【汽车】三项发动机技术解读

  据汽车之家报道：发动机作为汽车的“心脏”，它的本职工作当然是为车辆提供高效的动力输出，和现在慢慢的被关注的燃油经济性表现。然而多年来，引擎设计师们在想尽办法如何让发动机的工作效率更加高同时，为使用它的消费者们考虑的更加周到，那就是怎么样才可以逐步提升稳定性和舒适性。接下来，我们就向您介绍这其中已被大范围的应用并已得到良好效果的三项技术。

  我们知道，发动机正时皮带的最大的作用是驱动发动机的配气机构，使引擎进、排气门在适当的时候开启或关闭，以保证发动机汽缸能战场地吸气和排气。在有些车型上，像大众捷达（电喷）、桑塔纳2000、宝来、奥迪等，正时皮带还同时肩负着驱动水泵的任务。

  随着造车技术水平和工业发展的慢慢的提升，部分发动机的正时皮带已被发动机链条所替代，与传统的皮带驱动相比，链条驱动方式的传动可靠、耐久性好并且还可节约空间，总系统由齿轮、链条和涨紧装置等部件组成，其中液压涨紧器可自动调节涨紧力，使链条涨力始终如一，并且终身免维护，这就使其与发动机同寿命，不但安全、可靠性得到了一定提升，还将引擎的使用、维护成本降低了不少，可谓一举两得。

  对所有发动机来说，正时皮带是绝对不可以发生跳齿或断裂的，如果若发生跳齿现象，发动机则异常工作，便会出现怠速不稳、加速不良或打不着车等现象；而如果正时皮带断裂的话，发动机就会立刻熄火，多气门发动机还会导致活塞将顶气门顶弯，严重的更会损坏发动机整体。

  橡胶材质的正时皮带随着发动机上班时间增加，皮带以及其它附件，如张紧轮、张紧器和水泵等都可能会发生磨损或老化。因此，凡是装有正时皮带的发动机，厂家都会有严格要求，在规定的周期内定期更换正时皮带及附件。而由强度较大的钢材所制成正时链条则可将这一问题迎刃而解，众所周知，金属的强度要远大于橡胶，这就使得其变形程度也随之大幅度的降低，跳齿和断裂现象的发生几率也是微乎其微。

  对于像发动机这种精密仪器来说，每个机械组成部分都有着严格的技术和工艺指标，这就使得在整个装配过程中，对操作质量的要求很高。正时链条作为汽车核心部位中不可或缺的组成部分，当然同样具有一定的装配难度，某些发动机上的正时链条会有几个明显的标志，以用来保证精确度的同时降低一些安装难度。

  我们再来从几个维度看一看正时链条与老式皮带相比他们都具有哪些优缺点：首先，对于厂家来说生产正时链条的成本要明显高于正时皮带，并且由于链条都是终身免维护的，因而厂家这部分的后期效益也会随之降低，另外，正时链条相比皮带还会对发动机动力性产生一定影响。我们再从消费者角度考虑，由于正时皮带常规使用的寿命的限制，用户的后续养车成本会随之增加，而正时链条的寿命与发动机相同，因此无需来更换，当然也就无需支付相关费用。

  最后再来对比一下两种材质、结构正时系统的优缺点：正时皮带噪音小、传动阻力小、传动惯性也小，可提升发动机的动力性及加速性能，并且容易更换。但不足之处在于易老化，故障率高，车主的使用成本相比来说较高。而正时链条的的优点则正是常规使用的寿命长、故障率较低且不易发生由于正时传动故障导致汽车抛锚，但其同样不可避免的存在一些缺点，如链条转动噪音大、传动阻力大、传动惯性也大，从一定角度来说增加了油耗，性能也有所降低。虽然两种材质的正式结构都相互存有一些优势和不足，但就当下发展的新趋势来说，正时链条将会被运用在更多发动机上，相信随设计人员对该部分的一直在改进，使用者的用车成本也将会慢慢的低。

  在一些介绍高性能的车和跑车的时候，我们大家常常看到“干式油底壳”这样的字眼，仿佛干式油底壳逐渐成了高档车的一个重要标志，对于普通大众来说，干式油底壳离大家仿佛很远。但事实上真是如此吗？

  首先我们先了解一下什么是油底壳，汽车发动机里凡是有相互接触并且有相互运动的部件之间都需要润滑油，而贮存润滑油的地方就是油底壳，普通的发动机油底壳位于发动机的底部，是一个类似于盆型的大容器，下面有个孔，平时用放油螺栓密封，整个油底壳容积大约为3L多，上图白框内部分就是普通的湿式油底壳。

  油底壳的基本功能是存储机油并封闭曲轴箱，一般都会采用薄钢板冲压而成，其形状决定于发动机的总体布置和机油的容量。为了更够让油底壳内的机油更好散热，有些发动机采用了铝合金铸造材质的油底壳，并且底部还铸有相应的散热片。为了能够更好的保证在发动机纵向倾斜时机油泵能正常吸到机油，油底壳后部一般做得较深。另外，内部还设有挡油板，防止汽车行驶时油面波动过大，有的放油塞是带有磁性的，能吸集机油中的金属屑，以减少发动机零件磨损。

  现今，大多数汽车所装配的都是湿式油底壳。之所以叫湿式油底壳，是因为发动机曲轴、曲拐和连杆大头在曲轴每旋转一周都会浸入油底壳润滑油内一次，以达到润滑作用，同时由于曲轴的高速运转，曲拐每次高速浸入油池内都会激起一定的油花和油雾，对曲轴和轴瓦进行润滑，被称之为“飞溅润滑”。这就对润滑油的液面高度提出了一定的要求，如果太低，曲轴、曲拐和连杆大头则不能浸入润滑油内，导致缺少润滑；如果润滑油液面太高又会导致轴承整个浸入，使曲轴的旋转阻力增大，最后导致发动机性能直线下降，同时润滑油容易进入气缸燃烧室内，导致发动机烧机油，火花塞积炭等问题。

  然而，湿式油底壳存有一个比较大的问题，就是当车辆在极限行驶状态下时，例如高速过弯或者极限越野中，发动机里面的润滑油由于离心力或者重力而聚集于发动机油底壳的一个局部，导致部分曲拐不能浸入油内，润滑不良而使发动机损坏。

  面对如此严重的问题，一些设计者找到了处理方法，那就是干脆取消在发动机底部安装容器，而是在外部独立安装一个机油箱，采用机油泵对曲轴和连杆系统来进行压力润滑，这是所谓的干式油底壳。其实这项技术在湿式油底壳中也有应用，配气机构中的凸轮轴润滑采用的就是这种压力润滑。干式油底壳虽然解决了机油窜动问题，但却同时存在着另一个问题，那就是需要额外的动力来驱动机油泵，尽管湿式油底壳也需要机油泵，但相比起来动力相差很大，驱动机油泵的动力来自发动机，对于大排量高性能发动机来说这点动力损失并不算得上什么，但是对那些排量在2.0L以下的引擎来说其所占比例就变得不容忽视了。另外，由于干式油底壳的储油箱是独立的，并不是位于发动机最底部，这就使得引擎重心得到降低，从而将车辆的整体操控性得到某些特定的程度提升。

  由于干式油底壳需要额外部件，同时润滑油路内是高压的，导致其制造、使用成本相比湿式油底壳增高了很多，同时结构也更为复杂了，但可靠性却会相应会降低，如果出现问题维修成本也会升高。

  总之，无论是湿式油底壳还是干式油底壳的设计，都是有它的不足之处的，这如矛盾的双方是时刻存在的。关键还是看驾驶者的诉求是什么，来决定那类油底壳的设计更符合市场。同时，也正是因为干式油底壳的这这种特殊之处，决定了它只会出现在少量的超级车型中。