汽车发动机构造与工作原理课件

汽车发动机Liguangxin李广新汽车发动机Liguangxin李广新1发动机布局前置发动机目前在国内车市所能看到的绝大部分车型都是采用的前置发动机，即发动机位车前轮轴之前。前置发动机的优点是简化了车子变速器与驱动桥的结构，特别是对于目前占绝对主流的前轮驱动车型而言，发动机将动力直接输送到前轮上，省略了长长的传动轴，不但减少了功率传递损耗，也大大降低了动力传动机构的复杂性和故障率。因外，将发动机置驾驶员的前方，在正面撞车时，发动机可以保护驾驶员免受冲击，从而提高了车的安全性。发动机布局前置发动机目前在国内车市所能看到的绝大部分车型都2发动机布局中置发动机中置发动机，即发动机位于汽车的前后轮轴之间，对于一些极端追求性能的车型而言，将发动机中置是一种最理想的方式，因为发动机的位置正好位于车子重心附近，而不是重量过于集中在车头或车尾，达到最佳的配重比，这将大大提高车子的操控性和行驶稳定性。包括法拉利、兰博基尼在内的不少经典跑车都采用的是中置发动机布局。发动机布局中置发动机中置发动机，即发动机位于汽车的前后轮轴3发动机布局后置发动机一般来说，最纯正的后置发动机就是将发动机布置在后轴之后，最有代表性的就是大客车，而后置发动机的乘用车屈指可数，最有代表性的就是保时捷911，当然smart也是后置发动机。曾经的经典车型大众老甲壳虫和菲亚特126P也是后置发动机发动机布局后置发动机一般来说，最纯正的后置发动机就是将发动机4发动机布局横置发动机横置发动机是指发动机和汽车前桥平行。简单的讲就是你站在车头前面向发动机，如果发动机横着放在你眼前，就是横置发动机。

优点：横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，所以如果是前驱车的话，最适合的就是前横置发动机，动力传输距离短，方向一致，因此传动效率较高。另一方面，由于横置发动机占用的纵向空间小，可以极大限度缩短了发动机舱的纵向空间，换来的是宽敞的驾乘空间，尤其是前排乘客的腿部拓展的空间。这对于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要。缺点：前后重量分布不平衡的问题则横置发动机的最大缺陷，由于横置发动机发动机曲轴变速箱输入轴平行连接在一起的，使其可以布置在发动机前轴之前，但是这些重量最重的汽车部件全部集中在车头前方就使得前轴负荷过大，从而容易出现转向不足的情况，而头重脚轻的前后轴配重也会在高速过弯时使车尾的后轮缺乏重压，某些轴荷分配不合理的横置发动机轿车甚至达到了前70%后30%，其性能可想而知。另一方面，由于横置发动机变速器安装位置过于偏向一侧的原因，其驱动轴是一长一短的，当巨大的驱动力作用在不等长的传动轴上时，会使车两个前轮有转速差，从而导致急加速时车头有左右摆动现象，也就是我们常说的扭力转向，这一点在大排量前置前驱车型上尤为明显.发动机布局横置发动机横置发动机是指发动机和汽车前桥平行。简单5发动机布局纵置发动机纵置发动机是指发动机与汽车的前桥垂直，简单的讲就是你站在车头前面向发动机，如果发动机竖着放在你眼前，那就是纵置式发动机。发动机布局纵置发动机6汽缸排列方式直列式——汽缸按直线排成一排,直列布局是如今使用最为广泛的气缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的发动机上.常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款（数字代表气缸数量）。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味着制造成本更低。同时，采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。也方便于布置增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。汽缸排列方式直列式——汽缸按直线排成一排,直列布局是如今使用7汽缸排列方式所谓V型发动机，简单的说就是将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起（左右两列气缸中心线的夹角γ＜180°），使两组汽缸形成一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形（通常的夹角为60°），故称V型发动机。V型发动机缩短了机体的长度和高度，而更低的安装位置可以便于设计师设计出风阻系数更低的车身，同时得益于汽缸对向布置，还可抵消一部分振动，使发动机运转更为平顺。比如一些追求舒适平顺驾乘感受的中高级车型，还是在坚持使用大排量V型布局发动机

V型——气缸按一定角度排成两排汽缸排列方式所谓V型发动机，简单的说就是将所有汽缸分成两组，8汽缸排列方式W型发动机----V型发动机的一个变种现在应用W发动机的只有大众以及它旗下其他品牌的车辆，比如老帕萨特的W8，大众辉腾、宾利欧陆和奥迪A8的W12以及布嘉迪的W16。W型与V型发动机相比可将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机舱更满。

W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是：将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，简单点说，W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形，严格说来Ｗ型发动机还应属V型发动机的变种。W发动机特点：W型比V型发动机做得更短一些，有利于节省空间，同时重量也可轻些；缺点是它的宽度更大，使得发动机室更满。

大众旗下的辉腾6.0和奥迪的A8L6.0都采用了W12发动机，布加迪威龙则是采用了8.0LW16发动机，W型发动机一般都是大排量的发动机汽缸排列方式W型发动机----V型发动机的一个变种现在应用9水平对置发动机的气缸夹角为180度。但水平对置发动机的制造成本和工艺难度相当高，所以目前世界上只有德国保时捷和日本斯巴鲁两个厂商在用。可简称为B型发动机如B４缸B６缸优点：水平对置发动机的最大优点是重心低。由于它的汽缸为“平放”，不仅降低了汽车的重心，还能让车头设计得又扁又低，这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。同时，水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也是最小。当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性。缺点：那为什么其它厂家没有研发水平对置引擎呢？除了因为水平对置结构较为复杂外，还有如机油润滑等问题很难解决。横置的气缸因为重力的原因，会使机油流到底部，使一边气缸得不到充分的润滑。显然保时捷和斯巴鲁都很好的解决了众多技术难题，但高精度的制造要求也带来了更高的养护成本，并且由于机体较宽，因而并不利于布局。汽缸排列方式H型卧式（也叫水平对置式）

——气缸在发动机的相对两侧排成两排BoxerEngine水平对置发动机的气缸夹角为180度。但水平对置发动机的制造成10汽缸排列方式星形发动机－－用于飞机上汽缸排列方式星形发动机－－用于飞机上11汽缸排列方式转子发动机转子发动机又称为米勒循环发动机，由德国人菲加士•汪克尔发明，之后这项技术由马自达公司收购。我们都知道：传统的气缸往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，而为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。汽缸排列方式转子发动机转子发动机又称为米勒循环发动机，由德国12工作原理：在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动，内齿圈与齿轮的齿数之比为3:2。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹（即汽缸壁的形状）似“8”字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次。而转子发动机的转子每旋转一圈就作功一次。

与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比，具有高功率容积比（发动机容积较小就能输出较多动力）的优点。另外，由于转子发动机的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气门等二十多个活动部件相比结构大大简化，故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外，转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。相应缺点是发动机在使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题，增加油耗。另外其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。转子发动机工作原理工作原理：在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以13汽车发动机构造与工作原理课件14发动机总体构造增压系发动机总体构造增压系15发动机基本知识发动机的本质:是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。四行程汽油机是一个气缸-活塞系统，燃料在气缸中燃烧，推动活塞运动，经过曲柄连杆机构再将往复运动转换为旋转运动。发动机基本知识发动机的本质:16发动机时由这些东西组成的！发动机时由这些东西组成的！17发动机时由这些东西组成的！发动机时由这些东西组成的！18四冲程汽油发动机工作原理四冲程汽油发动机工作原理19压缩比与排量的计算

压缩比(CompressionRatio)活塞在下止点的气缸之总容积除以活塞在上死点的总容积(燃烧室容积)，所得的值就称为压缩比。排量(Displacement)指在发动机的所有活塞从上止点到下止点所扫过的容积总和。

压缩比与排量的计算压缩比(CompressionRat20发动机动力源于爆炸发动机动力源于爆炸21两大机构和七大系统要实现上述能量转换，需要这样一个装置，这个装置可以分为以下部分：曲柄连杆机构配气机构供给系润滑系统冷却系统点火系统起动系统两大机构和七大系统要实现上述能量转换，需要这样一个装置，这个22机体组：曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳机体组：曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳23一般用灰铸铁或铝合金铸成，上部的圆柱形空腔称为气缸，下部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等气缸体：一般用灰铸铁或铝合金铸成，上部的圆柱形空腔称为气缸，下部为支24油底壳

下轴箱:贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。油底壳是曲轴箱的下半部，又称为下曲轴箱。作用是封闭曲轴箱作为贮油槽的外壳，防止杂质进入，并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散曲部分热量，防止润滑油氧化。

材料：薄钢板冲压（下曲轴箱），铝合金湿式油底壳，之所以命名为湿式油底壳是由于发动机的曲轴曲拐和连杆大头在曲轴每旋转一周都会浸入油底壳的润滑油内一次，起到润滑作用，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，称之为飞溅润滑。干式油底壳让引擎重心降低可提升操控性。油底壳下轴箱:贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底25气缸垫气缸盖气缸盖罩衬垫安装火花塞气缸盖气缸垫气缸盖气缸盖罩衬垫安装火花塞气缸盖26气缸垫：装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。

活塞连杆机构气缸垫：27是做功和运动转换装置，由活塞连杆组和曲轴飞轮组构成。

活塞连杆组：由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成.

１.曲柄连杆机构１.曲柄连杆机构28活塞：与高温气体直接接触，顶部瞬时温度可达2500K以上，作功行程承受气体压力高达3～5MPa；在气缸内以很高的速度(8～12m/s)运动；一般采用高强度铝合金制造。活塞是汽车发动机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。活塞：活塞是汽车发动机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷29活塞环A．气环：主要用来防止气体泄漏的活塞环。B．油环：具有回油孔或等效结构，能从缸壁上刮下机油的活塞环。油环采用钢带组合式，上下刮片及衬环经氮化处理，刮油能力强，经久耐用，适应性好，能很好的适应气缸的不均匀磨损和活塞变形等造成的影响，防止积渣、结胶，具有良好的控油能力。活塞环有气环和油环两种。气环的作用是保证活塞和气缸套滑动配合严密，防止密封燃料爆发后的高温、高压气体漏入曲轴箱，同时把活塞顶部所受的大部分热量经气缸壁传散出去。油环的作用是布油和刮油，发动机运转时，曲轴箱的润滑油被机件甩到气缸壁上。当活塞上行时，油环将润滑油均匀地分布在气缸壁上，以利润滑；活塞下行时，油环将气缸壁上多余的润滑油刮去，以免机油窜入燃烧室。油环周边凹下的环形槽中开有多个回油环，油环刮下的油经油环槽底的径向回油孔流回曲轴箱。活塞环开有切口，具有弹性，随活塞作往复运动时，活塞环与气缸壁贴合，或张开或收缩，保证塞顶部与气缸形成封闭的空间。

一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环。它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和/或旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。

活塞环A．气环：主要用来防止气体泄漏的活塞环。B．油环：具30连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆组件分解图连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使31连杆轴瓦：

为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。连杆轴瓦：

为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔32发动机最重要的机件之一。与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。

曲轴：发动机最重要的机件之一。与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变33贮存作功行程的能量，以克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转。每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只有作功行程产生动力。

飞轮：离合器飞轮贮存作功行程的能量，以克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻34

发动机空气的供给由配气机构实现，通过控制进、排气门的启闭和持续时间，提供能量转换的需要空气和排除废气。由气门组、气门驱动机构组成。２配气机构发动机空气的供给由配气机构实现，通过控制进、排气门的启35配气机构的形式顶置式气门与顶置凸轮轴(OHC)：发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。轿车发动机由于每分钟转速可达5000转以上，为保证进排气效率，都采用进气门和排气门倒挂的形式，即顶置式气门装置。

现代轿车发动机将凸轮轴配置在发动机的上方，相比中、下置更为合理。既缩短了凸轮轴与气门之间的距离，又省略了气门的挺杆和挺柱，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装方式可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。配气机构的形式顶置式气门与顶置凸轮轴(OHC)：36包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、弹簧座。气门组：包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、弹簧座。气门组37气门积炭图气门积炭图38噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲轴正时齿形带轮中间轴齿形带轮张紧轮凸轮轴正时齿形带轮正时齿形带驱动：“正时”是内燃机上用来表示点火或喷油时刻，曲轴（活塞）所在的位置之间的关系。

噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲轴正时齿形带轮中间39气门间隙气门间隙气门间隙为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。气门间隙：气门间隙气门间隙气门间隙为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态40配气相位理论上讲，进气、压缩、作功、排气各占曲轴转角的180°，也配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示。发动机在换气过程中，若能够做到排气彻底、进气充分，则可以提高充气系数，增大发动机的输出功率。四冲程的每个工作行程，其曲轴要转180°。现代发动机转速很高，一个行程经历的时间很短（如上海桑塔纳的四冲程的发动机，在最大功率的发动机转速达5600r/min，一个冲程的时间只有0.0054s）。这样短时间的进气和排气过程往往会使发动机充气不足和排气不净，影响发动机的效率。因此，就需要通过气门的早开和晚关，来弥补进气不足和排气不净的缺憾。这种情况下，必然会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻，配气相位上称为“气门重叠角”。

配气相位理论上讲，进气、压缩、作功、排气各占曲轴转角的18041配气相位用曲轴转角表示的进、排气门的实际开、闭时刻和开启的持续时间，称为配气相位。发动机点火时刻的确定是根据曲轴和凸轮轴的相位关系来的，如果这个相位关系出现错位，可能出现两种情况，一是点火提前，二是点火推迟，严重点火提前的现象就是回火，严重点火推迟的现象就是放炮，混合气在排气管燃烧

10°~30°40°~80°40°~80°10°~30°上止点下止点配气相位用曲轴转角表示的进、排气门的实际开、闭时刻和开启的42气门重叠角

1.定义：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门叠开。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和(α+δ)，称为气门叠开角。2.进、排气错乱的问题：气门叠开不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。其原因是由于叠开时气门的开度较小，且新鲜气体和废气流的惯性要保持原来的流动方向，所以只要叠开角适当，就不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。发动机的结构不同、转速不同，配气相位也就不同。

气门重叠角1.定义：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一43进气门早开：减小进气阻力，增加进气量。进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。汽车发动机构造与工作原理课件44VVT-i智能可变气门正时系统VVT-i智能可变气门正时系统453.发动机供给系统燃油供给系组成。功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油燃油箱汽油泵回油管汽油滤清器输油管路喷油器燃油压力调节器作用：调节喷油器的燃油压力，使燃油压力与进气管压力之差保持常数。3.发动机供给系统燃油箱汽油泵回油管汽油滤清器输油管路喷油器46节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控制单元空气阀空气供给系功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气量。41－空气滤清器2－节气门体3－进气管4－空气流量计节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控空气阀空气供给系47节气门位置传感器功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送给ECU。

节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。它实质上是一只可变电阻器，安装于节气门体上，外形及内部结构如下图所示。

电阻器的转轴与节气门联动，它有两个触点：全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时，怠速触点闭合，向计算机输出怠速信号，当节气门处于其它位置时，怠速触点张开，输出相对于节气门不同转角的电压信号，计算机便根据加速踏板的位置（发动机的负荷）向喷油嘴发出喷油的指令。

节气门位置传感器上有三个接口：一个是正极，一个是负极，还有一个是信号。节气门位置传感器节气门位置传感器功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送48进气温度传感器进气温度传感器进气温度传感器主要是用来给ECU提供吸入空气的密度信号，从而用来计算进气量进气量。进气温度传感器进气温度传感器进气温度传感器主要是用来给EC49燃油压力调节器作用：使燃油油压与进气管压力的差值为一定值，以便于ECU控制喷油量。燃油压力调节器进油口回油口阀门支承膜片弹簧接进气支管燃油压力调节器作用：使燃油油压与进气管压力的差值为一定值，50节气门体作用：通过改变节气门的大小改变进气通道截面积的大小，来控制发动机的工况，并通过节气门位置传感器检测发动机的负荷。10－节气门11－节气门电计12－应急弹簧13－节气门电机15－怠速开关16－热水进出口17－节气门拉线节气门体作用：通过改变节气门的大小改变进气通道截面积的大小51空气流量计（卡门涡流式）热膜式空气流量计空气流量计是用来计算发动机进气量的传感器，在汽车电子燃油喷射系统中，把空气流量信号和发动机转速信号一起决定喷油量的基本信号之一空气流量计（卡门涡流式）热膜式空气流量计空气流量计是用来计52汽油机工作对燃油的要求理论上来讲，1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气。但不同的工作状况对混合汽浓度有不同的要求。空燃比（A/F）图中用过量空气系数α表示混合气浓度。汽油机工作对燃油的要求理论上来讲，1kg汽油完全燃烧需要153电控燃油喷射电喷基本原理喷油嘴其实就是个简单的电磁阀,当电磁线圈通电时，产生吸力，针阀被吸起，打开喷孔，燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出，形成雾状，利于燃烧充分。喷油嘴本身是一个常闭阀(常闭阀的意思是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于关闭状态；而常开阀则是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于开启状态，由一个阀针上下运动来控制阀的开闭。当ECU下达喷油指令时，其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈，产生磁场来把阀针吸起，让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出。喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确，让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让引擎保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。

在燃油喷射发动机中，将合适数量的燃油分别喷射到每个气缸中，要么喷射到进气门上方（进气燃油喷射），要么直接喷射到气缸中（直接燃油喷射）。电控燃油喷射电喷基本原理喷油嘴其实就是个简单的电磁阀,当电磁54缸内直喷缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。缸内直喷缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气55多点电喷汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在每个气缸的进气管上，即汽油的喷射是由多个地方(至少每个气缸都有一个喷射点)喷人气缸的，这就是多点电喷。多点电喷在每个气缸盖上安装一个电磁喷油器，直接将燃油喷入进气歧管，再与流经进气歧管的空气流混合，当进气门打开时，混合气体被吸入气缸。多点电喷与化油器式进气系统相比，而且从根本上解决了相邻气缸进气重叠而引起的配气不均匀，功率下降，油耗增加的问题，而且多点喷射发动机可以采用顺序喷射，因此空燃比的控制比单点喷射更精确，可以根据正时进行喷油，对喷油量、喷油时刻进行精确控制，所以多点喷射发动机的排放更好，更经济省油。气门喷油器输油管进气支管多点电喷汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电56喷油器作用：

在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。

电插电磁线圈滤网衔铁针阀结构：喷油器作用：在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。57上海-通用别克轿车电子控制汽油喷射系统

上海-通用别克轿车电子控制汽油喷射系统58机油，即发动机润滑油，被誉为汽车的“血液”。润滑清洁冷却防锈

减磨密封（针对气缸）缓冲降噪4.发动机润滑系统检查机油时候，把汽车停在平整路面，发动机停转两分钟后查看机油尺机油，即发动机润滑油，被誉为汽车的“血液”。4.发动机润滑59发动机的润滑油路发动机的润滑油路60润滑系统——润滑部位

润滑系统——润滑部位61机油品质的分类机油的识别有质量等级(API)和粘度(SAE)两种标准。API机油分为两类：“S”开头系列代表汽油发动机用油，规格有：SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL。“C”开头系列代表柴油发动机用油,规格有：CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF—2、CF—4、CG—4、CH—4、CI—4。当“S”和“C”两个字母同时存在，则表示此机油为汽柴通用型。在S或C后面的字母越靠后，质量等级越高，国际品牌中机油级别多是SF级别以上的。机油品质的分类62

５发动机冷却系统的组成

车头方向储液罐风扇水箱散热器发动机使发动机处在一个适合的温度之内

５发动机冷却系统的组成

车头方向储液罐风扇水箱散热器发动63 防冻液

防冻液的全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。防冻液不仅仅是冬天用的，它应该在全年使用。优质防冻冷却液的沸点通常在零上110摄氏度，在夏季使用，防冻冷却液比水更难开锅。而且可以防垢、防腐和除锈。

防冻液使用注意：注意一：尽量使用同一品牌的防冻液。不同品牌的防冻液其生产配方会有所差异，如果混合使用，多种添加剂之间很可能会发生化学反应，造成添加剂失效。注意二：防冻液的有效期多为两年（个别产品会长一些），添加时应确认该产品在有效期之内。注意三：必须定期更换，一般为两年或每行驶4万公里更换一次，出租车应该更换得勤一些。更换时应放净旧液，将冷却系统清洗干净后，再换上新液。注意四：避免兑水使用。传统的无机型防冻液不可以兑水使用，那样会生成沉淀，严重影响防冻液的正常功能。有机型防冻液则可以兑水使用，但水不能兑得太多。我们在补水时千万不要立即打开水箱盖，因为此时水箱内水温非常高压力也非常大，立刻打开很可能造成高温蒸汽喷出，引起事故。最好等一段时间再打开，打开水箱盖应最好垫一条毛巾以防止水蒸气烫伤手臂。

防冻液防冻液的全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却646.发动机点火系统动机的点火顺序在设计是主要是考虑尽量错开相邻的气缸，使曲轴受力均匀，一般4缸是1-3-4-2，6缸是1-5-3-6-2-4.6.发动机点火系统动机的点火顺序在设计是主要是考虑尽量错开相65点火系统——半导体点火系

点火系统——半导体点火系66点火系统——分电器

点火系统——点火线圈

点火系统——分电器点火系统——点火线圈67点火系统——火花塞

点火系统——火花塞687.发动机起动系统7.发动机起动系统69起动机的保养：起动机在起动发动机的过程中，要从蓄电池引入300~400Ah的电量，因此为了防止蓄电池出现过流或损坏的现象，起动时间不应超过5s；冬季容易出现起动困难的现象，多次起动时每次起动时间不宜过长，各次起动中也应留有适当间隔。起动机故障检查：1、蓄电池无电或电力微弱，于是出现起动机不能转动或转动缓慢的故障。2、起动机线头松动或脱落，开关或吸附开关失效。3、电刷磨损或刷面不正，弹簧无力，以致于整流器接触不良。4、励磁线圈或电枢线圈短路和断路。5、整流器污损，云母片凸出，造成电刷与整流器接触不良。起动机的保养：70蓄电池使用中的注意事项：1．蓄电池长久不用，它会慢慢自行放电，直至报废。因此，每隔一定时间就应启动一次汽车，给蓄电池充电。2．当电流表指针显示蓄电量不足时，要及时充电。蓄电池的蓄电量可以在仪表板上反映出来。3．电解液的密度应按照不同的地区、不同的季节按照标准进行相应的调整。4．在亏电解液时应补充蒸馏水或专用补液。切忌用饮用纯净水代替。5．在启动汽车时，不间断地使用启动机会导致蓄电池因过度放电而损坏。正确的使用办法是每次发动车的时间总长不超过5秒，再次启动间隔时间不少于15秒。6．日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否通气。7．检查电池的正、负级有无被氧化的迹象。可以用热水时常浇电瓶的电线连接处，并用铜丝刷清理干净，并涂上黄油。8．检查电路各部分有无老化或短路的地方。防止电池因为过度放电而提前退役。蓄电池蓄电池使用中的注意事项：蓄电池71８.增压系统涡轮增压器就是一个气泵，由发动机排出的废气来驱动涡轮增压器一侧的叶轮，当它越转越快时，另一侧的叶轮也在同步加快，增大了进入燃烧室的进气量。就像你所理解的，压缩后的空气会变得很热，所以在进入燃烧室前要进行冷却，就是我们常说的中冷。中冷也帮助降低了燃烧室的温度。涡轮增压器的原理很简单，但实际上它是很复杂和精密的。不仅需要内部配件的严密配合，涡轮增压器还要和发动机严密匹配，否则就会降低发动机的效率甚至造成损坏。涡轮增压

８.增压系统涡轮增压器就是一个气泵，由发动机排出的废气来驱动72中冷器为什么需要中冷器？涡轮增压的发动机为何会比普通发动机拥有更大的动力，其中原因之一就是其换气的效率比一般发动机的自然进气更高。当空气进入涡轮增压后其温度会大幅升高，密度也相应变高，而中冷器正是起到冷却空气的作用，高温空气经过中冷器的冷却，再进入发动机中。如果缺少中冷器而让增压后的高温空气直接进入发动机，则会因空气温度过高导致发动机损坏甚至死火的现象。由于发动机排出的废气的温度非常高，通过增压器的热传导会提高进气的温度。而且，空气在被压缩的过程中密度会升高，这必然也会导致空气温度的升高，从而影响发动机的充气效率。如果想要进一步提高充气效率，就要降低进气温度。有数据表明，在相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率就能提高3%～5%。如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NOx的含量，造成空气污染。为了解决增压后的空气升温造成的不利影响，因此需要加装中冷器来降低进气温度。

中冷器为什么需要中冷器？73机械增压机械增压的特性：机械增压与涡轮增压在动力输出上有着明显的区别，前者有接近自然进气的线性输出，而后者则因为有涡轮迟滞的现象，出力相对多一点突兀，没那么线性。因为机械增压的作动原理，使其在低转速下便可获得增压。增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例，即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高，也随之增强。因此机械增压引擎的出力表现与自然气极为相似，却能拥有较大的马力与扭力。机械增压机械增压的特性：74双增压器双增压器75李广新２０１２年２月谢谢大家！李广新２０１２年２月谢谢大家！76汽车发动机Liguangxin李广新汽车发动机Liguangxin李广新77发动机布局前置发动机目前在国内车市所能看到的绝大部分车型都是采用的前置发动机，即发动机位车前轮轴之前。前置发动机的优点是简化了车子变速器与驱动桥的结构，特别是对于目前占绝对主流的前轮驱动车型而言，发动机将动力直接输送到前轮上，省略了长长的传动轴，不但减少了功率传递损耗，也大大降低了动力传动机构的复杂性和故障率。因外，将发动机置驾驶员的前方，在正面撞车时，发动机可以保护驾驶员免受冲击，从而提高了车的安全性。发动机布局前置发动机目前在国内车市所能看到的绝大部分车型都78发动机布局中置发动机中置发动机，即发动机位于汽车的前后轮轴之间，对于一些极端追求性能的车型而言，将发动机中置是一种最理想的方式，因为发动机的位置正好位于车子重心附近，而不是重量过于集中在车头或车尾，达到最佳的配重比，这将大大提高车子的操控性和行驶稳定性。包括法拉利、兰博基尼在内的不少经典跑车都采用的是中置发动机布局。发动机布局中置发动机中置发动机，即发动机位于汽车的前后轮轴79发动机布局后置发动机一般来说，最纯正的后置发动机就是将发动机布置在后轴之后，最有代表性的就是大客车，而后置发动机的乘用车屈指可数，最有代表性的就是保时捷911，当然smart也是后置发动机。曾经的经典车型大众老甲壳虫和菲亚特126P也是后置发动机发动机布局后置发动机一般来说，最纯正的后置发动机就是将发动机80发动机布局横置发动机横置发动机是指发动机和汽车前桥平行。简单的讲就是你站在车头前面向发动机，如果发动机横着放在你眼前，就是横置发动机。

优点：横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，所以如果是前驱车的话，最适合的就是前横置发动机，动力传输距离短，方向一致，因此传动效率较高。另一方面，由于横置发动机占用的纵向空间小，可以极大限度缩短了发动机舱的纵向空间，换来的是宽敞的驾乘空间，尤其是前排乘客的腿部拓展的空间。这对于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要。缺点：前后重量分布不平衡的问题则横置发动机的最大缺陷，由于横置发动机发动机曲轴变速箱输入轴平行连接在一起的，使其可以布置在发动机前轴之前，但是这些重量最重的汽车部件全部集中在车头前方就使得前轴负荷过大，从而容易出现转向不足的情况，而头重脚轻的前后轴配重也会在高速过弯时使车尾的后轮缺乏重压，某些轴荷分配不合理的横置发动机轿车甚至达到了前70%后30%，其性能可想而知。另一方面，由于横置发动机变速器安装位置过于偏向一侧的原因，其驱动轴是一长一短的，当巨大的驱动力作用在不等长的传动轴上时，会使车两个前轮有转速差，从而导致急加速时车头有左右摆动现象，也就是我们常说的扭力转向，这一点在大排量前置前驱车型上尤为明显.发动机布局横置发动机横置发动机是指发动机和汽车前桥平行。简单81发动机布局纵置发动机纵置发动机是指发动机与汽车的前桥垂直，简单的讲就是你站在车头前面向发动机，如果发动机竖着放在你眼前，那就是纵置式发动机。发动机布局纵置发动机82汽缸排列方式直列式——汽缸按直线排成一排,直列布局是如今使用最为广泛的气缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的发动机上.常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款（数字代表气缸数量）。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味着制造成本更低。同时，采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。也方便于布置增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。汽缸排列方式直列式——汽缸按直线排成一排,直列布局是如今使用83汽缸排列方式所谓V型发动机，简单的说就是将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起（左右两列气缸中心线的夹角γ＜180°），使两组汽缸形成一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形（通常的夹角为60°），故称V型发动机。V型发动机缩短了机体的长度和高度，而更低的安装位置可以便于设计师设计出风阻系数更低的车身，同时得益于汽缸对向布置，还可抵消一部分振动，使发动机运转更为平顺。比如一些追求舒适平顺驾乘感受的中高级车型，还是在坚持使用大排量V型布局发动机

V型——气缸按一定角度排成两排汽缸排列方式所谓V型发动机，简单的说就是将所有汽缸分成两组，84汽缸排列方式W型发动机----V型发动机的一个变种现在应用W发动机的只有大众以及它旗下其他品牌的车辆，比如老帕萨特的W8，大众辉腾、宾利欧陆和奥迪A8的W12以及布嘉迪的W16。W型与V型发动机相比可将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机舱更满。

W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是：将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，简单点说，W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形，严格说来Ｗ型发动机还应属V型发动机的变种。W发动机特点：W型比V型发动机做得更短一些，有利于节省空间，同时重量也可轻些；缺点是它的宽度更大，使得发动机室更满。

大众旗下的辉腾6.0和奥迪的A8L6.0都采用了W12发动机，布加迪威龙则是采用了8.0LW16发动机，W型发动机一般都是大排量的发动机汽缸排列方式W型发动机----V型发动机的一个变种现在应用85水平对置发动机的气缸夹角为180度。但水平对置发动机的制造成本和工艺难度相当高，所以目前世界上只有德国保时捷和日本斯巴鲁两个厂商在用。可简称为B型发动机如B４缸B６缸优点：水平对置发动机的最大优点是重心低。由于它的汽缸为“平放”，不仅降低了汽车的重心，还能让车头设计得又扁又低，这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。同时，水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也是最小。当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性。缺点：那为什么其它厂家没有研发水平对置引擎呢？除了因为水平对置结构较为复杂外，还有如机油润滑等问题很难解决。横置的气缸因为重力的原因，会使机油流到底部，使一边气缸得不到充分的润滑。显然保时捷和斯巴鲁都很好的解决了众多技术难题，但高精度的制造要求也带来了更高的养护成本，并且由于机体较宽，因而并不利于布局。汽缸排列方式H型卧式（也叫水平对置式）

——气缸在发动机的相对两侧排成两排BoxerEngine水平对置发动机的气缸夹角为180度。但水平对置发动机的制造成86汽缸排列方式星形发动机－－用于飞机上汽缸排列方式星形发动机－－用于飞机上87汽缸排列方式转子发动机转子发动机又称为米勒循环发动机，由德国人菲加士•汪克尔发明，之后这项技术由马自达公司收购。我们都知道：传统的气缸往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，而为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。汽缸排列方式转子发动机转子发动机又称为米勒循环发动机，由德国88工作原理：在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动，内齿圈与齿轮的齿数之比为3:2。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹（即汽缸壁的形状）似“8”字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次。而转子发动机的转子每旋转一圈就作功一次。

与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比，具有高功率容积比（发动机容积较小就能输出较多动力）的优点。另外，由于转子发动机的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气门等二十多个活动部件相比结构大大简化，故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外，转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。相应缺点是发动机在使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题，增加油耗。另外其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。转子发动机工作原理工作原理：在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以89汽车发动机构造与工作原理课件90发动机总体构造增压系发动机总体构造增压系91发动机基本知识发动机的本质:是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。四行程汽油机是一个气缸-活塞系统，燃料在气缸中燃烧，推动活塞运动，经过曲柄连杆机构再将往复运动转换为旋转运动。发动机基本知识发动机的本质:92发动机时由这些东西组成的！发动机时由这些东西组成的！93发动机时由这些东西组成的！发动机时由这些东西组成的！94四冲程汽油发动机工作原理四冲程汽油发动机工作原理95压缩比与排量的计算

压缩比(CompressionRatio)活塞在下止点的气缸之总容积除以活塞在上死点的总容积(燃烧室容积)，所得的值就称为压缩比。排量(Displacement)指在发动机的所有活塞从上止点到下止点所扫过的容积总和。

压缩比与排量的计算压缩比(CompressionRat96发动机动力源于爆炸发动机动力源于爆炸97两大机构和七大系统要实现上述能量转换，需要这样一个装置，这个装置可以分为以下部分：曲柄连杆机构配气机构供给系润滑系统冷却系统点火系统起动系统两大机构和七大系统要实现上述能量转换，需要这样一个装置，这个98机体组：曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳机体组：曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳99一般用灰铸铁或铝合金铸成，上部的圆柱形空腔称为气缸，下部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等气缸体：一般用灰铸铁或铝合金铸成，上部的圆柱形空腔称为气缸，下部为支100油底壳

下轴箱:贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。油底壳是曲轴箱的下半部，又称为下曲轴箱。作用是封闭曲轴箱作为贮油槽的外壳，防止杂质进入，并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散曲部分热量，防止润滑油氧化。

材料：薄钢板冲压（下曲轴箱），铝合金湿式油底壳，之所以命名为湿式油底壳是由于发动机的曲轴曲拐和连杆大头在曲轴每旋转一周都会浸入油底壳的润滑油内一次，起到润滑作用，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，称之为飞溅润滑。干式油底壳让引擎重心降低可提升操控性。油底壳下轴箱:贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底101气缸垫气缸盖气缸盖罩衬垫安装火花塞气缸盖气缸垫气缸盖气缸盖罩衬垫安装火花塞气缸盖102气缸垫：装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。

活塞连杆机构气缸垫：103是做功和运动转换装置，由活塞连杆组和曲轴飞轮组构成。

活塞连杆组：由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成.

１.曲柄连杆机构１.曲柄连杆机构104活塞：与高温气体直接接触，顶部瞬时温度可达2500K以上，作功行程承受气体压力高达3～5MPa；在气缸内以很高的速度(8～12m/s)运动；一般采用高强度铝合金制造。活塞是汽车发动机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。活塞：活塞是汽车发动机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷105活塞环A．气环：主要用来防止气体泄漏的活塞环。B．油环：具有回油孔或等效结构，能从缸壁上刮下机油的活塞环。油环采用钢带组合式，上下刮片及衬环经氮化处理，刮油能力强，经久耐用，适应性好，能很好的适应气缸的不均匀磨损和活塞变形等造成的影响，防止积渣、结胶，具有良好的控油能力。活塞环有气环和油环两种。气环的作用是保证活塞和气缸套滑动配合严密，防止密封燃料爆发后的高温、高压气体漏入曲轴箱，同时把活塞顶部所受的大部分热量经气缸壁传散出去。油环的作用是布油和刮油，发动机运转时，曲轴箱的润滑油被机件甩到气缸壁上。当活塞上行时，油环将润滑油均匀地分布在气缸壁上，以利润滑；活塞下行时，油环将气缸壁上多余的润滑油刮去，以免机油窜入燃烧室。油环周边凹下的环形槽中开有多个回油环，油环刮下的油经油环槽底的径向回油孔流回曲轴箱。活塞环开有切口，具有弹性，随活塞作往复运动时，活塞环与气缸壁贴合，或张开或收缩，保证塞顶部与气缸形成封闭的空间。

一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环。它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和/或旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。

活塞环A．气环：主要用来防止气体泄漏的活塞环。B．油环：具106连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆组件分解图连杆作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使107连杆轴瓦：

为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。连杆轴瓦：

为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔108发动机最重要的机件之一。与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。

曲轴：发动机最重要的机件之一。与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变109贮存作功行程的能量，以克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转。每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只有作功行程产生动力。

飞轮：离合器飞轮贮存作功行程的能量，以克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻110

发动机空气的供给由配气机构实现，通过控制进、排气门的启闭和持续时间，提供能量转换的需要空气和排除废气。由气门组、气门驱动机构组成。２配气机构发动机空气的供给由配气机构实现，通过控制进、排气门的启111配气机构的形式顶置式气门与顶置凸轮轴(OHC)：发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。轿车发动机由于每分钟转速可达5000转以上，为保证进排气效率，都采用进气门和排气门倒挂的形式，即顶置式气门装置。

现代轿车发动机将凸轮轴配置在发动机的上方，相比中、下置更为合理。既缩短了凸轮轴与气门之间的距离，又省略了气门的挺杆和挺柱，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装方式可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。配气机构的形式顶置式气门与顶置凸轮轴(OHC)：112包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、弹簧座。气门组：包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、弹簧座。气门组113气门积炭图气门积炭图114噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲轴正时齿形带轮中间轴齿形带轮张紧轮凸轮轴正时齿形带轮正时齿形带驱动：“正时”是内燃机上用来表示点火或喷油时刻，曲轴（活塞）所在的位置之间的关系。

噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲轴正时齿形带轮中间115气门间隙气门间隙气门间隙为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。气门间隙：气门间隙气门间隙气门间隙为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态116配气相位理论上讲，进气、压缩、作功、排气各占曲轴转角的180°，也配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示。发动机在换气过程中，若能够做到排气彻底、进气充分，则可以提高充气系数，增大发动机的输出功率。四冲程的每个工作行程，其曲轴要转180°。现代发动机转速很高，一个行程经历的时间很短（如上海桑塔纳的四冲程的发动机，在最大功率的发动机转速达5600r/min，一个冲程的时间只有0.0054s）。这样短时间的进气和排气过程往往会使发动机充气不足和排气不净，影响发动机的效率。因此，就需要通过气门的早开和晚关，来弥补进气不足和排气不净的缺憾。这种情况下，必然会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻，配气相位上称为“气门重叠角”。

配气相位理论上讲，进气、压缩、作功、排气各占曲轴转角的180117配气相位用曲轴转角表示的进、排气门的实际开、闭时刻和开启的持续时间，称为配气相位。发动机点火时刻的确定是根据曲轴和凸轮轴的相位关系来的，如果这个相位关系出现错位，可能出现两种情况，一是点火提前，二是点火推迟，严重点火提前的现象就是回火，严重点火推迟的现象就是放炮，混合气在排气管燃烧

10°~30°40°~80°40°~80°10°~30°上止点下止点配气相位用曲轴转角表示的进、排气门的实际开、闭时刻和开启的118气门重叠角

1.定义：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门叠开。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和(α+δ)，称为气门叠开角。2.进、排气错乱的问题：气门叠开不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。其原因是由于叠开时气门的开度较小，且新鲜气体和废气流的惯性要保持原来的流动方向，所以只要叠开角适当，就不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。发动机的结构不同、转速不同，配气相位也就不同。

气门重叠角1.定义：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一119进气门早开：减小进气阻力，增加进气量。进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。汽车发动机构造与工作原理课件120VVT-i智能可变气门正时系统VVT-i智能可变气门正时系统1213.发动机供给系统燃油供给系组成。功用：向气缸内供给供给燃烧时所需一定量的燃油燃油箱汽油泵回油管汽油滤清器输油管路喷油器燃油压力调节器作用：调节喷油器的燃油压力，使燃油压力与进气管压力之差保持常数。3.发动机供给系统燃油箱汽油泵回油管汽油滤清器输油管路喷油器122节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控制单元空气阀空气供给系功用：为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气，并测量和控制空气量。41－空气滤清器2－节气门体3－进气管4－空气流量计节气门体空气滤清器空气流量计怠速控制阀电子控空气阀空气供给系123节气门位置传感器功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送给ECU。

节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。它实质上是一只可变电阻器，安装于节气门体上，外形及内部结构如下图所示。

电阻器的转轴与节气门联动，它有两个触点：全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时，怠速触点闭合，向计算机输出怠速信号，当节气门处于其它位置时，怠速触点张开，输出相对于节气门不同转角的电压信号，计算机便根据加速踏板的位置（发动机的负荷）向喷油嘴发出喷油的指令。

节气门位置传感器上有三个接口：一个是正极，一个是负极，还有一个是信号。节气门位置传感器节气门位置传感器功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送124进气温度传感器进气温度传感器进气温度传感器主要是用来给ECU提供吸入空气的密度信号，从而用来计算进气量进气量。进气温度传感器进气温度传感器进气温度传感器主要是用来给EC125燃油压力调节器作用：使燃油油压与进气管压力的差值为一定值，以便于ECU控制喷油量。燃油压力调节器进油口回油口阀门支承膜片弹簧接进气支管燃油压力调节器作用：使燃油油压与进气管压力的差值为一定值，126节气门体作用：通过改变节气门的大小改变进气通道截面积的大小，来控制发动机的工况，并通过节气门位置传感器检测发动机的负荷。10－节气门11－节气门电计12－应急弹簧13－节气门电机15－怠速开关16－热水进出口17－节气门拉线节气门体作用：通过改变节气门的大小改变进气通道截面积的大小127空气流量计（卡门涡流式）热膜式空气流量计空气流量计是用来计算发动机进气量的传感器，在汽车电子燃油喷射系统中，把空气流量信号和发动机转速信号一起决定喷油量的基本信号之一空气流量计（卡门涡流式）热膜式空气流量计空气流量计是用来计128汽油机工作对燃油的要求理论上来讲，1kg汽油完全燃烧需要14.7kg空气。但不同的工作状况对混合汽浓度有不同的要求。空燃比（A/F）图中用过量空气系数α表示混合气浓度。汽油机工作对燃油的要求理论上来讲，1kg汽油完全燃烧需要1129电控燃油喷射电喷基本原理喷油嘴其实就是个简单的电磁阀,当电磁线圈通电时，产生吸力，针阀被吸起，打开喷孔，燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出，形成雾状，利于燃烧充分。喷油嘴本身是一个常闭阀(常闭阀的意思是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于关闭状态；而常开阀则是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于开启状态，由一个阀针上下运动来控制阀的开闭。当ECU下达喷油指令时，其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈，产生磁场来把阀针吸起，让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出。喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确，让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让引擎保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。

在燃油喷射发动机中，将合适数量的燃油分别喷射到每个气缸中，要么喷射到进气门上方（进气燃油喷射），要么直接喷射到气缸中（直接燃油喷射）。电控燃油喷射电喷基本原理喷油嘴其实就是个简单的电磁阀,当电磁130缸内直喷缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。缸内直喷缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气131多点电喷汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在每个气缸的进气管上，即汽油的喷射是由多个地方(至少每个气缸都有一个喷射点)喷人气缸的，这就是多点电喷。多点电喷在每个气缸盖上安装一个电磁喷油器，直接将燃油喷入进气歧管，再与流经进气歧管的空气流混合，当进气门打开时，混合气体被吸入气缸。多点电喷与化油器式进气系统相比，而且从根本上解决了相邻气缸进气重叠而引起的配气不均匀，功率下降，油耗增加的问题，而且多点喷射发动机可以采用顺序喷射，因此空燃比的控制比单点喷射更精确，可以根据正时进行喷油，对喷油量、喷油时刻进行精确控制，所以多点喷射发动机的排放更好，更经济省油。气门喷油器输油管进气支管多点电喷汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电132喷油器作用：

在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。

电插电磁线圈滤网衔铁针阀结构：喷油器作用：在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。133上海-通用别克轿车电子控制汽油喷射系统

上海-通用别克轿车电子控制汽油喷射系统134机油，即发动机润滑油，被誉为汽车的“血液”。润滑清洁冷却防锈

减磨密封（针对气缸）缓冲降噪4.发动机润滑系统检查机油时候，把汽车停在平整路面，发动机停转两分钟后查看机油尺机油，即发动机润滑油，被誉为汽车的“血液”。4.发动机润滑135发动机的润滑油路发动机的润滑油路136润滑系统——润滑部位

润滑系统——润滑部位137机油品质的分类机油的识别有质量等级(API)和粘度(SAE)两种标准。API机油分为两类：“S”开头系列代表汽油发动机用油，规格有：SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG