汽油发动机构造与维修 概述

—V—h Vc
4 四冲程发动机的基本工作原理 4.1 四冲程发动机的工作原理
4.2 四冲程柴油机与四冲程汽油机工作原理的区别
4.3 四冲程发动机的工作特点
序 号
特点
说明
1
工作循环
一个工作循环，曲轴转两周(720°)； 一个工作行程，曲轴转180°。
进气行程时，只进气门开启；
2 气门状态 排气行程时，只排气门开启；
发动机曲轴所输出的功率称为 有效功率；一般用Pe表示。
Pe
=
__1___ 9550
·n·Me
(kW)
Me单位：N·m
5.3 有效热效率
发动机实际循环的有效功We与所消耗热量Q1之比称为有效
热率；一般用ηe表示。
ηe = 式中We、Q1的单位：J。
__W___ Qe 1
5.4 有效燃料消耗率(b)
单位有效功所消耗燃油的量称为有效燃油消耗率。
曲柄半径(R) 曲轴的连杆轴颈轴线与曲轴轴颈轴线（曲轴回转中
心）之间的距离称为曲柄半径。
工作行程(S) 活塞从一个止点运动到另一止点所移动的距离称为 活塞的工作行程（又称活塞行程）。 工作行程是曲柄半径的两倍，即：S=2·R。
汽缸工作容积(Vh) 活塞从一个止点到
另一个止点所扫过的容 积称为汽缸工作容积。
③把汽缸内的废 气及时排出汽缸。
组成
气门传动组 气门组
1.3 燃油供给系统 ①将燃油加压，输送给喷油器。
功用
②根据发动机不同工况的要求，配制一定数量和浓度的
混合气，供入气缸。
组成
1.4 润滑系统
功用
①把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件 的摩擦表面；
②在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦； ③减小摩擦阻力、降低功率消耗； ④减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久 性的目的。
组成
2 发动机的编号
2.1 国家标准GB/T 725-2008的规定
第一部分 第二部分
第三部分 第四部分
/-
汽缸布置型式符号 缸数 制造商代号或系列号，用1-3个字母表示
2 发动机的编号
2.1 国家标准GB/T 725-2008的规定
第一部分 第二部分
第三部分 第四部分
/-
结构特征符号
缸径或缸径/行程（也可用排量或功率表示） 冲程形式符号（四冲程符号省略，二冲程 用E表示） 汽缸布置型式符号
i ----发动机的汽缸数；
燃烧室容积(VC)
活塞在上止点时，活 塞顶上面空间的容积称为 燃烧室容积。
汽缸总容积(Va)
活塞在下止点时，活塞顶 上部空间的容积称为汽缸总容 积。
Va = Vc+ Vh
压缩比( )
汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。
= —VVac— = —Vc—V+cV—h— = 1 +
2 发动机的编号
2.1 国家标准GB/T 725-2008的规定
第一部分 第二部分
第三部分 第四部分
/-
燃料符号 用途特征符号 结构特征符号
缸径或缸径/行程（也可用排量或功率表示） 冲程形式符号（四冲程符号省略，二冲程 用E表示） 汽缸布置型式符号
缸数 制造商代号或系列号，用1-3个字母表示
2 发动机的编号
有效指标不包 括发动机在热 功转换过程中 为维持实际循
以发动机曲轴对 有效指标用来评定整 环工作过程中
2
有效 指标
外输出功率为基 个发动机工作性能的 所消耗掉的功。 础的指标称为有 好坏，它比指示指标
效指标。
更有实用价值。
5.1 有效扭矩
由发动机曲轴输出的转矩称为 有效扭转矩；一般用Me表示。
5.2 有效功率
Pe---- 发动机的有效功率，单位：kW。
发动机的干质量是指未加注燃油、机油和冷却液时发动机
的质量。
复习与思考题： 1.发动机由哪几部分的组成？各组成部分的功用是什么？ 2.何谓上止点、下止点、曲柄半径、工作行程？ 3.迈腾1.8TFSI发动机（BYJ型）的汽缸直径为82.5mm，活塞
行程为84.2mm，压缩比为9.6：1，求汽缸的工作容积、发动机排 量、燃烧室容积和汽缸总容积。
b
=
__B__ Pe
×103 ，
g/(kW·h)
式中：B ----发动机在某一稳定工况下测得的燃油消耗
量，单位：kg/h。
Pe----发动机有效功率，单位：kW。
5.5 升功率
在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效 功率称为升功率，一般用PL表示。
PL = —VP—e ; （kW/L）
L
缸数 制造商代号或系列号，用1-3个字母表示
2 发动机的编号
2.1 国家标准GB/T 725-2008的规定
第一部分 第二部分
第三部分 第四部分
/-
用途特征符号 结构特征符号
缸径或缸径/行程（也可用排量或功率表示） 冲程形式符号（四冲程符号省略，二冲程 用E表示） 汽缸布置型式符号
缸数 制造商代号或系列号，用1-3个字母表示
2.2 内燃机型号示例 ①R17 5A
R1
75
/ -A
区分号
柴油 通用型 冷却液冷却 缸径75mm 四冲程
单缸 R系列
单缸
② 4 92Q/P-A
4
92
Q /P - A
区分号
汽油 汽车用 冷却液冷却 缸径92mm
四冲程
直列 4缸
③16 V190ZLD/MJ
16 V
190 ZL D / MJ -
焦炉煤气 发电用 冷却液冷却 增压中冷 缸径190mm 四冲程 V型 16缸
2.1 国家标准GB/T 725-2008的规定
第一部分 第二部分
第三部分 第四部分
/-
区分符号(企业自定)
燃料符号(无-柴油，P-汽油) 用途特征符号 结构特征符号
缸径或缸径/行程（也可用排量或功率表示） 冲程形式符号（四冲程符号省略，二冲程 用E表示） 汽缸布置型式符号 缸数 制造商代号或系列号，用1-3个字母表示
式中：Pe----发动机的有效功率，单位:kW; VL----发动机的排量，单位：L。
汽油机的PL＞50(kW/L);柴油机的PL＞40(kW/L)。
5.6 比功率
发动机的干质量与标定工况下有效功率之比称为发动机的
Pe
;
(kg/kW)
式中：
G ---- 发动机的干质量，单位：kg;
4.宝马N55涡轮增压发动机的汽缸直径为84mm，活塞行程为 89.6mm，燃烧室容积为53.945mm。求汽缸工作容积、发动机排量、 汽缸总容积和压缩比。
5.叙述四行程汽油发动机的工作原理。 6.何谓有效扭矩、有效功率？ 7.本田1.5T 142kW L4发动机的有效扭矩为243N·m，有效扭 矩的转速范围为2000～5000r/min。求：2500r/min时的有效功率？ 8.威驰轿车4NR-FE发动机在4200r/min时的有效功率为 54.09kW，求此转速下的有效扭矩？
1.1 曲柄连杆机构
功用 ①将燃料燃烧的热 能转变为机械能。 ②将活塞的往复直 线运动转变为曲轴的旋 转运动。 ③以转矩的形式向 外输出动力。
组成
机体组
活塞连杆组 曲轴飞轮组
1.2 配气机构
功用
①按照发动机各 缸的作功次序和每一 缸工作循环的要求， 定时地开启和关闭进、 排气门。
②使新鲜可燃混 合气（汽油机）或空 气（柴油机）及时充 入汽缸。
压缩、作功行程时，进、排气门均关闭。
3 动力产生 只有作功行程产生动力
4
发动机启动 时状态
第一个工作循环必须借助外力来完成。
5 发动机的基本性能指标
序 指标 号 名称
定义
说明
区别
1
指示 指标
以工质在气缸内 对活塞作功为基 础的指标称为发 动机指示指标。
指示指标用来评价发 动机实际工作循环进 行的好坏，以及燃料 的、热能转变为功的 完善程度。
组成
1.5 冷却系统
①将发动机的热量散发到大气中。 ②维持发动机的正常工作温度。
组成
功用
1.6 点火系统 ①将低压电转变为高压电。
功用
②按作功顺序与点火时刻的要求，将高压电输送给火花
塞。
③点燃混合气。
组成
1.7 起动系统 ①将蓄电池的电能转换成机械能。 ②使静止的发动机进入自行运转状态。 组成
式中：
Vh
D2 S 4 10 6
Vh----汽缸工作容积，单位 L； D ----汽缸直径，单位 mm;
S ----活塞行程，单位 mm.
发动机工作容积(VL) 发动机所有汽缸工作容积的总和称为发动机工作容
积（也称发动机的排量）。
VL = i·Vh 式中：VL----发动机工作容积，单位 L;
功用
1.8 进、排气系统 ①为发动机工作提供充分的空气，以提高
功用
发动机的动力性能。
②将排气中的有害气体转化为无害气体排入到大气中，
提高环保性。
组成
1.9 发动机管理系统
功用 ①传感器将发动机的运转情况转换成电信，并传递给 ECU。 ②ECU对传来的电信号进行计算，并将计算结果以指令 指令的形式传给执行器。 ③执行器按ECU的指令进行动作，完成ECU对发动机的控 制。
汽油发动机构造与维修
发动机的定义
发动机是将其他能量 转换为机械能的一种机械 装置。
发动机的功用 ①将化学能转换为机
械能； ②以转矩形式向外输
出功率。
燃油发动机的分类
①汽油发动机 ②柴油发动机
1 发动机的基本组成及功用
两大机构 ①曲柄连杆机构 ②配气机构
七大系统 ①燃油供给系统 ②润滑系统 ③冷却系统 ④点火系统系统 ⑤启动系统 ⑥进、排气系统 ⑦发动机管理系统
④ 1 2 V 2 6 / 3 2 Z L/ S C Z
12 V
26/32 ZL
/ SCZ -
柴油/沼气双燃料 通用型 冷却液冷却 增压中冷 缸径260mm,行程320mm 四冲程 V型 12缸
3 发动机的基本名词术语
活塞在离曲轴回转中心最远处时，活塞顶 所处的位置称为上止点。
上止点
下止点 活塞在离曲轴回转中心最近处时，活塞顶所处的位置称 为下止点。