的压力,从而影响刹车效果,增加行车安全风险。

制动液的质量和性能对制动系统的可靠性也至关重要。制动液具有吸湿性,在使用过程中会逐渐吸收空气中的水分。当制动液中的水分含量过高时,会导致其沸点降低。在频繁刹车或长时间制动的情况下,制动液温度升高,水分可能会汽化产生气泡,这些气泡会使制动系统出现 “气阻” 现象,导致刹车变软、制动距离变长,甚至出现制动失灵的危险情况。因此,为了确保制动系统的正常运行,需要定期更换制动液,一般建议每 2 - 3 年或行驶 4 - 6 万公里更换一次,具体更换周期可参考车辆使用手册。

在更换制动液时,应选择符合车辆制造商规定规格的制动液,不同型号和品牌的制动液不能混合使用,以免影响制动性能。同时,更换制动液的操作需要谨慎,最好由专业的维修人员进行,以确保制动系统中的空气被完全排出,保证刹车的灵敏性和可靠性。

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