第一次课：发动机的总体构造与工作原理

汽车发动机结构与拆装1一、国内外汽车工业概况：1876年，德国奥托制造了世界上第一台往复活塞式四冲程内燃机。

1886年，德国人卡尔·本茨设计制造了世界上第一辆汽车－三轮汽车；与此同时，德国人哥德里普·戴母勒发明了世界上第一辆四轮汽车。1926年6月29日戴姆勒公司和奔驰公司合并。后来奥匈帝国的总领事，商人艾米尔-耶里内克购买了36辆车，要求以他的小女儿的名字梅赛德斯来命名！所以从那以后，戴姆勒汽车公司生产的全部汽车都叫“梅赛德斯”奔驰了！本课引导汽车简介

2345近年来，一些世界新技术与成果在汽车上及汽车制造业得到了应用和推广：如微机、微电子、自动控制、精密机械制造、柔性加工技术及计算机辅助设计等。1.国外汽车发展状况：汽车诞生在德国，成长在美国，壮大在日本。到目前为止，世界汽车保有量已超过6亿辆：普及率最高的是美国，平均1.3人一辆汽车；日本、西欧及北欧等发达国家，平均2-3人一辆汽；俄罗斯、东欧及韩国等国家平均8-10人一辆汽车。61953年7月，第一汽车制造厂开始在长春兴建，三年后生产出国产“解放牌”中型载货汽车，并于1958年生产了我国第一辆轿车。2.我国汽车发展状况：720世纪60-70年代，我国汽车工业得到了长足的发展，相继建设了南京、上海、济南、北京汽车制造厂、第二汽车制造厂、天津、四川、陕西汽车制造厂等。到1980年我国汽车年产量已超过22万辆，各类汽车累计达163.9万辆。自2001年加入世界贸易组织以来，我国汽车工业发展迅猛，汽车产量从2000年的200万辆增加至目前的1.805亿辆，增速为25﹪。所谓“汽车后市场”，指的是汽车售出之后的维修、保养、服务以及所需的汽车零配件、汽车用品和汽车材料的市场。据统计，2005年我国“汽车后市场”的营业额为880亿元，到2009年增加到2400亿元，预计到2012年左右增至4900亿元，年复合增长率为26.9%。最近在沈阳举行的汽车工业发展新趋势研讨会上传出信息，“汽车后市场”正逐渐成为整车销售之后的中国汽车市场第二块“大蛋糕”。

2.我国汽车发展状况：8二、汽车的总体构造1.发动机

2.底盘 3.（电气设备）电气与电子设备 4.车身91.发动机：动力装置由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系和起动系等几部分组成。2.底盘：接受发动机的动力，使汽车产生运动传动系：主要由离合器、变速器、万向传动机构组成。行驶系：由车架、车桥、车轮及悬架等组成。转向系：由转向器和转向传动机构组成。制动系：主要由制动器和制动传动机构组成。103.（电气设备）电气与电子设备：电气设备：由电源（发电机和蓄电池）、汽油发动机点火系、起动系、照明与信号装置、空调、仪表等组成。电子设备：主要由电控燃油喷射及微机控制点火系、电控自动变速器、电控防抱死制动系统（ABS）和自动防盗报警装置等。4.车身：形成驾驶员和乘客乘坐空间的装置，也是存放行李等物品的工具。轿车和客车一般有一个完整的车身，是一个整体壳体，有承载式和非承载式两种。货车车身由驾驶室和货厢组成。11三、汽车行驶的基本原理F0FtVTt驱动力：F0=Tt/r汽车行驶所受阻力：滚动阻力Ff空气阻力Fw

上坡阻力Fｉ加速阻力Fｊ1.驱动力与行驶阻力：12行驶时总阻力与驱动力的关系

驱动力和总阻力的关系行驶状态Ft>

ΣF加速Ft=ΣF匀速Ft<ΣF减速总阻力ΣF=Ff+Fw+Fi+Fｊ13

驱动力与附着力的关系汽车状态Ft≤F=G汽车正常行驶Ft>F=G汽车车轮打滑2.汽车的附着条件：附着力F=FZ

－附着系数14学习任务1发动机总体构造与工作原理15学习目标：

1.对发动机的分类与总体构造、有一个总的认识。

2.掌握四冲程发动机的常用术语

3.掌握发动机的工作原理

学习情境1小张刚刚从高职汽车专业毕业，上班第一天，碰到一故障；故障现象：当发动机转速突然变化时，有明显而沉重的连续“嘡嘡”声，并伴有发动机抖动现象、发动机转速升高，响声增大、负荷变化时响声明显。故障原因：初步认定曲轴轴承响知识准备116一、发动机的定义：

发动机是将某一种形式的能量转变成机械能的机器。

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。17往复活塞式内燃机曲柄连杆机构的基本结构

由机体组、活塞、连杆组、曲轴飞轮组等零件构成

18191、按燃料的使用不同分汽油机柴油机二、发动机的分类

：203、按冷却方式不同水冷发动机风冷发动机2、按完成一个工作循环所需行程数四行程发动机二行程发动机21动态演示一个工作循环224、按气缸数及排列方式单缸发动机多缸发动机单列式Ｖ型对置式单列式Ｖ型对置式23上止点

下止点活塞行程(S)曲柄半径(R)气缸工作容积(Vh)燃烧室容积(Vc)气缸总容积(Va)三、发动机结构基本术语

压缩比发动机排量工作循环241.气缸工作容积252.发动机工作容积（排量）26工作循环

对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。

多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量，用表示VL

。发动机排量VL=V

h

×i

Vh－气缸工作容积（气缸排量）

i－气缸数目273.燃烧室容积284.气缸总容积：295.压缩比30压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示。

例如：现代化汽油发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达到9～11)。如一汽-大众捷达轿车EA827型1.6L发动机的压缩比为8.5，而EA113型1.6L发动机则为9.3。柴油机压缩比一般为为16～22。Va

－气缸总容积；Vh

－气缸工作容积；Vc

－燃烧室容积；316.上止点7.下止点8.活塞行程9.曲轴半径3233一、四行程发动机工作原理观看演示

1、进气行程

2、压缩行程

3、作功行程

4、排气行程

知识准备234四行程汽油机的工作原理35汽油发动机四个行程的图示1.进气行程２.压缩行程３.作功行程4.排气行程每一行程工作的具体分析如下

361.进气行程排气门关闭进气门开启P大气压力线Vra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气终了时气缸内压强为0.075～0.09Mpa，温度上升至370～400K

活塞下行进气372.压缩行程进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线c上止点下止点压缩终了时气缸内压强上升至0.6～1.2Mpa，温度继续上升至600～700K

。活塞上行压缩383.作功行程进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线cZb上止点下止点作功中气缸内最高压强可达3～5Mpa，最高温度可达2200～2800K；作功终了时气缸内压强下降至0.3～0.5Mpa，温度下降至1300～1600K。

活塞下行作功394.排气行程进气门关闭排气门打开PVr示功图大气压力线cZb上止点下止点残余废气排气终了时气缸内压强下降至0.105～0.115Mpa，温度下降至900～1200K

a

活塞上行排气40二、四行程柴油机工作原理

与汽油机工作原理相比，只有一个行程即作功行程中，柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自燃温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。41进气行程压缩行程作功行程排气行程新鲜空气四行程柴油机各行程示意图开始喷油42四、汽油机、柴油机的工作相同点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。

汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气（自燃）高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系汽油机、柴油机的工作不同点：43分析和比较汽油机、柴油机的工作异同?首先分别看一下汽油机和柴油机的图示火花塞

喷油器

44五、汽油机与柴油机优劣比较：1.汽油机：优：转速高、质量小、工作噪声小、起动容易、工作稳定、操作省力、适应性好、制造和维修费用低劣：燃油消耗率高、经济性差2.柴油机：优：压缩比高，经济性好，没有电气和点火系统的故障劣：转速低、质量大、制造和维修费用高45二冲程汽油机的工作原理拓展学习46二冲程汽油机的工作原理47七、二冲程柴油机的工作原理48发动机的总体构造两大机构曲柄连杆机构配气机构五大系统燃料系润滑系冷却系点火系起动系点此观看录像

运动与旋转工作循环发动机构造转子发动机知识准备349一、发动机组成1.曲柄连杆机构：由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组组成。作用是将燃料燃烧所产生的热能转变为曲轴旋转的机械能并输出动力。2.配气机构：由气门组、气门传动组组成。作用是适时控制进排气门开启，实现换气。3.燃料系：供气系统、供油系统、混合气形成装置、排气系统等组成。作用是向气缸提供适量合适浓度的可燃混合气。504.冷却系：水泵、散热器、风扇、分水管、水套、节温器等。作用是保证发动机在适宜温度下工作。5.润滑系：机油泵、限压阀、集滤器、机油滤清器、旁通阀、油底壳等。作用是润滑、清洁、冷却、密封。6.起动系：起动机、起动继电器等。7.点火系：电源、点火线圈、分电器、火花塞等。点燃可燃混合气（汽油机）。51桑塔纳发动机结构示意图52535455565758591.桑塔纳发动机的曲柄连杆机构:发动机借以产生动力，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构60桑塔纳发动机的配气机构2.配气机构：将可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气613.桑塔纳轿车燃料供给系:

根据发动机各种工况要求，配制具有一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸，并将燃烧生成的废气排出发动机。62供给路线图汽油箱汽油滤清器汽油泵空气滤清器化油器(混合)排气管排气消声器在气缸内燃绕63可燃混合气成分的表示方法1.空燃比（A/F=14.7）

将实际吸入发动机中的空气的质量与燃料的质量比值称为空燃比，用符号R表示。（多为欧美国家采用）2.燃空比

空燃比的倒数称为燃空比，用符号λ表示。（日本等国家常用）3.过量空气系数=燃烧1kg燃料实际供给的空气量理论上完全燃烧1kg燃料时所需要的空气质量α=1为标准混合气α﹤1为浓混合气α﹥1为稀混合气R=14.7为标准混合气R﹤14.7为浓混合气R﹥14.7为稀混合气644.桑塔纳发动机冷却系：散热，保证发动机在最适宜的温度下工作655.桑塔纳发动机润滑系：减少运动零件的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件666.桑塔纳发动机点火系：保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的可燃混合气677.桑塔纳轿车起动机使静止的发动机起动并转入自行运转68二、

内燃机名称及型号编制规则首部：为产品特征代号(产品系列符号和换代标志符号)，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。

后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。1.内燃机型号由以下四部分组成692.内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义70(1)汽油机

1E65F：表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型4100Q-4：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品TJ376Q：表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示系列符号CA488：表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号

(2)柴油机

195：表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型165F：表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型6135Q：表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用X