汽车发动机构造与维修-发动机的基本知识

汽车发动机构造与维修发动机的基本知识汇报人：汇报日期：XXYOURLOGO目录01发动机概述02往复活塞式发动机的工作原理03发动机的总体构造04发动机的主要性能指标PART1

发动机概述Engineoverview01发动机的定义Definitionofengine汽车的动力源是发动机，发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的机器。将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的装置称为热力发动机（简称热机）。02发动机的类型Typeofengine按照冷却方式分类按照点火方式分类按照工作循环分类按照凸轮轴的位置及凸轮轴数分类按照热力循环分类按照使用燃料分类按照汽缸的数目及排列分类按照点火方式分类02发动机的类型Typeofengine先将空气以极高压缩比在汽缸内压缩，压缩后汽缸内空气的压力及温度均很高，再将柴油或重油以极细的雾粒，喷入汽缸中，自行吸热着火燃烧的发动机，如柴油发动机、重油发动机等。使用高压电火花于压缩行程末期，点燃汽缸中混合气的发动机，如汽油发动机、LPG发动机（液化石油气发动机）、双燃料发动机等。压缩点火发动机火花点火发动机按照工作循环分类02发动机的类型Typeofengine发动机的循环DummyTitle行程定义A四行程循环DummyTitle二行程循环DummyTitle1423按照工作循环分为四冲程发动机和二冲程发动机（1）发动机的循环（2）行程定义所谓行程，是指上止点与下止点间的距离。进气行程的作用：即吸入适当比例的燃料与空气的混合气于汽缸中。压缩行程的作用：将吸入的混合气，加以压缩。做功行程的作用：在汽缸内的混合气经过压缩后，点火燃烧，气体膨胀，推动活塞产生动力。排气行程的作用：使燃烧后的废气从汽缸内排出。（3）四行程循环活塞在汽缸中移动四个行程，即曲轴旋转720°，完成一次循环的工作程序（4）二行程循环活塞在汽缸中移动两个行程，即曲轴旋转360°，完成一次循环的工作程序。02发动机的类型Typeofengine按照热力循环分类02发动机的类型Typeofengine混合循环狄塞尔循环奥托循环狄塞尔循环在热力学上称为等压循环，早期的低速柴油发动机采用，如图所示。混合循环又称为等容等压循环，现代柴油发动机采用，如图所示。02发动机的类型Typeofengine奥托循环在热力学上称为等容循环，被现代汽油发动机广泛采用，如图所示。按照凸轮轴位置分类凸轮轴装在汽缸盖上02发动机的类型Typeofengine凸轮轴装在汽缸体内02发动机的类型Typeofengine按照凸轮轴数分类双凸轮轴发动机(一)单凸轮轴发动机气门顶置发动机与单凸轮轴顶置发动机均属此类。双凸轮轴发动机(二)双凸轮轴发动机有的称为双凸轮轴顶置发动机，即汽缸盖上有两个凸轮轴，一个驱动进气门，另一个驱动排气门。四凸轮轴发动机四凸轮轴发动通常用于V型6缸以上发动机。按照使用燃料分类02发动机的类型Typeofengine汽油发动机DummyTitle1柴油发动机DummyTitle2液化石油气发动机DummyTitle3双燃料发动机DummyTitle4汽油发动机02发动机的类型Typeofengine化油器式发动机燃料供给系统利用化油器，使汽油与空气依一定比例混合成混合气后，进入汽缸的发动机。进气歧管喷油式发动机使用汽油喷射器，将汽油喷入进气歧管中，与空气混合成混合气，再吸入汽缸。汽缸内直接喷油式发动机使用汽油喷射器，在进气行程或压缩行程，将汽油直接喷入汽缸中，与空气混合成混合气的汽油发动机。柴油发动机02发动机的类型Typeofengine柴油喷头装在主燃烧室中，喷头的正对面设有能量室，柴油喷入主燃烧室燃烧后，一部分进入能量室中，活塞下行汽缸压力降低后，能量室中的燃烧气体再喷入主燃烧室中燃烧。能量室式柴油喷入球形的涡流室中燃烧后，再以高速经过相当宽的通道进入主燃烧室燃烧，燃烧气体产生快速的涡流，燃烧迅速。涡流室式柴油先喷入预燃室中，预燃后再经一个或数个窄孔喷入主燃烧室中燃烧。预燃室式柴油以极高压力直接喷入单室的燃烧室中。直接喷射式02发动机的类型Typeofengine以液化石油气(LPG)为燃料的发动机，除氧化氮外，其余污染气体排放量低，且CO2的排放量比汽油发动机低，适合城区公共交通车辆采用。液化石油气发动机一般具有两套燃料供应系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给汽油或柴油。双燃料发动机按照汽缸的数目及排列分类02发动机的类型Typeofengine按照汽缸排列方式分类直列式发动机V形发动机辐射式发动机对置式发动机水平式发动机单汽缸发动机多汽缸发动机多汽缸的汽油发动机有2、3、4、5、6、8、10、12缸等，通常排气量1L以下的为2～4缸，1～3.5L的为4～6缸，3.5L以上的为8～12缸。排气量较小，通常在500ml以下，广泛应用于摩托车、抽水机、割草机等。按照汽缸数目分类02发动机的类型Typeofengine辐射式发动机对置式发动机水平式发动机四缸水平式发动机的结构V形发动机为目前3.0L以上排气量发动机的主流，如图所示。直列式发动机为目前2.0L以下排气量发动机的主流，如图所示。按照冷却方式分类02发动机的类型Typeofengine水冷式发动机汽缸及气门周围有水套，使用水作为冷却液，利用水将热经水箱散发于空气中，大部分发动机均采用此式。风冷式发动机在汽缸周围装置有很多散热片，以风扇、鼓风机或自然通风方式，使空气流过散热片四周，将发动机热量带走的冷却方式，一般小型发动机采用较多。03往复活塞式发动机的基本结构Basicstructureofreciprocatingpistonengine0102活塞的上下往复运动，经连杆传给曲轴，变成旋转运动，如图所示。活塞顶面在汽缸中的最高点，称为活塞位移的上止点；活塞顶面在汽缸中的最低点，称为活塞位移的下止点；上、下止点间的距离，称为活塞行程；全部汽缸上、下止点间的活塞位移容积，称为排气量；活塞在上止点时，其上方的容积，称为燃烧室容积。PART2

往复活塞式发动机的工作原理Theworkingprincipleofreciprocatingpistonengine01往复活塞式发动机的工作原理Theworkingprincipleofreciprocatingpistonengine四冲程汽油机工作原理四冲程柴油机工作原理二冲程汽油机工作原理二冲程柴油机工作原理活塞在汽缸中上下运动四个行程，四个行程依照工作的先后次序，分别为进气→压缩→做功→排气四个行程。00四冲程汽油机工作原理Workingprincipleoffour-strokegasolineengine四冲程往复活塞式发动机工作原理示意图01四冲程汽油机工作原理Workingprincipleoffour-strokegasolineengine（2）压缩行程。此时进气门与排气门均关闭，活塞从下止点上行至上止点，将汽缸中的混合气压缩。压缩混合气的效果，是可燃混合气混合得更均匀，温度提高，燃烧迅速，以获得较大的动力。（3）做功行程。此时进气门与排气门都关闭，混合气点火燃烧，爆发压力迅速增大，将活塞从上止点推往下止点。火花塞)在上止点前将混合气点燃，但真正有效的做功行程，是活塞从上止点刚下行时开始。做功行程时，汽缸中的最大压力，称为燃烧压力。燃烧时汽缸的最高温度可达2480℃左右。（1）进气行程。活塞从上止点下行至下止点，进气门开，排气门关，汽缸内产生真空，将新鲜的混合气吸入汽缸。实际上，一般发动机进气门在上止点前5～25°时开始打开，要在进气行程活塞到达下止点后35～65°才完全关闭，这种现象称为进气门的早开睌关，或气门正时，如图所示。（4）排气行程。活塞从下止点上行至上止点，进气门关闭，排气门打开，汽缸中已燃烧过的废气，经排气门与排气歧管等排至大气中。实际上，排气门必须在做功行程时，活塞到达下止点前35～65°时开始开启，要在活塞到达上止点后5～25°才完全关闭，这种现象称为排气门的早开晚关，或气门正时，如图所示。02四冲程柴油机工作原理Workingprincipleoffour-strokedieselengine四冲程柴油机（压燃式发动机）的每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机的燃料是柴油，其黏度比汽油大，而其自燃温度却较汽油低，故可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。四冲程柴油发动机工作循环02四冲程柴油机工作原理Workingprincipleoffour-strokedieselengine柴油机与汽油机比较，各有特点柴油机在进气行程吸入的是纯空气，在压缩行程终了时，柴油机喷油泵将油压提高到10～15MPa以上，通过喷油器喷入汽缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。因此，这种发动机的可燃混合气是在汽缸内部形成的。汽油机柴油机汽油机具有转速高、质量小、工作噪声小、起动容易、制造和维修费用低等特点，故在客车和轻型货车及越野车上得到广泛的应用；其不足之处是燃油消耗率高，燃油经济性差。柴油机因压缩比高，燃油消耗率平均比汽油机低20%~30%左右，且柴油价格较低，所以燃油经济性好。一般装载质量为5t以上的货车大都采用柴油机。柴油机的缺点是转速较汽油机低、质量大、制造和维修费用高。03二冲程汽油机工作原理Workingprincipleoftwo-strokegasolineengine（1）活塞移动两个行程，即曲轴转一圈(360°)，可完成进气、压缩、做功、排气四个工作过程，完成一次循环的发动机，称为二冲程循环发动机。（2）因活塞只上下二次，必须完成进气、压缩、做功、排气等工作过程，故没有独立的进气及排气行程。（3）二冲程汽车及机车用小型汽油发动机，因混合气须利用曲轴箱预压后进入汽缸中，故曲轴箱中不能装机油，曲轴、连杆及活塞等机件的润滑，须靠混在汽油中的机油来达成，润滑效果较差，故只适用于小型发动机。（4）二冲程汽油发动机的工作原理，如图所示。压缩过程：从活塞由下止点上行将排气孔封闭后，至活塞到达上止点时止，与进气过程第一阶段的大部分同时发生。做功过程：活塞将到达上止点附近时，火花塞点火，可燃混合气燃烧，将活塞从上止点向下推动，直到活塞使排气孔打开为止。排气过程：从活塞下行使排气孔开启时起，至活塞经下止点转而上行，再将排气口封闭时止。03二冲程汽油机工作原理Workingprincipleoftwo-strokegasolineenginePART3

发动机的总体构造Theoverallstructureoftheengine01发动机的组成Thecompositionoftheengine机体—曲柄连杆机构配气机构点火系润滑系供给系冷却系起动系01发动机的组成Thecompositionoftheengine6.润滑系润滑系包括机油泵、机油集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器等。其功用是将润滑油供给做相对运动的零件，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面。4.点火系点火系的功用是保证按规定时刻及时点燃汽缸中被压缩的混合气。其中包括供给低压电流的蓄电池和发动机以及分电器、点火线圈与火花塞等。2.配气机构配气机构包括进气门、排气门、摇臂、气门间隙调节器、凸轮轴以及凸轮轴定时带轮（由曲轴定时带轮驱动）。其作用是使可燃混合气及时充入汽缸并及时从汽缸排出废气。（1）机体：发动机的机体组包括汽缸盖、汽缸体及油底壳。（2）曲柄连杆机构：曲柄连杆机构包括活塞、连杆、带有飞轮的曲轴等。1.机体—曲柄连杆机构7.起动系包括起动机及其附属装置，用以使静止的发动机起动并转入自行运转。冷却系主要包括水泵、散热器、风扇、分水管以及汽缸体和汽缸盖里铸出的空腔（水套）等。其功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机的正常工作。5.冷却系3.供给系供给系包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器等。其作用是把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入汽缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。PART4

发动机的主要性能指标Themainperformanceindicatorsoftheengine经济