发动机构造及其工作原理
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。
汽车发动机构造与工作原理
汽车发动机构造与工作原理一、汽油机的构造汽油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
1.气缸：气缸是发动机最主要的部件之一，通常由铸铁制成。
气缸形状为圆筒状，内壁上有细密的油膜，以减少摩擦损失。
2.活塞：活塞是气缸内上下往复运动的部件，通常由铝合金制成。
活塞在运动过程中与气缸壁形成密闭的工作腔，通过压缩混合气和燃烧产生的高温高压气体将活塞推动向下运动。
3.连杆：连杆是连接活塞和曲轴的部件。
它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。
4.曲轴：曲轴是发动机的一个重要部件，它将连杆的往复运动转换为旋转运动。
曲轴具有复杂的几何形状，通常由高强度合金钢制成。
5.汽门机构：汽门机构负责控制进气门和排气门的开关。
进气门负责将混合气进入燃烧室，排气门负责将燃烧产生的废气排出。
汽门机构通常由凸轮轴、凸轮、气门、弹簧等部件组成。
6.点火系统：点火系统负责产生火花，引燃压缩的混合气。
它包括点火塞、点火线圈、点火控制装置等。
7.供油系统：供油系统负责向发动机提供燃料。
它包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部件。
8.冷却系统：冷却系统负责将发动机产生的大量热量散发出去。
它包括散热器、水泵、风扇等。
二、汽油机的工作原理汽油机的工作循环包括四个冲程：进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
1.进气冲程：活塞从上死点往下运动，汽门开启，混合气进入气缸。
2.压缩冲程：活塞向上运动，汽门关闭，气缸内的混合气被压缩。
3.工作冲程：当活塞接近上死点时，点火系统产生火花，点燃混合气。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，将燃烧能量转化为机械能。
4.排气冲程：活塞再次向上运动，排气门开启，将燃烧产生的废气排出气缸。
以上四个冲程完成一次循环，然后继续下一次的工作循环。
这样连续地进行工作，就能产生持续的动力。
总结：汽油机是一种内燃机，通过压缩和点火燃烧混合气将燃料能转化为机械能。
它主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
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。
发动机工作原理和总体构造
发动机工作原理和总体构造发动机是一种将化学能转化为机械能的装置，是现代机械设备和交通工具中最重要的部件之一、发动机的工作原理和总体构造是让发动机能够高效地完成能量转换的核心。
发动机的工作原理：发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温和高压气体，利用气体的膨胀驱动活塞进行往复运动，最终将热能转化为机械能。
通常情况下，发动机的循环过程主要包括四个阶段：吸气、压缩、燃烧和排气。
1.吸气阶段：活塞下行时，气缸内的气门开启，通过缸内压力差将混合气吸入气缸内。
发动机中的一部分能量通过吸气泵提供，另一部分能量则来自高速气流的动能。
2.压缩阶段：活塞上行压缩混合气，将混合气紧密堆积在气缸顶部。
在此过程中，混合气的压力和温度逐渐增加，形成压缩空燃比。
3.燃烧阶段：在活塞上行到达顶点时，发动机的点火系统会引发火花，点燃空燃比。
燃烧的高温高压气体会迅速膨胀，推动活塞向下运动。
4.排气阶段：活塞再次上行，并将燃烧产生的废气从气缸中排出。
这一过程中，排气门会打开，让废气通过排气管排出。
发动机的总体构造：1.活塞与气缸：活塞是发动机中的关键部件，通过向上下运动从而改变气缸内的空间容积。
活塞与气缸之间的螺纹连接确保密封性能，并通过活塞环保持与气缸壁的接触。
2.曲轴与连杆：曲轴与连杆构成了发动机的运动机构。
曲轴负责将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴基座上通过轴承安装了连杆，连杆与活塞销通过销轴销连接。
3.气门与凸轮轴：气门与凸轮轴的设计决定了进气与排气过程。
凸轮轴通过传动装置与曲轴相连，从而通过凸轮的转动来控制气门的开关。
4.燃油系统与点火系统：燃油系统提供燃料供给，点火系统则引发火花点燃混合气。
燃油系统包括燃油泵、喷油嘴和油箱等组件，而点火系统则包括火花塞、点火线圈和点火开关等部分。
5.附件系统：附件系统包括发电机、空调压缩机、水泵和风扇等。
这些附件需要通过曲轴通过传动装置来提供动力，并为发动机提供电力和冷却。
总之，发动机的工作原理是通过燃料的燃烧将热能转化为机械能，从而驱动机械设备和交通工具的运行。
发动机总体结构与工作原理
五大系统之－－点火系
作用：按规定时刻及时点燃气缸内的混合气。 组成：由蓄电池、分电器、点火线圈、火花塞等组成。
五大系统之－－起动系
作用：使静止的发动机起动。 组成：由起动机及附属装置组成。
三、发动机基本术语
工作循环：每完成一次热功转换的工作过程。 上止点：活塞离曲轴回转中心最远处。 下止点：活塞离曲轴回转中心处。 曲柄半径R ：连杆与曲轴连接中心至曲轴旋转中心的距离。 活塞行程S：上、下两止点间的距离（mm），S=2R；
五大系统之－－润滑系
作用：润滑、冷却、清洗、防腐、密封等。 组成：由机油泵、滤清器、限压阀、油道等组成。
五大系统之－－燃料系（汽油车）
作用：按需要向气缸内供应已配制好的可燃混合气，燃烧后排出废气。 组成：化油器式由燃油箱、汽油泵、化油器、进排气管、滤清器等组成。
五大系统之－－燃料系（柴油车）
作用：向气缸内供应纯空气并在规定时刻向 气缸内喷入柴油，燃烧后排出废气。
发动机总体结构与工作原理
一、发动机的分类
发动机是将其它形式的能量转变为机 械能的机器。
分类： 按使用燃料分：汽油机、柴油机等。
按工作循环分：四冲程发动机、二冲程发动机。
按冷却方式分：水冷式、风冷式
按气门装置位置分：侧置式、顶置式
按气缸排列分：直列式发动机、V型发动机。
按气缸数分：单缸发动机、多缸发动机。
柴油机 165F：表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型 495Q：表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用 X4105： 表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号
结语
谢谢大家！
冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程； 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。 发动机工作容积（Vl）：发动机所有气缸工作容积之和，也叫发动机的排量。
发动机工作原理及构造
第四节 发动机的总体构造
三、发动机的基本构造
机体组：包括气缸体、气缸盖及油底壳等。 机体组的作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体，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分 两个机构：曲柄连杆机构、配气机构
利用飞轮贮存和输出能量，完成整个工作循环。 利用燃烧室产生压力推动活塞实现热能及动能的转换。 利用气门与活塞的合理运动的配合，实现工作循环的全过程。
③温室气体： 二氧化碳2等
④起动性能
6 表征发动机在规定的使用条件下，正常持续工作能力的指标。
7、耐久性指标 指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。
五、 发动机特性曲线
发动机的主要性能指标随其调整状况及运行工况 (负荷、转速)变化而 变化的关系曲线称为发动机的特性曲线。
1、速度特性曲线 性能指标随发动机曲 轴转速变化的关系称 为发动机的速度特性 曲线。
②有效热效率: 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有 效热效率，记作 ηe。
3、强化指标 强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标，一般
包括升功率和强化系数等。
4 用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标，通常用比容积和比质量衡量。
5、环境性能指标 ①排放：有害气体、、、颗粒物
②噪音
五大系统： 供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、 起动系统
2. 气缸体的特点 （1）水冷发动机的气缸体 和上曲轴箱常铸成一体； （2）风冷发动机气缸体与 曲轴箱分别铸造; （3）气缸体上部的圆柱形 空腔称为气缸，下半部为 支承曲轴的曲轴箱，其内 腔为曲轴运动的空间； （4）在气缸体内部铸有许 多加强筋、冷却水套和润 滑油道等。
发动机构造及其工作原理
发动机构造及其工作原理
发动机是现代交通工具的核心部分，它决定了汽车的性能和效率。
本文将详细介绍发动机的构造和工作原理，帮助读者更好地了解这一重要技术。
首先，发动机是汽车的动力源，通过燃烧燃料产生高压气体推动活塞运动，从而转化为汽车的驱动力。
发动机主要由以下几个部分组成：
1、燃烧室：燃料和空气的混合物在这里被点燃，产生高温高压气体。
2、气缸：燃烧室中产生的高温高压气体推动活塞运动，进而转化为驱动力。
3、气门：控制气体进入和排出气缸的阀门。
4、活塞：在气缸内往复运动的关键部件，将燃烧产生的能量转化为驱动力。
5、曲轴：将活塞的往复运动转化为旋转运动，传递给汽车传动系统。
发动机的工作原理可以概括为四个过程：进气、压缩、燃烧和排放。
下面我们详细解释一下：
1、进气：气门打开，空气从进气口进入气缸，同时气门关闭，防止气体逃逸。
2、压缩：气门和活塞关闭，将空气压缩在气缸内，增加压力和温度。
3、燃烧：燃料和空气混合后进入燃烧室，被点燃后产生高温高压气体。
4、排放：燃烧后的废气通过气门排出气缸，气门再次打开，为下一次进气做准备。
发动机的性能和效率受到多种因素的影响，包括气缸的大小和形状、燃烧室的设计、活塞的摩擦系数等等。
此外，发动机的控制策略也是影响性能的重要因素，例如节气门控制、点火时间控制等。
总的来说，发动机的构造和工作原理是汽车工程的核心部分。
随着技术的不断发展，发动机的性能和效率也在不断提高。
未来，随着环保意识的日益增强，更加高效、环保的发动机技术也将得到更广泛的应用。
发动机原理及构造
发动机原理及构造
发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的装置。
它的主要构造部分包括气缸、活塞、曲轴、气门、进气道、喷油器、点火系统等。
发动机的工作原理是循环的，被称为四冲程循环。
这意味着在四个行程内，发动机会完成进气、压缩、燃烧和排气这四个过程。
在进气行程中，发动机通过开启进气门，使气缸内进入大量的空气。
然后，在压缩行程中，活塞向上移动，将空气压缩到气缸顶部。
接下来，在燃烧行程中，喷射器会喷入燃料，并由点火系统点火引燃混合气体。
混合气体的燃烧会产生高温和高压气体，推动活塞向下运动。
最后，在排气行程中，排气门会开启，将燃烧产物排出气缸。
发动机的构造是基于上述原理而设计的。
气缸是发动机的核心部件，用于容纳活塞和产生燃烧室。
气缸上有气门，用于控制气体的进出。
活塞连接着曲轴，一起完成压缩和燃烧过程。
曲轴通过转动将活塞的上下运动转化为旋转运动，最终驱动车辆前进。
进气道和喷油器用于将空气和燃料引入气缸。
点火系统则用于在燃烧行程中点燃燃油混合物。
发动机的构造和工作原理可以根据不同类型的发动机而有所不同，如汽油发动机、柴油发动机和电动发动机等。
不同类型的发动机在燃烧过程、燃料供应和点火方式等方面有所区别，但基本原理和构造仍然遵循相似的规律。
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混合气形成
化油器式发动机 直接喷射式发动机
进气状态
非增压(自然吸气) 式发动机 增压式发动机
发动机的基本术语
1. 工作循环
活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个 工作过程组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，内燃机 才能持续地作功。
2.
活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活塞顶离曲轴回转中 心最近处为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。
发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。
三、强化指标
强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指 标，一般包括升功率和强化系数等。
四、紧凑性指标
紧凑性指标是用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标， 通常用比容积和比质量衡量。
五、环境指标
环境指标用来评价发动机排气品质和噪声水平(75dB （A）)。
8.压缩比
气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比ε.压缩比的大小 表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内的气体被压缩 的程度ε =Va/ VC = (Vh+ VC )/ VC=1+ Vh/VC . 一般汽油机的压缩比是7~10，柴油机的压缩比是15~25.
1
4
6
3 5
2
四冲程汽油机工作原理
1.进气行程 2.压缩行程 3.作功行程 4.排气行程
3.活塞行程
上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周，活塞移动两个
活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，
其 S＝2R 。
4.气缸工作容积
上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积，记 作Vh。Vh=πD2*S/4*106 (L)
5.内燃机排量
一、动力性指标
动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标，一般用发 动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为 评价发动机动力性好坏的指标。
1.有效转矩
发动机对外输出的转矩称为有效转矩，记作 Te，单位为 N·m 。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出 的有效功。
2.有效功率
发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，记作 pe 单位为 KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。
按曲轴箱结构形式的不同机体有平底式、龙门式和隧道式3种。 平底式机体的底平面与曲轴轴线齐平。这种机体高度小、质量 轻、加工方便。但与另外两种机体相比刚度较差。 龙门式机体是指底平面下沉到曲轴轴线以下的机体机体底平面 到曲轴轴线的距离称作龙门高度。 隧道式机体是指主轴承孔不剖分的机体结构。
内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量，记作VL 。 VL=iVh (L)。
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,记 作VC 。
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,记作Va。 Va=Vh+ VC 。
机体组
现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸衬 垫、气缸盖罩、主轴承盖以及油底壳等组成，镶气缸 套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。
机体的构造与气缸排列形式、气缸结构形式和曲 轴箱结构形式有关。
气缸排列形式有3种：直列式、V型和水平对置式。
为了提高气缸的耐磨性和延长气缸的使用寿命而有 不同的气缸结构形式和表面处理方法。气缸结构形 式也有3种，即无气缸套式、干气缸套式和湿气缸 套式
汽车发动机专业基础知识
目录
第一节 概述 第二节 发动机的性能指标及特性 第三节 曲柄连杆机构 第四节 配气机构 第五节 汽油机供给系的组成及燃料 第六节 进排气系统与排气净化装置 第七节 汽油机点火系 第八节 发动机冷却系 第九节 发动机润滑系 第十节 发动机起动系 第十一节 发动机性能参数介绍
第一节 概述
T：370~400K
600~750K 2200—2800K 900~1200K
P：0.075~0.09MPa 0.8~3.0~6.5MPa 0.105~0.115Mpa
第二节 发动机性能指标及特性
发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点，并作为 评价各类发动机性能优劣的依据。发动机的性能指标主要 有以下几种：
六、可靠性指标
表征发动机在规定使用条件下，正常持续工作能力。
七、耐久性指标
主要零件磨损到不能继续正常使用的极限时间。
八、工艺性指标
评价发动机制造性工艺和维修工艺性的好坏。
九、内燃机速度特性速度特性
第三节 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过 它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。是实现发动机工 作循环，完成能量转换的主要零部件。 曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、 高速和化学腐蚀作用。 曲柄杆机构可以分成三组： 机体组、活塞连杆组、曲 轴飞轮组。
十五分钟功率、一小时功率、十二小时功率、二十四小时 持续功率
3.发动机转速
发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速，用 n 表示， 单位为 r/min 。
4.平均有效压力
单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，记作 pme，单位为 MPa 。显然，平均有效压力越大，发动机 的作功能力越强。
二、经济性指标
干气缸套式机体是在一般灰铸铁机体的气缸套座
孔内压入或装入干式气缸套式气缸套不与冷却液 接触。干式气缸套的外圆表面和气缸套座孔内表 面均须精加工，以保证必要的形位精度和便于拆 装。
湿气缸套式机体，其气缸套外壁与冷却液直接接触。用合 金铸铁制造的湿式气缸套的壁厚一般为5～8mm。湿式气 缸套下部用1～3道耐热耐油的橡胶密封圈进行密封，防止 冷却液泄漏。湿式气缸套上部的密封是利用气缸套装入机 体后，气缸套顶面高出机体顶面0.05～0.15mm。
发动机类型
将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的装置称为热力发动机， 也称热机。 热机有内燃机和外燃机两种。直接以燃料燃烧的热能转化为机 械能的热机为内燃机。内燃机包括活塞式内燃机和燃气轮机。 外燃机则包括蒸汽机、汽轮机和热气机等。内燃机具有结构紧 凑、体积小、质量轻和容易起动等优点。因此，活塞式内燃机 广泛用作汽车动力。
发动机的分类
活塞运动 工作循环
往复活塞式发动机 旋转活塞式发动机 二冲程发动机 四冲程发动机
所用燃料
汽油发动机 柴油发动机 气体燃料发动机
冷却方式
水冷发动机 风冷发动机
点火方式 气缸数量
强制点火式(点燃式) 发动机 压燃式发动机
单缸发动机
多缸发动机
L型(直列式/单列式)发动机
气缸排列 V型(双列式)发动机 P型(水平对置式)发动机