发动机基本结构与工作原理
发动机的结构和工作原理
发动机的结构和工作原理发动机是一种能够将燃料化学能转化为机械能的装置，被广泛应用在汽车、飞机、船舶等交通工具上。
发动机的结构和工作原理是相对复杂的，下面将详细介绍。
1.缸体和活塞：发动机的缸体是由铸铁或铝合金制成的，用来容纳活塞和气缸盖。
活塞是一个圆柱形的零件，可以在气缸内来回运动。
2.气缸盖：气缸盖是安装在缸体上部的零件，用于密封气缸，同时提供进气门和排气门的位置。
3.进气系统：进气系统用于将空气和燃料混合物引入到发动机中。
它包括进气道、空气滤清器、节气门、油门阀等部件。
4.排气系统：排气系统用于将燃烧产生的废气排出发动机。
它包括排气管、排气阀门等零部件。
5.点火系统：点火系统用于在气缸中的燃料混合物被压缩后，通过火花塞点火产生燃烧。
它包括点火线圈、火花塞、分配器等。
6.冷却系统：冷却系统用于控制发动机温度，防止过热。
它包括水泵、散热器、风扇等。
7.润滑系统：润滑系统用于减少发动机各零部件的摩擦和磨损，提供润滑油来保持运转的顺畅。
它包括油泵、油箱、滤清器等。
发动机的工作原理如下：1.进气冲程：当活塞向下运动时，进气门打开，进气道中的混合气被吸入气缸中。
同时，活塞也会将气缸内的废气排出。
2.压缩冲程：活塞向上运动，进气门关闭，气缸内的混合气被压缩，提高了其温度和压力。
3.燃烧冲程：当活塞达到最高位置时，点火系统触发火花塞点火，点燃混合气，产生爆炸。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4.排气冲程：当活塞再次向上运动时，排气门打开，排出废气。
这样，活塞在缸体内的移动就会转换为曲轴的旋转运动，通过连杆和曲轴传递到汽车的轮胎或者其他部件上，实现车辆的运动。
总结起来，发动机是由缸体、活塞、气缸盖、进气系统、排气系统、点火系统、冷却系统和润滑系统等部分组成的。
其工作原理是通过进气、压缩、燃烧和排气四个冲程完成燃料的燃烧，并将活塞的往复运动转换为连续的旋转运动，以产生机械能。
这些结构和工作原理的理解对于我们更好地使用和维护发动机具有重要意义。
发动机的结构与原理
发动机的结构与原理发动机是一种将化学能转换为机械能的装置，是现代交通工具和工业机械不可或缺的核心部件。
本文将探讨发动机的结构与原理，帮助读者更好地理解发动机的工作原理和构造。
一、发动机的基本结构1. 缸体：发动机的结构基础是缸体，它通过滚针轴承和活塞连接杆将发动机的往复运动转化为旋转运动。
缸体一般由铸铁或铝合金制成，具有良好的强度和散热性能。
2. 活塞和活塞环：活塞是在缸体内进行往复运动的零件，它与缸体之间通过活塞环密封，以防止气缸压力泄漏。
活塞与曲轴通过连杆相连，将往复运动转换为旋转运动。
3. 曲轴和连杆：曲轴是发动机的主轴，它通过连杆与活塞相连，将往复运动转化为旋转运动。
连杆连接活塞和曲轴，使活塞在缸体内上下运动时能够传递动力。
4. 气门和汽门机构：发动机的进气和排气由气门负责控制，气门机构是控制气门开闭的装置。
气门的开闭通过凸轮轴和摇臂传递，调节气门开启和关闭的时间和程度，以实现进气和排气的控制。
5. 燃烧室和火花塞：燃烧室是燃烧混合气的区域，它位于缸体内部。
火花塞负责产生火花点火，将压缩空气燃油混合物点燃，从而推动活塞向下运动。
6. 冷却系统：发动机工作时会产生大量的热量，为了保持发动机的工作温度，需要使用冷却系统进行散热。
冷却系统一般由水冷和风冷两种方式，通过循环冷却剂将热量带走。
二、发动机的工作原理1. 进气冲程：活塞向下运动，气门打开，进气门逐渐开启。
活塞下降时，汽缸内的压力较低，进气阀打开后，燃油与空气混合进入气缸，形成可燃混合物。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，气门关闭，进气道关闭。
活塞上升时，将进气混合物压缩，使之达到更高的压力和温度，增加燃烧效率。
3. 燃烧冲程：在活塞到达顶点时，火花塞产生火花，点燃燃料混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，转化为机械能，推动发动机运转。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，排气门打开，排气气体通过排气门排出气缸，完成循环过程。
三、发动机的类型根据不同的工作原理和燃料使用方式，发动机可以分为以下几种类型：1. 内燃发动机：内燃发动机是利用可燃混合物在气缸内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动的发动机。
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。
发动机结构及工作原理
发动机结构及工作原理发动机是一种能够将燃料转化为机械能的装置，它是现代交通工具的核心部件之一。
发动机的结构和工作原理可以分为以下几个方面：1. 气缸：发动机通常由多个气缸组成，每个气缸都有一个活塞。
气缸是放置燃烧过程发生的地方，它是发动机的基本工作单元。
2. 活塞和连杆：活塞与气缸内壁相贴合，并可以往复运动。
连杆将活塞与曲轴连接起来，当活塞上下运动时，连杆将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴：曲轴是发动机的主轴，它将活塞的上下运动转化为旋转运动。
曲轴上的凸轮将连杆的运动转化为发动机的输出轴的旋转运动。
4. 气门：气门位于气缸上方的气门座中，通过开启和关闭气门来控制气缸内气体的进出。
气门的开闭由凸轮轴上的凸轮来驱动。
5. 点火系统：发动机的点火系统用于在适当的时机点燃燃料和空气混合物，引发燃烧过程。
点火系统通常包括点火塞、高压线圈和电控模块等组件。
工作原理：1. 进气冲程：活塞从上死点向下运动，气门开启，使气缸内的燃料和空气混合物通过进气道进入气缸。
2. 压缩冲程：活塞从下死点向上运动，同时气门关闭，压缩气缸内的燃料和空气混合物。
压缩过程使混合物的压力和温度升高。
3. 燃烧冲程：当活塞接近上死点时，点火系统点燃混合物，产生爆炸，使气缸内的压力急剧增加。
爆炸产生的能量推动活塞向下运动，并通过连杆和曲轴转化为旋转运动。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，同时排气门打开，将燃烧后的废气排出气缸。
然后活塞再次向下运动，进入下一个工作循环。
通过不断重复上述工作循环，发动机不断地将燃料转化为机械能，提供动力驱动车辆的运行。
部分现代发动机还通过涡轮增压、直接喷射等技术来提高燃烧效率和动力输出。
发动机总体结构及工作原理
发动机总体结构及工作原理发动机总体结构及工作原理一、总体概述⑴发动机的定义发动机是一种能够将燃料能转化为机械能的装置，用于驱动机械设备或载具。
⑵发动机的分类发动机可以按照不同的工作原理进行分类，常见的分类包括内燃机、外燃机和蒸汽机等。
二、内燃机的结构与工作原理⑴发动机的构成部分内燃机主要由缸体、活塞、连杆、曲轴、气门机构、点火装置和燃油系统等组成。
⑵四冲程内燃机的工作原理四冲程内燃机通过完成四个冲程（进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程）来完成一次工作循环。
⑶发动机的点火方式发动机的点火方式包括电火花点火和压燃点火两种方式。
⑷发动机的供油系统发动机的供油系统主要由燃油泵、喷油嘴和燃油滤清器等组成，用于向发动机提供燃油。
⑸发动机的冷却系统发动机的冷却系统通过循环冷却剂来控制发动机的温度，防止过热。
三、外燃机的结构与工作原理⑴外燃机的构成部分外燃机主要由燃烧室、锅炉、蒸汽涡轮机和冷凝器等组成。
⑵外燃机的工作原理外燃机通过将燃料燃烧产生的热能传递给工作介质（如水蒸气），并利用工作介质的热能驱动蒸汽涡轮机产生机械能。
四、蒸汽机的结构与工作原理⑴蒸汽机的构成部分蒸汽机主要由蒸汽汽缸、活塞、连杆、曲轴和阀门等组成。
⑵蒸汽机的工作原理蒸汽机通过将燃料燃烧产生的蒸汽驱动活塞运动，从而产生机械能。
五、本文所涉及的附件⑴发动机总体结构图附件1为发动机总体结构图，请参考。
⑵发动机工作示意图附件2为发动机工作示意图，请参考。
六、本文所涉及的法律名词及注释⑴发动机法律名词解释- 污染物排放标准：国家对车辆发动机排放的污染物进行限制的标准。
- 燃油消耗量：单位时间内发动机消耗燃油的量。
⑵发动机法律名词解释- 结构耐久性：发动机在使用过程中经受振动、温度、压力等因素的耐久性。
- 故障诊断系统：用于检测发动机运行时可能出现的故障，并进行诊断的系统。
汽车发动机基本结构与工作原理
汽车发动机基本结构与工作原理一、发动机的基本结构：1.缸体和缸盖：发动机的主体部分，用于容纳气缸和活塞，并封闭燃烧室。
2.活塞和连杆：活塞在气缸内作往复运动，通过连杆将动力传递给曲轴。
3.曲轴和飞轮：曲轴通过连杆将活塞的直线运动转换为旋转运动，并传递给传动系统。
4.气门和气门机构：控制气缸进出气体的开关装置，包括进气门和排气门。
5.火花塞和点火系统：火花塞在燃烧室内产生火花，点火系统提供火花塞所需的电力。
6.进气系统和排气系统：进气系统将空气和燃料混合物送入燃烧室，排气系统将排出废气。
7.冷却系统：通过循环冷却液来对发动机进行冷却，确保发动机正常运行。
二、发动机的工作原理：1.进气过程：在进气过程中，进气门打开，活塞下行，汽缸内形成负压，汽缸内的混合气体进入燃烧室。
同时，燃料喷射器喷射燃油进入混合气体中，形成可燃混合气体。
2.压缩过程：在压缩过程中，进气门关闭，活塞上行，将可燃混合气体压缩至极限，并使燃料和空气更加充分混合，形成易燃混合气体。
此时，活塞上行所需动力由曲轴提供。
3.工作过程：在工作过程中，点火系统产生火花，点燃易燃混合气体，燃烧过程产生剧烈的高温和高压气体。
这些气体推动活塞向下运动，通过连杆将动力传递给曲轴。
曲轴的旋转运动将线性运动转换为旋转运动，并传递给传动系统，从而驱动车辆行驶。
4.排气过程：在排气过程中，排气门打开，活塞上行，将燃烧后产生的废气排出燃烧室，并送入排气系统。
排气过程完成后，进入下一次循环。
总结：汽车发动机的基本结构和工作原理决定了它的工作特点和性能。
不同形式的发动机在结构和工作原理上会有所不同，但都遵循了同样的基本工作原理。
了解汽车发动机的基本结构和工作原理，对于维修、保养和改进汽车都非常重要，也有助于提高对汽车的理解和欣赏。
发动机工作原理及结构
发动机工作原理及结构引言发动机是现代交通工具的核心部件，其工作原理和结构是了解、推动交通工具技术发展的基础。
本文将对发动机的工作原理和结构进行全面、详细、完整的探讨。
工作原理发动机的工作原理通常包含以下几个方面：燃烧过程发动机是通过内燃机的方式将燃料转化为机械能的装置。
其燃烧过程一般包括以下几个步骤： 1. 空气进气：发动机通过进气道吸入空气，将其引入燃烧室。
2.燃料喷射：燃料被喷射进燃烧室，与空气混合形成可燃混合物。
3.压缩：活塞在上行过程中将燃气进行压缩，增加其温度和压力。
4.爆发燃烧：当燃气达到一定温度和压力时，点火系统将触发点火，引发混合物的爆发燃烧。
5.膨胀：燃烧产生的高温高压气体推动活塞下行，将化学能转化为机械能。
6.排气：活塞下行过程中将燃烧产物排出发动机，准备进行下一个循环。
循环方式根据燃烧过程的方式，发动机可分为四冲程发动机和两冲程发动机。
四冲程发动机四冲程发动机的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
1. 进气冲程：活塞向下运动，吸入空气和燃料混合物。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，将进气的空气和燃料混合物压缩。
3. 燃烧冲程：点火系统触发点火，燃料燃烧，推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：活塞向上运动，将燃烧产物排出发动机。
两冲程发动机两冲程发动机的工作过程只有进气和压缩的冲程和燃烧和排气的冲程。
1. 进气/压缩冲程：活塞向上运动，将空气和燃料混合物压缩。
2. 燃烧/排气冲程：点火系统触发点火，燃料燃烧，推动活塞向下运动，在下行过程中将燃烧产物排出发动机。
热力循环发动机的工作循环一般采用热力循环来描述。
常见的热力循环包括： 1. Otto循环：适用于汽油机，包括压缩、燃烧和膨胀三个过程。
2. Diesel循环：适用于柴油机，包括压缩、燃烧和膨胀三个过程。
3. Brayton循环：适用于燃气轮机，包括压缩、燃烧和膨胀三个过程。
结构组成发动机的结构组成有以下几个方面：活塞活塞是发动机的核心部件之一，其作用是将燃烧产生的能量转化为机械能。
发动机工作原理
第一章发动机工作原理发动机是将其他形式的能量转变为机械能的一种机械装置。
内燃机是燃料在发动机内部燃烧,内燃机每实现一次热功转换，都要经历一系列连续的工作过程，构成一个工作循环，否则，就不能实现热功的转换。
第一节发动机总体结构及基本原理现代汽车发动机根据所用燃料的不同可分为:1.汽油发动机(简称汽油机)1). 化油器式汽油机: 汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气,在输入气缸加以压缩，然后用电火花点火使之燃烧而发热作功。
2). 汽油喷射式发动机: 将汽油直接喷人进气管或气缸内，与空气混合形成可燃混合气，再用电火花点燃。
2.柴油发动机(简称柴油机)：汽车用柴油机使用的燃料一般是轻柴油，它是通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷人气缸，与气缸内经过压缩的空气混合，使之在高温下自燃作功。
一．发动机总体构造发动机基本由以下机构和系统组成：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。
1．曲柄连杆机构：它的功用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。
2．配气机构：它的功用是使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气。
3．供给系：它的功用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供人气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。
4．润滑系：它的功用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5．冷却系：它的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。
6．点火系：它的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。
7．起动系：它的功用是用以使静止的发动机起动并转入自行运转。
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，由于其混合气是自行着火燃烧的，所以柴油机没有点火系。
因此柴油机由两个机构和四个系统组成。
二．四冲程发动机工作原理（一）汽车发动机的基本名词术语1．活塞行程与止点上止点：活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点。
发动机的组成及工作原理
发动机是现代机械设备中至关重要的一部分，它用于转换化学能为机械能的设备。
发动机广泛应用于汽车、飞机、船舶等各个领域。
本文将介绍发动机的组成及其工作原理。
发动机的组成主要包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气阀、进气道、排气道、喷油器等多个部件。
气缸是发动机的基本工作单元，一台发动机通常具有多个气缸。
活塞则是气缸内上下运动的零件，其运动由连杆与曲轴传递。
连杆连接着活塞和曲轴，它将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机的核心部件，它通过转动使得发动机工作。
气阀控制着气缸内气体的进出，进气道负责将气体引入气缸，而排气道则将燃烧后的废气排出。
喷油器通过喷射燃油进入气缸内，以参与燃烧过程。
发动机的工作原理是通过内燃作用实现的。
工作循环通常包括四个基本阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
在进气阶段，进气门打开，活塞向下移动，气缸内形成负压，将外部空气引入。
然后，在压缩阶段，气缸的上升活塞将进气气体压缩，使其温度和压力升高。
接下来，喷油器会喷射燃油到压缩气体中，引发燃烧反应。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下移动，从而完成了发动机的工作。
发动机的工作原理还与燃烧室类型有关。
常见的燃烧室类型包括汽油发动机的点火式燃烧室和柴油发动机的压燃式燃烧室。
点火式燃烧室中，燃料与空气混合后被火花塞点燃；而压燃式燃烧室中，燃油在高温和高压的条件下自燃。
不同类型的燃烧室对应着不同的燃烧方式和燃烧产物。
此外，发动机还有不同的循环类型，如四冲程发动机和两冲程发动机，它们的工作原理和循环过程有所区别。
发动机的性能取决于多个因素，如功率、扭矩、燃油效率等。
提高发动机效率的方法包括提高燃烧效率、减少热损失、优化供气系统和排气系统等。
通过改变压缩比、调整进气量和燃油喷射时机，可以实现发动机性能的调节。
总之，发动机的组成和工作原理是实现能量转换的关键。
了解发动机的组成及其工作原理对于对于日常使用和维护非常重要。
对于汽车、飞机等交通工具的使用者来说，了解发动机的工作原理能够更好地理解其性能和操作要点，提高行驶和驾驶的安全性和效率。
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。
汽车发动机的工作原理及总体构造
汽车发动机的工作原理及总体构造
一、汽车发动机的工作原理
1.吸气：发动机的活塞下行时，活塞腔内的气门打开，通过气门进入
汽缸的混合气。
2.压缩：活塞上行时，活塞腔内的气门关闭，活塞将混合气压缩成高
压气体。
3.爆燃：在活塞接近顶死点时，火花塞产生火花，将混合气点燃爆炸，释放出能量。
4.排气：活塞下行时，废气通过排气门排出汽缸，为新的混合气提供
空间。
通过这四个基本过程循环运作，汽车发动机可以持续地产生动力，驱
动汽车运行。
二、汽车发动机的总体构造
1.气缸体系：汽缸是发动机燃烧的主要部分，通常由铁合金或铝合金
制成。
汽缸体内设置有活塞和气门，通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。
2.曲轴与连杆机构：曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置，具有一
定的几何结构，可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。
连杆连接活
塞与曲轴，将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
3.气门机构：气门控制气缸内的进气和排气。
气门通过气门杆与凸轮
轴相连接，由凸轮轴的转动带动气门的开闭。
4.燃油供给系统：燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。
燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸，与空气混合后形成可燃气体。
此外，还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统，保证发动机正常运行。
总之，汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程，不断地将化学能转化为机械能，从而驱动汽车运行。
其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。
这些构造相互配合，共同完成发动机的工作。
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。
发动机构造及工作原理
·组成：活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用：将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
3．供给系统
·组成：燃油供给系统和进、排气系统组成 ·作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸， 并将燃烧后的废气及时排除 ·主要部件：化油器（汽）、喷油泵和喷油
器 （柴）、空气滤清器、进气管、排气管、声
be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh)) •B—每小时的燃油消耗量，kg/h •Pe—有效功率，kW 显然燃油消耗率越低，燃油经济性越好
§1.5 发动机的性能指标
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃 油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机外特性：
当节气门开度达到最 大时，所得到的速度 特性称为发动机外特 性
状态 行程
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)
压力
370~440
75~90 kPa
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 压缩比ε
Vs= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工工况作（循P环、n） 负荷率（％）
ε= Va / Vc
压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
发动机的构成和各部分的工作原理
发动机的构成和各部分的工作原理1. 概述发动机是指将化学能转化为机械能的装置，是汽车的重要组成部分。
发动机可以根据工作原理分为内燃机和外燃机，根据燃料种类又可以分为汽油机和柴油机。
2. 发动机结构发动机主要由缸体、缸盖、曲轴、连杆、气门、油泵、燃油喷嘴等组成。
2.1 缸体和缸盖发动机的缸体和缸盖是发动机的关键部分。
发动机的缸体包裹着活塞和气缸，形成气缸体，当汽油燃烧时，活塞在气缸中上下移动，产生了机械能。
缸盖上有气门和火花塞孔，气门用于控制气缸内的进出气，火花塞则用于产生火花点火。
2.2 曲轴和连杆曲轴是发动机的“心脏”，是一个主轴，承载着连杆和活塞进行往复运动，并通过曲轴轴承与主轴轴承固定在发动机的缸体上。
连杆由两颗轴承和一根连杆连接而成，是连接曲轴和活塞的零件之一。
曲轴和连杆工作起来，实际上就是将活塞的往复运动变成了曲轴的旋转运动。
2.3 气门发动机的气门是控制气缸内进出气的开关，分为进气门和排气门。
气门的开启和关闭实际上就是通过凸轮轴“指使”的。
发动机的排气系统会把废气排出汽车，保证发动机正常工作；而进气系统则会将空气和油混合，然后进入气缸进行燃烧。
2.4 油泵和燃油喷嘴油泵是用来将油从油箱中吸出并送到发动机油路的一个装置，将汽油和空气混合后送入气缸。
燃油喷嘴则是控制油量和油的雾化细度的，将燃油雾化后，与空气混合，进入气缸被点燃。
3. 发动机工作原理在汽车行驶时，发动机的循环过程大约可以分为4个过程:吸气、压缩、爆炸、排放。
3.1 吸气发动机工作开始后，活塞会向下移动形成的吸气冲程，气门打开，活塞从气缸内吸入新鲜空气和油的混合物。
3.2 压缩活塞完成吸气冲程后，向上移动形成压缩冲程，同时气门关闭，将油气混合物压缩至极限；随着气压的上升，温度会随之上升，直至油气混合物点火自爆。
3.3 爆炸此刻，点火塞点火喷出高温、高压的火花，将油气混合物点燃，燃烧产生的高温和高压试图将曲轴向前推入，机械能即将产生。
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理发动机是汽车的心脏，是汽车的动力源。
它由多个部件组成，每个部件都有着特定的功能，共同协作来实现发动机的工作原理。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理。
一、发动机的组成1.1 缸体：发动机的主体部分，用来容纳活塞和气缸套。
1.2 活塞：位于气缸内，通过连杆与曲轴相连，实现往复运动。
1.3 曲轴：将活塞的往复运动转换为旋转运动，驱动汽车前进。
二、发动机的工作原理2.1 进气过程：气缸内活塞下行，气门打开，进入混合气体。
2.2 压缩过程：活塞上行，气门关闭，混合气体被压缩。
2.3 燃烧过程：火花塞点燃混合气体，产生爆炸推动活塞向下运动。
三、发动机的冷却系统3.1 散热器：通过水冷或风冷方式，将发动机产生的热量散发出去。
3.2 水泵：循环冷却液，保持发动机温度在适宜范围内。
3.3 散热风扇：在低速行驶时，辅助散热器散发热量。
四、发动机的润滑系统4.1 机油泵：将机油从油底壳抽送到各个润滑点。
4.2 机油滤清器：过滤机油中的杂质，保持机油清洁。
4.3 油底壳：储存机油，保持发动机内部润滑。
五、发动机的点火系统5.1 点火线圈：将12伏电压转换为数千伏高压电流，点燃混合气体。
5.2 火花塞：通过高压电流产生火花，引燃混合气体。
5.3 电子控制单元（ECU）：控制点火时机，确保发动机正常运转。
总结：发动机是汽车的核心部件，由多个部件组成，各部件协作完成进气、压缩、燃烧、排气等过程。
同时，冷却系统、润滑系统和点火系统也起着至关重要的作用，确保发动机正常运转。
深入了解发动机的组成及工作原理，有助于我们更好地保养和维护汽车，延长发动机的使用寿命。
发动机结构组成和工作原理
发动机结构组成和工作原理
发动机是一种能够将其他形式的能量转换为机械能的机器。
其结构组成和工作原理可能因不同的发动机类型而有所不同，但通常来说，发动机都由以下几个主要部分组成：
1. 燃烧室：这是发动机的核心部分，其中燃料与空气混合并被点燃，产生能量。
2. 气缸：这是燃烧室中活塞运动的场所，它包含一个或多个活塞，这些活塞在气缸内上下移动，推动发动机运转。
3. 活塞：活塞是发动机的关键部件之一，它连接着连杆和曲轴，使曲轴能够转动，从而产生动力。
4. 连杆：连杆将活塞与曲轴连接在一起，使活塞的上下移动能够转化为曲轴的旋转运动。
5. 曲轴：曲轴是发动机的主要输出轴，它将活塞的往复运动转化为旋转运动，从而能够驱动发动机外部的设备。
6. 气门：气门是控制空气进入和离开气缸的阀门，它们的工作周期与活塞的运动相配合，以确保在正确的时机吸入空气和排出废气。
7. 冷却系统：发动机产生大量的热量，因此需要一个冷却系统来保持其正常工作温度。
8. 润滑系统：发动机中的各个部件需要润滑油来减小摩擦和磨损。
9. 点火系统：对于点燃式发动机来说，点火系统负责在正确的时机点燃混合气体。
工作原理：发动机的工作原理基于热力学原理和机械运动。
当燃料和空气在燃烧室中混合并被点燃时，产生的能量推动活塞向下移动，从而转动曲轴。
通过一系列的机械传动，曲轴的旋转运动最终转化为汽车的行驶运动。
这个过程不断重复，产生持续的动力输出。
以上就是发动机的结构组成和工作原理，不同种类的发动机可能会有一些额外的组件或不同的工作方式。
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种将燃料能转化为机械能的装置，是现代交通工具的核心动力装置之一、发动机的总体结构和工作原理对于深入了解其工作机制和性能优化具有重要意义。
一、发动机总体结构：发动机的总体结构可分为内燃机和外燃机两类。
内燃机根据工作循环的不同又分为四冲程和两冲程两种类型。
1.四冲程内燃机结构:四冲程内燃机由气缸、活塞、曲轴连杆机构、气门机构、点火系统、燃油系统等组成。
其工作循环包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。
2.两冲程内燃机结构:两冲程内燃机由气缸、活塞、曲轴连杆机构、气门机构、燃油系统等组成。
其工作循环只有火花塞冲程和工作缸冲程两个过程。
3.外燃机结构:外燃机一般由燃烧室、燃油喷嘴、空气压缩机、燃气轮机和燃气涡轮机组等组成。
其工作过程是通过外部燃烧器产生高温高压气体，再通过涡轮运动装置传递动力。
二、发动机工作原理：发动机是通过循环过程将化学能转化为机械能的装置，其工作原理可以通过热力学和流体力学的原理来分析。
1.燃烧过程：发动机工作过程中，燃烧是最关键的环节。
内燃机的燃烧过程以汽油或柴油为燃料，通过燃烧产生高温高压气体。
燃料与空气混合后，在火花塞的电弧点火下发生猛烈燃烧。
此时，气体的体积急剧膨胀，推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，从而转化为机械能输出。
2.循环过程:内燃机的循环过程一般包括吸气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
其中，活塞在压缩冲程将进气进行压缩，使燃烧气体的温度和压力升高；在燃烧冲程，点火后燃料燃烧，使气体的温度和压力进一步增加；在排气冲程，将燃烧后的废气排出，为下一个循环做准备。
这种循环过程通过连续的变化使得活塞的运动被转化为连续的曲轴旋转运动。
3.热力循环:发动机的工作循环一般根据热力学循环进行描述。
最常见的是奥托循环（用于汽油发动机）和德尔循环（用于柴油发动机）。
奥托循环在压缩过程中包括燃烧前期，燃烧过程是等体过程；而德尔循环将燃烧过程看作是恒压过程，可近似看做等容过程。
发动机工作原理和结构
发动机工作原理和结构发动机是一种将燃料能量转换成机械能的设备，其作用是将热能转化为机械能，驱动车辆或设备的工作。
发动机的工作原理和结构对于理解其运行过程和性能有着重要的意义。
一、工作原理发动机的工作原理基于内燃机理论。
内燃机是一种将燃料和氧气在燃烧室内通过燃烧反应进行强烈爆发的装置，使活塞做往复运动，最终由连杆和曲轴将往复运动转换为旋转运动。
基本工作过程如下：1.进气过程：活塞下行时，工作缸内形成一个负压区域，进气门打开，新鲜空气和混合气通过进气歧管进入缸内。
2.压缩过程：进气门关闭，活塞由下往上运动，将进入缸内的气体压缩，使其密度增大，压力升高。
3.点火和燃烧过程：当活塞接近上止点时，高压电信号引燃点火塞，点燃混合气。
燃烧时，混合气体释放热能，高温高压气体推动活塞向下做功。
4.排气过程：排气门打开，活塞从上往下运动，将燃烧后的废气排出缸外。
这样，发动机实现了在连续进行的工作循环中，将燃料能量转化为有用的机械能。
二、结构发动机的结构因其用途和类型不同而各异，但通常包括以下几个基本部件：1.汽缸和活塞：发动机通常包含多个汽缸，每个汽缸内安装一个活塞来进行往复运动。
活塞与曲轴通过连杆相连，将往复运动转换为旋转运动。
2.燃烧室：燃烧室是燃料与氧气进行燃烧反应的地方，它位于发动机的顶部。
燃料气体在燃烧室内与空气混合，并通过点火来引燃。
3.进气和排气系统：进气系统负责将新鲜空气送入燃烧室，而排气系统则将已经燃烧过的废气排出。
这些系统通常包括进气歧管、气缸盖和排气管道等组件。
4.点火系统：点火系统用于提供高能电火花，引燃燃料和空气混合物。
它通常由点火塞、点火线圈和电子控制单元组成。
5.冷却系统：由于燃燒過程會使发动机温度升高，导致部件损坏，需要通过冷却系统将热量散发出去。
主要组成部分是水泵、散热管和散热器。
6.润滑系统：润滑系统用来降低发动机部件的摩擦，减少磨损，并冷却活动部件。
润滑系统包括油泵、滤清器、油底壳等。
发动机基本结构与工作原理
• 活塞下部的活塞裙用于在气缸内引 导活塞
• 活塞主要尺寸包括直径、总长度和 压缩高度&压缩高度是指活塞销轴 线与活塞顶上沿之间的距离
• 一套活塞环通常包括两个气环和一 个刮油环
活塞的主要部分包括活塞顶、活塞 环部分、活塞销座和活塞裙
1.活塞顶 2.气环 3.活塞销 4.活塞裙 5.刮油环 6.气环
第四冲程：排气
• 活塞从下止点向上止点移动 • 燃烧室容积减小&通过打开的排
气门排出燃烧空气&燃烧室内的 压力短时稍稍增大;最后重新降 至环境压力
• 第四冲程结束且活塞到达上止 点时;排气门关闭&
• 四冲程过程重新开始
基准参数
• 每进行一个冲程;曲轴旋转 180°;活塞由一个止点移动到 另一个止点&因此四冲程发动机 完成整个一个循环时曲轴旋转 720° 即转动两圈&
发动机机械结构
1.发动机的壳体
1 气缸盖罩 2气缸盖 3气缸盖密封垫 4曲轴箱 5油底壳密封垫 6油底壳
2.气门机构
气门机构由下列部件共同构成： • 凸轮轴 • 传动元件压杆、挺杆 • 气门整个总成 • 可能包括液压气门间隙补偿器HVA
1 进气门 2 底部气门弹簧座;带有气门杆密封件 3 上部气门弹簧座 4 HVA 元件 5 进气凸轮轴 6 排气门 7 气门弹簧 8 滚子式气门摇臂 9 排气凸轮轴
• 曲轴箱可以说是所有发动机的 核心组件;因此又称为发动机缸 体
曲轴箱的结构
• V 型发动机的“V”型角也必须 大小相等;以确保两个气缸列能 够具有相同的点火间隔&因 此;BMW 八缸的气缸列夹角为 90°;十二缸为60°
• 但在特殊情况下;点火间隔不均 匀时可产生独特的发动机声音
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P
c
Pe V si
(kw/ l)
1
19
1.4.2 经济性能指标
1.燃油消耗率：每小时单位有效功率消耗的 燃油质量（以g/kW.h为单位）。
be
B Pe
103
B-发动机每小时消耗的燃油质量（kg/h）
Pe-发动机的有效功率（kW）
1
20
2.有效热效率：燃料中所含的热量转变为有效功 的比例。
1
28
（7）二氧化硫（SO2）
是一种无色的气体，对人体的呼吸系统 具有剌激作用。当SO2的浓度达到8ppm 时，人开始感到难受，它会使呼吸道内 腔缩小，呼吸量少，并剌激鼻喉，引起 咳嗽。如浓度进一步增大，则会引起呼 吸困难，呼吸道红肿、脑闷，形成支气 管炎、哮喘病甚至肺气肿等。
1
29
2.噪声
噪声是发动机工作时发出的一种声强和 频率无一定规律的声音。
1500
2500 3500 4500
Engin1e Speed [rpm]
5500
6500
Torque(N.m)
Air/Fuel Ratio
27 26 25 24 23 22 21 20
300 280 260 240 220 200
1200 1600 2000 2400 2800
Engine Speed(r/min)
发动机基本结构与工作原理
2.工作原理
（1）进气行程 进入气缸的是 纯空气；
（2）着火方式 属于压燃式。
1
2
四冲程柴油机工作原理
1
3
四冲程柴油机各行程示意图
新鲜空气
开始喷油
进气行程
压缩行程
1
作功行程
排气行程
4
汽油机和柴油机的特征点参数对比
1
5
柴油机与汽油机比较
性能
汽油机 柴油机
着火方式
点燃
压燃
1.二冲程柴油机结构特点
1-活塞 2-缸套上的空 气进气孔 3-排气门 4-泵-喷嘴 5-传动轮 （由柴油机驱动） 6单向传动离合器 7-废 气排出口 8-排气涡轮 叶轮 9-离心式风机 10-排水口 11-增压空 气冷却器 12-进水口 13-集流箱
1
美国GM公司710G3B二冲程柴油14 机
2.二冲程柴油 机工作原理
1
35
1.5.2 发动机速度特性
速度特性：指当燃料供给调节机构（汽油机的 节气门或柴油机喷油泵的油量控制拉杆）位置 不变时，发动机性能指标（转矩、功率、燃油 消耗率等）随转速的改变而变化的关系。对应 的曲线称为速度特性曲线。
外特性：当燃料供给调节机构固定在全负荷位 置（汽油机节气门全开位置或柴油机的油量控 制拉杆在额定供油量位置）时，所测得的速度 特性称外特性或全负荷速度特性。
1
38
燃油消耗率/g(kWh)-1 BSFC(g/kW.h)
Air/Fuel Ratio
380 360 340 320 300 280 260 240
0.0
B00 B20 B30 B40
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
平均有效压力/MPa
300 285 270 255 240 225 210
60
48 45 42 39 36 33 30 27 24
1
40
BMEP [bar]
Torque(N.m)
E ngine T esting - M apping - B S FC [g/kW h] 12
11
10
9
8 2 6 0 .0
7
6 2 8 0 .0
5
3 0 0 .0 4
3
3 3 0 .0 3 6 0 .0
2 4 7 0 .0
1
0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000
措施，汽油机和柴油机均在-10±2℃的 气温条件下起动发动机，在15s以内发动 机 要 能 自 行 运 转 （ GB/T 125352007）。
1
31
1.4.4 可靠性与耐久性能指标
1.可靠性：是指发动机在规定的运转 条件下，具有持续工作，不至因为 故障而影响正常运转的能力。
2.耐久性：是指发动机在规定的运转 条件下，长期工作而不大修的能力。
l 运转情况一般指发动机转速和负荷等。
1
33
2．特性曲线
以曲线形式表示的发动机特性称为发动 机特性曲线 。
1
34
3. 发动机特性分类
（1）调节特性：指发动机的性能指标随调节情 况而变化的关系。如柴油机的供油提前角调节 特性、汽油机的点火提前角调节特性、汽油机 的燃料调节特性等。
（2）性能特性：指内燃机的性能指标随运行工 况而变化的关系。如负荷特性、速度特性、调 速特性、万有特性等，它们可以通过试验测得。 汽车应用较多的是速度特性。
(2)标定转速：标定功率对应的转速。
(3)我国内燃机功率标定分以下四级：
★ 15min功率：在标准环境条件下，内燃机能连续 稳定运转15min时的最大有效功率 。（汽车等）
★ 1h功率
（工程机械、拖拉机等）
★ 12h功率
（部分拖拉机和发电机等）
★ 持续功率 （铁路机车、船舶和发电机组等）
1
18
升功率
232 240
2000 2400
50kW
245 40kW
250 260
30kW 20kW
2800 3200
Enging Speed(r/min)
1
41
1.6 汽车发动机总体组成
一个机体上安装一个机 构和六大系统(汽油机） （柴油机是五大系统）
机体组件 曲柄连杆机构 换气系统 燃油系统 润滑系统 冷却系统 点火系统（汽油机） 起动系统
1
换气系统
冷却系统 机体组件
曲柄连 杆机构 润滑系统
燃料系统 点火系统
起动系统
42
汽车发动机总体组成
1
43
汽车发动机总体组成
1.机体组件: 发动机的 骨架，支 承着发动 机的所有 零部件。
气缸罩 气缸盖 气缸垫
气缸 水道、油道
气缸体 曲轴箱 油底壳垫 油底壳
1
44
2.曲柄连 杆机构
将活塞顶的 燃气压力转 变为曲轴的 转矩，输出 机械能。
90 120 150 180 210 240 270
Torque(N.m)
1
39
1.5.4 发动机万有特性
通过对速度特性和负荷特性的分析发现， 这两种特性都有一个限制条件，即要么转 速一定或油门（节气门）开度一定，这就 不能全面地了解和评价内燃机整个运行范 围的状况。因此采用万有特性。
万有特性即是以转速和平均有效压力为横、 纵坐标，在平面坐标上显示等油耗和等功 率（或其他参数）曲线。
We
Q1-燃料中所含的热量（kJ） We-发动机有效功（kJ）
e Q1
Pe-发动机有效功率（kW）
3
B-发动机每小时消耗的燃油质
3.610 Pe 量（kg/h）
e
be-燃油消耗率（g/（kW.h））
BHu Hu-燃料低热值（kJ/kg）
3.6106
b e
.Hu
1e
ηe ：汽油机一般0.30 左右 柴油机一般0.40左右
1
24
（3）HC
包括未燃和未完全燃烧的燃油，润滑油 及其裂解产物和部分氧化产物，人体内 吸入较多的HC，会破坏造血机能，造成 贫血、神经弱，并会降低肺对传染病的 抵抗力。
HC的另一危害是它与NO2经光化反应后 会形成臭氧。
1
25
（4）光化学烟雾
它是HC与NOx在阳光作用下所形成 的烟雾，有刺激性 。 光化学烟雾会降低大气可见度，伤害 眼睛、咽喉，影响植物生长
部分负荷速度特性：当燃料供给调节机构固定 在全负荷以内各位置时，所测得的速度特性就 称为部分负荷速度特性。
1
36
BSFC [g/kW·h]
350 335 320 305 290 275 260 245 230
500
BSFC(without correction) BSFC(with correction)
1
26
（5）醛类
是燃料未完全氧化的产物，它包括甲醛、 乙醛、丙醛、丙烯醛、丁醛等，它会使 排气产生臭味，具有较强的剌激性。长 时间受浓度较大的甲醛的作用，将使眼 睛、上呼吸道系统中枢神经受到损害。
1
27
（6）微粒（含碳烟）
燃用无铅汽油的汽油机可以认为不产生 微粒。微粒主要来自柴油机排放物，它 被人体吸入呼吸道及肺组织，并在其中 沉积，从而引起人体肺组织等的病变。
E N G IN E S P E E D [rpm ]
BSFC [g/kWh]
325
300
275 250 225 200 175
220 207
216
201 202
203 204 205
80kW 70kW 60kW
150 125 100
75 50
213 216
220
225 232
1200 1600
1
8
1.3.1 二冲程汽油机结构特点与 工作原理
1.二冲程汽油机结构特点
与四冲程汽油机比较： 没有进、排气门及驱动 机构，设进、排气孔和 扫气孔，由活塞控制开 闭。
1-气缸 2-扫气孔 3-活塞 4-连杆 5-曲轴箱 6-曲
轴 17-进气孔 8-排气孔 9-火花塞
9
2.二冲程汽油机工作原理
（1）第一行程 （换气-压缩行 程）
21