汽车发动机构造与维修

汽车发动机构造与维修项目一五、发动机维修常用工具四、发动机维修基本知识三、发动机性能指标二、发动机的工作原理一、发动机的总体构造项目一

发动机构造与维修基础知识六、发动机维修常用量具七、发动机型号编制规则一、发动机的总体构造发动机又称为热力机。在绝大多数车上，安装在车辆前部、乘客舱前面，如图所示。还有一种，使用最少，是在车辆后部。项目一

发动机构造与维修基础知识1．发动机分类

按所用燃料不同，发动机可分为汽油发动机（简称汽油机）和柴油发动机（简称柴油机）。

除此之外，发动机还可分为点燃式与压燃式发动机、化油器式与喷射式发动机、单缸与多缸发动机、水冷式与风冷式发动机、四冲程与二冲程发动机、双气门与多气门发动机、顶置式气门与侧置式气门发动机、单排直列与V形排列式发动机等。项目一

发动机构造与维修基础知识2．发动机的总体构造

汽油机通常由两大机构和五大系统组成，柴油机通常由两大机构和四大系统组成。下图所示为国产（桑塔纳、奥迪）轿车发动机的构造。1—曲轴；2—曲轴轴承盖；3—曲轴前端封油挡板；4—曲轴正时齿轮；5—压缩机皮带；6—调整垫片；7—正时齿轮拧紧螺栓；8—压紧盖；9—压缩机曲轴皮带轮；10—水泵、电机曲轴皮带轮；11—正时齿轮下罩盖；12—压缩机支架；13—中间轴正时齿轮；14—中间轴；15—正时皮带；16—阀芯轮张紧机构；17—气缸体；18—正时齿轮上罩盖；19—凸轮轴正时齿轮；20—凸轮轴前端油封；21—凸轮轴罩盖；22—机油加油口盖；23—凸轮轴机油挡油板；24—凸轮轴轴承盖；25—排气门；26—气门弹簧；27—进气门；28—液压挺杆总成；29—凸轮轴；30—气缸密封片；31—气缸盖；32—火花塞；33—活塞销；34—曲轴后端封油挡板；35—飞轮齿环；36—油底壳；37—活塞；38—轴标尺；39—连杆总成；40—机油滤清器；41—中间轴轴瓦；42—放油螺塞；43—曲轴主轴瓦项目一

发动机构造与维修基础知识两大机构曲柄连杆机构配气机构五大系统供给系统润滑系统冷却系统点火系统（汽油机）起动系统项目一

发动机构造与维修基础知识CompanyLogo（1）曲柄连杆机构

包括活塞、连杆总成、曲轴、飞轮等运动机件。

曲柄连杆机构的作用是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。项目一

发动机构造与维修基础知识（2）配气机构

包括进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮（由曲轴正时齿轮驱动）等。

配气机构的作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排出废气。项目一

发动机构造与维修基础知识（3）供给系

包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器(喷油器)。

供给系的作用是把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。项目一

发动机构造与维修基础知识（4）润滑系

包括机油泵、集滤器、限压阀、气缸体和气缸盖钻设的润滑油道、机油粗滤器、机油细滤器和机油冷却器等。其功用是将一定压力的润滑油供给作相对运动的零件工作表面之间以形成液体摩擦，减少摩擦阻力，减轻机件的磨损，并冷却摩擦零件，清洗摩擦表面，缓和冲击，分散应力，辅助密封。项目一

发动机构造与维修基础知识（5）冷却系

冷却系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。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。项目一

发动机构造与维修基础知识（6）汽油机点火系统

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。汽油机用于实现火花塞点火的系统称为点火系，点火系通常由传感器、ECU、点火控制模块、点火线圈和火花塞等组成。项目一

发动机构造与维修基础知识（7）起动系统

包括起动电机及其附属装置。其作用是使静止的发动机起动并转入自行运转。项目一

发动机构造与维修基础知识二、四冲程发动机的工作原理

发动机每个气缸内每产生一次动力，都要经过进气、压缩、做功和排气四个工作过程。这四个工作过程称为发动机的一个工作循环。发动机的一个工作循环如果是在曲轴旋转两周（720°），活塞在气缸内上、下运动共四个活塞行程内完成的，则称为四冲程发动机。发动机的一个工作循环若在曲轴旋转一周（360°），活塞在气缸内上、下运动共二个活塞行程内完成的，则称为二冲程发动机。现代汽车大都采用四冲程发动机。项目一

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单缸四冲程汽油机的基本工作原理

（1）上止点（2）下止点（3）活塞行程(S)

（4）曲柄半径(R)（6）汽缸工作容积(Vh)

（8）发动机排量(VL)（9）压缩比(ε)（10）工作循环（7）汽缸总容积(Va)

（5）燃烧室容积(Vc)

1.汽车发动机的基本术语项目一

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项目一

发动机构造与维修基础知识压缩比汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示。

例如：现代化油器式发动机压缩比一般为8～11(轿车有的达10以上)。柴油机压缩比一般为为16～22。Va

－汽缸总容积；Vh

－汽缸工作容积；Vc

－燃烧室容积。项目一

发动机构造与维修基础知识工作循环

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。

多缸发动机各汽缸工作容积的总和，称为发动机排量，用表示VL

。发动机排量VL=V

h

×iVh－汽缸工作容积（汽缸排量）

i－汽缸数目项目一

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发动机工作原理1、进气行程

2、压缩行程

3、作功行程

4、排气行程

2.汽车发动机的工作原理CompanyLogo

发动机工作原理CompanyLogo项目一

发动机构造与维修基础知识（1）进气行程排气门关闭进气门开启示功图r-a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0.074～0.093Mpa，温度上升至353～403K

活塞下行项目一

发动机构造与维修基础知识（2）压缩行程进气门关闭排气门关闭示功图a-c压缩终了时气缸内压强上升至0.6～1.5Mpa，温度继续上升至600～700K。活塞上行项目一

发动机构造与维修基础知识（3）作功行程进气门关闭排气门关闭示功图c-Z-b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。

活塞下行项目一

发动机构造与维修基础知识（4）排气行程进气门关闭排气门打开示功图b-r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900～1200K

活塞上行项目一

发动机构造与维修基础知识1）四冲程汽油机的工作原理单缸四冲程汽油机气体进入气缸燃烧产生动力，其具体工作过程如图所示。（a）进气冲程

（b）压缩冲程

（c）做功冲程

（d）排气冲程项目一

发动机构造与维修基础知识下图为四冲程汽油机示功图。V—气缸容积；P—气缸气体压力；Vc—燃烧室容积；Vh—气缸工作容积；Va—气缸总容积；RA—进气冲程；AC—压缩冲程；CZ—燃烧过程；ZB—膨胀做功冲程；BR—排气冲程项目一

发动机构造与维修基础知识2）四冲程柴油机的简单工作原理

四冲程柴油机每个工作循环也是由进气、压缩、做功和排气四个行程完成的。由于使用燃料性质不同，其可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。图为单缸四冲程柴油机工作循环示意图。

（a）进气行程

（b）压缩行程

（c）做功行程

（d）排气行程项目一

发动机构造与维修基础知识图为四冲程柴油机示功图。V—气缸容积；P—气缸气体压力；Vc—燃烧室容积；Vh—气缸工作容积；Va—气缸总容积；RA—进气冲程；AC—压缩冲程；CZ—燃烧过程；ZB—膨胀做功冲程；BR—排气冲程项目一

发动机构造与维修基础知识3）四冲程发动机的工作特点

①四冲程发动机的一个工作循环，曲轴转两圈（即转过720°），每一个冲程曲轴转半圈（即转过180°），进气冲程时进气门开启，排气冲程时排气门开启，其余两个冲程进、排气门均关闭。

②发动机运转的第一个循环，必须有外力使曲轴旋转完成进气、压缩冲程，着火燃烧完成做功冲程后，依靠曲轴和飞轮储存的能量便可自行完成以后的冲程，此后的工作循环发动机无须外力即可自行完成。项目一

发动机构造与维修基础知识

③发动机在换气过程中若能做到进气充分、排气彻底，即可提高充气系数，增大发动机发出的功率。

④单缸四冲程发动机只有做功冲程产生动力，其他三个冲程都消耗动力，但不可或缺地为做功冲程做准备。因此，单缸发动机的工作很不平稳，为提高发动机转速的均匀性，一般在单缸发动机的曲轴上安装一个质量和尺寸均较大的飞轮，或采用多缸发动机。项目一

发动机构造与维修基础知识4）四冲程汽油机和柴油机的不同之处

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，并占小部分做功行程，时间较短。

②汽油机可燃混合气用电火花点燃，柴油机则是在高温高压下自燃，所以汽油机又称点燃式发动机，柴油机又称压燃式发动机。项目一

发动机构造与维修基础知识三、发动机的性能指标发动机的性能指标包括指示性能指标、有效性能指标、标定性能指标。（1）指示性能指标

指示性能指标是指以可燃混合气（工质）对活塞做功为基础建立的指标，常用指示功和指示热效率表示，是用以评定发动机工作循环优劣的指标。①指示功Wi。②循环热效率ηi。热能转换的百分率称为发动机实际循环的热效率或指示热效率，即式中：Wi——发动机工作循环的指示功，kJ；Q——为得到指示功所消耗燃料的热量，kJ。项目一

发动机构造与维修基础知识（2）有效性能指标

发动机的有效性能指标是以发动机曲轴输出的净功率建立的指标，同时综合反映了发动机的工作情况，对描述发动机的性能特点，比较、检测发动机性能等有着重要的指导意义。①有效功率Pe。②有效转矩Me。有效转矩Me、有效功率Pe、转速n三者的关系为式中：Me——有效转矩，N·m；Pe——有效功率，kW；n——发动机转速，r/min。项目一

发动机构造与维修基础知识

③平均有效压力pe。发动机在单位气缸容积中所做的有效功称为有效压力pe。平均有效压力为式中：pe——平均有效压力，kPa；τ——发动机冲程数；Pe——有效功率，kW；i——气缸数；vh——气缸工作容积，m3；n——发动机转速，r/min。

④有效燃油消耗率ge。单位有效功的燃油消耗量称为有效燃油消耗率或有效耗油率，用ge表示，即式中：GT——发动机单位时间内的实际耗油量，kg/h；Pe——发动机的有效功率，kW。项目一

发动机构造与维修基础知识

发动机燃油消耗率越低，经济性越好。汽油发动机和柴油发动机特性曲线如图所示。（a）汽油发动机特性曲线

（b）柴油发动机特性曲线项目一

发动机构造与维修基础知识（3）标定性能指标

发动机铭牌上标示的有效功率、有效转矩、有效燃油消耗率等性能指标即为标定指标。铭牌上所给出的有效功率和有效转矩都是最大值，有效燃油消耗率则为最小值。

在标定发动机的有效功率时，考虑到发动机运用场合，通常给出两种或两种以上的标定功率，如15min功率、1h功率、12h功率及24h功率等，分别表示发动机连续工作15min、1h、12h和24h允许发动机发出的最大功率。

国家有关标准规定，在标定有效功率和有效转矩时，应同时注明相应转速。项目一

发动机构造与维修基础知识四、发动机维修基础知识（一）汽车维修基本概念1、汽车故障产生的原因

2、汽车零件的磨损规律零件的磨损可分为如下三个阶段。（1）零件的磨合期（2）正常工作期（3）加速磨损期

项目一

发动机构造与维修基础知识（二）汽车维护基础知识1、汽车维护的目的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。2、汽车维护的分类例行维护：日常维护、停驶维护、换季维护和走合维护计划维护：一级维护、二级维护

3、汽车维护保养的主要内容（1）清洁（2）检查（3）紧固（4）调整（5）润滑（6）补给坚持“三检”；保持“四清”；防止“四漏”项目一

发动机构造与维修基础知识（三）汽车修理基础知识1、汽车修理的目的

排除汽车已经发生的故障，更换或修复已经损坏的零件，恢复汽车的完好技术状况、工作能力，延长使用寿命。2、汽车修理的分类

汽车大修、汽车小修、总成修理、零件修理四个部分。

3、汽车零件的修复方法

机械加工修复法、压力加工修复法、焊接修复法、粘接修复法。项目一

发动机构造与维修基础知识（二）汽车故障诊断基础知识1、汽车故障的定义汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象。2、汽车故障产生的原因本身存在着易损零件、零件本身质量差异、汽车消耗品质量差异、汽车使用环境影响、驾驶技术和日常保养影响、汽车故障诊断和维修技术的影响。

3、汽车故障的诊断方法经验诊断法和现代仪器诊断法。“由表及里、从简单到复杂”。项目一

发动机构造与维修基础知识五、发动机维修常用工具二、专用工具1.千斤顶2.火花塞套筒3.活塞环拆装钳4.气门拆装钳5.拉器项目一

发动机构造与维修基础知识1．螺丝刀2．钳子3．扳手4．手锤一、手用工具螺丝刀项目一

发动机构造与维修基础知识CompanyLogo钳子CompanyLogo扳手项目一

发动机构造与维修基础知识CompanyLogo项目一

发动机构造与维修基础知识CompanyLogo手锤项目一

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六、发动机维修常用量具项目一

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