汽车构造(上册)第1章 发动机基本知识_OK
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•
13
• 7．发动机排量（VL）： • 发动机所有气缸工作容积之和
（L）。设发动机的气缸数为i， 则
VL = Vh i
14
• 8． 气缸总容积（Va）： • 活塞在下止点时，活塞
上方的容积称为气缸总容 积（L）。它等于气缸工 作容积与燃烧室容积之和， 即 Va= Vh +Vc
15
• 9． 压缩比（ε）： • 气缸总容积与燃烧室
到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。进气行程结束时，
气缸内压力低于大气压力。
• 压缩行程：进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止
点运动。此时，进、排气门均关闭，随着活塞上移，活塞上腔容积不断
减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。气体压力
和温度同时升高，混合气进一步混合，形成可燃混合气。
度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高，因而发 动机发出的功率就越大，经济性越好。一般车用汽油机的压缩比为8～10， 柴油机的压缩比为15～22。
31
• 四冲程汽油机工作原理如下：
•
进气行程：活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门打开，
排气门关闭。空气与汽油的混合物，经进气门被吸入气缸，至活塞运动
第一篇 汽车发动机
2021/7/9
1
第1章 发动机基本知识
2
• 【知识目标】 • 1．掌握发动机分类、基本构造和常用术语； • 2．掌握四冲程汽油机的工作原理； • 3．掌握四冲程柴油机的工作原理； • 4．熟悉发动机的总体构造； • 5．掌握内燃机产品名称和型号编制规则。 • 【能力目标】 • 1．掌握发动机基本的结构、原理、拆装步骤要领； • 2．掌握汽车发动机拆装常用工具和专用工具的使用； • 3．能够熟练使用常用工具及相关设备，掌握发动机拆卸等
•
排气行程：与汽油机排气行程基本相同。
• 发动机基本上由曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、 点火系和起动系组成。
• 汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。对于汽车用柴油机，
没有点火系，因此柴油机由两个机构和四个系统组成。
33
34
8
• 2． 下止点： • 活塞离曲
轴回转中心 最近处，一 般指活塞下 行到最低位 置，一般用 英文缩写词 BDC表示。
9
• 3． 活塞行程（s）： • 上、下止点间的距离
（mm）。
10
• 4． 曲柄半径 （R）：
• 与连杆下端 （即连杆大头） 相连的曲柄销中 心到曲轴回转中 心的距离（mm）。
基本能力； • 4．培养学生团结合作，观察、分析及综合归纳能力。
3
1.1 发动机的分类与基本构造
发动机概念： 发动机是一种能够把一种形式的能量转化为机械能的机器，通常是把化学能转化为机械
能。 发动机分类： 1、往复式活塞发动机 2、旋转活塞式发动机（转子发动机）
4
发动机的分类
• 往复活塞式发动机
容积的比值，即 • ε = Va/Vc • =1+Vh /Vc
它表示活塞由下止点运动到上 止点时，气缸内气体被压缩的 程度。压缩比越大，压缩终了 时气缸内的气体压力和温度就 越高。一般车用汽油机的压缩 比为7~10，柴油机的压1缩6 比为
15~22。
10 ．发动机的工作循环 • 在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能
用下，自排气门排出气缸。
27
1.3 发动机的总体构造
• 机体组 • 曲柄连杆机构 • 配气机构 • 供油系统 • 冷却系统 • 润滑系统 • 起动系统 • 点火系统等
28
1.4 内燃机产品名称和型号
29
发动机型号编制举例：
• (1) EQ 6100—1型汽油机：表示二汽生产、六缸、四冲程、 缸径100mm、水冷、通用型、第一种变型产品。
• 转子式发动机 • 二冲程发动机 • 四冲程发动机 • 单缸发动机 • 多缸发动机
5
•
水冷式发动机
•
风冷式发动机
•
直列式发动机
•
V形发动机和对置式发动机
•
汽油机
•
柴油机
• 现代汽车采用：四冲程、多缸、水冷式
6
1.1.1 基本构造
基本组成
7
发动机基本术语
• 1． 上止点： • 活塞离曲轴
回转中心最远 处，一般指活 塞上行到最高 位置，一般用 英文缩写词T DC表示。
23
24
四冲程柴油机工作原理
25
• 进气行程
•
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，
排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐增大，形成真
空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。
• 压缩行程
•
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，
排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐减小，空气被
压缩，压力、温度升高。
大压缩终了的温度和压力都比汽油机高。
• 做功行程：此行程与汽油机有很大不同，压缩行程末，喷油泵将高
压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，迅速汽化并与空气形
成可燃混合气。因为此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度，柴油自
行着火燃烧，且以后的一段时间内边喷边燃烧，气缸内的温度、压力急
剧升高，推动活塞下行做功。
21
• 3．作功行程：
• 压缩行程末，火花塞产生 电火花，点燃气缸内的可燃混 合气，并迅速着火燃烧，气体 产生高温、高压，推动活塞由 上止点向下止点运动，再通过 连杆驱动曲轴旋转向外输出作 功。
22
• 4．排气行程：
• 在作功行程终了时，排气门 被打开，活塞在曲轴的带动 下由下止点向上止点运动。 废气在自身的剩余压力和活 塞的驱赶作用下，自排气门 排出气缸，至活塞运动到上 止点时，排气门关闭，排气 行程结束。
26
• 作功行程 • 压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内
的高压空气中，迅速汽化并与空气形成可燃混合气，柴油 自行着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高，推动活塞由 上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。
• 排气行程
•
在作功终了时，排气门被打开，曲轴带动活塞由下止
点向上止点运动，废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作
• 1．进气行程：
•
活塞由曲轴带动从上
止点向下止点运动。进气
门打开，排气门关闭。活
塞上腔容积增大，在真空
吸力的作用下，经过滤清
的空气与汽油形成混合气，
经进气门被吸入气缸，至
活塞运动到下止点时，进
气门关闭，停止进气，进
气行程结束。
20
• 2．压缩行程：
• 活塞在曲轴的带动下，从下 止点向上止点运动。进、排气门 均关闭，活塞上腔容积不断减小， 混合气被压缩，至活塞到达上止 点时，压缩行程结束。气体压力 和温度同时升高，混合气进一步 混合，形成可燃混合气。此时， 气缸内压力为600~1500kPa，温 度600~800K ，远高于汽油的点 燃温度，因而很容易点燃。
• 四冲程发动机是活塞在气缸内上、下止点间往复移动四个行程，完成进 气、压缩、做功、排气一个工作循环的发动机。按着火方式分为：点燃 式和压燃式。汽油机采用点燃式，柴油机采用压燃式。
• 描述发动机工作的基本术语有：上止点（TDC）、下止点（BDC）、活
塞行程（s）、曲柄半径（R）、气缸工作容积（Vh）、发动机排量（V L）、燃烧室容积（Vc）、气缸总容积（Va）、压缩比（e）。 • 压缩比（e）表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程
• 显然，s=2R。曲 轴每转一周，活 塞移动两个行程。
11
• 5． 气缸工作容积
（Vh）：
• 活塞从上止点到下
止点所让出的空间 容积（L）。
Vh=πD2s/4×
106
（L）
式中：D—— 气缸
直径，mm。
12
• 6．燃烧室容积（Vc ）： • • 活塞在上止点时，活
塞上方的空间叫燃烧室， 它的容积叫燃烧室容积 （L）。
• 做功行程：压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合 气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活 塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功，至 活塞运动到下止点时，做功行程结束。
•
排气行程：在做功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴带动下
由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和பைடு நூலகம்塞的驱赶作用下，
的一系列连续过程（进气、压缩、作功和排气）称发动机 的工作循环。
17
11．二冲程发动机
•
活塞两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发
动机。
12 ．四冲程发动机 ❖ 活塞四个行程完成一个工作循环的称为四
冲程发动机。
18
1.2 发动机的基本工作原理
• 四冲程汽油机的基本工作原理
19
1.2.1 四冲程汽油机工作原理
• (2) 6120 Q柴油机：表示6缸、四冲程、缸径120mm、水冷、 车用。
• (3) 12V135Z柴油机：表示12缸、V形、四冲程、缸径135m m、水冷、增压。
30
• 现代汽车发动机基本都采用内燃机。内燃机是将燃料在气缸内燃烧所产 生的热能转化为机械能的机器，它具有热效率高、体积小、质量轻、便 于移动和起动性好等优点。
自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结
束。
• 排气行程结束后，进气门再次开启，又开始了下一个工作循环，如此周 而复始，发动机就自行运转。
32
• 四冲程柴油机与汽油机工作原理不同之处：
•
进气行程：不同于汽油机的是进入气缸的不是混合气，而是纯空
气。
•
压缩行程：不同于汽油机的是压缩纯空气，且由于柴油机压缩比
13
• 7．发动机排量（VL）： • 发动机所有气缸工作容积之和
（L）。设发动机的气缸数为i， 则
VL = Vh i
14
• 8． 气缸总容积（Va）： • 活塞在下止点时，活塞
上方的容积称为气缸总容 积（L）。它等于气缸工 作容积与燃烧室容积之和， 即 Va= Vh +Vc
15
• 9． 压缩比（ε）： • 气缸总容积与燃烧室
到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。进气行程结束时，
气缸内压力低于大气压力。
• 压缩行程：进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止
点运动。此时，进、排气门均关闭，随着活塞上移，活塞上腔容积不断
减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。气体压力
和温度同时升高，混合气进一步混合，形成可燃混合气。
度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高，因而发 动机发出的功率就越大，经济性越好。一般车用汽油机的压缩比为8～10， 柴油机的压缩比为15～22。
31
• 四冲程汽油机工作原理如下：
•
进气行程：活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门打开，
排气门关闭。空气与汽油的混合物，经进气门被吸入气缸，至活塞运动
第一篇 汽车发动机
2021/7/9
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第1章 发动机基本知识
2
• 【知识目标】 • 1．掌握发动机分类、基本构造和常用术语； • 2．掌握四冲程汽油机的工作原理； • 3．掌握四冲程柴油机的工作原理； • 4．熟悉发动机的总体构造； • 5．掌握内燃机产品名称和型号编制规则。 • 【能力目标】 • 1．掌握发动机基本的结构、原理、拆装步骤要领； • 2．掌握汽车发动机拆装常用工具和专用工具的使用； • 3．能够熟练使用常用工具及相关设备，掌握发动机拆卸等
•
排气行程：与汽油机排气行程基本相同。
• 发动机基本上由曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、 点火系和起动系组成。
• 汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。对于汽车用柴油机，
没有点火系，因此柴油机由两个机构和四个系统组成。
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8
• 2． 下止点： • 活塞离曲
轴回转中心 最近处，一 般指活塞下 行到最低位 置，一般用 英文缩写词 BDC表示。
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• 3． 活塞行程（s）： • 上、下止点间的距离
（mm）。
10
• 4． 曲柄半径 （R）：
• 与连杆下端 （即连杆大头） 相连的曲柄销中 心到曲轴回转中 心的距离（mm）。
基本能力； • 4．培养学生团结合作，观察、分析及综合归纳能力。
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1.1 发动机的分类与基本构造
发动机概念： 发动机是一种能够把一种形式的能量转化为机械能的机器，通常是把化学能转化为机械
能。 发动机分类： 1、往复式活塞发动机 2、旋转活塞式发动机（转子发动机）
4
发动机的分类
• 往复活塞式发动机
容积的比值，即 • ε = Va/Vc • =1+Vh /Vc
它表示活塞由下止点运动到上 止点时，气缸内气体被压缩的 程度。压缩比越大，压缩终了 时气缸内的气体压力和温度就 越高。一般车用汽油机的压缩 比为7~10，柴油机的压1缩6 比为
15~22。
10 ．发动机的工作循环 • 在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能
用下，自排气门排出气缸。
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1.3 发动机的总体构造
• 机体组 • 曲柄连杆机构 • 配气机构 • 供油系统 • 冷却系统 • 润滑系统 • 起动系统 • 点火系统等
28
1.4 内燃机产品名称和型号
29
发动机型号编制举例：
• (1) EQ 6100—1型汽油机：表示二汽生产、六缸、四冲程、 缸径100mm、水冷、通用型、第一种变型产品。
• 转子式发动机 • 二冲程发动机 • 四冲程发动机 • 单缸发动机 • 多缸发动机
5
•
水冷式发动机
•
风冷式发动机
•
直列式发动机
•
V形发动机和对置式发动机
•
汽油机
•
柴油机
• 现代汽车采用：四冲程、多缸、水冷式
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1.1.1 基本构造
基本组成
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发动机基本术语
• 1． 上止点： • 活塞离曲轴
回转中心最远 处，一般指活 塞上行到最高 位置，一般用 英文缩写词T DC表示。
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四冲程柴油机工作原理
25
• 进气行程
•
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，
排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐增大，形成真
空度，在真空吸力作用下，新鲜空气被吸入气缸。
• 压缩行程
•
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，进气门开启，
排气门关闭，气缸内活塞上腔容积逐渐减小，空气被
压缩，压力、温度升高。
大压缩终了的温度和压力都比汽油机高。
• 做功行程：此行程与汽油机有很大不同，压缩行程末，喷油泵将高
压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，迅速汽化并与空气形
成可燃混合气。因为此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度，柴油自
行着火燃烧，且以后的一段时间内边喷边燃烧，气缸内的温度、压力急
剧升高，推动活塞下行做功。
21
• 3．作功行程：
• 压缩行程末，火花塞产生 电火花，点燃气缸内的可燃混 合气，并迅速着火燃烧，气体 产生高温、高压，推动活塞由 上止点向下止点运动，再通过 连杆驱动曲轴旋转向外输出作 功。
22
• 4．排气行程：
• 在作功行程终了时，排气门 被打开，活塞在曲轴的带动 下由下止点向上止点运动。 废气在自身的剩余压力和活 塞的驱赶作用下，自排气门 排出气缸，至活塞运动到上 止点时，排气门关闭，排气 行程结束。
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• 作功行程 • 压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内
的高压空气中，迅速汽化并与空气形成可燃混合气，柴油 自行着火燃烧，气缸内压力、温度急剧升高，推动活塞由 上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。
• 排气行程
•
在作功终了时，排气门被打开，曲轴带动活塞由下止
点向上止点运动，废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作
• 1．进气行程：
•
活塞由曲轴带动从上
止点向下止点运动。进气
门打开，排气门关闭。活
塞上腔容积增大，在真空
吸力的作用下，经过滤清
的空气与汽油形成混合气，
经进气门被吸入气缸，至
活塞运动到下止点时，进
气门关闭，停止进气，进
气行程结束。
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• 2．压缩行程：
• 活塞在曲轴的带动下，从下 止点向上止点运动。进、排气门 均关闭，活塞上腔容积不断减小， 混合气被压缩，至活塞到达上止 点时，压缩行程结束。气体压力 和温度同时升高，混合气进一步 混合，形成可燃混合气。此时， 气缸内压力为600~1500kPa，温 度600~800K ，远高于汽油的点 燃温度，因而很容易点燃。
• 四冲程发动机是活塞在气缸内上、下止点间往复移动四个行程，完成进 气、压缩、做功、排气一个工作循环的发动机。按着火方式分为：点燃 式和压燃式。汽油机采用点燃式，柴油机采用压燃式。
• 描述发动机工作的基本术语有：上止点（TDC）、下止点（BDC）、活
塞行程（s）、曲柄半径（R）、气缸工作容积（Vh）、发动机排量（V L）、燃烧室容积（Vc）、气缸总容积（Va）、压缩比（e）。 • 压缩比（e）表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程
• 显然，s=2R。曲 轴每转一周，活 塞移动两个行程。
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• 5． 气缸工作容积
（Vh）：
• 活塞从上止点到下
止点所让出的空间 容积（L）。
Vh=πD2s/4×
106
（L）
式中：D—— 气缸
直径，mm。
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• 6．燃烧室容积（Vc ）： • • 活塞在上止点时，活
塞上方的空间叫燃烧室， 它的容积叫燃烧室容积 （L）。
• 做功行程：压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合 气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活 塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功，至 活塞运动到下止点时，做功行程结束。
•
排气行程：在做功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴带动下
由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和பைடு நூலகம்塞的驱赶作用下，
的一系列连续过程（进气、压缩、作功和排气）称发动机 的工作循环。
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11．二冲程发动机
•
活塞两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发
动机。
12 ．四冲程发动机 ❖ 活塞四个行程完成一个工作循环的称为四
冲程发动机。
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1.2 发动机的基本工作原理
• 四冲程汽油机的基本工作原理
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1.2.1 四冲程汽油机工作原理
• (2) 6120 Q柴油机：表示6缸、四冲程、缸径120mm、水冷、 车用。
• (3) 12V135Z柴油机：表示12缸、V形、四冲程、缸径135m m、水冷、增压。
30
• 现代汽车发动机基本都采用内燃机。内燃机是将燃料在气缸内燃烧所产 生的热能转化为机械能的机器，它具有热效率高、体积小、质量轻、便 于移动和起动性好等优点。
自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结
束。
• 排气行程结束后，进气门再次开启，又开始了下一个工作循环，如此周 而复始，发动机就自行运转。
32
• 四冲程柴油机与汽油机工作原理不同之处：
•
进气行程：不同于汽油机的是进入气缸的不是混合气，而是纯空
气。
•
压缩行程：不同于汽油机的是压缩纯空气，且由于柴油机压缩比