第一章 发动机的总体构造

气缸工作容积(Vh) 工作循环
动态演示
Vh
VC
va
压缩比的物理意义？p7
在气缸内每一次热 能与机械能的相互转换， 所经历的一系列连续过程 称为发动机的一个工作循 环。
发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和。
v VL= h*i
发动机排量的物理意义？
工作循环：发动机在工作时，各缸每进行一次能量转换， 均要经过进气、压缩、做功、排气过程，这称为发动机 的工作循环
汽 油 机 解 剖 图
（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 核心机构。它主要由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和 飞轮等机件组成。
（2）配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作需要，适时地开启
或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。它主要由气门、气门 弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等零部件组成。
3. 构造简单，质量较小。
4. 易受磨损和经常需要修理 的运动部件数量较少。
本次课结束，谢谢大家！
§1.4 发动机维修基础知识
一、汽车维修基本概念
汽车维修包括汽车维护和汽车修理。汽车维护的 目的是采用相应的技术措施保持车容整洁，减少零件 磨损，防止故障发生，延长汽车使用寿命。汽车修理 的目的是排除汽车已发生故障、更换或修复已损坏的 零件，恢复汽车的使用性能 。
二、发动机基本工作原理
1、单缸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
1、进气行程
活
进气门开启
塞
下
行
曲轴带动活塞从上止点向下止点运动
进气终了时气缸内: 压强0.07～0.09Mpa 温度80～130℃
排气门关闭
？1.进气终了压力小于大气压 ？2.进气终了温度100℃左右
四行程柴油机各行程示意图
汽油机、柴油机的工作不同点：
汽油机
柴油机
空进气入和的汽 是油 可在 燃缸 混外合混气合，进入气缸的是纯空气
电火花点燃混合气
高温气体加热柴油燃烧
有点火系
无点火系
无喷油器
有喷油器
汽油机、柴油机的工作相同点：
每个工作循环曲轴转两周; 每一行程曲轴转半周; 只有做功行程产生动力。
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。
（5）冷却系统 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。发动机的冷 却系统可分为水冷式和风冷式两种。
（6）润滑系统
润滑系统的功用是向 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。润滑系统一般由机 油泵、集滤器、限压阀、 油道和机油滤清器等组成。
2、汽车零件的清洗 （1）油污清洗：零件表面的油污沉积较厚时应先 刮除。一般应在热的清洗液中清洗零件表面油污，常 用的清洗液有碱性清洗液和合成洗涤剂。
注意：使用汽油清洗不安全，铝合金零件不能在
强碱性清洗液中清洗，橡胶零件应使用酒精或制动液 进行清洗。
（2）积炭清除：清除积炭可使用简单的机械清除 法，即用金属刷子或刮刀等进行清除，但此方法不易 将积炭清除干净，而且易损伤零件表面。最好采用化 学方法清除积炭，
按进气方式不同，汽车用内燃机可以分为自然吸气(非 增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。汽油机常采用自 然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。
§1.2 发动机的工作原理
一、基本术语
上止点
燃烧室容积(Vc)
下止点
气缸总容积(Va)
活塞行程(S) 曲柄半径(R)
发动机排量(VL)
压缩比（ε）
（3）水垢的清除：水垢一般采用化学清除法，将 清除水垢的化学溶液加入到冷却液中，发动机工作一 定时间后，再更换冷却液。
3、汽车零件的修复方法 （1）机械加工修复法：通过机械加工的方法使已 磨损的零件恢复正确的几何形状和配合特性的修复方 法称为机械加工修复法。常用的有修理尺寸法和镶套 修理法。 （2）压力加工修复法：通过对零件施加外力，利 用材料的塑性变形恢复零件损伤部位的尺寸和形状的 修复方法称为压力加工修复法。 （3）焊接修复法：利用电弧或气体燃烧产生的热 量将零件损伤部位局部和焊条溶化并溶合，以填补零 件磨损部位或连接断裂零件的修复方法称为焊接修复 法。 （4）粘接修复法：使用粘接剂粘补或连接断裂零 件的修复方法称为粘接修复法。
汽车的身材和相貌
发动机的地位
发动机的总体构造 发动机的工作原理 发动机的性能指标 发动机维修基础知识 发动机维修常用工具 发动机维修常用量具
§1.1 发动机的总体构造
一、发动机的总体构造
1、汽油机的总体构造
两大机构 五大系统
曲柄连杆机构 配气机构
燃料供给系统 点火系统 冷却系统 润滑系统 起动系统
下止点向上止点运动。
进气门关闭
活
排气门打开
塞 上
残余气体：
行
补充：汽车启动和点火流程示意图
点火开关
ECU
蓄电池
高压点火线圈
起动机
火花塞 气缸
喷油器
飞轮
曲轴 曲轴带轮
发电机
2、四冲程柴油机工作原理
与汽油机工作原 理相比，柴油机可燃 混合气的形成方式和 着火方式不同，在做 功行程中，柴油机用 的柴油粘度比汽油大、 不易蒸发，且自然温 度又较汽油低，所以 采用的是压缩自燃式 点火。
三、汽车修理基础知识
1、汽车修理的分类 （1）汽车大修：汽车在行驶一定里程后，经过检 测诊断和技术鉴定，多数总成已达到使用极限时，对 汽车进行的一次全面恢复性修理称为汽车大修。 （2）总成大修：为恢复总成的技术状况，修理或 更换总成任何零件（包括基础件）的修理作业称为总 成大修。 （3）汽车小修：根据需要，修理或更换汽车个别 零部件的修理作业称为汽车小修。 （4）零件修理：对因磨损、变形、损伤而不能继 续使用的零件，利用适当的加工方法进行修理已恢复 其使用性能的作业称为零件修理。
配气机构
（3）燃料供给系统 汽油机燃料供给系统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，送入气缸。燃料供给系统有化 油器式和电控燃油喷射式两种类型。
（4）点火系统
传统点火系统主要由电源(蓄电池和发电机)、点火开关、点火线圈、电 容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线等组成 。
3、做功行程
活
进气门关闭
塞
下
行
做功过程中气缸内 最高压强可达3～5Mpa， 最高温度可达2000～2700℃；
气体推动活塞从上止点向下止 点运动，通过连杆使曲轴旋转 并输出机械能
排气门关闭
做功终了时气缸内 压强下降至0.3～0.5Mpa， 温度下降至1000～1300℃。
4、排气行程
残余废气
排气终了时气缸内 压强下降至0.102～ 0.120Mpa， 温度下降至600～900℃ 曲轴通过连杆带动活塞从
？3注意：实际的进气过程，进气门是在活塞 到达上止点之前 打开（提前开），而进气门的关闭则是在活塞离开下止点之后 （延迟关）。2 Nhomakorabea压缩行程
进气门关闭
活
塞
上
行
曲轴带动活塞从下止点向上止点运动
压缩终了时气缸内 压强上升至0.6～1.2Mpa， 温度继续上升至300～400℃。
排气门关闭
爆炸与排放物： 燃油+氧气=能量+水+二氧化碳 注意：氧不足，则会生成一氧化碳， 高温则会生成二氧化氮等产物。
多缸发动机是在曲轴转角720°内(四冲程)或曲轴转角 360°内(二冲程)，各缸都要如单缸发动机一样完成一个工作 循环。为使发动机运转平稳，各缸做功间隔角大都均等。如四 冲程六缸发动机各缸作功间隔角为Ψ=720°/6=120°即曲轴每 转120°就有一个缸作功，这样发动机运转较单缸发动机平稳 得多。
二、汽车维护基础知识
1、汽车维护的分类 汽车维护是对汽车采取的预防性技术措施，维护 作业的内容和时机，按预先规定的计划执行，其目的 是为了预防故障发生和维持汽车的工作能力。
汽车维护通常分为例行维护和计划维护。例行维 护的内容和时机与汽车行驶里程无关，计划维护的内 容和时机与汽车行驶里程有关。
2、汽车维护作业的基本内容 （1）清洁作业 （2）检查与紧固作业 （3）检查与调整作业 （4）电器作业 （5）润滑作业 （6）轮胎作业 （7）加注作业
6、按气缸布置方式分类 ：
按气缸布置方式不同，汽车用内燃机可以分为单列式和
双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布 置的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角 <180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角 =180°称为对置式发动机。
单列式
Ｖ型
对置式
7、按进气方式分类：
按对供（喷）油量等的控制方式不同，柴油 机的燃料供给系统可分为传统燃料供给系统和电 子控制燃料供给系统。
试验实训一次
二、发动机的分类
1、按使用燃料分类
按使用燃料不同，汽车用内燃机可分为汽油机 和柴油机。 ➢ 汽油机与柴油机比较各有特点：汽油机转速高， 质量小，噪音小，起动容易，制造成本低； ➢ 柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放 性能都比汽油机好。
（7）起动系统
起动系统的功用是使发动机由静止状态进入到正常工作 状态。起动系统包括起动机及其附属装置。
2、 柴油机的总体结构
四冲程水冷式柴油机由“两大机构，四大系 统”组成，“两大机构”指曲柄连杆机构和配气 机构，“四大系统”指燃料供给系统、冷却系统、 润滑系统、起动系统。
与汽油机相比，柴油机采用压缩自燃的着火 方式，所以不需要点火系统。