第一章發(fā)動(dòng)機(jī)總論

第一節(jié)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的類型及工作原理一、發(fā)動(dòng)機(jī)的類型分類

內(nèi)燃機(jī)的分類方法很多，按照不同的分類方法可以把內(nèi)燃機(jī)分成不同的類型，下面讓我們來看看內(nèi)燃機(jī)是怎樣分類的：

（1）按照所用燃料分類內(nèi)燃機(jī)按照所使用燃料的不同可以分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為汽油機(jī)；使用柴油機(jī)為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為柴油機(jī)。汽油機(jī)與柴油機(jī)比較各有特點(diǎn)；汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動(dòng)容易，制造成本低；柴油機(jī)壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都比汽油機(jī)好。（2）按照行程分類內(nèi)燃機(jī)按照完成一個(gè)工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機(jī)和二行程內(nèi)燃機(jī)。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈(720°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為四行程內(nèi)燃機(jī)；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為二行程內(nèi)燃機(jī)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用四行程內(nèi)燃機(jī)。（3）按照冷卻方式分類內(nèi)燃機(jī)按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用流動(dòng)于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻，工作可k，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)。（5）按照氣缸排列方式分類

內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為v型發(fā)動(dòng)機(jī)，若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發(fā)動(dòng)機(jī)Ｈ水平對置式Ｗ型發(fā)動(dòng)機(jī)按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類內(nèi)燃機(jī)按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣(增壓式)發(fā)動(dòng)機(jī)。汽油機(jī)常采用自然吸氣式；柴油機(jī)為了提高功率有采用增壓式的（7）：按照是否電噴分類（8）：按照噴油位置的分類

二，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理6缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸多為單排直列方式，少數(shù)6缸發(fā)動(dòng)機(jī)也有直列方式的。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)高度較高，長度較長。直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫

V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫V型發(fā)動(dòng)機(jī)將所有汽缸分成兩組，兩組相鄰汽缸成一定的夾角布置在一起，可以抵消一部分振動(dòng)，從側(cè)面看汽缸呈V字形，故稱V型發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，振動(dòng)與噪聲較小，高度較低，長度較短，能為駕乘艙留出更大的空間，缺點(diǎn)是必須使用兩個(gè)汽缸蓋，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，價(jià)格也較貴。中高級轎車上普遍采用V6發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)一般為6、8、10、12、16。據(jù)說，有的汽車公司還有V5、V7、V11等非對稱式V型發(fā)動(dòng)機(jī)。

水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)一般安裝在整車的中心線上，活塞平均分布在曲軸兩側(cè)，在水平方向上左右運(yùn)動(dòng)，兩側(cè)活塞產(chǎn)生的力矩相互抵消，大大降低車輛運(yùn)行中的振動(dòng)，減少噪音，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得到很大提升，油耗較低，并使發(fā)動(dòng)機(jī)的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低，車輛行駛更加平穩(wěn)，適合運(yùn)動(dòng)型轎車或跑車。缺點(diǎn)是潤滑系統(tǒng)不太理想，技術(shù)要求很高，冷卻系統(tǒng)也要求很嚴(yán)格，制造成本比V型發(fā)動(dòng)機(jī)更高。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)術(shù)語：（1）上止點(diǎn)與下止點(diǎn)：活塞運(yùn)動(dòng)到氣缸最頂端所對應(yīng)的點(diǎn)為上止點(diǎn)，活塞運(yùn)動(dòng)到氣缸最底端所對應(yīng)的點(diǎn)為下止點(diǎn)。（2）活塞行程：上下止點(diǎn)間的距離稱作活塞行程。用S表示。單位為mm。（3）曲柄半徑：曲柄旋轉(zhuǎn)成圓直徑的一半。用r表示，單位為mm。（4）缸徑：氣缸的直徑。用字母D表示，單位為mm。（5）燃燒室容積：用字母表示，單位L。（6）發(fā)動(dòng)機(jī)的排量：氣缸的排量（工作容積）用V表示。（7）氣缸總?cè)莘e：用Va表示，它是燃燒室容積和氣缸工作容積之和。（8）壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。汽油機(jī)壓縮比一般在6~11之間，柴油機(jī)壓縮比一般在16~22之間3.四沖程汽油機(jī)工作原理

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)工作的基本原理是將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一次能量轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過四個(gè)連續(xù)的工作行程：吸氣行程、壓縮行程、作功行程、排氣行程。能量轉(zhuǎn)換的一個(gè)過程中曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，進(jìn)排氣門各開閉一次（1）吸氣行程：進(jìn)氣門打開，曲軸帶動(dòng)活塞下行，氣缸內(nèi)空間變大形成真空，將混合氣體從進(jìn)氣門吸入氣缸中。（2）壓縮行程：進(jìn)排氣門均關(guān)閉，曲軸帶動(dòng)活塞上行，將氣體壓縮在狹小的燃燒室內(nèi)。（3）作功行程：進(jìn)排氣門仍關(guān)閉，當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞點(diǎn)燃混合氣，氣體膨脹推動(dòng)活塞下行，活塞推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，完成熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。（4）排氣行程：排氣門打開，曲軸帶動(dòng)活塞上行，將燃燒生成的廢氣排出氣缸。4.四沖程汽油機(jī)與柴油機(jī)工作循環(huán)比較表主要區(qū)別（兩者相對比較）汽油機(jī)柴油機(jī)工作原理進(jìn)氣行程吸入氣缸的是可燃混合氣吸入氣缸的是純空氣壓縮行程壓縮的是混合氣、壓力較小，溫度較低壓縮的是純空氣，壓力較大，溫度較高作功行程壓縮行程末，火花塞點(diǎn)燃混合氣體，壓力較低，溫度較高。壓縮行程末，高壓燃油霧狀噴入高溫高壓空氣中自行燃燒（壓然）；壓力較大，溫度較低排氣行程基本相同第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造一、基本構(gòu)造：發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造主要有兩大機(jī)構(gòu)和六大系統(tǒng)。（1)

曲柄連桿機(jī)構(gòu)

曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件。它由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對外輸出動(dòng)力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。2023/2/2一、機(jī)體及曲柄連桿機(jī)構(gòu)機(jī)體及曲柄連桿機(jī)構(gòu)是由：機(jī)體組、活塞、連桿、曲軸和飛輪等組成。（2)

配氣機(jī)構(gòu)

配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作過程，定時(shí)開啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過程。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動(dòng)組和氣門驅(qū)動(dòng)組組成。（3)

燃料供給系統(tǒng)

汽油機(jī)燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機(jī)燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。（4)

潤滑系統(tǒng)

潤滑系的功用是向作相對運(yùn)動(dòng)的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成。（5)

冷卻系統(tǒng)

冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。

6)

點(diǎn)火系統(tǒng)

在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系，點(diǎn)火系通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。（7)

起動(dòng)系統(tǒng)

要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動(dòng)進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過程所需的裝置，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系。

（8）電子控制系：主要由控制單元（微電腦）、傳感器和執(zhí)行器組成。控制單元通過各路信號(hào)收集處理后，控制噴油嘴的噴油和各缸點(diǎn)火。

二、其他發(fā)動(dòng)機(jī)1、化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)：化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)（沒有電子控制系）。其燃料供給主要部件是化油器，采用的機(jī)械膜片式油泵安置在氣缸體一側(cè)，由中間軸驅(qū)動(dòng)。在真空作用下，化油器中空氣汽油進(jìn)行混合形成混合氣體。2、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)（？）。其燃料供給系主要由柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等組成。其中噴油泵是核心部件，擔(dān)負(fù)著將低壓由變成高壓油的任務(wù)，當(dāng)空氣在氣缸中被壓縮后，高壓油由噴油嘴直接噴入氣缸，霧狀柴油在高壓下自行燃燒。第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)與編號(hào)規(guī)則一、國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)編制規(guī)則內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由首部、中部、后部和尾部組成。各部含義如下二、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)包括動(dòng)力性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)1.有效轉(zhuǎn)矩：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸對外輸出的轉(zhuǎn)矩，用表示，單位N.m。評價(jià)動(dòng)力性指標(biāo)，可用測功器測得。2.有效功率：發(fā)動(dòng)機(jī)對外輸出的功率用表示，單位kW。發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明的功率為標(biāo)定功率，用來評價(jià)動(dòng)力性指標(biāo)。3.有效燃油消耗率：發(fā)動(dòng)機(jī)在1h內(nèi)持續(xù)發(fā)出1kW有效功率所消耗的燃油量。用表示，單位g/（kW.h）本章小結(jié)

本章主要內(nèi)