在人類探索動力與機(jī)械的歷史長河中，發(fā)動機(jī)無疑是推動文明進(jìn)步的重要力量。從19世紀(jì)中葉內(nèi)燃機(jī)的誕生，到卡爾·本茨和梅賽德斯-奔馳創(chuàng)始人對汽車概念的革新，每一次技術(shù)的飛躍都深刻地改變了我們的生活方式。今天，我們將一同深入探究現(xiàn)代發(fā)動機(jī)的精密構(gòu)造，以N20發(fā)動機(jī)為例，揭示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理。
發(fā)動機(jī)的核心部件之一是發(fā)動機(jī)殼體，它由多個精密組件構(gòu)成，包括發(fā)動機(jī)缸體、曲軸箱、底板、氣缸蓋及其罩、油底殼等。發(fā)動機(jī)缸體采用高性能的壓鑄鋁合金AlSi9Cu3打造，這種材料不僅具備出色的強(qiáng)度和耐腐蝕性，還能有效減輕整體重量。寶馬首次應(yīng)用的電弧絲噴涂LDS涂層工藝，進(jìn)一步優(yōu)化了氣缸的工作表面特性，提高了發(fā)動機(jī)的耐用性和效率。
氣缸蓋罩是發(fā)動機(jī)殼體的關(guān)鍵組件之一，它集成了曲軸箱通風(fēng)的所有必要部件和泄漏通道。在渦輪增壓發(fā)動機(jī)中，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)被分為兩部分，以適應(yīng)發(fā)動機(jī)在不同工作模式下的需求。通過調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)能夠維持約38mbar的真空壓力，有效防止曲軸箱內(nèi)產(chǎn)生過大的真空或壓力。同時，泄漏氣體經(jīng)過簧片分離器分離機(jī)油后，被凈化并重新引入進(jìn)氣系統(tǒng)，這一過程確保了發(fā)動機(jī)的高效運(yùn)行。
N20發(fā)動機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)同樣展現(xiàn)了現(xiàn)代工程技術(shù)的精湛技藝。曲軸采用C38modBY材料鍛造而成，行程為89.6mm，并配備了四個平衡重塊，總質(zhì)量達(dá)到13.9kg。曲軸的五點支撐設(shè)計和中央止推軸承，確保了其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性和可靠性。無鉛雙材料軸承的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了曲軸軸承的耐用性和潤滑性能。
活塞組件方面，N20發(fā)動機(jī)采用了FM公司的封閉式活塞，活塞直徑為84mm。活塞環(huán)的設(shè)計兼顧了密封性和耐磨性，其中第一個活塞環(huán)為氮化鋼矩形環(huán)，第二個為鼻形錐面環(huán)，刮油環(huán)則采用了帶彈簧的鋼帶環(huán)（MF系統(tǒng)）。這種設(shè)計不僅提高了發(fā)動機(jī)的燃燒效率，還有效減少了機(jī)油的消耗。
配氣系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)性能的關(guān)鍵所在。N20發(fā)動機(jī)的凸輪軸傳動裝置采用了經(jīng)過驗證的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過平衡軸驅(qū)動機(jī)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)。為了確保平衡軸與曲軸的正確位置關(guān)系，次級鏈條傳動機(jī)構(gòu)配備了鏈條張緊器。進(jìn)氣側(cè)滾子式氣門壓桿和中間推桿采用了不同等級的鋼板制成，以精確控制氣門的開啟和關(guān)閉時機(jī)。凸輪軸部件的密封設(shè)計也確保了發(fā)動機(jī)的技術(shù)潔凈度和運(yùn)行效率。
平衡軸單元是N20發(fā)動機(jī)的另一大亮點。它通過齒形鏈由曲軸驅(qū)動，有效減少了發(fā)動機(jī)的振動和噪音。為了確保平衡軸與曲軸的正確位置關(guān)系，在裝配過程中需要使用定位心軸進(jìn)行固定。同時，平衡軸室內(nèi)的機(jī)油量也得到了精確控制，以避免過多機(jī)油被帶出并影響發(fā)動機(jī)的性能。
N20發(fā)動機(jī)以其精密的構(gòu)造和先進(jìn)的技術(shù)，展現(xiàn)了現(xiàn)代發(fā)動機(jī)工業(yè)的卓越成就。從發(fā)動機(jī)殼體到曲柄連桿機(jī)構(gòu)，再到配氣系統(tǒng)和平衡軸單元，每一個細(xì)節(jié)都凝聚著工程師們的智慧和努力。正是這些技術(shù)創(chuàng)新和精湛工藝，讓發(fā)動機(jī)成為了推動人類文明不斷前進(jìn)的重要力量。
