发动机基础知识
发动机原理与汽车理论发动机原理基础知识
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燃烧过程
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结论：膨胀
发动机的实际膨胀过程与压缩过程很相似，也是一 个复杂的热力过程（吸热量大于放热量、吸热量等于 放热量、吸热量小于放热量）。总体来说，缸内气体 的吸热量大于放热量。 膨胀过程不仅有散热损失和漏气损失，还有补燃损 失。 膨胀过程终了b点的压力和温度越低，说明气体膨胀 和热量利用越充分。
发动机原理与汽车理论 发动机原理基础知识
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课程内容概述
第一章 发动机原理基础知识 第二章 发动机的换气过程 第三章 汽油机的燃料与燃烧 第四章 柴油机的燃料与燃烧 第五章 燃气发动机的燃料与燃烧 第六章 发动机的特性 第七章 汽车的动力性 第八章 汽车的制动性 第九章 汽车的使用经济性 第十章 汽车的操纵稳定性 第十一章 汽车的舒适性 第十二章 汽车的通过性 第十三章 汽车性能的合理使用
原子数，单：k=1.67，双：cvk=1.4，三：k=1.3。
根据热力学公式和循环平均压力可求出混合加热循环的平均 压力为：
pt
k 1
p1
k 1
1
k
1t
影响因素
定容加热循环。
由4个热力过程组成:（ρ=1）
循环净功为W 。
将ρ=1代入混合加热循环计算式中。
定容加热循环的热效率为：
t
1
1
k 1
定容加热循环的平均压力为： pt
k p1
1 k 1
1t
影响因素
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4.理想循环的影响因素
（1）压缩比ε。ε提高,循环热效率ηt和平均压力pt提高。因 为ε提高，可以提高压缩终了的温度和压力，在定容加热量一定 时，缸内最高压力提高，使膨胀功增加。
(2）压力升高比λ和预胀比ρ。在定容加热循环中，压力升高比 λ增加，循放加热量增加(在ε一定时)，使循环净功W0和循环放 热量Q2均相应增加, 所以循环热效率不变，但循环平均压力提高； 在混合加热循环中(在ε和总加热量一定时) ，λ提高，预胀比 ρ减小，循环热效率和平均压力提高。
发动机基本知识培训入门ppt课件
混合气体被压缩到活塞上方的很
ω
小空间，称为燃烧室。
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排气门
压 缩 行 程
下止点
发动机基础知识
四冲程发动机的工作原理
❖压缩行程
❖压缩比：
压缩前气缸中气体的最大容积（Va）与压缩后的最小容积(Vc)之 比称为压缩比(ε)，ε= Va/Vc。压缩比愈大，在压缩终了时混合气 的压力和温度便愈高，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈 大，经济性愈好。化油器式汽油机的压缩比一般为6-11，柴油机的 压缩比一般为16-22。
根据燃气的着火方式不同分为 ——强制点火式发动机（汽油机） ——压燃式发动机（柴油机）
根据每一工作循环所需行程数可分为 ——四冲程发动机 ——二冲程发动机
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发动机基础知识
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⑷ 汽油机与柴油机的区别 ①可燃混合气的形成方式不同 汽油机：在化油器喉管以及进气歧管中形成． 柴油机：在发动机气缸内部形成。 ②点火方式不一样: 汽油机:通过点火系使可燃混合气燃烧． 柴油机:通过压缩后的高温自燃。
曲轴飞轮组
1-起动爪；2-起动爪锁紧垫圈；3-扭转减震器；4-皮带轮；5-挡油片；6-正时齿轮； 7-半圆键；8-曲轴；9-主轴承上、下轴瓦；10-中间主轴承上、下轴瓦；11-止推片； 12-螺柱；13-直通润滑嘴；14-螺母；15-齿环；16-圆柱销；17-第一、第六缸活塞 压缩上止点记号用钢球
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两大机构：
❖曲柄连杆机构
作用：
把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩， 以向工作机械输出机械能。
构成：
曲柄连杆机构的主要零件可分为三组：机体组、 活塞连杆组、曲轴飞轮组。
飞机发动机基础知识—发动机原理
1.1.2 发动机原理
气体连续方程
将质量守恒方程应用于运动流体所得到的数学关系为连续方程，一维定常流积分 形式的连续方程为：
— 密度 c — 速度
A— 面积 一、基础知
识
不可压缩流体在管道流动时，管道任一横截面处的流速与该截面积成反比。截面 积增加、 流速减少。
1.1.2 发动机原理
能量形式
式中：
ma = 通过发动机的空气质量流量； An = 喷口面积；p5 = 喷口排气静压； p0= 环境空气静压 。
PS：但是，绝大多数工作状态
下，气体在发动机中都是完全
膨胀的，P5=P0，且这一项数值 太小，所以忽略不计。
1.1.2 发动机原理
2. 总推力 总推力是指当飞机静止时发动机产生的推力，如起飞前。
② 在燃烧室中空气和燃油混合燃烧，温度和体积增加，现代燃烧室出口温度大约1300℃（3）。 ③ 燃气离开燃烧室通过涡轮，压力、温度下降，体积增加，在涡轮导向器（4）中速度增加，在涡轮转子
中速度减小。 ④ 燃气离开涡轮通过喷管，压力和温度继续减少，速度增加，排入大气（5）。
1.1.2 发动机原理
① 绝热压缩过程，在进气道、压气机中进行（0-1-2）； ② 等压加热过程，在燃烧室中进行（2-3）； ③ 绝热膨胀过程，在涡轮、喷管中进行（3-4-5）； ④ 定压放热过程，在大气中进行（5-0）。
循环发动机。
✓ 发动机内外都不留下其他任何变化——循环发动机； ✓ 但是循环发动机除了从外界吸热，还必须向外界排热，才能回到起始状态，即外
界必须发生变化。
• 不可能不付代价地把热量从低温物体传输到高温物体。
✓ 高温物体向低温物体传热是自发的、无条件的； ✓ 低温物体向高温物体传热是有条件、必须以消耗外界输入的功为代价的。
发动机基础知识
发动机基础知识1.曲柄连杆机构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。
6.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。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
8. 起动系统要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。
因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。
发动机原理及汽车理论发动机原理基础知识
发动机原理及汽车理论发动机原理基础知识发动机是指通过能源转换为机械能来驱动汽车或其他机械设备的装置。
原理及汽车理论发动机原理是指发动机工作的基本原理和机械结构。
下面将从燃烧原理、气缸工作循环、汽缸排列方式和发动机结构几个方面来介绍发动机的基础知识。
首先是燃烧原理，发动机在燃烧室中将燃料和空气经过混合后点燃，产生的高温高压气体通过活塞运动将其转化为机械能。
燃烧是通过火花塞引燃来完成的，燃烧过程中燃料和空气按一定的化学计量比例混合后进入燃烧室，由火花塞的高压电火花点燃燃料空气混合物，产生的爆发力将活塞推动，进而驱动整个发动机工作。
其次是气缸工作循环，汽车发动机的气缸通常是根据循环工作原理分为四冲程和两冲程两种。
四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
进气冲程中活塞向下运动，汽缸内气压降低吸入混合气；压缩冲程中活塞向上运动，气压上升将混合气压缩；工作冲程中点火引燃混合气，产生爆炸推动活塞向下运动；排气冲程中活塞再次向上运动，将废气排出进入排气系统。
两冲程循环中没有压缩冲程，活塞在一次往复运动中完成进气、工作和排气三个过程。
第三是汽缸排列方式，根据汽缸的排列方式，发动机可以分为直列式和V型式两种。
直列式发动机的气缸排列在一条直线上，通常有4个、6个或8个气缸。
V型式发动机是将气缸分为两组，呈V字形排列，通常有6个、8个或12个气缸。
V型式发动机由于排列方式的原因，缩短了发动机整体长度，便于安装和布置其他部分。
最后是发动机结构，主要有汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机是利用汽油作为燃料，通过点燃汽油空气混合物来产生爆炸驱动发动机工作。
柴油发动机使用柴油作为燃料，在高压状态下，将柴油喷入气缸，借助高温高压的气体将柴油点燃，达到驱动发动机工作的目的。
除此之外，还有混合动力发动机、电动车发动机等其他发动机结构形式。
综上所述，发动机的原理和机械结构是驱动汽车工作的核心，燃烧原理、气缸工作循环、汽缸排列方式和发动机结构是理解发动机原理及汽车理论的基础知识。
发动机基础知识-5大系统
机油滤清方式
机油滤清器
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四 点火系统
1 点火系统概述
功用：点火系统的基本功用是在发动机各种工况下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花， 以点燃 可燃混合气，使发动机工作。
要求： 能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压 使火花塞两电极之间的间隙击穿并产生电火花所需要的电压，称为火花塞击穿电压。火花塞击穿电 压的大小与电极之间的距离(火花塞间隙)、气缸内的压力和温度、电极的温度、发动机的工作状况等 因素有关。发动机正常运行时，火花塞的击穿电压为7～8kV，发动机冷起动时达19kV。为了使发动 机在各种不同的工况下均能可靠地点火，要求火花塞击穿电压应在15～20kV。 电火花应具有足够的点火能量 为了使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具备一定的能量。发动机工作时，由于混合气压缩时 的温度接近自燃温度，因此所需的火花能量较小(1～5mJ)，但在起动、怠速以及突然加速时需要较 高的点火能量。为保证可靠点火，一般应保证50～80mJ的点火能量，起动时应能产生大于100mJ的 点火能量。
减慢，并非成线性关系。
当发动机转速一定时，随着负荷增加，节气门开度增大，单位时间内吸入气缸内的可燃混合气数量 增加，压缩行程终了时燃烧室内的温度和压力增高。同时残余废气在气缸内混合气中所占的比例减少， 混合气燃烧速度加快，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角应当加大。
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四 点火系统
北京现代
发动机基础知识—5大系统
内部使用
目录
一 冷却系统 二 燃料供给系统
三 润滑系统
四 点火系统 五 启动系统
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一 冷却系统
1 冷却系统概述
功能：冷却系统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。即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。 组成：冷却系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及 其他附加装置等。
第一章 发动机基本知识
第一章发动机基本知识1.1 汽车发动机的分类 (2)1.2 汽车发动机的基本术语 (6)1.3 发动机的基本工作原理 (9)1.4 发动机的总体构造 (13)1.5 发动机产品名称和型号编制规则 (15)学习目标：通过本次课的讲述，使学生对发动机有一个直观的了解和认识1.了解发动机的分类方法；2.掌握有关发动机的基本术语；3.掌握发动机的工作原理；4.了解发动机的总体构造。
学习方法：介绍发动机的基本术语，通过多媒体课件动态演示发动机的工作原理，并分析典型车型发动机的总体构造，这是今后学习发动机构造的基础。
学习内容：§ 1.1 概述§ 1.2 发动机的工作原理§ 1.3 发动机总体构造学习重点：1.发动机的排量以及压缩比的概念；2.四冲程汽油机的工作原理；3.发动机的总体构造。
作业习题：1.发动机由哪些机构系统组成 ? 各部分功用是什么 ?2.柴油机与汽油机在总体构造上有何异同 ? 它们之间的主要区别是什么 ?3.二冲程与四冲程发动机比较有何优缺点 ?4.举例说明国产发动机的型号编制规则。
1.1 汽车发动机的分类汽车发动机，这里专指汽车用往复活塞式内燃机，其分类方法很多，按照不同的分类方法可以把发动机分成不同的类型。
1.1.1 按着火方式分类发动机根据所使用的燃料的不同，着火方式也不相同，具体可分为点燃式发动机（汽油机属于此类）和压燃式发动机（柴油机属于此类）。
（如图1-1-1）1.1.2 按使用燃料分类发动机按照所使用的燃料的不同可分为汽油机、柴油机、煤气机、气体燃料发动机、多种燃料发动机等。
（如图1-1-2）1.1.3 按冷却方式分类发动机按照冷却方式的不同可分为水冷发动机、风冷发动机、油冷发动机。
水冷发动机利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却；风冷发动机利用流动于气缸体和气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却；油冷发动机利用油冷却气缸和气缸盖等零件。
汽车发动机基础知识
汽车发动机基础知识1. 发动机类型发动机是汽车的心脏，根据燃料和结构的不同，主要分为汽油机和柴油机两大类。
汽油机又可以分为自然吸气（NA）和涡轮增压（Turbo）两种类型。
此外，还有混合动力发动机和纯电动发动机等新型发动机。
2. 发动机原理发动机的工作原理基于四冲程循环：进气、压缩、做功和排气。
进气时，燃料与空气混合物被吸入气缸；压缩时，混合物被压缩；做功时，火花塞点燃混合物，产生能量推动活塞；排气时，燃烧后的废气被排出气缸。
3. 气缸排列形式常见的气缸排列形式有直列、V型、水平对置和W型。
每种排列形式都有其独特的优点和适用范围。
4. 发动机性能指标主要性能指标包括功率、扭矩、升功率等。
功率表示发动机做功的快慢；扭矩反映车辆加速能力和爬坡能力；升功率则表示发动机的紧凑程度和动力性。
5. 发动机保养维护定期更换机油和空气滤清器，检查冷却系统，保持发动机清洁是保养的关键。
按照厂家推荐的保养周期进行保养可以确保发动机保持良好的状态。
6. 发动机故障诊断常见的故障包括点火系统故障、供油系统故障、机械故障等。
根据故障现象，利用相关工具进行检查和测试，确定故障原因并进行修复。
7. 发动机油品知识发动机油的主要作用是润滑、冷却、清洁和防锈。
不同品牌和类型的机油适用于不同类型的发动机和工况。
选择合适的机油并按厂家推荐的更换周期进行更换是重要的。
8. 发动机性能升级通过更换高性能的火花塞、喷油嘴，调整点火正时和气门正时等方法，可以提高发动机的动力性和燃油经济性。
但是，升级前需要考虑与车辆其他部分的匹配问题，确保安全性和可靠性。
9. 发动机与油耗关系发动机的效率直接影响油耗。
一般来说，发动机的功率和扭矩越大，油耗也越高。
同时，先进的燃油喷射系统和智能启停技术也可以降低油耗。
了解并合理利用这些知识可以帮助我们更好地维护和使用汽车。
发动机维修基础知识
发动机维修基础知识发动机是汽车的心脏，发动机的工作效率直接影响汽车的性能和燃油消耗。
当发动机出现故障时，及时进行维修和保养是非常重要的。
在进行发动机维修时，有一些基础知识需要掌握。
1. 发动机工作原理发动机是将燃油和空气混合后在气缸内进行燃烧，从而驱动活塞运动，进而带动曲轴旋转，最终将能量传递到车轮上，使汽车运动。
具体来说，发动机的工作过程包括四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
在进气阶段，活塞向下移动，汽缸内产生负压，进气门打开，混合气体进入气缸；在压缩阶段，进气门关闭，活塞向上移动，将混合气体压缩；在燃烧阶段，点火器点燃混合气体，气体燃烧膨胀，使活塞向下移动；在排气阶段，排气门打开，活塞向上移动，将废气排出。
2. 发动机故障诊断当发动机出现故障时，需要进行故障诊断。
常见的发动机故障包括启动困难、动力不足、噪声过大等。
针对不同的故障，需要采取相应的解决方法。
在诊断发动机故障时，可以采用故障码读取、观察排放情况、测量压缩比等方法。
3. 发动机保养定期进行发动机保养是延长发动机寿命的重要措施。
发动机保养包括更换机油、更换机油滤清器、清洗进气道、更换火花塞等。
机油是发动机保养的重要组成部分，机油的作用包括润滑、冷却、清洗等。
机油滤清器的作用是过滤机油中的杂质，保护发动机。
清洗进气道可以去除进气系统中的积碳，保持进气道畅通。
更换火花塞可以确保点火系统正常工作，提高发动机的燃烧效率。
4. 发动机拆装在进行发动机维修时，有时需要拆卸发动机。
拆卸发动机需要注意安全，同时需要具备一定的技术和工具。
拆卸发动机时，需要先拆下外围零件，如进气系统、排气系统、冷却系统等。
接着需要拆下发动机的传动部件，如离合器、变速器等。
最后才能拆卸发动机本身。
在拆卸发动机时，需要注意标记各个部件的位置，以便在组装时正确安装。
掌握发动机维修基础知识是进行汽车维修的基础。
通过了解发动机的工作原理、故障诊断、保养和拆装等方面的知识，可以更好地维护汽车的发动机，提高汽车的性能和寿命。
发动机基础知识
§1.2
四冲程发动机的工作原理
单缸 发动 机结 构示 意图
一、发动机结构基本术语： 上止点 下止点 活塞行程 曲柄半径 气缸工作容积 发动机排量 燃烧室容积 气缸总容积 压缩比
二、四冲程汽油机的工作原理
单 缸 四 冲 程 汽 油 机 的 工 作 过 程
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
下 止 点
c
残余废气
大气压力线
r V 示功图
b
活 塞
温度900~1200 K 压 力105~125 kPa
二、四冲程柴油机的工作原理：
温度300~370K 压力800~900 kPa 温度800~1000K 压力3~5 MPa 进 气 门
温度800~1000K 压力105~400 kPa
终了：温度 800~1000K压力 105~400 kPa 纯 空 气 喷油器
同
点
汽油机
汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气
柴油机
进入气缸的是纯空气
电火花点燃混合气 有点火系 无喷油器
高温气体加热柴油燃烧 无点火系有喷油器
§1.3
发动机的总体构造
一、机体组： 包括气缸盖、气缸体、油底壳等。 二、曲柄连杆机构： 包括活塞、连杆总成，带有飞轮的曲轴等。 三、配气机构： 包括进气门、排气门、液力挺杆总成、凸轮轴、 凸轮轴正时齿轮等。 四、燃料供给系： 包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、油管、空气 滤清器、化油器、进气歧管、排气消声器等。
第一章
发动机的基本知识
概述 四冲程发动机的工作原理 发动机的总体构造 发动机的主要性能指标与特性 内燃机名称及型号编制规则
§1.1
概
述
民航发动机基础知识点总结
民航发动机基础知识点总结一、民航发动机的基本概念1.1 发动机的定义发动机是指将燃料的化学能或其他形式的能量转化为机械能的设备。
在民航领域中，发动机通常用于给飞机提供推进力，以便进行飞行。
1.2 发动机的分类根据工作原理和结构特点，发动机可以分为多种不同类型。
在民航领域中，常见的发动机类型包括活塞式内燃机、涡轮式发动机、涡喷发动机等。
1.3 发动机的主要功能发动机的主要功能是将燃料能量转化为机械能，从而提供飞机所需的推进力。
此外，在一些涡喷发动机中，还可以通过提供压气机输出的高压气流来为飞机提供辅助动力。
二、民航发动机的结构和工作原理2.1 活塞式内燃机活塞式内燃机是一种使用活塞和气缸来完成往复循环运动的发动机。
在内燃机中，通过点火或者压燃的方式将燃料的化学能转化为机械能。
2.2 涡轮式发动机涡轮式发动机是一种利用涡轮的旋转运动来产生推进力的发动机。
在涡轮式发动机中，燃料的燃烧产生的高温高压气体进入涡轮机组，驱动涡轮的旋转。
2.3 涡喷发动机涡喷发动机是一种将空气通过压气机压缩后，再与燃料混合并燃烧，最终将燃烧产生的高温高压气体喷出以产生推进力的发动机。
涡喷发动机具有高效、推力大、重量轻等特点，因此在民航领域中得到了广泛的应用。
2.4 发动机的工作原理发动机的工作原理通常包括进气、压缩、燃烧和喷射四个基本过程。
进气阶段将外界空气引入发动机中，压缩阶段将空气压缩并增加气体压力，燃烧阶段将燃料燃烧产生高温高压气体，喷射阶段将高温高压气体喷出以产生推进力。
三、民航发动机的性能指标3.1 推力推力是指发动机产生的推进力的大小，通常用千牛（kN）或磅（lb）为单位。
3.2 燃油效率燃油效率是指单位时间内发动机所消耗燃料的少，通常用每小时耗油量（g/h）来表示。
3.3 噪音噪音是发动机在工作时产生的声音，通常用分贝（dB）为单位来表示。
3.4 寿命发动机的寿命是指其能够持续工作的时间或次数，通常用使用小时（FH）或使用周期（FC）来表示。
发动机基础知识
➢ 进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气 门均关闭。随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其 压力和温度同时升高。
• 3.作功行程
➢ 压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混 合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体 积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移
➢ 内燃机所有气缸工作容 积的总和称为内燃机排 量。
基本术语
• 6.燃烧室容积
➢ 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的 空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，也叫压缩容积。
基本术语
• 7.气缸总容积
➢ 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。
基本术语
• 8.压缩比
➢ 气缸总容积与燃烧室容
总体构造
• 4.燃料供给系统
➢ 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。
总体构造
• 5.润滑系统
➢ 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。
总体构造
• 6.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。能够按时在火花塞电极间产生 电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电 池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
发动机原理(基础知识)
分组号
朝前标记
• 活塞环
活塞环是具有弹性的开口环，有二道气环和一 道油环。 功用：气环是保证气缸与活塞间的密封性，防 止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量 传给气缸壁，由冷却水带走。
• 活塞销
活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，并 把活塞承受的气体压力传给连杆。 活塞销与活塞销座孔及连杆小头孔的连接 配合为全浮式结构。
四冲程发动机的工作原理
一、四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
单缸四冲程汽油机的工作过程
进气行程
温度370~400 K， 压力0.07~0.09MPa 排气门关闭
P
活 塞
上 止 点
下 止 点
进气门开启
大气压力线
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。
喷油器 对喷油器的要求：1、具有一定的喷射压力和射程。2、合适的喷注锥角。 3、停止喷油时能迅速切断供油， 4没有滴漏现象。 常见型式：1、孔式喷油器 2、轴针式喷油器
冷却系统
冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机 过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽 快达到正常的工作温度。 组成：水泵、冷却风扇、硅油风扇离合器、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附 加装置等。
发动机基础知识培训
主要内容 • • • • • •
发动机的分类 发动机基本组成和常用术语 四冲程发动机工作原理 多缸四冲程发动机的工作顺序 发动机总体构造 发动机新技术概述
发动机的定义
• 发动机：汽车动力来源。 一部转换能量的机器:某种能量 机械能 • 热机:热能 机械能 • 内燃机：燃料与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。 • 往复活塞式内燃机
汽车发动机基础知识
汽车发动机基础知识一、引言汽车发动机作为汽车的核心部件之一，承担着提供动力的重要任务。
了解汽车发动机的基础知识，对于我们更好地理解汽车的工作原理和维护保养具有重要意义。
本文将从发动机的工作原理、结构组成和常见问题等方面进行介绍。
二、发动机的工作原理汽车发动机的工作原理可以简单概括为四个步骤：吸气、压缩、燃烧和排气。
首先，在吸气阶段，汽缸内的活塞向下运动，通过进气门吸入空气和燃料混合物；接下来，在压缩阶段，活塞向上运动，将混合物压缩；然后，在燃烧阶段，火花塞产生火花，点燃混合物，产生爆炸力推动活塞向下运动；最后，在排气阶段，废气通过排气门排出汽缸。
三、发动机的结构组成1. 汽缸：发动机通常由多个汽缸组成，汽缸内进行吸气、压缩、燃烧和排气的过程。
常见的发动机有四缸、六缸和八缸等不同类型。
2. 活塞和连杆：活塞是发动机中一个重要的零部件，它与连杆相连接，通过活塞在汽缸内的运动来转化为连杆的旋转运动。
3. 曲轴：曲轴是发动机中承载连杆的部件，通过连杆传递的力，使曲轴产生旋转运动，进而带动汽车的前进。
4. 气门和气门机构：气门用于控制空气和燃料的进出，气门机构负责控制气门的开关，并与凸轮轴相连。
5. 燃料系统：燃料系统包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部件，负责将燃料输送到汽缸中。
6. 点火系统：点火系统包括火花塞、点火线圈等部件，负责产生火花点燃燃料混合物。
7. 冷却系统：冷却系统包括水泵、散热器等部件，用于降低发动机温度，保持正常工作温度。
8. 润滑系统：润滑系统包括机油泵、机油滤清器等部件，负责给发动机提供润滑油，减少摩擦和磨损。
四、汽车发动机的常见问题1. 耗油过多：发动机耗油过多可能是由于燃油系统故障、点火系统问题或者发动机内部磨损等原因引起的，需要及时检修。
2. 缺乏动力：发动机缺乏动力可能是由于进气系统堵塞、燃油供应不足或者点火系统故障等原因造成的，需要进行相应的维修。
3. 发动机噪音大：发动机噪音大可能是由于曲轴轴承磨损、气缸垫片老化等原因引起的，需要进行相关部件的更换。
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这次的培训主要是按照以下的流程来讲解：发动机的历史发动机的分类发动机的构造和原理发动机的装配发动机电气知识讲解发动机的维修和保养一、柴油机的历史18 世纪后半期，欧洲各国在迎来巨大转折期的产业革命时，诞生了世界首辆汽车。
第1辆汽车是蒸气汽车。
但是，对于持续扩大的产业，蒸气机已无法适应，渐渐地在汽车和汽油发动车等的发动机内部，在燃烧后产生动力，再转移到为内燃机。
其中便诞生了具有良好热効率的柴油发动机。
说到柴油发动机，不得不提到『鲁道夫·迪赛尔』，这是个重要的人物。
他是柴油发动机的发明者，并确立了基本原理，被称为柴油机之父。
柴油发动机就是用他的名字命名的传统柴油发动机的特点：热效率和经济性较好柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃燃点，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。
因此，柴油发动机无需点火系。
同时，柴油机的供油系统也相对简单，因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。
由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油机压缩比很高。
热效率和经济性都要好于汽油机，同时在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转速低，适合于载货汽车的使用。
但柴油机由于工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；另外，柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。
由于上述特点，以前柴油发动机一般用于大、中型载重货车上。
高速柴油发动机的新发展：排放已经达到欧洲III号的标准传统上，柴油发动机由于比较笨重，升功率指标不如汽油机(转速较低)，噪声、振动较高，炭烟与颗粒(PM)排放比较严重，所以一直以来很少受到轿车的青睐。
但随着近年来柴油机技术的进步，特别是小型高速柴油发动机的新发展，一批先进的技术，例如电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术得以在小型柴油发动机上应用，使原来柴油发动机存在的缺点得到了较好的解决，而柴油机在节能与CO2排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的，因此，排放已经达到欧洲III号标准的柴油机，成为“绿色发动机”，目前国三型号的柴油机已经开始在我国全面推广。
二、发动机的分类汽车的动力源是发动机，发动机是将某一种形式的能量转变为机械能的机器。
在发动机内每一次将热能转化为机械能，都必须经过吸入空气，压缩和输入燃料，使之着火，燃烧而膨胀作功，然后将生成的废气排出这样一系列连续过程，这过程被称发动机的一个工作循环。
转子活塞发动机：1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。
转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。
它的零件数比往复活塞式汽油少40%，质量轻、体积小、转速高、功率大。
马自达公司买下了转子发动机的样机，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。
往复活塞式发动机：按行程分类：对于往复活塞式发动机，按每一工作循环所需活塞行程来分类，凡活塞往复四个单程完成一个工作循环的称为四行程(或称四冲程)发动机；活塞往复两个单程即完成一个工作循环的称为二行程(又称二冲程)发动机。
按冷却方式的不同：发动机可分为水冷式和风冷式。
按进气有无增压：发动机的气缸进气压力一般略低于周围大气压力，也有利用专门装置(增压器)使进气压力增高到周围大气压力以上。
前者称为非增压发动机，或称自吸式发动机，后者称为增压发动机。
将增压器出口的增压空气加以冷却，一方面可提高柴油机充气效率,从而提高柴油机的功率，另一方面也降低了柴油机压缩始点的温度和整个循环的平均温度，从而降低柴油机的热负荷和排气温度，组织增压空气冷却，一般均利用中冷器，再用冷却水或大气进行间接冷却，这样的发动机称为增压中冷发动机。
温度控制在55℃左右，马力可以提高20——50匹。
（1KW=1.36匹马力）按排放分类：柴油发动机的排放物质是什么？包括：CO2CO HCPM(粒子物质)・黒烟排放废气限制对象PM是从柴油发动机中排放出来的颗粒状物质的总称。
主要是黒烟，称为SOF的燃烧后剩下的燃料和润滑油成分、轻油燃料中的硫黄成分燃烧后生成的成分所构成的。
包括颗粒细小的SPM。
所以燃烧的温度越高，燃烧的越充分，颗粒化合物就越少。
NOx 排放气体的限制対象NO、NO2、N2O、N2O2等各种化合物的总称。
在高温下氮分子和氧分子结合后产生的。
不只是汽车，香烟和火炉等也会产生。
燃烧温度越高越容易产生NOx，因此发动机的设计中必须考虑适当降低燃烧温度。
按照颗粒物和NO化合物的排放，在国际上将发动机分为欧0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等还有按缸数分类；2、4、6、8、12等按气缸分布分类；三、发动机的构造和原理四行程发动机的总体构造发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器，现代汽车发动机的结构型式很多。
即使是同一类型的发动机，其具体构造也是各种各样。
但通常四行程的柴油机都由以下一个组，二个机构和四个系统组成。
下面以WD615系列柴油机为例，介绍四行程柴油机的一般构造。
1. ）曲柄连杆机构：机体组：包括气缸盖、气缸体及机油盘(或称油底壳)。
WD615柴油机气缸体分铸成上、下两部分，上部称为气缸体，下部称为曲轴箱。
1，平分式，曲轴中心线与机体下平面在一条线上.2,龙门式,曲轴轴线高于机体下平面.3,遂道式,曲轴主轴承座是整体的,曲轴从机体后装入WD615机为隧道式，其结构刚度比龙门式的更高，机体分上下两部分，在曲轴中心线分开，下机体是一个整体轴承盖，也称为框架结构，刚性好，有利于曲轴和轴承工作，降低机体振动和噪声。
整个机体有利于整机的可靠性和使用寿命，机体上有7 道主轴承盖，宽度全部相同。
机体的作用是作为发动机各机构，各系统的装配基体，而且其本身的许多部分又分别是曲轴连杆机构，配气机构，供给系，冷却系和润滑系的组成部份。
气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分。
是承受高温高压的机构。
同时曲柄连杆机构还包括活塞、连杆、带有飞轮的曲轴等，这是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动，而输出动力的机构。
2. ）配气机构：包括进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴及凸轮正时齿轮(由曲轴正时齿轮驱动)。
其作用是使新鲜空气及时充入气缸并及时的从气缸排出废气。
3. ）供给系：包括柴油油箱，输油泵，高压喷油泵，喷油器，柴油滤清器，空气滤清器，进气管，排气管。
其作用是把新鲜空气和高压柴油适时的供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。
4. ）冷却系：冷却系主要包括水泵、散热水箱、风扇、分水管、气缸体放水阀及气缸体和气缸盖里铸出的空腔——水套及出水管、节温器，其功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。
5. ）润滑系：包括机油泵、集滤器、限压阀、润滑油道、机油滤清器和机油冷却器等。
其功能是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面。
6. ）起动系：包括起动机及其附属装置(包括冷起动装置)，其功能是使静止的发动机起动并转入自行运转。
充电发电机——电压调节器——(电瓶)蓄电池，供照明和仪表用电，并保证蓄电池有充足的电量，供起动机运转时使用。
除了以上的这些，柴油机的组成还包括许多的垫片、螺栓、碗形塞、缸套、活塞环、管路等等。
为了保证气缸表面能在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖随时加以冷却。
冷却方式有两种：一种用水冷却(水冷)，另一种直接用空气来冷却(风冷)，汽车发动机上较多的采用水冷却。
发动机用水冷却时，气缸周围和气缸盖中均有充水的空腔，称为水套。
气缸套有干式和湿式两种，干缸套不直接与冷却水接触，壁厚很薄约1-3mm。
干缸套优点：1发动机在低负荷时有机油膜夹层，减少传热作用，有利于提高热效率。
而高负荷时气缸套与机体完全贴合，使气缸得到良好的冷却。
使机体刚度好，缺点是气缸体的铸造工艺要求很高。
活塞环有二种，即气环和油环。
气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水带走。
而密封作用是主要的。
油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上涂一层均匀的机油膜，这样既可以防止机油窜入气缸燃烧，又可以减小活塞，活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力，此外，油环也起到封气的辅助作用。
四行程发动机工作原理基础知识活塞顶离曲轴中心最远处即活塞最高位置，称为上止点。
活塞顶离曲轴中心最近处，即活塞最低位置称为下止点。
上下止点间的距离S称为活塞行程，曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离R称为曲柄半径。
活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°，活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为气缸工作容积或气缸排量，对于多缸发动机各气缸工作容积的总和称为发动机工作容积或发动机排量。
四行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，膨胀行程和排气行程。
由于柴油机压缩比高(一般为16~22)，WD615 系列欧二柴油机压缩比为17，欧三柴油机为17.5。
四行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，其余三个行程则是作功的准备行程，显然作功行程时，曲轴的转速比其它三个行程内曲轴转速要大，所以曲轴转速是不均匀的，因而发动机运转就不平稳，为了解决这个问题，飞轮必须做成具有很大的转动惯量，现代的柴油机制造业多采用多缸发动机可以补救上述的缺点。
由于飞轮的转动惯量的存在，这也使得我们在发动机转速达到目标值时，会控制减少燃油的喷射，降低做功的效率，在转动惯量作用下，使得转速维持在稳定的目标值。
发动机工作时，曲轴通过正时齿轮、过渡惰轮、凸轮轴齿轮来驱动凸轮轴旋轴。
当凸轮轴转到凸起部分顶起挺柱时，通过推杆和调节螺钉使摇臂绕摇臂轴摆动，压缩气门弹簧使气门离座，即开启部分离开挺柱后，气门便在气门弹簧力的作用下上升而落座，即气门关闭。
作为四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两周，各缸的进排气门各开启一次，此时凸轮轴只旋转一周。
因此曲轴与凸轮轴转速之比(即传动比)即为2：1。
六缸四行程柴油机各缸的发火间隔是720°/6=120°，发火顺序由设计而定：WD615机为1-5-3-6-2-4。
喷油提前角的大小对柴油机工作过程影响很大，喷油提前角过大时，由于喷油时缸内空气温度较低，混合气形成条件较差，将导致发动机工作粗暴，而提前角过小时，将使燃烧过程延后过多，所能达到的最高压力较低，热效率下降，且排气管中冒白烟，故要选最佳喷油提前角。
而且：最佳提前角是随转速的变化而变化。
WD615机的进气门冷态间隙为0.3mm，排气门为0.4mm。