发动机基础知识1.1

1、 汽车发动机汽车发动机构造与检修构造与检修n办公室：图书馆6501机电学部n汽车发动机构造与检修64学时： 理论32+实训32n汽车发动机构造与检修主编：张子成 李小燕n主要内容：两大机构、五大系统 结构认识+检修方法n实训要求：着装要求+学习目的+分组操作要求n作业要求：45次，作业+讨论+分享n考核方式：过程考核+理论考试+实训考核 30%+40%+30%项目项目1 1 发动机基础知识发动机基础知识 【项目内容】项目内容】汽车发动机的发展现状及发展趋势汽车发动机的发展现状及发展趋势汽车常用的发动机类型和布置形式汽车常用的发动机类型和布置形式发动机常用术语的基本概念发动机常用术语的基本概念发

2、动机机总体构造及其工作原理发动机机总体构造及其工作原理发动机燃料多样化及混合动力汽车的耦发动机燃料多样化及混合动力汽车的耦合方式合方式 项目项目1 1 发动机基础知识发动机基础知识【知识目标】【知识目标】了解汽车发动机的发展现状及发展趋势。了解汽车发动机的发展现状及发展趋势。了解汽车常用的发动机类型和布置形式。了解汽车常用的发动机类型和布置形式。理解发动机常用术语，掌握发动机机总体构造理解发动机常用术语，掌握发动机机总体构造及其工作原理。及其工作原理。了解四冲程汽油机与柴油机工作循环的异同点。了解四冲程汽油机与柴油机工作循环的异同点。了解发动机燃料多样化及混合动力汽车。了解发动机燃料多样化及混

3、合动力汽车。 项目项目1 1 发动机基础知识发动机基础知识【能力目标】【能力目标】认知发动机实物上安装的各总成、机构、认知发动机实物上安装的各总成、机构、系统的名称；系统的名称；观察了解发动机各机构、系统的作用；观察了解发动机各机构、系统的作用；弄清发动机各机构、系统相互连接传动弄清发动机各机构、系统相互连接传动关系。关系。结合实训操作结合实训操作: : 一、汽车发动机的发展简史一、汽车发动机的发展简史 18861886年，年，德国工程师卡尔德国工程师卡尔 苯茨制造出世界上苯茨制造出世界上第一第一台台单缸二冲程汽油发动机；同年，戴姆勒制成四单缸二冲程汽油发动机；同年，戴姆勒制成四冲冲程汽油发程

4、汽油发动机。动机。 18971897年，年，德国工程师鲁道夫德国工程师鲁道夫 狄塞尔研制成四冲程压狄塞尔研制成四冲程压燃式柴油发动机，后人称为燃式柴油发动机，后人称为“狄塞尔发动机狄塞尔发动机”。 19341934年，年，德国成功研制出汽油喷射式发动机并用于军德国成功研制出汽油喷射式发动机并用于军用飞机。用飞机。 19541954年，年，德国人汪克尔发明了转子发动机。德国人汪克尔发明了转子发动机。 19671967年，年，德国博世公司推出电控燃油喷射装置，于德国博世公司推出电控燃油喷射装置，于19681968年应用在德国大众汽车上。年应用在德国大众汽车上。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总

5、体构造任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造二、汽车发动机的发展现状及发展趋势二、汽车发动机的发展现状及发展趋势 1 1汽车发动机的发展现状汽车发动机的发展现状 主要体现在以下几方面：主要体现在以下几方面：强化性能、提高可靠强化性能、提高可靠 应用抗爆燃料和电子控制喷射技术，提高压缩比，应用抗爆燃料和电子控制喷射技术，提高压缩比，增大动力性；结构上采用多气门、顶置凸轮轴增大动力性；结构上采用多气门、顶置凸轮轴和电控技术、增压技术。和电控技术、增压技术。排放低污染化排放低污染化结构结构形化形化 2 2汽车发动机的发展趋势汽车发动机的发展趋势 主要主要表现在主要主要表现在: :1 1）更多地

6、采用直喷柴油机。更多地采用直喷柴油机。 2 2）更多地采用长冲程发动机。更多地采用长冲程发动机。 3 3）普遍采用多气门设计。普遍采用多气门设计。4 4）更多地采用排气净化新技术、新工艺。更多地采用排气净化新技术、新工艺。5 5）发展小型发动机增压、中冷及强化技术。发展小型发动机增压、中冷及强化技术。6 6）采用陶瓷等轻质、减磨、隔热等新型材料以低采用陶瓷等轻质、减磨、隔热等新型材料以低 散热技术。如陶瓷气缸体、气缸盖。散热技术。如陶瓷气缸体、气缸盖。7 7）采用微机综合控制，实现较全面的发动机性优采用微机综合控制，实现较全面的发动机性优 化与控制。化与控制。 任务任务1 1 发动机总体构造发

7、动机总体构造8 8）进一步发展多种燃料、双燃料汽车发动机。进一步发展多种燃料、双燃料汽车发动机。9 9）逐步实现由燃料汽车向电动汽车的发展过渡。逐步实现由燃料汽车向电动汽车的发展过渡。1010）二冲程汽车发动机也将受到重视。二冲程汽车发动机也将受到重视。1111）进一步研究改进燃气涡轮以及转子发动机在汽进一步研究改进燃气涡轮以及转子发动机在汽 车上的应用。车上的应用。1212）进一步发展发动机及汽车轻量化技术。进一步发展发动机及汽车轻量化技术。 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 发动机的定义发动机的定义 发动机是由多种机构和系统组成并能将某一种形式的发动机是由多种机构和系统组成并能

8、将某一种形式的能量转变成机械能的复杂机器。能量转变成机械能的复杂机器。 现代汽车大多使用往复活塞式内燃机。它将燃料在发现代汽车大多使用往复活塞式内燃机。它将燃料在发动机气缸内部进行燃烧，把产生的热能转变成机械能动机气缸内部进行燃烧，把产生的热能转变成机械能。三、发动机的组成三、发动机的组成 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造发动机的总体构造发动机的总体构造 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 现代汽车发动机结构形式很多，具体构造多种多样，现代汽车发动机结构形式很多，具体构造多种多样，但基本工作原理一致，其基本结构大同小异，都由但基本工作原理一致，其基本结构大同小异，都由二大

9、机二大机构构和和五大系统五大系统组成。组成。发动机的组成发动机的组成两两大大机机构构曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构配气机构五五大大系系统统燃料供给系燃料供给系润滑系润滑系冷却系冷却系点火系点火系（柴油机无）（柴油机无）起动系起动系任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 1 1、曲柄连杆机构、曲柄连杆机构 组成：组成：机体组；活塞连机体组；活塞连杆组；曲轴飞轮组。杆组；曲轴飞轮组。 作用：作用：是发动机实现工是发动机实现工作循环、完成能量转换的主作循环、完成能量转换的主要运动零部件。它将燃料燃要运动零部件。它将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连

10、复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动转变为杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出曲轴的旋转运动而对外输出动力。动力。二大机构和五大系统的各自组成及作用二大机构和五大系统的各自组成及作用 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造机体组：机体组：气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气 缸盖、气缸垫、缸盖、气缸垫、气缸盖罩气缸盖罩-不动件。不动件。曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气 缸油道和水道油底壳气缸盖罩任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造活塞连杆组：活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆等活塞、活塞环、活塞销、连杆等 -可动件。可动件。装配体任

11、务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造曲轴飞轮组曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、扭转减振器等曲轴、飞轮、扭转减振器等-可动件可动件起动爪正时齿轮主轴瓦皮带轮扭转减振器飞轮飞轮螺栓曲轴 飞轮齿环主轴翻边瓦任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造组成：组成： 气门组；气门传动组。气门组；气门传动组。作用作用: : 使可燃混合气及时充使可燃混合气及时充入气缸并及时将废气从气入气缸并及时将废气从气缸中排出。缸中排出。2 2、配气机构、配气机构任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 汽油机燃料供给系统汽油机燃料供给系统 分类：分类：传统化油器式和电控直喷式两种。传统化油器式和电控直喷式两种。 功用

12、：功用：将在气缸外形成的一定浓度和数量的可燃将在气缸外形成的一定浓度和数量的可燃 混合气均匀地送入气缸以供燃烧做功，并将燃烧混合气均匀地送入气缸以供燃烧做功，并将燃烧 后生成的废气排出。后生成的废气排出。 柴油机燃料供给系统柴油机燃料供给系统 分类：分类：传统喷射式和电控喷射式两种。传统喷射式和电控喷射式两种。 功用：功用：将空气和柴油先后分别均匀地分配送入各将空气和柴油先后分别均匀地分配送入各 个气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧做功，再个气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧做功，再 将燃烧后生成的废气排出。将燃烧后生成的废气排出。3 3、燃料供给系、燃料供给系任务任务1 1 发动机总体构造发动机

13、总体构造 无论是汽油机还是柴油机，无论是传统式还无论是汽油机还是柴油机，无论是传统式还是电控喷射式发动机，燃料供给系统都由是电控喷射式发动机，燃料供给系统都由燃料储燃料储存输送装置存输送装置和和废气排放装置废气排放装置两大基本部分组成。两大基本部分组成。电控喷射式汽油机取消了化油器；汽、柴油机都电控喷射式汽油机取消了化油器；汽、柴油机都增加了电控单元（增加了电控单元（ECUECU）、各种传感器和执行器，）、各种传感器和执行器，从而更精确地控制供油质量。从而更精确地控制供油质量。燃料供给系组成：燃料供给系组成：任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 传统化油器式汽油机供给系组成：传统化油器

14、式汽油机供给系组成：汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空滤器、进排气汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空滤器、进排气歧管、排气消声器。歧管、排气消声器。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 桑塔纳轿车燃料供给系示意图桑塔纳轿车燃料供给系示意图油箱油管汽油泵汽油滤清器化油器空气滤清器任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 4 4、润滑系、润滑系 组成组成: :机油泵、机机油泵、机油滤清器、润滑油道、油滤清器、润滑油道、限压阀、油底壳等。限压阀、油底壳等。 作用作用: :将润滑油送将润滑油送至各个摩擦面，以减轻至各个摩擦面，以减轻机件磨损，并清洗、冷机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面

15、，延长发动却摩擦表面，延长发动机使用寿命。机使用寿命。曲轴油底壳任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 5 5、冷却系、冷却系 分分水冷却系水冷却系和和风冷却系风冷却系两种。水冷却系应用最广。两种。水冷却系应用最广。 组成组成: :水泵、散热器、风扇、节温器、水套。水泵、散热器、风扇、节温器、水套。 作用作用: : 将受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机将受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。正常工作。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 6 6、点火系、点火系 作用：作用：按规定时刻提供电火花点燃气缸中的可燃混合按规定时刻提供电火花点燃气缸中的可燃混合气。气。

16、点火系统是汽油机独有的系统点火系统是汽油机独有的系统。其控制方式分为。其控制方式分为传统传统点火系点火系和和电子控制点火系电子控制点火系两种。两种。 组成：组成：传统点火系传统点火系由电源（蓄电池、发电机）、点火由电源（蓄电池、发电机）、点火线圈、分电器、火花塞等组成；线圈、分电器、火花塞等组成； 电子控制点火系电子控制点火系则增加了电控单元（则增加了电控单元（ECUECU）、传感器）、传感器和执行器等。柴油发动机混合气是压燃的，故无点火系。和执行器等。柴油发动机混合气是压燃的，故无点火系。 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造传统点火系传统点火系组成：组成：电源、点火线圈、分电器、火

17、花塞等。电源、点火线圈、分电器、火花塞等。 电子控制点火电子控制点火 系系组成：组成： 在传统点火系基在传统点火系基础上增加了：础上增加了：电电子控制单元、各子控制单元、各种传感器种传感器等等。传统点火系组成任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造7 7、起动系、起动系 作用：作用：将静止的发动将静止的发动机起动并转入自行运转。机起动并转入自行运转。 组成：组成：电源（蓄电电源（蓄电池）、起动机及操纵控制池）、起动机及操纵控制装置等装置等（其结构在汽车（其结构在汽车电器构造与检修课程中电器构造与检修课程中讲解）讲解）。 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造四、四、 发动机分类发动机

18、分类 现代汽车发动机应用最广、数量最多的是水冷四冲程现代汽车发动机应用最广、数量最多的是水冷四冲程往复活塞式汽、柴油内燃机；轻型汽车、小型客车、微型往复活塞式汽、柴油内燃机；轻型汽车、小型客车、微型车、轿车一般采用汽油机，中、重型车多采用柴油机。车、轿车一般采用汽油机，中、重型车多采用柴油机。 发动机分类按燃烧位置分按使用料不同分按内部运动类型分内燃发动机外燃发动机往复式发动机转子发动机汽油发动机柴油发动机按工作循环分四冲程发动机二冲程发动机发动机分类 按冷却方式分按气缸排列分按气门布置位置分按气缸数分水冷式发动机风冷式发动机单行直列式发动机双行 V型式发动机 顶置气门式发动机侧置气门式发动机

19、单缸发动机多缸发动机任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造1.1.按所用燃料不同按所用燃料不同分为：分为：汽油机汽油机和和柴油机柴油机。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 按使用燃料不同按使用燃料不同，还可分为：，还可分为：CNGCNG发动机、发动机、LPGLPG发动发动机、机、双燃料双燃料发动机。发动机。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 2. 2.按完成一个工作循环所需的行程数按完成一个工作循环所需的行程数分为分为: : 四冲程四冲程内燃机和内燃机和二冲程二冲程内燃机。内燃机。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造3.3.按冷却方式不同按冷却方式不同分为分为

20、: :水冷发动机水冷发动机和和风冷发动机风冷发动机 。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造按气缸数目多少分为按气缸数目多少分为单缸发动机单缸发动机和和多缸发动机。多缸发动机。 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 4.4.按气缸排列方式不同按气缸排列方式不同分为分为直列（单列）、斜置、对直列（单列）、斜置、对置、置、V V型型和和W W型式。型式。两列气缸之间夹角两列气缸之间夹角8080( (一般为一般为9090) )称称为为V V型发动机型发动机；若两列之间夹角；若两列之间夹角=180=180称为称为对置式发动机对置式发动机。单直单直列式列式对置对置式式型型直列（单列）直列（

21、单列） V V型型 对置对置任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造5.5.按气门装置位置按气门装置位置分为分为: :侧置式、顶置式发动机。侧置式、顶置式发动机。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 自然吸气（非增压）式自然吸气（非增压）式发动机和发动机和强制进气（增压式）强制进气（增压式）发发动机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采动机。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。用增压式的。 任务任务1 1 发动机总体构造

22、发动机总体构造 7.7.按活塞工作方式不同，按活塞工作方式不同，可分为可分为: :往复活塞式往复活塞式与与转子转子活塞式活塞式发动机发动机。任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 8.8.汽油发动机按供油方式不同汽油发动机按供油方式不同，还可分为，还可分为: :化油器化油器式式与与电喷式电喷式。化油器式化油器式发动机发动机任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 我国标准规定：我国标准规定：内燃机名称按所用主要燃料命名内燃机名称按所用主要燃料命名, ,其型号由阿其型号由阿拉伯数字和汉拼字母组成拉伯数字和汉拼字母组成, ,其排序和意义规定如图示其排序和意义规定如图示: :五、发动机型号

23、及含义五、发动机型号及含义首部 中部 后部 尾部区分符号同一系列同一系列产品因改产品因改进而需要进而需要区分时由区分时由制造厂选制造厂选用适当符用适当符号表示号表示用途特征符号Q-Q-汽车用汽车用M-M-摩托车用摩托车用T-T-拖拉机用拖拉机用G-G-工程机械用工程机械用J-J-铁路机车用铁路机车用D-D-发电机组用发电机组用C-C-船用船用无符号无符号- -通用通用结构特征符号F-F-风冷风冷无符号无符号- -水冷水冷N-N-凝气冷却凝气冷却S-S-十字头式十字头式Dz-Dz-可倒转可倒转Z-Z-增压增压冲程符号E-E-表示二冲程表示二冲程四冲程不标注四冲程不标注气缸排列型式符号V-V V-

24、V 型型P-P-平卧式平卧式无符号无符号- -直列或直列或 单缸卧式单缸卧式缸数符号换代标志符号产品系列符号系列符号和换系列符号和换代标志符号由代标志符号由制造厂根据需制造厂根据需要自选相应字要自选相应字母表示，但需母表示，但需主管部门或标主管部门或标准化机构核准准化机构核准缸径符号用缸径毫用缸径毫米数表示米数表示内燃机型号编制规则内燃机型号编制规则 任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造汽油机：汽油机：CA6102CA6102表示一汽生产的表示一汽生产的6 6缸、直列、四冲程、缸径缸、直列、四冲程、缸径 102mm 102mm、水冷通用型发动机。、水冷通用型发动机。EQ6100Q-1E

25、Q6100Q-1表示二汽生产的六缸、直列、四冲程、表示二汽生产的六缸、直列、四冲程、 缸径缸径100mm100mm、水冷车用第一种变形发动机。、水冷车用第一种变形发动机。1E65F1E65F表示单缸、二冲程、缸径表示单缸、二冲程、缸径65mm65mm、风冷、通用型、风冷、通用型 发动机。发动机。柴油机：柴油机：6135Q6135Q表示六缸、直列、四冲程、缸径表示六缸、直列、四冲程、缸径135mm135mm、水冷、水冷 车用发动机。车用发动机。12V135ZG12V135ZG表示表示1212缸、缸、V V型、四冲程、缸径型、四冲程、缸径135mm135mm、 水冷、增压、工程机械用发动机。水冷、增压、工程机械用发动机。发动机型号含义识读示例：发动机型号含义识读示例：任务任务1 1 发动机总体构造发动机总体构造 现代汽车按发动机相对于底盘的安置位置，有以下几现代汽车按发动机相对于底盘的安置位置，有以下几种布置型式：种布置型式：1 1发动机前置后轮驱动发动机前置后轮驱动(FR)(FR) 是一种传统的布置型式，应用较广泛，适用于各类型汽是一种传统的布置型式，应用较广泛，适用于各类型汽车。爬坡性能好，但传动轴及距离较长。车。爬坡性能好，但传动轴及距离较长。2 2发