发动机的工作原理和总体构造56节第二章曲柄连杆机构12节
曲柄连杆机构的构造和工作原理
向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用的结果。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
结构措施 （1）活塞纵断面制成上小下大的截锥形。 （2）活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线方向，
即侧压力方向。 （3）销座处凹陷0.5～1.0 mm。 （4）裙部开绝热—膨胀槽（“T”形或“∏”形槽），其中横
燃烧室
楔形燃烧室 1)气门斜置，气流导流较好，充气效率高； 2)有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3)燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO排放稍高。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
盆形燃烧室 1）气门平行于气缸轴线； 2）有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 3）盆的形状狭窄，气门尺寸受限，换气质量较差，燃烧速度较低，CO和 HC排放较高而NO排放较低。
气缸垫
作用：保证气缸体与气缸盖间的密封，防止漏水、漏气。 构造： (1)金属—石棉垫 (2)金属骨架—石棉垫 (3)纯金属垫 安装注意：金属皮的金属—石棉垫，缸口金属卷边一面应 朝向易修整接触面或硬平面。因卷边一面会对与其接触的平面 造成压痕变形。
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第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
• 汽缸垫
第一节 曲柄连杆机构的构造和工作原理
气环的断面形状
（1）矩形环 结构简单，与缸壁接触面积大，散热好，但易泵油。
（2）锥形环 1）特点 与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油
作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。 2）安装注意：锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）；
（3）扭曲环
将矩形环内圆上方或外圆下方切成台阶或倒角而成。
（3） 背隙Δ3：是活塞环装入气缸后，活塞环背
面与环槽底部的间隙。一般为0.5～1mm。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件，它负责将燃料转化为动力，驱动车辆运行。
本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述，匡助读者更好地理解发动机的运行机制。
正文内容：1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖：发动机的基本结构，用于容纳活塞、气门和其他关键部件。
1.2 活塞和连杆：活塞在缸体内上下运动，通过连杆将运动转化为旋转运动。
1.3 曲轴和凸轮轴：曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动，凸轮轴控制气门的开闭。
1.4 气门温和门机构：气门控制进出气体的流动，气门机构负责使气门按照规定的时序工作。
1.5 燃油系统和点火系统：燃油系统负责将燃料输送到燃烧室，点火系统提供火花点燃混合气。
2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程：活塞下行，气门开启，汽缸内产生负压，进气门打开，混合气进入燃烧室。
2.2 压缩冲程：活塞上行，气门关闭，混合气被压缩，增加燃烧效率。
2.3 燃烧冲程：活塞上行至顶点时，点火系统点燃混合气，产生爆炸，推动活塞下行。
2.4 排气冲程：活塞下行，气门开启，废气从排气门排出，为下一个工作循环做准备。
2.5 循环重复：上述四个冲程循环进行，驱动曲轴旋转，输出动力。
总结：从组成和工作原理来看，发动机是一个复杂的系统，由多个部件协同工作实现动力输出。
发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件，而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
通过深入理解发动机的组成和工作原理，我们可以更好地理解其运行机制，为日常维护和故障排除提供指导。
同时，对于汽车创造商和工程师而言，深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。
发动机的工作原理和总体构造
第一章发动机的工作原理和总体构造§1.1发动机的分类§1.2四冲程发动机工作原理§1.2.1四冲程汽油机工作原理一、现代汽车发动机的构造现代汽车发动机的构造如图1-1,气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。
活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。
为了吸人新鲜气体和排除废气,设有进、排气系统等。
二、基本术语1、工作循环2、上、下止点3、活塞行程4、气缸工作容积5、内燃机排量6、燃烧室容积7、气缸总容积8、压缩比9、工况10、负荷率三、四冲程汽油发动机的工作循环图1-2 为发动机示意图。
四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,即进气行程、压缩行程、膨胀行程（作功行程和排气行程。
通常利用发动机循环的示功图来分析工作循环中气体压力p 和相应于活塞不同位置的气缸容积V 之间的变化关系, 示功图表示了活塞在不同位置时气缸内压力的变化情况。
其中,曲线所围成的面积表示发动机整个工作循环中气体在单个气缸内所作的功。
四冲程汽油机的示功图如图1-3 所示。
（1 进气行程（图1-3a化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,形成可燃混合气后吸人气缸。
进气过程中,进气门开启,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压以下,即在气缸内造成真空吸力。
这样,可燃混合气使经进气管道和进气门被吸人气缸。
（2 压缩行程（图1-3b为使吸人气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,故需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，称为压缩行程。
在示功图上，压缩行程用曲线a c表示。
（3 作功行程（图1-3c在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
发动机的构造与原理
发动机的构造与原理发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的设备，主要用于驱动车辆、飞机等。
发动机的构造与原理可以大致分为以下几个部分。
1. 气缸和活塞：发动机中的气缸是一个圆筒形的空间，用来容纳气体燃烧产生的压力。
而活塞则是位于气缸内的一个移动部件，通过与曲轴的连杆连接，将气缸内产生的压力转化为机械能的运动。
2. 曲轴和连杆：曲轴是发动机的一个关键组件，位于发动机底部，并用来转换活塞的上下往复运动为曲轴的旋转运动。
曲轴通过连杆与活塞相连接，使得活塞的推动可以转化为曲轴的旋转。
3. 燃烧室：燃烧室是发动机内部的一个空间，用来将燃料和氧气进行混合并点燃。
燃烧室内的燃料燃烧产生的高温高压气体驱动活塞的上下运动，并通过连杆和曲轴转化为机械能。
4. 进气系统：进气系统用于将空气引入发动机内，与燃料进行混合并输送到燃烧室。
常见的进气系统包括空气滤清器、进气管道和进气门等。
5. 排气系统：排气系统用于将燃烧后的废气排出发动机，同时降低废气产生的噪音和有害物质的排放。
排气系统通常包括排气管道、催化转化器等组件。
6. 点火系统：点火系统用于在燃烧室内点燃燃料，并控制点火时机。
常见的点火系统包括火花塞、点火线圈和点火控制单元等。
7. 润滑系统：润滑系统用于给发动机的运动部件提供润滑油，减少运动部件之间的摩擦和磨损。
润滑系统通常包括油底壳、油泵和润滑油滤清器等。
8. 冷却系统：冷却系统用于保持发动机运行温度的稳定，防止过热损坏。
冷却系统通常包括水泵、散热器和冷却液等。
总体来说，发动机通过混合燃料和氧气并点火燃烧的方式，将化学能转化为机械能。
发动机的构造和原理是通过气缸、活塞、曲轴等组件的协同作用，将燃烧产生的压力转化为连续的旋转运动，从而达到驱动车辆或飞机的目的。
发动机的结构与原理
发动机的结构与原理
发动机是将燃料能转化为机械能的装置，它的结构和原理如下：
1. 活塞和气缸：发动机通常由多个活塞和气缸组成。
活塞在气缸内来回运动，通过与曲轴连接转化为旋转运动。
2. 曲轴：曲轴位于发动机底部，通过与活塞连接，将活塞的上下运动转换为旋转运动。
这样可以输出发动机的机械能。
3. 燃烧室和点火系统：燃烧室是活塞顶部的区域，燃料和空气在其中混合并点燃。
点火系统负责在燃烧室内点火，引发燃料的爆炸，产生高温高压气体。
4. 进气和排气系统：进气系统负责将空气引入燃烧室，供给燃料燃烧。
排气系统则将燃烧后的废气排出，同时净化废气。
5. 供油系统：供油系统负责将燃料从燃料箱引入发动机，并通过喷油嘴喷入燃烧室，与空气混合后燃烧。
6. 冷却系统：冷却系统负责降低发动机温度，防止过热。
通常通过循环冷却液来吸收和散发发动机的热量。
发动机的工作原理如下：
1. 进气冲程：活塞在气缸内向下运动，此时气缸内的气门打开，活塞从进气门引入新鲜空气。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，气门关闭，将进气气体压缩成高压。
3. 燃烧冲程：燃油喷射到燃烧室中，点火系统点火引燃混合气，产生爆炸。
高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：在活塞向上运动的过程中，排气门打开，废气从气缸排出。
以上是发动机的基本结构和工作原理，通过循环不断重复这些步骤，发动机就能持续地将燃料能转化为机械能。
发动机原理与构造习题解答精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版发动机原理与构造习题解答一、发动机的工作原理和总体构造1、汽车发动机通常是由哪些机构与系统组成？它们各有什么功用？(1) 曲柄连杆机构：进行热功转换。
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
(2) 配气机构：控制进、排气门的开启时刻及延续时间。
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和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。
配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
(3) 燃料供给系统：汽油机：由化油器向气缸供给由汽油与空气混合的混合气。
柴油机：由喷油泵提供雾状柴油，通过喷油器喷入气缸。
汽油机燃料供给系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，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
(4) 润滑系统：减少相对运动部件的摩擦阻力，减轻磨损。
润滑系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。
润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
(5) 冷却系统：降低气缸及高温部件的高温，使发动机保持正常的工作温度。
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。
(7) 点火系统：（汽油机独有）在压缩行程接近上止点时，点火系即在火花塞电极间产生电火花以点燃混合气。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或缺的核心部件，它负责将燃料转化为机械能，驱动车辆运行。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理，以便读者对其运作原理有更深入的了解。
一、发动机的组成1.1 缸体和缸盖发动机的核心部分是由缸体和缸盖组成的。
缸体是一个类似于圆筒的结构，内部有活塞运动的空间。
缸盖则覆盖在缸体上方，形成燃烧室和气门的安装位置。
1.2 活塞和连杆活塞是一个圆柱形的零件，与缸体内的活塞环配合，形成密封结构。
它通过连杆与曲轴相连，将燃料的燃烧能量转化为机械能。
1.3 曲轴和凸轮轴曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的上下运动转化为旋转运动。
凸轮轴则控制气门的开关时机，确保燃料和排气气体的正常流动。
二、发动机的工作原理2.1 进气冲程在进气冲程中，活塞向下运动，气门打开，进气门吸入空气和燃料混合物进入燃烧室。
同时，曲轴带动凸轮轴使排气门关闭。
2.2 压缩冲程在压缩冲程中，活塞向上运动，气门关闭，将进气冲程中吸入的混合物压缩。
这样可以增加混合物的密度和压力，为燃烧提供更好的条件。
2.3 燃烧冲程在燃烧冲程中，活塞继续向上运动，达到最高点时，火花塞发出火花，点燃混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时曲轴带动凸轮轴打开排气门。
2.4 排气冲程在排气冲程中，活塞向上运动，将燃烧冲程中产生的废气排出燃烧室。
同时，凸轮轴控制进气门打开，为下一个循环的进气冲程做准备。
2.5 循环重复以上四个冲程循环不断重复，形成发动机的工作过程。
每个活塞都在不同的冲程中运动，从而实现发动机的连续工作。
三、发动机的燃料供给系统3.1 燃油箱和燃油泵燃油箱储存燃料，并通过燃油泵将燃料送到发动机燃烧室。
3.2 喷油器喷油器将燃料雾化成细小的颗粒，并按照精确的时间和量喷入燃烧室，以实现燃烧过程的控制。
3.3 燃油调节器燃油调节器根据发动机负荷和转速的变化，调节燃油的供给量，以保证发动机的正常运行。
汽车构造考试知识点上、下册
汽车构造上册第一章、发动机的工作原理和总体构造发动机基础知识：现代汽车一般采用往复活塞式内燃机，主要由活塞、气缸、连杆、曲轴、飞轮等组成，通过燃料在气缸内燃烧产生动力，推动活塞上下运动，再由连杆转变为曲轴的旋转运动对外输出。
根据使用燃料的不同分为汽油机和柴油机。
活塞在气缸里作往复直线运动，向上运动到的最高位置称为上止点，向下运动到的最低位置称为下止点，上、下止点之间的距离称为活塞行程，曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径。
活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积；活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积；活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积；多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。
压缩比的大小表示活塞由下止点运动气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用ε表示，ε=VaVc到上止点时，气缸内的气体被压缩的程度。
压缩比越大，压缩终了时混合气体压力和温度就越高，燃烧速度增快，因而发动机输出功率增大，热效率提高，经济行就越好。
汽油机的压缩比一般为8～11，柴油机的压缩比一般为16～22发动机工作原理：发动机工作时必须先将可燃混合气引入气缸，然后进行压缩，接着使其燃烧膨胀推动活塞下行对外作功，最后排出废气，完成一个工作循环。
工作循环不断重复，就能使发动机连续运转，而每一个工作循环都必须包括进气、压缩、作功、排气四个过程。
四冲程汽油机工作过程：P22 四冲程汽油机的进气、压缩、作功、排气四个过程分别安排在四个活塞行程中，称之为进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。
四冲程柴油机工作原理：柴油机与汽油机性能比较优点：☆经济性好，行程长，排气温度低，热效率高，柴30-40%，汽25-30%，而且柴油价格较低。
☆污染较轻，柴油和空气混合比大，燃烧较完全，废气中一氧化碳较少（CO）。
没有高压点火装置，不产生无线电干扰。
☆危险性小，柴油燃点高，不会自燃，不怕严冬烤机。
发动机工作原理和总体构造
（四）飞轮的作用： 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程是依靠飞轮的惯性
（b）表面点火： 在火花塞点火之前，由于燃烧室内灼热表面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳处）点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象，称为表面点火。 表面点火现象：
表面点火发生时，也伴有强烈的敲缸声（较沉闷），产生的高压会使发动机机件机械负荷增加，寿命降 低。
（c）汽油机压缩比的选择： 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率，改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动，将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套，经过气缸盖6中的冷却水套，热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
（三）发动机基本术语
上止点（T.D.C.）：
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点（B.D.C.）： 活塞行程 S ：
活塞顶离曲轴中心最近处。
（b）压缩行程
（a）爆燃： 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高，在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的
末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧现象，称为爆燃。 爆燃现象：
爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果， 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
发动机的工作原理和总体构造
三角活塞转子发动机
转子发动机又称为米勒循环发动机，采用三角转子旋转 运动来控制压缩和排放，由德国人菲加士·汪克尔发明。
60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑 车。
1964年，日内瓦的德法合资企业COMOBIL公司，首次 把转子发动机装在轿车上成为正式产品。
1967年，马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项 技术。将转子发动机装在马自达轿车上开始成批生产。
进关 排关 活塞 上→下 压缩终了时 点火 压力 ↗ ↗ 3~5MPa 温度 ↗ ↗ 2200~2800K 体积 ↗ ↗ 曲轴 360°~540° 做功终了
压力↘ ↘ 0.3~0.5MPa
温度 ↘ 1300~1600K
进关 排开 活塞 下→上 压力 0.105~0.115MPa 温度 900~1200K 曲轴 540°~720° 残余废气：因燃烧室容 积，废气不能排尽。
第一节 发动机的分类
一、发动机的定义、分类及特点
发动机－将某种能量直接转换为机械能并拖动 某些机械进行工作的机器。
将热能转变为机械能的发动机，称为热力发动 机（热机）。
燃料和空气混合后在机器内部燃烧而产生热能， 然后再转变为机械能的，称为内燃机。
内燃机与外燃机相比，具有热效率高、体积小、 便于移动和起动性能好等优点。
第五节 发动机主要性能指标与特性
发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准
动力性能指标：有效转矩、有效功率、转速 经济性能指标：燃油消耗率 运转性能指标：排气品质、噪声、起动性能
一、动力性能指标
a. 有效转矩：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，通常用Ttq表示， 单位为N·m。有效转矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲 轴产生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的 净转矩。 b. 有效功率：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示 ，单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩 和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器 测定，测出有效扭矩和曲轴转速，然后计算出有效功率。
发动机基本结构及工作原理课件
本课件介绍发动机的基本组成部分、四冲程工作原理，以及汽油和柴油发动 机的工作流程。
发动机基本组成
机身
底壳、缸盖、油底壳，承载整个发动机的框 架。
曲轴连杆机构
将活塞的上下运动变为旋转运动。
汽缸
燃烧时接纳燃气，推动活塞运动。
进气与排气系统
控制燃气进出发动机的通道。
四冲程工作原理
进气冲程
活塞向下，燃气进入气缸。
压缩冲程
活塞向上，燃气被压缩，形成 燃烧条件。
燃烧冲程
活塞向下，燃烧燃气，产生能 量。
排气冲程
活塞向上，将废气排出气缸。
汽油发动机的工作流程
1
进气冲程
进气门打开，活塞向下，油气混合物
压缩冲程
2
进入气缸。
进气门关闭，活塞向上，将气缸内的
混合物压缩。
3
燃烧冲程
火花塞点火，燃烧混合物，产生爆炸。
火花塞
产生火花点燃燃料混合物。
点火线圈
将电压升高，产生高能火花。
分电器
将高能火花引导至正确的气缸。
燃油系统
1 燃油泵
将燃油从燃油箱送至发动机。
2 喷油嘴
喷射燃油进入气缸，控制燃烧过程。
3 油泵
润滑发动机的移动部件，减少摩擦。
排气系统
排气管
将废气从发动机排出。
催化转化器
减少废气中的有害物质。
消音器
减少排气噪音。
排气冲程
4
排气门打开，活塞向上，将废气排出 气缸。
ห้องสมุดไป่ตู้
柴油发动机的工作流程
进气冲程 压缩冲程
燃烧冲程 排气冲程
进气门打开，活塞向下，气缸内充满空气。 进气门关闭，活塞向上，将气缸内的空气压 缩。 高压喷射器喷射柴油，柴油燃烧产生爆炸。 排气门打开，活塞向上，将废气排出气缸。
发动机-曲柄连杆机构
发动机-曲柄连杆机构简介发动机是一种将化学能转换为机械能的机械装置。
其工作原理是通过燃烧混合气体来驱动某种机制来完成工作。
曲柄连杆机构是发动机的一个核心部件，也是实现发动机内部各部件之间精密配合和运动连续性的重要机构。
本文将介绍曲柄连杆机构在发动机中的作用及特点。
曲柄连杆机构的作用曲柄连杆机构主要是用来将活塞的直线运动转换为曲柄的旋转运动，并将发动机的动力传递给车轮或者发电机。
曲柄连接杆机构的作用是将来自汽油、柴油等燃料的化学能转换为机械运动，同时减小活塞在气缸内的惯性力，并让活塞在汽缸行驶过程中保持相对平稳的运动。
整个曲柄连接杆机构由曲轴、连杆、活塞等部件组成。
其中，曲轴是发动机的核心部件，是一根铸造的钢制轴，能够承受发动机的动力输出和反向输出。
平时我们通常所说的“马力”就是发动机输出的动力，而发动机输出的动力就是通过曲轴传递的。
曲柄连杆机构的特点曲柄连杆机构在发动机中担任了不可或缺的角色，具有以下特点：1. 稳定性好曲柄连杆机构可以将发动机的行程变短，并保持相对平稳的运动，从而减少了机构的不稳定性，如振动、抖动等。
2. 组成简单曲柄连杆机构的结构相对简单，易于维修和调整。
3. 韧性好曲柄连杆机构使用的钢材质量好，既具有足够的强度，又具有一定的韧性，可以承受各种复杂的运动。
4. 耐磨性好由于曲柄连杆机构每个部件的移动都非常微小，因此在物理性质方面与传统机械设备不同。
同时，由于发动机的高温和高压环境，曲柄连杆机构中加入了不同铺垫方案，从而使得每个部件都能够充分保护。
曲柄连杆机构是发动机中的核心部件之一，它将活塞的直线运动转变为转轴的旋转运动，并传递发动机的动力输出。
曲柄连杆机构具有稳定性好、组成简单、韧性好、耐磨性好等特点，这为发动机的高效、合理工作提供保障。
因此，在制造发动机时，曲柄连杆机构的设计和制造都是非常关键的环节。
发动机结构与原理
发动机结构与原理发动机是一种能够将燃料能量转化为机械能的设备。
它在现代社会中扮演着至关重要的角色，被广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具以及各种机械设备中。
本文将介绍发动机的基本结构和工作原理。
一、发动机结构发动机由以下几个主要部件组成：1. 缸体和活塞：发动机通常有多个气缸，每个气缸内安装一个活塞。
活塞的上下运动受到连杆的驱动，通过这种运动将燃料能量转化为机械能。
2. 气缸盖和气门：气缸盖覆盖在缸体顶部，通过气门的开合来控制空气和燃料的进出。
气门的开合是由凸轮轴上的凸轮来控制的。
3. 曲轴和连杆：曲轴连接活塞和发动机的输出轴，将活塞上下运动转化为旋转运动。
连杆连接曲轴和活塞，通过连杆的传动，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
4. 燃烧室和喷油器：燃烧室是燃料燃烧的地方，喷油器负责将燃料喷入燃烧室中。
燃料在燃烧室内与空气混合并燃烧，产生高温高压气体，驱动活塞运动。
5. 点火装置：点火装置用于引发燃料的燃烧。
传统发动机中，点火装置由火花塞组成，通过电火花点燃燃料。
而柴油发动机则通过压缩空气使其升温达到燃烧点来点燃燃料。
二、发动机工作原理发动机按照工作循环的不同可以分为四冲程和两冲程两种类型。
1. 四冲程发动机工作原理四冲程发动机的工作过程分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、爆发冲程和排气冲程。
（1）吸气冲程：活塞从上死点向下运动，进气门打开，燃料和空气混合进入燃烧室。
（2）压缩冲程：活塞从下死点向上运动，进气门关闭，燃料和空气被压缩成高压气体。
（3）爆发冲程：当活塞接近上死点时，点火装置发出火花，引燃高压气体，产生爆炸。
爆炸推动活塞向下运动，转动曲轴。
（4）排气冲程：活塞从下死点向上运动，排气门打开，废气从燃烧室排出，完成一个循环。
四冲程发动机通过以上四个冲程的循环运动，将燃料能量转化为机械能。
2. 两冲程发动机工作原理两冲程发动机的工作过程只有两个冲程：工作冲程和排气冲程。
（1）工作冲程：活塞从上死点向下运动，进气门打开，燃料和空气混合进入燃烧室。
发动机总体结构与工作原理
发动机总体结构与工作原理发动机是一个能够将燃料能源转化为机械能源的装置，广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
发动机的总体结构主要包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构和点火系统等。
发动机的工作原理是通过内燃机的工作循环来实现转化燃料能量为机械能量。
内燃机主要分为四冲程和两冲程两大类，这里以四冲程发动机为例来介绍发动机的工作原理。
四冲程发动机包括进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程等四个过程。
首先是进气冲程，活塞从上死点向下运动，通过进气门将混合气进入气缸，混合气主要由空气和燃料组成，在汽车中，燃料一般是汽油或柴油。
接下来是压缩冲程，进气门关闭，活塞自下死点向上运动，压缩气缸中的混合气，减小气缸中的容积，提高混合气的密度和压力。
在这个过程中，照明塞会产生高压电火花，点火系统会发生点火，将混合气点燃。
工作冲程是发动机的主要过程，在这个过程中，点燃的混合气会燃烧产生高温和高压气体，使活塞向下运动。
这个过程是通过爆发推动活塞的运动，产生的力通过连杆传递到曲轴上，实现连续的旋转运动。
最后是排气冲程，活塞再次向上运动，通过排气门将燃烧后的废气排出气缸，同时进入下一个工作循环的准备。
除了上述的工作原理，发动机还包括了一些重要的组件，如气门机构，它用于控制进气门和排气门的开闭，以及点火系统，它将点火电流传送到燃烧室点燃混合气。
发动机的总体结构是基于这些工作原理设计的。
在汽车中，通常采用多缸发动机，每个气缸都按照上述的工作原理进行工作。
气缸和活塞构成了发动机的基本工作单元，连杆将活塞上的推力转化为曲轴上的旋转力，曲轴将连杆的旋转力转化为输出轴上的旋转力，实现发动机的输出。
总而言之，发动机是一种能够将燃料能源转化为机械能的装置，通过内燃机的工作循环来实现这一转化过程。
四冲程发动机是最常用的一类发动机，通过不同的过程来将燃料燃烧产生的高压气体转化为活塞的运动，最终转化为发动机的输出。
发动机的总体结构基于这些工作原理设计，包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构和点火系统等组件。
发动机的工作原理及总体构造
清洗节气门
定期清洗节气门，防止积碳影响发动 机性能。
发动机常见故障与排除
发动机过热
发动机异响
检查冷却液是否充足，散热器是否清洁。
检查发动机各部件是否正常工作，如轴承 、气门等。
燃油系统故障
点火系统故障
检查燃油泵、喷油嘴等部件是否正常工作 。
检查火花塞、点火线圈等部件是否正常工 作。
https://
曲轴与飞轮
曲轴
曲轴是发动机的核心部件之一，它将活塞的往复运动转化为 旋转运动，从而驱动发动机的输出轴。曲轴通常由曲轴颈、 曲柄和主轴颈组成。
飞轮
飞轮是发动机的惯性元件，用于储存和释放能量，以平衡发 动机的运转和提高发动机的平稳性。飞轮通常与曲轴相连， 通过摩擦力传递扭矩。
燃油系统与点火系统
燃油系统
燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部件，用于将燃油从燃油箱输送到喷 油器，并控制燃油的喷射量。
点火系统
点火系统包括点火线圈、火花塞等部件，用于产生高压电火花，点燃发动机内 的可燃混合气体。
PART 04
发动机的维护与保养
发动机的日常保养
检查油液
确保发动机机油、冷却液等油液充足且无泄 漏。
检查灯光
转子发动机工作原理
转子旋转时，三个转子叶片与缸 壁之间的空间不断变化，形成进 气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
转子发动机没有气门机构，因此 具有较高的转速和较低的振动。
由于转子发动机的燃烧室形状特 殊，能够实现均匀的混合气分布
和高效的燃烧。
PART 03
发动机的总体构造细节
气缸与活塞
气缸
气缸是发动机的重要组成部分， 用于封闭燃烧室，提供燃料和空 气的压缩空间。气缸通常由缸体 、缸盖和活塞组成。
发动机曲柄连杆机构简版
发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构发动机曲柄连杆机构是内燃发动机中的关键部件之一，它将往复运动转化为旋转运动，并将动力传递给车辆的驱动系统。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的原理、结构以及工作原理。
原理发动机曲柄连杆机构基于连杆原理，通过将活塞往复运动的线性运动转化为曲柄的旋转运动。
曲柄连杆机构由曲柄轴、连杆和活塞组成。
曲柄轴位于发动机的曲轴箱中，通过连杆与活塞相连。
曲柄连杆机构的工作原理如下：1. 活塞向下运动时，连杆会推动曲柄轴旋转。
同时，活塞通过曲柄轴施加的压力将燃料和空气混合物推送到缸内。
2. 当活塞到达下止点时，连杆会改变方向并将活塞向上推动。
此时，废气通过排气门释放出缸。
3. 连杆的旋转运动通过曲柄轴传递给引擎的出力轴，从而驱动车辆的进一步运动。
结构发动机曲柄连杆机构主要由三个部件组成：曲柄轴、连杆和活塞。
曲柄轴曲柄轴是曲柄连杆机构的核心部件，通常由高强度合金钢材制成。
曲柄轴有一个或多个曲柄杆，每个曲柄杆上都有一个曲柄。
曲柄轴通过主轴支承在曲轴箱中，允许曲柄杆做旋转运动。
连杆连杆是连接曲柄轴和活塞的部件，通常由高强度合金钢材制成。
连杆具有一个大头和一个小头，大头与曲柄轴相连，小头与活塞相连。
活塞活塞是曲柄连杆机构中的动力传递部件，通常由铝合金材料制成。
活塞具有一个头部，其中安装了密封环，以防止气体泄漏。
活塞通过活塞销与连杆相连。
工作原理当发动机工作时，燃料和空气混合物被喷入发动机缸中。
然后，活塞被点燃的燃料推动向下，这使得连杆推动曲柄轴旋转。
曲柄轴的旋转运动通过传递给车辆的驱动系统，从而使车辆运动。
发动机曲柄连杆机构的工作过程如下：1. 燃料和空气混合物被喷入缸内，并在活塞上形成压力。
2. 活塞从上止点开始向下运动，连杆随之被推动。
这导致曲柄轴发生旋转并传递动力。
3. 当活塞到达下止点时，连杆改变方向并将活塞向上推动。
同时，废气通过排气门释放出缸。
4. 连杆的旋转运动通过曲柄轴传递给车辆的驱动系统，实现车辆的运动。
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气缸排列形式符号
符号 含 义
无符号直列及单缸卧式
V
V型
P
平卧型
行程符 号，E 表示二 冲程， 无符号 表示四 冲程
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缸径符号
（以气缸 直径的 数表示）
同一系列产 品区分符号
结构特征符号 用途特征符号
符号 结构特征 符号 用途
无符号 水 冷 无符号 通用型
F
风冷
Q
汽车用
Z 增压
M 摩托车用
5、结构特点：
便，但缸心距较长，曲轴容易弯曲。
有进、排气通道及冷却水套或散热片、润滑油道）
3、要求：（1）耐高温、高压
（2）耐腐蚀 （3）足够的刚度和强度 4、材料：（1）铝合金压铸：a、导热性好 （汽油机及少数 b、质量轻
（1）降低热负荷，避免热应 力过大而开裂
（2）可提高压缩比（汽油机）
柴油机） c、铸造流动性好（风冷发动机散热片铸造容易）
4. 飞轮的作用是什么？二冲程汽油机的飞轮与四冲程汽油机的 飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大？多缸机的飞轮与单缸机的 飞轮相比哪个飞轮的转动惯量大？
5. 内燃机压缩比的定义是什么？选择汽油机压缩比的主要依据
是什么？选择柴油机压缩比的主要依据是什么？汽油机的压
缩202比1/3/与10 柴油机的压缩比为何不一样？
征？
10. 什么是发动机的速度特性？什么是发动机的外特性？
2021/3/10
7
第二章 曲柄连杆机构
第一节 概述 一、曲柄连杆机构的作用：
1、将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动； 2、将作用在活塞顶上的燃气压力转变为曲轴的输出扭矩。 二、组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。
三、工作特点：高温、高压、高速、化学腐蚀。
五、总结：曲柄连杆机构（包括机体组）各有关零件受到压缩、拉伸、弯
曲和扭转作用。
第二节 机体组
机体组由气缸体（有的发动机有曲轴箱）、气缸盖和油底壳组成。
一、气缸体
水冷发动机的气缸体与曲轴箱常铸成一体，简称气缸体，有的水冷发动机
的气缸体象风冷发动机的气缸体一样，将气缸体与上曲轴箱（其内腔为曲轴
运动的空间）分开铸造，而把油底壳称之为下曲轴箱。气缸体内孔一般镶入
6
5. 什么是汽油机爆燃现象？有哪些危害？什么是汽油机表面点 火现象？有哪些危害？
6. 汽油机与柴油机在可燃混合气形成方式与点火方式上有何不 同？他们所用的压缩比为何不一样？
7. 四冲程汽油机和四冲程柴油机在总体构造上有哪些主要不同？ 8. 比较二冲程汽油机与四冲程汽油机动力性能、燃油经济性能、
HC排放的优劣，并说明原因 。 9. 汽油机型号1E65FM和TJ376Q如何表示发动机的基本参数和特
柴油机没有节气门的进气节流作用，转速一定时，气缸内 进气质量就一定，改变负荷的大小靠改变每循环喷油量的多 少，柴油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转 速增加而变化平缓。因此，发动机输出功率随转速增加一直 在增大，只是前面增加迅速，后面平缓，因此，一旦喷油泵 柱塞卡滞在大油门位置而发动机外界负载卸去时，发动机转 速将大幅度上升，直到发动机冒黑烟，排气管烧红，飞轮飞 出伤人等严重事故发生，此谓柴油机的“飞车”现象。
/ kW
h)
（1-2）
1
发动机主要性能指标可在发动机测功器台架上试验测 定：
试验时保持一定油门开度，同时用测功器对发动机施 加一定的阻力矩，用转速表测出发动机转速，低于所 需转速则减小阻力矩，反之则加大阻力矩，当发动机 转速稳定在所需转速时，即阻力矩与发动机输出有效 转矩相等时，测量发动机转速和发动机有效转矩，用 油耗仪测出发动机单位时间内的耗油质量B，根据式 （1-1）换算出发动机有效功率Pe ，根据式（1-2）换算 出发动机有效燃油消耗率be 。
（2）龙门式气缸体： 气缸体下表面移至曲轴轴
线以下（图2-3 b ）。
（a）一般式
（b）龙门式
图2-3 气缸体示意图
（c）隧道式
其优点是刚度和强度较好，但工艺性较差，适用于柴油机和强化汽油机。
（3）隧道式气缸体： 气缸体上有完整的主轴承座孔（图2-3 c ）。其优点是刚度最好，主轴承座
孔不易变形，便于安装滚动主轴承支承的组合曲轴，各缸主轴承孔同轴度易 保证，制造方便，但质量大，高度高。
气缸套
（径向定位）
端带1-3道橡胶封水圈），且上端与气缸体内孔配合 紧，下端配合松，以方便推入气缸体内孔。
水套
湿式缸套压配在气缸体内孔时，上部凸肩顶面高 气缸体
出气缸体顶面0.05-0.15 mm，这样紧固缸盖时，可
将缸垫压得更紧，以密封燃气。
橡胶封水圈
湿式缸套优点是：气缸套冷却好；制造成本低；
（径向定位）
c、气缸体铸造工艺性差：水套封闭，去渣困难。
d：202缸1/3心/10距增加，曲轴易弯曲变形：水套封闭。
14
么么么么方面
Sds绝对是假的
0.050.15mm （2）湿式缸套：图（b）所示，气缸体水套敞开，缸
（轴向定位）
套与冷却水直接接触，薄厚（5-9mm），缸套下端带 橡胶封水圈，气缸套外圆上大，下小（因为气缸套下
（二）要求：1、耐高温、 高压
2、耐磨损 3、耐腐蚀 4、足够的刚
度和强度
1、改善磨合条件，磨合 时间短
2、避免拉缸（金属熔着 磨损） 漏气:功率下降
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窜机油:冒蓝烟 活塞卡死 12
三、气缸体结构特点：
1、按具体结构形式分为三 种：
（1）一般式气缸体： 曲轴轴线与气缸体下表面
在同一平面上（图2-3a）。 其优点是制造方便，质量 轻，高度低，但刚度低， 适用于汽油机。
2、按冷却方式分： （1）水冷式：气缸体内铸有冷却水套（图2-4）
（2）风冷式：气缸体外铸有散热片（图2-5）
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气缸套 水套 气缸体
图2-4 水冷发动机和气缸盖
图2-5 风冷发动机的气 图 2-6 （a）干式气缸套
3、按镶缸套方式分为两种： 缸体和气缸盖
（1）干式缸套：图（a）所示，不直接与冷却水接触，薄壁（1-3mm），过盈
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8
（1）活塞在上半行程时的惯性力 （2）活塞在下半行程时的惯性力 图2-2往复惯性力和离心力作用情况示意图
2、往复惯性力与离心力：活塞加速度：在上止点前后活塞加速度是正值，往
复惯性力朝上；在下止点前后活塞加速度是负值，往复惯性力朝下。如图 （2-2）。
偏离曲轴轴线的曲柄、曲柄销和连杆大头绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性
式中：n——曲轴转速，r/min
3、有效燃油消耗率：发动机每发出1 kW有效功率，在1h内所消耗
的燃油消耗质量，以be表示,单位为 g/（kW·h）。 （四冲程汽油机一般为270325 g/（kW·h） ，四冲程柴油机一般为
190238 g/（kW·h）。）
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be
B Pe
103 (g
d、刚度低:易变形导致漏气、漏水
f、强度低:气缸盖螺栓孔易拉毛
g、不耐高温:超过350C，强度急剧降低
（2）灰铸铁或合金铸铁： a 、刚度、强度高
（大部分柴油机） b 、耐高温
c 、 导热性差:缸盖底面鼻梁区易开裂
d 、质量重
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a、单体气缸盖：每缸一盖，刚性好，制造容易，维修方
（2）发动机部分负荷速度特性：指油门部分开启时，发动机的有效功率、有效 转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变化的规律。
（3）发动机工况：一般是用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷和曲轴 转速来表征。
（4）发动机负荷：发动机在某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率与 同一转速下所可能发出的最大功率之比。 注意，不要把负荷与功率混淆，50% 负荷不是指油门开启一半开度，而是指此转速下发动机输出功率是油门全开时发 动机输出功率的一半。
气缸体铸造工艺性好；缸心距短，曲轴不易弯曲。
湿式缸套缺点是：气缸体刚性差，容易变形，易
漏气、漏水；气缸套外圆表面易产生穴蚀现象，常 见涂漆。
图 2-6 （b）湿式气缸套
直立
4、按气缸排 列形式分
单列 平卧
双列
V型（，相邻两缸的连杆大头共用一个曲柄销） 水平对置（=，每缸的连杆大头各占用一个曲柄销）
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第一章 复习题
1. 四冲程汽油机通常由哪些机构与系统组成？它们各有什么作 用？
2. 四冲程柴油机经过哪四个活塞行程完成一个工作循环？期间， 曲轴旋转了几周？配气凸轮轴旋转了几 周 ？喷油泵凸轮轴旋 转了几周？
3. 二冲程汽油机曲轴旋转几周完成一个工作循环？期间，第一 活塞行程的定义是什么？包括 哪些 过程？第二活塞行程的定 义是什么？包括 哪些 过程？
Te
Te Pe
Pe
be
be
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（a）汽油发动机外特性 （b）汽油发动机部分负荷速度3特性
三、汽油机与柴油机速度特性的区别：
汽油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转速 增加而逐渐下降，原因是节气门的节流作用使发动机的充气 效率下降，气缸内进气量减少，尤其是部分节气门开度时。 因此，发动机输出功率随转速增加而增大到极值后迅速下降， 不会发生“飞车”现象。
压配在气缸体内孔中。其优点是：密封性好，气缸体刚性好，不易变形。缺点
是：
a 、制造成本增加：气缸体内孔、缸套外圆亦需精加工，且薄壁缸套刚性差，
加工装夹时易变形。
b、热负荷增加：缸套外圆与气缸体内孔理论上是完全接触，但加工误差使
之不可能完全接触，因而散热面积小，影响缸套散热，必然使缸套、活塞等热
负荷严重。
力，其方向沿曲柄半径向外。