第一章 发动机的总体构造

汽车发动机构造与维修第一章发动机构造与维修基础知识汽车的身材和相貌发动机的地位发动机的总体构造发动机的工作原理发动机的性能指标发动机维修基础知识发动机维修常用工具发动机维修常用量具§1.1发动机的总体构造一、发动机的总体构造

1、汽油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供给系统点火系统冷却系统润滑系统起动系统汽油机解剖图

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的核心机构。它主要由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等机件组成。（1）曲柄连杆机构

配气机构的功用是根据发动机的工作需要，适时地开启或关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。它主要由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等零部件组成。（2）配气机构配气机构

汽油机燃料供给系统的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，送入气缸。燃料供给系统有化油器式和电控燃油喷射式两种类型。（3）燃料供给系统传统点火系统主要由电源(蓄电池和发电机)、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线等组成。

在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。（4）点火系统

冷却系统的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。发动机的冷却系统可分为水冷式和风冷式两种。（5）冷却系统

润滑系统的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系统一般由机油泵、集滤器、限压阀、油道和机油滤清器等组成。（6）润滑系统

起动系统的功用是使发动机由静止状态进入到正常工作状态。起动系统包括起动机及其附属装置。（7）起动系统

四冲程水冷式柴油机由“两大机构，四大系统”组成，“两大机构”指曲柄连杆机构和配气机构，“四大系统”指燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、起动系统。与汽油机相比，柴油机采用压缩自燃的着火方式，所以不需要点火系统。按对供（喷）油量等的控制方式不同，柴油机的燃料供给系统可分为传统燃料供给系统和电子控制燃料供给系统。

2、柴油机的总体结构试验实训一次

二、发动机的分类

1、按使用燃料分类

按使用燃料不同，汽车用内燃机可分为汽油机和柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点：汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。汽油机柴油机

3、按活塞运动方式分类

按活塞运动方式不同，汽车用内燃机可分为往复活塞式发动机和旋转活塞式（转子式）发动机。现代汽车发动机多采用往复活塞式发动机。往复活塞式发动机按完成一个工作循环所需活塞的行程数不同，又可分为四冲程发动机和二冲程发动机。

发动机按点火方式不同，汽车用内燃机可分为点燃式发动机和压然式发动机。点燃式发动机是利用高压电火花点燃气缸内的混合气来完成做功的，如汽油机。压燃式发动机是利用高温、高压使气缸内的混合气自行着火燃烧来完成做功的，如柴油机。2、按点火方式分类

4、按冷却方式分类

内燃机按冷却方式不同可分为水冷式发动机和风冷式发动机。现代汽车发动机绝大多数采用水冷却方式。

5、按气缸数目分类：

按气缸数目不同，汽车用内燃机可以分为单缸发动机和多缸发动机。现代汽车多采用四缸发动机、六缸发动机和八缸发动机。

6、按气缸布置方式分类：

按气缸布置方式不同，汽车用内燃机可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。单列式Ｖ型对置式

7、按进气方式分类：

按进气方式不同，汽车用内燃机可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)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用增压式的。§1.2发动机的工作原理一、基本术语

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)压缩比（ε）发动机排量(VL)工作循环动态演示VhVCva

在气缸内每一次热能与机械能的相互转换，所经历的一系列连续过程称为发动机的一个工作循环。压缩比的物理意义？p7发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和。VL=vh*i工作循环：发动机在工作时，各缸每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、做功、排气过程，这称为发动机的工作循环发动机排量的物理意义？二、发动机基本工作原理

1、单缸四冲程汽油机工作原理1、进气行程

2、压缩行程

3、作功行程

4、排气行程

1、进气行程排气门关闭进气门开启进气终了时气缸内:压强0.07～0.09Mpa温度80～130℃活塞下行？1.进气终了压力小于大气压？2.进气终了温度100℃左右？3注意：实际的进气过程，进气门是在活塞到达上止点之前打开（提前开），而进气门的关闭则是在活塞离开下止点之后（延迟关）。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动2、压缩行程进气门关闭排气门关闭压缩终了时气缸内压强上升至0.6～1.2Mpa，温度继续上升至300～400℃。活塞上行曲轴带动活塞从下止点向上止点运动爆炸与排放物：燃油+氧气=能量+水+二氧化碳注意：氧不足，则会生成一氧化碳，高温则会生成二氧化氮等产物。3、做功行程进气门关闭排气门关闭做功过程中气缸内最高压强可达3～5Mpa，最高温度可达2000～2700℃；活塞下行气体推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能做功终了时气缸内压强下降至0.3～0.5Mpa，温度下降至1000～1300℃。

4、排气行程进气门关闭排气门打开残余废气排气终了时气缸内压强下降至0.102～0.120Mpa，温度下降至600～900℃活塞上行曲轴通过连杆带动活塞从下止点向上止点运动。残余气体：补充：汽车启动和点火流程示意图点火开关ECU蓄电池起动机高压点火线圈飞轮曲轴曲轴带轮发电机气缸火花塞喷油器

2、四冲程柴油机工作原理

与汽油机工作原理相比，柴油机可燃混合气的形成方式和着火方式不同，在做功行程中，柴油机用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自然温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。

四行程柴油机各行程示意图

汽油机柴油机空气和汽油在缸外混合，进入的是可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器汽油机、柴油机的工作不同点：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;只有做功行程产生动力。

？现在的汽车上为什么不用单缸发动机而使用多缸发动机

3、多缸四冲程发动机工作原理

多缸发动机是在曲轴转角720°内(四冲程)或曲轴转角360°内(二冲程)，各缸都要如单缸发动机一样完成一个工作循环。为使发动机运转平稳，各缸做功间隔角大都均等。如四冲程六缸发动机各缸作功间隔角为Ψ=720°/6=120°即曲轴每转120°就有一个缸作功，这样发动机运转较单缸发动机平稳得多。

从单缸发动机工作原理可知，只有做功行程产生动力，其它三个行程都要消耗动力。为了维持运动，单缸发动机必须有一个贮备能量较大的飞轮。即使如此，发动机运转仍然是不平稳的，作功行程快，其它行慢。

汽车上实际应用的是多缸发动机，它是由若干个相同的单缸排列在一个机体上共用一根曲轴输出动力所组成。现代汽车上用的较多是四缸、六缸、八缸发动机。

4、二冲程发动机工作原理二冲程汽油机工作原理1、结构压缩混合气进气点火燃烧排气换气孔进气孔排气孔火花塞二冲程柴油机工作原理换气燃烧排气压缩喷油器空气扫气泵废气排气门

思考：二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何特点？理论上它的功率应等于四冲程发动机的二倍。由于做功频率较大，二冲程发动机的运转比较均匀平稳。构造简单，质量较小。易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。本次课结束，谢谢大家！§1.4发动机维修基础知识

一、汽车维修基本概念

汽车维修包括汽车维护和汽车修理。汽车维护的目的是采用相应的技术措施保持车容整洁，减少零件磨损，防止故障发生，延长汽车使用寿命。汽车修理的目的是排除汽车已发生故障、更换或修复已损坏的零件，恢复汽车的使用性能。1、汽车维护的分类二、汽车维护基础知识

汽车维护是对汽车采取的预防性技术措施，维护作业的内容和时机，按预