汽车原理及维修讲义 (一)

1、汽车原理及维修讲义目 录第一部分 绪论一、世界各国名车标识（1）二、介绍汽车发展史（1）三、 车的类型（1）按动力装置类型分类（4）按行驶道路条件分类（4）按行驶机构的特征分类（4）国产汽车产品型号编制规则（4）汽车总体构造(5)四、汽车的主要技术参数（6）第二部分 发动机第一章 发动机（8）一、基本结构（8）二、基本术语（8）三、四冲程汽油机工作原理（9）四、四冲程柴油机工作原理（10）五、二冲程汽油机工作原理（11）六、汽油机与柴油机、四冲程与二冲程内燃机的比较（12）七、发动机的总体构造（13）第一节 发动机性能指标（14）一、动力性指标（14）二、经济性指标（15）1.有效热效率（15

2、）2.有效燃油消耗率（15）三、强化指标（15）1.升功率（15）2.强化系数（15）四、紧凑性指标（15）1.比容积（16）2.比质量（16）五、环境指标（16）六、可靠性指标（16）七、耐久性指标（16）八、工艺性指标（16）九、内燃机速度特性（16）第二节 化油器式发动机的燃油系统（17）一、 燃油系统的功用及组成（17）二、 发动机运转工况对可燃混合气成分的要求（18）1.可燃混合气的形成过程（18）2.可燃混合气成分的表示法（19）3.化油器特性及发动机各种工况对混合气成分的要求-（19）4.中等负荷（20）5.大负荷和全负荷（20）6.加速（20）第三节 汽油喷射式发动机的燃油系统

3、（21）汽油喷射系统的分类（21）第四节 柴油机燃油系统（23）一、柴油及其使用性能（23）二、柴油机混合气形成特点（24）三、柴油机燃油系统的功用（24）四、柴油机燃油系统的组成（24）第五节 进排气系统及排气净化装置(25)一、进气系统(25)二、排气系统-（26）三、消 声 器（28）四、排气净化装置（28）第六节 发动机冷却系统-(29)一、冷却系统的功用-(29)二、水冷系统的组成-(30)三、冷 却 液-(30)第七节 发动机润滑系统-（31）一、润滑系统的功用-（31）二、润滑方式-（31）三、润滑系统的组成及油路-（31）四、 润 滑 剂-（32）五、 润滑油的种类-(32)第

4、八节 发动机点火系统(33)第九节 发动机起动系统-（34）一、发动机的起动（34）二、发动机的起动方式（34）第三部分 汽车传动系第一章 汽车传动系统概述（36）第二章 离合器（36）第一节 离合器的功用与要求（36）第二节 摩擦离合器的工作原理（37）第三章 变速器与分动器（38）第一节 概 述（38）一、变速器的功用与分类（38）二、普通齿轮变速器的工作原理（39）第二节 普通齿轮变速器的变速传动机构（40）第三节 自动变速器（40）一、自动变速器的优点（40）二、自动变速器的组成（41）第四节 万向传动装置（41）第四部分 汽车行驶系第一章 车 架（43）第二章 车轮与轮胎（44）第一

5、节 车 轮（44）第二节 轮 胎（44）一、轮胎的作用与分类（44）二、有内胎轮胎的构造（45）第三章 悬 挂（47）悬架的功用和分类（47）第五部分 汽车控制系统第一章 转向系（50）第一节 概 述（50）第二节 转 向 器（51）第二章 制 动 系（53）第一节 概 述（53）一、制动系的功用和组成（53）二、制动装置的基本结构和工作原理（53）三、对制动系的要求（54）第二节 车轮制动器（55）一、鼓式车轮制动器（55）二、钳盘式车轮制动器（55）基本结构和工作原理（55）第三节 电控防抱死制动系统（ABS）（56）一、机械柱塞式ABS液压制动系统（56）二、电磁阀式ABS液压制动系统(

6、Bosch式)（58）第六部分 汽车常识第一章 行车窍门（66）第二章 养护常识（75）22汽车原理及维修第一部分 绪论一、世界各国名车标识二、介绍汽车发展史 目前，全世界汽车保有量超过65亿辆，按全世界人口平均9人就拥有1辆，其中轿车最多、占总保有量的80左右。汽车普及率最高的是美国，平均13人拥有1辆；西欧、北欧、日本等发达国家，平均23人拥有1辆；东欧、俄罗斯、韩国等国家平均约10人拥有1辆。 1883年德国工程师卡尔·奔驰设计制造了一个单缸四冲程内燃机和一辆三轮汽车，并在1886年获得了专利(有人认为这个专利是汽车诞生的认证)。1886年德国工程师哥特里布，戴姆勒将自制的单缸

7、四冲程内燃机装在一辆改装的马车上，也制成了汽车。奔驰和戴姆勒二人随后创办了自己的公司，开始小批生产内燃机和汽车。他们二人首先把汽车与工业生产联系在一起，并把汽车推上了历史舞台。建国初期我国的主要汽车企业及其产品 企 业 产品(括号内为装载量) 第一汽车制造厂 解放CAl0中型货车(4t) 解放CA30中型越野汽车(25t) 红旗CA770高级轿车(7人) 第二汽车制造厂 东风EQ240中型越野汽车(25t) 东风EQl40中型货车(5t) 南京汽车制造厂 跃进NJl30轻型货车(25t) 跃进NJ230轻型越野汽车(15t) 济南汽车制造厂 黄河JNl50重型货车(8t) 北京汽车制造厂 北京

8、BJ212轻型越野汽车(5人) 北京第二汽车制造厂 北京BJl30轻型货车(2t) 上海汽车制造厂 上海SI-1760中级轿车(5人) 上海客车厂 上海SK640中型客车(80人) 上海SK660铰接式客车(145人) 北京市客车总厂 北京BK650大型客车(100人) 四川汽车制造厂 红岩CQ260重型越野汽车(10t) 陕西汽车制造厂 攀登SX250重型越野汽车(10t)我国引进的整车项目 合 资 企 业 前 期 项 目 近 期 项 目一汽-大众汽车有限公司奥迪100中级轿车，捷达普及型轿车 奥迪A6、A4中高级轿车 神龙汽车有限公司 富康普及型轿车上海大众汽车有限公司 桑塔纳中级轿车 帕

9、萨特中级轿车 上海通用汽车公司别克新世纪中高级轿车、别克赛欧普及型轿车天津汽车工业(集团)有限公司夏利微型轿车华利微型货车及客车 夏利2000普及型轿车北京吉普汽车有限公司 切诺基轻型越野汽车 大切诺基轻型越野汽车广州标致汽车有限公司 标致505中级轿车 本田雅阁中级轿车 长安汽车公司 奥拓微型轿车 羚羊普及型轿车 重型汽车集团公司 斯太尔重型货车 南京汽车联营公司依维柯轻型客车及货车 英格尔普及型轿车 江铃汽车公司 江铃轻型货车 福特全顺轻型客车 哈尔滨飞机制造公司松花江微型货车及客车三、车的类型按用途分:轿车轿车是供个人使用的载送少量乘员的汽车。轿车按照发动机工作容积分级： 轿车分级 发动

10、机工作容积(L) 微型轿车 普及型轿车 中级轿车 中高级轿车 高级轿车 10 >1O16 >1625 >2540 >40(2)客车客车是供公共服务用的载送较多乘员的汽车。客车按照车辆总长度分级： 客车分级 车辆总长度(m) 微型客车 轻型客车 中型客车 大型客车 特大型客车 35 >3570 >7010 >1012 指铰接式客车和双层客车(3)货车货车是载送货物的运输汽车，货车按照汽车的总质量分级：货车分级汽车总质量(t)微型货车轻型货车中型货车重型货车18>1860>6O14>142.专用汽车(略)按动力装置类型分类1 内燃机汽车燃

11、料：汽油、柴油、液化石油气、天然气、醇类等。活塞式内燃机：汽车绝大多数使用。燃气轮机：高功率；高油耗；体积小。2 电动汽车（EV）蓄电池式电动汽车（ZEV） 燃料电池式电动汽车（FCEV） 复合车（HEV）3 喷气式汽车按行驶道路条件分类1 公路用车 2 非公路用车按行驶机构的特征分类1、轮式汽车 2、其他类型形式结构的车辆国产汽车产品型号编制规则 按照国家标准GBT94171988，国产汽车型号应能表明其厂牌、类型和主要特征参数等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，包括首部、中部和尾部三部分： 首部由2个或3个拼音字母组成，是识别企业的代号。如：CA代表一汽，EQ代表二汽，BJ代表北京等。

12、中部由4位阿拉伯数字组成，分为首位、中间两位、和末位数字3部分，其含义如表所示。汽车型号中部4位阿拉伯数字的含义首位数字(19)表示车辆类别中间两位数字表示各类汽车的主要特征参数末位数字 1 表示载货汽车 数字表示汽车的总质量(t)表示企业自定序号 2 表示越野汽车 3 表示自卸汽车 4 表示牵引汽车 5 表示专用汽车 6 表示客车 数字01m表示车辆的总长度。 7 表示轿车 数字01升表示发动机工作容积 8 (暂缺) 9表不半挂车或专用半挂车 数字表示汽车的总质量(t) 注：*汽车总质量超过100t，允许用3位数字。 *汽车总长度大于10m,数字lm。 尾部由拼音字母或加上阿拉伯数字组成，可

13、表示变型车与基本型的区别或专用汽车的分类。 例如：型号CAl092表示第一汽车厂生产的货车，总质量9t，末位数字2表示在原车型CA1091的基础上改进的新型。型号CA7226L表示第一汽车厂生产的轿车，发动机工作容积22L，序号6表示5缸发动机的车型，尾部字母L表示加长型(即小红旗加长型中级轿车)。汽车总体构造 汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备4部分组成。典型的轿车总体构造如图1-1所示。 发动机的作用是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。现代汽车广泛应用往复活塞式内燃机，它一般由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统(汽油发动机采用)、起动系统等部分组成

14、。 底盘作用接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。 车身是驾驶员的工作场所，也是装载乘客和货物的部件。它包括车前板制件(俗称车头),车身本体、还包括货车的驾驶室和货箱以及某些汽车上的专用作业设备。 电气设备包括电源组、发动机起动系统和点火系统、汽车照明和信号装置、仪表、导航系统、电视、音响、电话等电子设备、微处理机、中央计算机及各种人工智能装置等。 为满足不同使用要求，汽车的总体构造和布置形式可以各不相同。按发动机和各个总成的相对位置不同，现代汽车的布置形式通常有如下5种：见下图 现代汽车的布置形式：a)FR式；b)FF式；c)RR式；d)MR式；e)4wD式

15、发动机前置后轮驱动(FR)是传统的布置形式。大多数货车、部分轿车和部分客车采用这种形式。 发动机前置前轮驱动(FF)是在轿车上盛行的布置形式，具有结构紧凑、减小轿车质量、降低地板高度、改善高速行驶时的操纵稳定性等优点。 发动机后置后轮驱动(RR)是目前大、中型客车盛行的布置形式，具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。少数轿车也采用这种形式。 发动机中置后轮驱动(MR)是目前大多数跑车及方程式赛车所采用的形式。由于汽车采用功率和尺寸很大的发动机，将发动机布置在驾驶员座椅之后和后轴之前有利于获得最佳轴荷分配和提高汽车性能。此外，某些大、中型客车也采用这种布置形式，把配备的卧式发动机装在地板下

16、面。 全轮驱动(nWD)是越野汽车特有的形式，通常发动机前置，在变速器后面装有分动器，以便将动力分别输送到全部车轮上。四、汽车的主要技术参数 为了说明汽车的主要技术性能，经常用下列参数来表示。 1整车装备质量 汽车完全装备好的质量(kg以下各质量参数相同)，应是：完整的发动机、底盘、车身、全部电气设备和车辆正常行驶所需要的辅助设备的质量及加足燃、润料，冷却液的质量和随车工具、备用车轮及备品等的质量之和。 2最大总质量 汽车满载时的总质量。 3最大装载质量 最大总质量和整车整备质量之差。 4最大轴载质量 汽车单轴所承载的最大总质量。 5车长 垂直于车辆纵向对称平面并分别抵靠在汽车前、后最外端突出

17、部位的两垂面间的距离(mm，以下各尺寸参数同)。 6车宽 平行于车辆纵向对称平面并分别抵靠车辆两侧固定突出部位(除后视镜、侧面标志灯、方位灯、转向指示灯等)的两平面之间的距离。 7车高 车辆支承平面与车辆最高突出部位相抵靠的水平面之间的距离。 8轴距 汽车直线行驶位置时，同侧相邻两轴的车轮落地中心点到车辆纵向对称平面的两条垂线间的距离。 9轮距 在支承平面上，同轴左右车轮两轨迹中心间的距离(轴两端为双轮时，为左右两条双轨迹的中线间的距离)。 10前悬 在直线行驶位置时，汽车前端刚性固定件的最前点到通过两前轮轴线的垂面间的距离。 11后悬 汽车后端刚性固定件的最后点到通过最后车轮轴线的垂面间的距

18、离。12最小离地间隙 满载时，车辆支承平面与车辆(图11所示，08b区域内)最低点之间的距离。 13接近角 汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角(o)。 14离去角 汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角(0)。 15转弯直径 外转向轮(转向盘转到极限位置)的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆 直径(mm)。 16最高车速 汽车在平坦公路上行驶时能达到的最高速度(kmh)。 17最大爬坡度 汽车满载时的最大爬坡坡能力(0)或)。 18平均燃料消耗量 汽车在公路上行驶时平均的燃料消耗量(L100km)。 汽车常用结构参数如图1-2所示。图1-1 典型轿车的总体构造1.发动机；2.前悬架；3.

19、前轮；4.前轮制动器；5.副车架；6.离合器；7.变速器；8.传动轴；9.主减速器及差速器；10.后悬架；11.后轮制动器；12.传动轴（半轴）；13.后轮；14.消声器；15.油箱；16.车身；17.转向盘；18.车前板制件图1-2 汽车常用主要结构参数L-车长；B-车宽；H-车高；L1、L2-轴距；A1、A2-轮距；S1-前悬；S2-后悬；1-接近角；2-离去角；C-最小离地间隙第二部分第一章 发动机一、基本结构 如图2-1所示1、 正时齿轮2、 壳体3、 连杆4、 曲轴5、 轴瓦6、 惯性轮7、 凸轮8、 气门顶杆9、 活塞销10、活塞11、气缸12、进气门13、火花塞14、滤清器15、

20、进气管16、出气管 17、排气门 图2-1 单缸汽油发动机二、基本术语 1工作循环活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地作功。 2上、下止点 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(如图2-2)。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。 3活塞行程 上、下止点间的距离S称为活塞行程。曲轴的回转半径只称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其S = 2R。 4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， 图2-2活塞式

21、内燃机示意图 记作Vs。式中：D气缸直径，mm；S活塞行程，mm。 5.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，记作VL。式中：i气缸数； Vs气缸工作容积，L。 6燃烧室容积 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积，也叫压缩容积，记作Vc。 7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，记作Va。8压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，记作。 压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压力和温度就越高。 9工况 内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时

22、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。 10负荷率 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荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。三、四冲程汽油机工作原理（注意：气门状态、曲轴位置、活塞位置） 四冲程往复活塞式内燃机在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程，即在一个活塞行程内只进行一个过程。因此，活塞行程可分别用四个过程命名。1、 进气行程 活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一

23、步混合形成可燃混合气。 因为进气系统有阻力，所以进气终了时气缸内的气体压力低于大气压力，约为0.080.09 MPa。由于进气门、气缸壁、活塞等高温零件以及前一个循环残留在气缸内的高温废气对混合气的加热，致使进气终了时气缸内的气体温度高于大气温度，约为320-380K。 气缸内的气体压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系称作示功图，它能直观地显示气缸内气体压力的变化(图2-3)。在示功图上，进气行程从进气行程上止点r开始至进气行程下止点a结束，曲线ra表示进气行程中气缸内气体压力的变化。 2压缩行程(图2-4b) 进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气门均关闭。随着活塞

24、移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度同时升高。压缩终了时，气缸内气体的压力约为0.81.5MPa，温度约为600750K。压缩行程的示功图如图2-3所示，c点为压缩行程终点，也是压缩行程上止点。 压缩行程有利于混合气的迅速燃烧并可提高内燃机的有效热效率。一般压缩比：710，太大容易发生不正常燃烧。 3.作功行程(图2-4) 压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时，进、排气门

25、仍旧关闭。 在作功行程中，燃烧气体的最大压力可达30-6，5MPa，最高温度可达2200-2800K。随着活塞向下止点移动，气缸容积不断增大，气体压力和温度逐渐降低。在作功行程结束时，压力约为0.350.5MPa，温度约为1200-1500K。 在示功图(图2-3c)上的曲线czb表示作功行程气缸内气体压力的变化情形。 4.排气行程(图2-4d) 排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点，此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时，排气行程结束，排气门关闭。排气行程终了时，在燃烧室内尚残留

26、少量废气，称其为残余废气。因为排气系统有阻力，所以残余废气的压力比大气压力略高，约为0.1050.12MPa，温度约为900-1100K。 在示功图(图2-3d)上的曲线br代表排气行程。 至此，四冲程汽油机经过进气、压缩、作功和排气等四个行程而完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复运动四个行程，曲轴旋转两周，即每一个行程有1800曲轴转角。 但在实际进气过程中，进气门早于上止点开启，迟于下止点关闭。在排气过程中，排气门早于下止点开启，迟于上止点关闭。即进、排气过程所占的曲轴转角均超过1800 进气门早开晚关的目的是为了增加进入气缸内的混合气量和减少进气过程所消耗的功。 排气门早开晚关

27、的目的是为了减少气缸内的残余废气量和排气过程消耗的功。减少残余废气 量，会相应地增加进气量。四、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进气、压缩、作功和排气等四个过程，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机完全相同。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混合气形成方法及着火方式上有着根本的差别。因此，在叙述柴油机工作原理时只涉及与汽油机不同之处。 1进气行程 在柴油机进气行程中，被吸人气缸的只是纯净的空气。由于柴油机进气系统阻力较小，残 余废气的温度较低，因此进气行程结束时气缸内气体的压力较高，约为00850095MPa，温度较低，约为310

28、340K。 2压缩行程 因为柴油机的压缩比大，所以压缩行程终了时气体压力可高达35MPa，温度可高达7501000K。 3作功行程 在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵人喷油器，并通过喷油器喷人燃烧室。因为喷油压力很高，喷孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化，并借助于空气的运动，迅速与空气混合形成可燃混合气。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴旋转作功。 在作功行程中，燃烧气体的最大压力可达69MPa，最高温度可达18002200K。作功行程结束时

29、，压力约为02-05MPa，温度约为10001200K。 4.排气行程排气终了时气缸内残余废气的压力约为0105-012MPa，温度约为700900K。图2-3 四冲程汽油机的示功图a） 进气行程；b）压缩行程；c）作功行程；d）排气行程 图2-4 四冲程汽油机工作原理示意图1.排气门；2.汽缸盖；3.火花塞；4.进气门；5.汽缸；6.活塞；7.连杆；8.曲轴五、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程即曲轴旋转一周的时间内完成的。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。这两种内燃机工作循环的

30、不同之处主要在于换气过程。 图2-5为曲轴箱换气式二冲程汽油机的工作原理示意图。由图可见，曲轴箱换气式二冲程汽油机不设进、排气门，而在气缸3的下部开设三个孔：进气孔1、排气孔2和扫气孔5，并由活塞6来控制三个孔的开闭，以实现换气过程。 1第一行程 活塞在曲轴带动下由下止点移至上止点。 当活塞还处于下止点时，进气孔被活塞关闭，排气孔和扫气孔开启。这时曲轴箱内的可燃混合气经扫气孔进入气缸，扫除其中的废气。随着活塞向上止点运动，活塞头部首先将扫气孔关闭，扫气终止。但此时排气孔尚未关闭，仍有部分废气和可燃混合气经排气孔继续排出，称其为额外排气。当活塞将排气孔也关闭之后，气缸内的可燃混合气开始被压缩(图

31、2-5a)。直至活塞到达上止点，压缩过程结束。 在活塞到达上止点之前，随着活塞上移，曲轴箱8的容积增大，曲轴箱内形成一定的真空度。当活塞裙部将进气孔开启时，空气和汽油的混合物被吸人曲轴箱，开始进气(图2-5b)，空气和汽油在曲轴箱内进一步混合形成可燃混合气。 2第二行程活塞由上止点移至下止点。在压缩过程终了时，火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃(图2-5c)。燃烧气体膨胀作功。此时排气孔和扫气孔均被活塞关闭，唯有进气孔仍然开启。空气和汽油经进气孔继续流人曲轴箱，直至活塞裙部将进气孔关闭为止。随着活塞继续向下止点运动，曲轴箱容积不断缩小，其中的混合气被预压缩。此后，活塞头部先将排气孔开启

32、，膨胀后的燃烧气体已成废气，经排气孔排出。至此作功过程结束，开始先期排气。随后活塞又将扫气孔开启，经过预压缩的可燃混合气从曲轴箱经扫气孔进入气缸 (图2-5d)，扫除其中的废气，开始扫气过程。这一过程将持续到下一个活塞行程中扫气孔被关闭时为止。 图2-5 单缸两冲程汽油机工作原理图 1.进气孔；2.排气孔；3.汽缸；4.火花塞；5.扫气孔；6.活塞；7.连杆；8.曲轴箱；9.曲轴六、汽油机与柴油机、四冲程与二冲程内燃机的比较以上叙述了各类往复活塞式内燃机的简单工作原理，从中可以看出汽油机与柴油机、四冲程与二冲程内燃机的若干异同之处。 四冲程汽油机与四冲程柴油机的共同点是： 1)每个工作循环都包

33、含进气、压缩、作功和排气等四个活塞行程，每个行程各占1800曲轴转角，即曲轴每旋转两周完成一个工作循环。 2)四个活塞行程中，只有一个作功行程，其余三个是耗功行程。显然，在作功行程曲轴旋转的角速度要比其它三个行程时大得多，即在一个工作循环内曲轴的角速度是不均匀的。为了改善曲轴旋转的不均匀性，可在曲轴上安装转动惯量较大的飞轮或采用多缸内燃机并使其按一定的工作顺序依次进行工作。 两者不同之处是： 1)汽油机的可燃混合气在气缸外部开始形成并延续到进气和压缩行程终了，时间较长。柴油机的可燃混合气在气缸内部形成，从压缩行程接近终了时开始，并占小部分作功行程，时间很短。 2)汽油机的可燃混合气用电火花点燃

34、，柴油机则是自燃。所以又称汽油机为点燃式内燃机，称柴油机为压燃式内燃机。 二冲程内燃机与四冲程内燃机相比具有下列一些特点。 1)曲轴每转一周完成一个工作循环，作功一次。当曲轴转速相同时，二冲程内燃机单位时间的作功次数是四冲程内燃机的两倍。由于曲轴每转一周作功一次，因此曲轴旋转的角速度比较均匀。 2)二冲程内燃机的换气过程时间短，仅为四冲程内燃机的13左右。另外，进、排气过程几乎同时进行，利用新气扫除废气，新气可能流失，废气也不易清除干净。因此，二冲程内燃机的换气质量较差。 3)曲轴箱换气式二冲程内燃机因为没有进、排气门，而使结构大为简化。七、发动机的总体构造 汽车发动机是极为复杂的机器。为了实

35、现其由热能到机械能的转换，同时也为了达到优异的性能指标，发动机包含许多机构和系统。这些机构和系统的构造和组成，又随发动机的用途、生产厂家和生产年代的不同而千差万别。但就其总体构造而言，却都是由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、燃油系统、冷却系统、润滑系统、起动系统和有害排放物控制装置等组成。如果是汽油机，还包括点火系统。若为增压发动机，则还应有增压系统。1、 从冷却方式上分：风冷、水冷、油冷。一般小型发动机上采用风冷。大型发动机上采用水冷或油冷。2、从气缸的排列方式分： 汽车用多缸发动机气缸的排列型式如图26所示。其中常见的有两种：直列式，多用于六缸以下的发动机；“V”型式，多用于八

36、缸以上的发动机，这种结构型式刚度大，缩短了发动机的长度和高度，质量也有所减轻。对置气缸式发动机高度比其它型式的小，使得汽车(特别是轿车和大型客车)的总布置更为方便。气缸对置对于风冷发动机也是有利的。 图2-6 汽缸的排列型式a）直列式；b）“V”型式；c）对置式3、曲轴箱的型式 曲轴箱有三种结构型式：如图2-7所示。 图2-7 曲轴箱基本结构型式 a）平分式；b）龙门式；c）隧道式 平分式一一主轴承座孔中心线位于曲轴箱分界面上。其特点是制造方便，但刚度小，且前后端呈半圆形，与油底壳接合面的密封较困难。多用于中小型发动机。 龙门式主轴承座孔中心线高于曲轴轴线分界面。其特点是结构刚度较大。且油底壳

37、前后端为一平面，其密封简单可靠，被大中型发动机所广泛采用。 上述两种型式，其主轴承座孔均为分开式，内孔和端面的加工是在主轴承盖上用定位销或定位套(平分式)，或主轴承盖两侧平面(龙门式)定位，并用螺栓固定后进行的，因而轴承盖既不可换位也不可换向。为避免错装，在主轴承盏上都有位置和方向记号。 隧道式一主轴承座孔不分开。其特点是结构刚度最大，主轴承同轴度易保证，多用于机械负荷较大的、主轴承采用滚动轴承的发动机中。第一节 发动机性能指标 发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。同时，发动机性能指标的建立还促进了发动机结构的不断改进和创新。因此，发动机构造的变革和多

38、样性是与发动机性能指标的不断完善和提高密切相关的。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标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。1有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，记作Te，单位为N·m。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。2有效功率发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，记作户Pe，单位为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，也可用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后用如下公式计算出发动机的有效功率pe。：式中：Te-一有效转矩，N·

39、;m； n曲轴转速，rmin。3发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速，用n表示，单位为rmin。 发动机转速的高低，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。因此，在说明发动机有效功率的大小时，必须同时指明其相应的转速。在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况称作标定工况。标定功率不是发动机所能发出的最大功率，它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机，当其用途不同时，其标定功率值并不相同。 有效转矩也随发动机工况而变化。因此，汽车发动

40、机以其所能输出的最大转矩及其相应的转速作为评价发动机动力性的一个指标。4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压力，记作Pme，单位为MPa。显然，平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。二、经济性指标发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。1有效热效率 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e。显然，为获得一定数量的有效功所消耗的热量越少，有效热效率越高，发动机的经济性越好。2有效燃油消耗率 发动机每输出lkW·h的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率，记作be。，单位为g(kW·h)。be可按下式计算：式中：B发动机在单

41、位时间内的耗油量，ksh，可由试验测定； 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。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力的评价指标，一般包括升功率和强化系数等。1升功率 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，记作PL。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负荷都高。2强化系数 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时，活塞往复运动速度的平均值。它与发动机转速的关系为： 式中：Cm活塞平均速度，ms； S活塞行程，mm；n发动机标定转速，rmin。 不

42、论是活塞平均速度高，还是平均有效压力大，均使发动机的热负荷和机械负荷增高。因此，强化系数表征了发动机的强化程度。随着发动机技术的不断进步，其强化程度愈来愈高。 强化系数记作PmeCm。四、紧凑性指标 紧凑性指标是用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标，通常用比容积和比质量衡量。1.比容积 发动机外廓体积与其标定功率的比值称为比容积。2比质量 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 液的发动机质量。 比容积和比质量越小，发动机结构越紧凑。五、环境指标 环境指标主要指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。当前，排放性和噪声水平已成为发动机的重要性能指标。 在排放性方面，目前