第一章汽车发动机的工作原理及总体构造1

1、汽车构造汽车构造 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 发动机是汽车的发动机是汽车的动力源动力源。迄今为止除为数不。迄今为止除为数不 多的电动汽车外，汽车发动机都是热能动力装置，多的电动汽车外，汽车发动机都是热能动力装置， 或简称热机。在热机中借助工质的状态变化将燃或简称热机。在热机中借助工质的状态变化将燃 料燃烧产生的热能转变为机械能。料燃烧产生的热能转变为机械能。 热机有热机有内燃机内燃机和和外燃机外燃机两种。直接以燃料燃两种。直接以燃料燃 烧所生成的燃烧产物为工质的热机为内燃机，反烧所生成的燃烧产物为工质的热机为内燃机，反 之则为外燃机。内燃机包括活

2、塞式内燃机和燃气之则为外燃机。内燃机包括活塞式内燃机和燃气 轮机。外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机等。轮机。外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机等。 内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、内燃机与外燃机相比，具有结构紧凑、体积小、 质量轻和容易起动等许多优点。因此，质量轻和容易起动等许多优点。因此，内燃机内燃机尤尤 其是活塞式内燃机被极其广泛地用作汽车动力。其是活塞式内燃机被极其广泛地用作汽车动力。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1.1 汽车发动机的类型 1.按活塞运动方式分：往复活塞式和旋转活塞式 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造

3、汽车发动机的工作原理及总体构造 2.按所用燃料分：汽油机、柴油机和气体燃料发 动机 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 3.按冷却方式分：水冷式和风冷式 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 4. 按工作循环分：四冲程式和二冲程式 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 5.按气缸数目分：单缸发动机和多缸发动机 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 6. 按气缸排列方式分：单列式和双列式。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机

4、的工作原理及总体构造 7.按进气状态分：增压和非增压 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 目前，应用最广、数量最多的汽车发动机 为水冷、四冲程往复活塞式内燃机，其中汽油机汽油机 用于轿车和轻型客、货车上，而大客车和中、重 型货车发动机多为柴油机柴油机。少数轿车和轻型客、 货车发动机也有用柴油机的。以风冷或二冲程活 塞式内燃机为动力的汽车为数不多。特别是从20 世纪80年代起，在世界范围内，就不再有以二冲 程活塞式内燃机为动力的轿车了。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1.2 往复活塞式内燃机的基本结构及基本术语

5、 一、基本结构 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1.1.工作循环工作循环 10.10.负荷率负荷率 6.6.燃烧室容积燃烧室容积 2.2.上、上、下止点下止点 3.3.活塞行程活塞行程 4.4.气缸工作容积气缸工作容积 5.5.内燃机排量内燃机排量 7.7.气缸总容积气缸总容积 8.8.压缩比压缩比 9.9.工况工况 二、基本术语二、基本术语 11.11.曲柄半径曲柄半径 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1. 1. 工作循环工作循环 每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气四每一个工作循环包括进气、压缩、作

6、功和排气四 个过程，即个过程，即由进气、压缩、做功、排气由进气、压缩、做功、排气4 4个过程组个过程组 成的循环称为发动机的工作循环成的循环称为发动机的工作循环。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 2.2.上、下止点上、下止点 活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活 塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 3.3.活塞行程：上、下止点之间的距离。一般用活塞行程：上、下止点之间的距离。一般用s s表示。表示。 对

7、应一个活塞行程，曲轴旋转对应一个活塞行程，曲轴旋转180180。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 4.4.曲柄半径曲柄半径 曲轴旋转中心到曲曲轴旋转中心到曲 柄销中心之间的距柄销中心之间的距 离称为曲柄半径，离称为曲柄半径， 一般用一般用r r表示。通常表示。通常 活塞行程为曲柄半活塞行程为曲柄半 径的两倍，即径的两倍，即s=2rs=2r 。 曲柄半径曲柄半径 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 5.5.气缸工作容积气缸工作容积 上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸

8、工作容积。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 6.6.内燃机排量内燃机排量 内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 7.7.燃烧室容积燃烧室容积 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面 以下所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容以下所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容 积，也叫压缩容积。积，也叫压缩容积。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构

9、造 8.8.气缸总容积气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 9.9.压缩比压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 。 压压 缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内 的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内 的气体压力和温度就越高。的气体压力和温度就越高。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动

10、机的工作原理及总体构造 10.10.工况工况 内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，内燃机在某一时刻的运行状况简称工况， 以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。 曲轴转速即为内燃机转速。曲轴转速即为内燃机转速。 11.11.负荷率负荷率 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相内燃机在某一转速下发出的有效功率与相 同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负 荷率，以百分数表示。负荷率通常简称荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷负荷。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造

11、 1.3 1.3 往复活塞式内燃机工作原理往复活塞式内燃机工作原理 一、一、四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理 n发动机把热能转换成机械能首先必须进气，把可燃混发动机把热能转换成机械能首先必须进气，把可燃混 合气合气( (或新鲜空气或新鲜空气) )引入气缸；然后将进入气缸的可燃混合引入气缸；然后将进入气缸的可燃混合 气气( (或新鲜空气或新鲜空气) )压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气( (或或 将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃) )；可燃混合；可燃混合 气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后排出气

12、着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后排出 燃烧后的废气。即燃烧后的废气。即进气、压缩、作功、排气进气、压缩、作功、排气四个过程。把四个过程。把 这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断地这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断地 重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。 n把完成一个工作循环，曲轴转两圈把完成一个工作循环，曲轴转两圈(720(720) )，活塞上下往，活塞上下往 复运动四次的发动机，称为复运动四次的发动机，称为四冲程发动机四冲程发动机。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及

13、总体构造 1.1.进气行程进气行程 活塞在曲轴的带动下活塞在曲轴的带动下 由上止点移至下止点由上止点移至下止点。此。此 时时排气门关闭，进气门开排气门关闭，进气门开 启。启。在活塞移动过程中，在活塞移动过程中， 气缸容积逐渐增大，气缸气缸容积逐渐增大，气缸 内形成一定的真空度。空内形成一定的真空度。空 气和汽油的混合物通过进气和汽油的混合物通过进 气门被吸入气缸，并在气气门被吸入气缸，并在气 缸内进一步混合形成可燃缸内进一步混合形成可燃 混合气。混合气。 上止点上止点 下止点下止点 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 2.2.压缩行程压缩行程 进气行程结

14、束后，进气行程结束后， 曲轴继续带动活塞曲轴继续带动活塞由由 下止点移至上止点下止点移至上止点。 这时，这时，进、排气门均进、排气门均 关闭关闭。随着活塞移动，。随着活塞移动， 气缸容积不断减小，气缸容积不断减小， 气缸内的混合气被压气缸内的混合气被压 缩，其压力和温度同缩，其压力和温度同 时升高。时升高。 上止点上止点 下止点下止点 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 3.3.作功行程作功行程 压缩行程结束时，安装压缩行程结束时，安装 在气缸盖上的火花塞产生电在气缸盖上的火花塞产生电 火花，将气缸内的可燃混合火花，将气缸内的可燃混合 气点燃，火焰迅速传

15、遍整个气点燃，火焰迅速传遍整个 燃烧室，同时放出大量的热燃烧室，同时放出大量的热 能。燃烧气体的体积急剧膨能。燃烧气体的体积急剧膨 胀，压力和温度迅速升高。胀，压力和温度迅速升高。 在气体压力的作用下，活塞在气体压力的作用下，活塞 由由上止点移至下止点上止点移至下止点，并通，并通 过连杆推动曲轴旋转作功。过连杆推动曲轴旋转作功。 这时，这时，进、排气门仍旧关闭进、排气门仍旧关闭。 上止点上止点 下止点下止点 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 4.4.排气行程排气行程 排气行程开始，排排气行程开始，排 气门开启，进气门仍然关气门开启，进气门仍然关 闭闭，

16、曲轴通过连杆带动活，曲轴通过连杆带动活 塞塞由下止点移至上止点由下止点移至上止点， 此时膨胀过后的燃烧气体此时膨胀过后的燃烧气体 ( (或称废气或称废气) )在其自身剩余在其自身剩余 压力和在活塞的推动下，压力和在活塞的推动下， 经排气门排出气缸之外。经排气门排出气缸之外。 当活塞到达上止点时，当活塞到达上止点时，排排 气行程结束，排气门关闭。气行程结束，排气门关闭。 上止点上止点 下止点下止点 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 工作过程运动情况及气缸内温度与压力的变化情况工作

17、过程运动情况及气缸内温度与压力的变化情况 （压力单位：（压力单位：mpampa ） 活塞行活塞行 程程 活塞运动活塞运动 气门开闭情气门开闭情 况况 气缸压力气缸压力气缸温度气缸温度备注备注 进气进气向下运动向下运动 进进气门开气门开 排气门关排气门关 0.0750.0750.090.09 ( (终了终了) ) 370k370k400k 400k ( (终了终了) ) 可燃混合可燃混合 气气 压缩压缩向上运动向上运动 进进气门关气门关 排气门关排气门关 0.60.61.2 1.2 ( (终了终了) ) 600k600k700k700k ( (终了终了) ) 上止点火上止点火 花塞点火花塞点火

18、作功作功向下运动向下运动 进气门关进气门关 排气门关排气门关 最高压力最高压力3 35 5 0.30.30.50.5终了终了 最高最高220022002800k2800k 1300130016001600终了终了 排气排气向上运动向上运动 进进气门关气门关 排气门开排气门开 0.1050.1050.1250.125 ( (终了终了) ) 900k900k1200k1200k ( (终了终了) ) 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 二、二、 四冲程柴油机工作原理四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机的工作循环同样包括四冲程柴油机的工作循环同样包括进气、压进气

19、、压 缩、作功和排气缩、作功和排气等四个过程，在各个活塞行程中，等四个过程，在各个活塞行程中， 进、排气门的开闭和曲柄连杆机构的运动与汽油进、排气门的开闭和曲柄连杆机构的运动与汽油 机完全相同。机完全相同。只是由于柴油和汽油的使用性能不只是由于柴油和汽油的使用性能不 同，使柴油机和汽油机在同，使柴油机和汽油机在混合气形成方法及着火混合气形成方法及着火 方式上有着根本的差别。方式上有着根本的差别。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1.1.进气行程进气行程 在柴油机进气行程在柴油机进气行程 中，被吸入气缸的只是中，被吸入气缸的只是 纯净的空气。纯净的空气

20、。 2.2.压缩行程压缩行程 因为柴油机的压缩因为柴油机的压缩 比大，所以压缩行程终比大，所以压缩行程终 了时气体压力高。了时气体压力高。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 3.3.作功行程作功行程 在压缩行程结束时，在压缩行程结束时， 喷油泵将柴油泵入喷油器，喷油泵将柴油泵入喷油器， 并通过喷油器喷入燃烧室。并通过喷油器喷入燃烧室。 细微的油滴蒸发汽化，迅细微的油滴蒸发汽化，迅 速与空气混合形成可燃混速与空气混合形成可燃混 合气。由于气缸内的温度合气。由于气缸内的温度 远高于柴油的自燃点，因远高于柴油的自燃点，因 此柴油随即自行着火燃烧。此柴油随即自

21、行着火燃烧。 4.4.排气行程排气行程 排气行程开始，排气排气行程开始，排气 门开启，进气门仍然关闭，门开启，进气门仍然关闭， 燃烧后的废气排出气缸。燃烧后的废气排出气缸。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 工作过程运动情况及气缸内温度与压力的变化情况工作过程运动情况及气缸内温度与压力的变化情况 （压力单位：（压力单位：mpampa ） 活塞行程活塞行程活塞运动活塞运动 气门开闭情气门开闭情 况况 压力压力温度温度/k/k备注备注 进气行程进气行程向下运动向下运动 进气门开进气门开 排气门关排气门关 0.0790.0790.0930.093 ( (终了

22、终了) ) 300300370370 ( (终了终了) ) 纯空气纯空气 压缩行程压缩行程向上运动向上运动 进气门关进气门关 排气门关排气门关 3.53.54.54.5 ( (终了终了) ) 75075010001000 ( (终了终了) ) 上止点喷油上止点喷油 压燃压燃 作功行程作功行程向下运动向下运动 进气门关进气门关 排气门关排气门关 6 69 9（最高）（最高） 0.20.20.40.4（终了）（终了） 2000200025002500 1200120015001500 排气行程排气行程向上运动向上运动 进气门关进气门关 排气门开排气门开 0.1050.1050.1250.125 (

23、 (终了终了) ) 80080010001000 ( (终了终了) ) 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 三、三、二冲程汽油机工作原理二冲程汽油机工作原理 二冲程内燃机的工作循环是在两个活塞行二冲程内燃机的工作循环是在两个活塞行 程即程即曲轴旋转一周曲轴旋转一周的时间内完成的。在四冲程内的时间内完成的。在四冲程内 燃机中，常把排气过程和进气过程合称为换气过燃机中，常把排气过程和进气过程合称为换气过 程。在二冲程内燃机中换气过程是指废气从气缸程。在二冲程内燃机中换气过程是指废气从气缸 内被新气扫除并取代的过程。这两种内燃机工作内被新气扫除并取代的过程。这

24、两种内燃机工作 循环的循环的不同之处不同之处主要在于主要在于换气过程换气过程。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 四、四、 二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机工作原理 1 1第一行程第一行程活塞由下止点移至上止点。活塞由下止点移至上止点。 2 2第二行程第二行程活塞由上止点移至下止点。活塞由上止点移至下止点。 二冲程柴油机工作原理二冲程柴油机工作原理 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机

25、的工作原理及总体构造 1.四冲程汽油机和柴油机的共同点 1)1)每个工作循环曲轴转两转每个工作循环曲轴转两转(720(720) )每一行程曲轴转每一行程曲轴转 半转半转(180(180) )，进气行程是进气门开启，排气行程是，进气行程是进气门开启，排气行程是 排气门开启，其余两个行程进、排气门均关闭。排气门开启，其余两个行程进、排气门均关闭。 2)2)四个行程中，只有作功行程产生动力，其它三个行四个行程中，只有作功行程产生动力，其它三个行 程是辅助行程。程是辅助行程。 3)3)发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转 完成进气、压缩行程，着火后，

26、完成作功行程，依靠完成进气、压缩行程，着火后，完成作功行程，依靠 曲轴和飞轮贮存的能量便可自行完成以后的行程，以曲轴和飞轮贮存的能量便可自行完成以后的行程，以 后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。 五、汽油机与柴油机、四冲程与二冲程内燃机的比较五、汽油机与柴油机、四冲程与二冲程内燃机的比较 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 2 2、四冲程汽油机与柴油机的不同点、四冲程汽油机与柴油机的不同点 1)1)混合气形成方式不同混合气形成方式不同 汽油机的汽油和空气在气缸外混合，进气行程进入汽油机的汽油和空气在气缸外混合

27、，进气行程进入 气缸的是可燃混合气。气缸的是可燃混合气。 柴油机进气行程进入气缸的是纯空气，柴油是在作柴油机进气行程进入气缸的是纯空气，柴油是在作 功行程开始阶段喷入气缸，在气缸内与空气混合。功行程开始阶段喷入气缸，在气缸内与空气混合。 2)2)点火方式不同点火方式不同 汽油机用电火花点燃混合气。汽油机用电火花点燃混合气。 柴油机是用高压将柴油喷入气缸内，靠高温气体加热柴油机是用高压将柴油喷入气缸内，靠高温气体加热 自行着火燃烧，即着火方式不同。所以汽油机有点火系，自行着火燃烧，即着火方式不同。所以汽油机有点火系， 因而柴油机则无点火系。因而柴油机则无点火系。 第一章第一章 汽车发动机的工作原

28、理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 3.3.汽油发动机和柴油发动机的比较汽油发动机和柴油发动机的比较 1) 1) 汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易， 制造成本低。在轿车、轻型货车等应用广泛。制造成本低。在轿车、轻型货车等应用广泛。 2) 2) 柴油机的压缩比高，热效率高，燃油消耗率低，柴油机的压缩比高，热效率高，燃油消耗率低， 同时柴油价格较低，因此，柴油机的燃料经济性同时柴油价格较低，因此，柴油机的燃料经济性 能好，而且柴油机的排气污染少，排放性能较好。能好，而且柴油机的排气污染少，排放性能较好。 但缺点是转速低，质量大，噪声大，振动大，

29、制但缺点是转速低，质量大，噪声大，振动大，制 造和维修费用高。在货车上大量使用，也应用在造和维修费用高。在货车上大量使用，也应用在 一些轿车上。一些轿车上。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1.4 1.4 发动机的总体构造发动机的总体构造 汽油机由汽油机由一机组、两大机构一机组、两大机构和和五大系统五大系统 组成，即由组成，即由机体组、曲柄连杆机构、配气机机体组、曲柄连杆机构、配气机 构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系 和和起动系起动系组成；组成； 柴油机由柴油机由一机组、两大机构一机组、两大机构和和四大系统

30、四大系统 组成，即由组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料曲柄连杆机构、配气机构、燃料 供给系、润滑系、冷却系供给系、润滑系、冷却系和和起动系起动系组成，柴组成，柴 油机是压燃的，不需要点火系。油机是压燃的，不需要点火系。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1.1.曲柄连杆机构曲柄连杆机构 功用：将活塞的往复功用：将活塞的往复 直线运动转化为曲轴的直线运动转化为曲轴的 旋转运动对外输出动力旋转运动对外输出动力。 组成：主要由组成：主要由气缸体、气缸体、 气缸盖、油底壳、活塞、气

31、缸盖、油底壳、活塞、 连杆、曲轴和飞轮连杆、曲轴和飞轮等零等零 件组成。件组成。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 2.2.配气机构配气机构 n功用：根据发动机的工作循环和工作过程，定时开功用：根据发动机的工作循环和工作过程，定时开 启和关闭进气门和排气门。启和关闭进气门和排气门。 n组成：一般由组成：一般由气门、气门弹簧、凸轮轴、正时齿轮、气门、气门弹簧、凸轮轴、正时齿轮、 齿形皮带、摇臂、挺柱齿形皮带、摇臂、挺柱等组成。等组成。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 3.3.燃料供给系燃料供给系 n功用功用：按

32、照发动机每一气缸内所进行的工作循环或按照发动机每一气缸内所进行的工作循环或 发火次序的要求，定时将燃油和空气及时地供给气缸，发火次序的要求，定时将燃油和空气及时地供给气缸， 并将燃烧后的废气及时排除。并将燃烧后的废气及时排除。 n组成：主要由组成：主要由 油箱、油泵、油箱、油泵、 汽油滤清器、汽油滤清器、 喷油器、喷油泵、喷油器、喷油泵、 化油器、化油器、空气滤空气滤 清器、进排气管、清器、进排气管、 排气消音器排气消音器等组成。等组成。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 第一

33、章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 4.4.冷却系冷却系 n功用：将受热零件吸功用：将受热零件吸 收的部分热量及时散发收的部分热量及时散发 出去，保证发动机在最出去，保证发动机在最 适宜的温度状态下工作。适宜的温度状态下工作。 n水冷发动机的冷却系水冷发动机的冷却系 通常由通常由冷却水套、水泵、冷却水套、水泵、 风扇、水箱、节温器风扇、水箱、节温器等等 组成。组成。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 5.5.润滑系润滑系 n功用：向作相对运动的零功用：向作相对运动的零 件表面输送定量的清洁润滑件表面输送定量的清洁润滑

34、 油，以实现液体摩擦，油，以实现液体摩擦，减小减小 摩擦阻力，减轻机件的磨损，摩擦阻力，减轻机件的磨损， 同时还有冷却、清洁、密封、同时还有冷却、清洁、密封、 防腐防腐的作用。的作用。 n通常由通常由润滑油道、机油泵、润滑油道、机油泵、 机油滤清器和一些阀门机油滤清器和一些阀门等组等组 成。成。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 6.6.点火系点火系 n功用：是保证按规定功用：是保证按规定 时刻及时点燃气缸中被时刻及时点燃气缸中被 压缩的混合气。压缩的混合气。 n组成：通常由组成：通常由蓄电池、蓄电池、 发电机、分电器、点火发电机、分电器、点火 线圈、

35、点火开头和高压线圈、点火开头和高压 线线等组成。等组成。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 7.7.起动系起动系 n功用：用外力转动发功用：用外力转动发 动机的曲轴，使活塞作动机的曲轴，使活塞作 往复运动，气缸内的可往复运动，气缸内的可 燃混合气燃烧膨胀作功。燃混合气燃烧膨胀作功。 n主要由主要由起动机及其附起动机及其附 属装置属装置等组成。等组成。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 1.5 1.5 发动机的性能指标发动机的性能指标 一、动力性指标一、动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指动力性指标

36、是表征发动机作功能力大小的指 标，一般用发动机的标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速有效转矩、有效功率、转速 和和平均有效压力平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的等作为评价发动机动力性好坏的 指标。指标。 1.1.有效转矩有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，记发动机对外输出的转矩称为有效转矩，记 作作 t te e，单位为，单位为 n nm m 。有效转矩与曲轴角位移的。有效转矩与曲轴角位移的 乘积即为发动机对外输出的有效功。乘积即为发动机对外输出的有效功。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 2.2.有效功率有效功率 发动机在单位时间

37、对外输出的有效功称为有发动机在单位时间对外输出的有效功称为有 效功率，记作效功率，记作 p pe e 单位为单位为 kwkw。它等于有效转矩与。它等于有效转矩与 曲轴角速度的乘积。曲轴角速度的乘积。 式中：te有效转矩，nm； n曲轴转速，r/minr/min。 )( 9550 10 60 2 3 kw ntn tp e ee 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 3.3.发动机转速发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转 速，用速，用 n n 表示，单位为表示，单位为 r/min r/min 。发动机转速的。发

38、动机转速的 高低，关系到单位时间内作功次数的多少或发动高低，关系到单位时间内作功次数的多少或发动 机有效功率的大小，即发动机的有效功率随转速机有效功率的大小，即发动机的有效功率随转速 的不同而改变。的不同而改变。 4.4.平均有效压力单位平均有效压力单位 气缸工作容积发出的有效功称为平均有效气缸工作容积发出的有效功称为平均有效 压力，记作压力，记作 pmepme，单位为，单位为 mpampa 。显然，平均有效。显然，平均有效 压力越大，发动机的作功能力越强压力越大，发动机的作功能力越强。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 二、二、 经济性指标经济性指标

39、 发动机经济性指标包括有效热效率和有效发动机经济性指标包括有效热效率和有效 燃油消耗率等。燃油消耗率等。 1.1.有效热效率有效热效率 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百 分数称为有效热效率，记作分数称为有效热效率，记作 ee。显然，为获得。显然，为获得 一定数量的有效功所消耗的热量越少，有效热效一定数量的有效功所消耗的热量越少，有效热效 率越高，发动机的经济性越好。率越高，发动机的经济性越好。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 2.2.有效燃油消耗率有效燃油消耗率 发动机每输出发动机每输出 1kw 1kw 的有效

40、功所消耗的燃油量的有效功所消耗的燃油量 称为有效燃油消耗率，记作称为有效燃油消耗率，记作 bebe，单位为，单位为 g/ g/（kwkwh h）。）。 式中：b发动机在单位时间内的耗油量，kg/h； pe发动机的有效功率，kw。 显然，有效燃油消耗率越低，经济性越好。显然，有效燃油消耗率越低，经济性越好。 3 10 e e p b b 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 三、强化指标三、强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能 力的评价指标，一般包括力的评价指标，一般包括升功率升功率和和强化系数强化系数等

41、。等。 1.1.升功率升功率 发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的 有效功率称为升功率。升功率大，表明每升气缸工有效功率称为升功率。升功率大，表明每升气缸工 作容积发出的有效功率大，发动机的热负荷和机械作容积发出的有效功率大，发动机的热负荷和机械 负荷都高。负荷都高。 2.2.强化系数强化系数 平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化 系数。活塞平均速度是指发动机在标定转速下工作系数。活塞平均速度是指发动机在标定转速下工作 时，活塞往复运动速度的平均值。时，活塞往复运动速度的平均值。 第一章第一章 汽车发动机的

42、工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 四、紧凑性指标四、紧凑性指标 紧凑性指标是用来表征发动机总体结构紧紧凑性指标是用来表征发动机总体结构紧 凑程度的指标，通常用凑程度的指标，通常用比容积比容积和和比质量比质量衡量。衡量。 1.1.比容积比容积 发动机外廓体积与其标定功率的比值称为比发动机外廓体积与其标定功率的比值称为比 容积。容积。 2.2.比质量比质量 发动机的干质量与其标定功率的比值称为比发动机的干质量与其标定功率的比值称为比 质量。干质量是指未加注燃油、机油和冷却液的质量。干质量是指未加注燃油、机油和冷却液的 发动机质量。比容积和比质量越小，发动机结构发动机质量。比容积和比

43、质量越小，发动机结构 越紧凑。越紧凑。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 五、环境指标五、环境指标 环境指标用来评价发动机排气品质和噪声水平。环境指标用来评价发动机排气品质和噪声水平。 由于它关系到人类的健康及其赖以生存的环境，因由于它关系到人类的健康及其赖以生存的环境，因 此各国政府都制定出严格的控制法规，以期消减发此各国政府都制定出严格的控制法规，以期消减发 动机排气和噪声对环境的污染。动机排气和噪声对环境的污染。 六、可靠性指标六、可靠性指标 可靠性指标是表征发动机在规定的使用条件下，可靠性指标是表征发动机在规定的使用条件下， 正常持续工作能力的指标。可靠性有多种评价方法，正常持续工作能力的指标。可靠性有多种评价方法， 如首发故障行驶里程、平均故障间隔里程、主要零如首发故障行驶里程、平均故障间隔里程、主要零 件的损坏率等。件的损坏率等。 第一章第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造汽车发动机的工作原理及总体构造 七、七、耐久性指标耐久性指标 耐久性指标