汽车发动机构造与原理
汽车发动机构造与工作原理
使用高热值、清洁的燃油可以提高发动机的燃烧效率，提升发 动机性能。
通过改进进气系统的设计，如采用可变进气歧管等技术，可以 提高发动机的充气效率，提升动力性能。
采用高性能的点火线圈、火花塞等，可以提高发动机的点火效 率，使得燃烧更加充分，提升发动机性能。
定期进行发动机的维护保养，如更换机油、清洗空气滤清器等 ，可以保持发动机的良好状态，延缓发动机性能衰减。
发动机的主体部分，用于 容纳活塞和燃烧室。
活塞
在汽缸内做往复运动的部 件，通过连杆与曲轴相连 ，将燃料燃烧产生的推力 转化为旋转动力。
曲轴
发动机的核心部件，通过 连杆与活塞相连，将活塞 的往复运动转化为旋转运 动，并输出动力。
发动机的基本构造
气门机构
控制进气和排气的装置， 包括进气门、排气门、气 门弹簧、凸轮轴等部件。
清除燃油中的杂质和水分 ，确保供给发动机的燃油 清洁无杂质。
将燃油喷入发动机进气歧 管或直喷入气缸内，其喷 雾质量和喷油量对发动机 性能具有重要影响。
燃油供给系统通过燃油泵 将燃油从燃油箱中抽出， 经过滤清器过滤后，由喷 油器喷入发动机进气歧管 或气缸内，与空气混合后 形成可燃混合气，供发动 机燃烧做功。
环保性指标
可靠性指标
主要包括尾气排放中的有害物质含量，如 一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等，这 些指标反映了发动机对环境的影响。
通常通过发动机的大修里程和故障率来评 价，反映了发动机的长久耐用性和稳定性 。
影响发动机性能的因素
燃油品质
燃油的热值、清洁度等都会直 接影响发动机的燃烧效率和性
能。
进气系统
02
发动机主要部件与功能
缸体缸盖组合件
缸体
缸体是发动机的主体部分，通常由铝合金或铸铁制成。它包含汽缸，每个汽缸 都有一个活塞，用于转换燃料的化学能为机械能。
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。
汽车发动机构造与原理
汽车发动机构造与原理一、发动机的构造：1.缸体和缸盖：发动机的主要部件，用于容纳活塞、气缸、支撑和密封活塞环。
2.活塞和连杆：活塞在缸体内上下运动，通过连杆将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。
3.曲轴箱和曲轴：曲轴箱是用来容纳曲轴的机壳，曲轴则是将连杆的直线运动转化为旋转运动的重要部件。
4.气门和气门机构：气门用于控制燃气进出气缸，气门机构则是控制气门开关的机构，包括凸轮轴、气门弹簧等。
5.进气和排气系统：进气系统用于引入空气和燃料进入气缸，排气系统则用于排出燃烧产生的废气。
6.点火系统：用于引燃混合气体的点火系统，包括火花塞、点火线圈等。
7.冷却系统：用于散热和控制发动机温度的冷却系统，包括水泵、散热器等。
二、发动机的工作原理：发动机的工作原理通常分为四个过程：进气、压缩、燃烧和排气。
1.进气过程：活塞下行时，气缸内形成负压，进气门打开，进气门旁边的节气门控制气缸内空气的进入量。
进气阀门关闭后，位于曲轴箱下方的活塞上行，将进入气缸的空气压缩。
2.压缩过程：活塞上行时，气缸内的空气被压缩，体积减小，压力升高，形成高压、高温的稀薄混合气体。
3.燃烧过程：当活塞接近顶点时，喷油器向气缸内喷射燃料形成可燃混合气体，而后点火系统产生火花点燃混合气体，燃烧产生高温、高压气体，推动活塞向下运动。
4.排气过程：活塞下行时，燃烧残余气体通过排气门排出，气缸内重新充满新鲜的空气，以备下一次循环。
发动机的工作原理可以通过以上四个过程来描述，也可以通过热力循环来分析，如奥托循环、迪塞尔循环等。
总而言之，汽车发动机通过进气、压缩、燃烧和排气等过程将燃料的化学能转化为机械能，从而产生动力，驱动汽车行驶。
不同类型的发动机（如汽油发动机和柴油发动机）有着不同的工作原理和构造，以适应不同的汽车应用需求。
随着科技的进步，发动机的性能和效率不断提高，实现更低的排放和更高的动力输出。
汽车发动机构造与原理
第1篇汽车发动机构造与原理第1章发动机基本结构与工作原理内容提要1.四冲程汽油机基本结构与工作原理2.四冲程柴油机基本结构与工作原理3.二冲程汽油机基本结构与工作原理4.发动机的分类5.发动机的主要性能指标发动机：将其它形式的能量转化为机械能的机器。
内燃机：将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。
有活塞式和旋转式两大类。
本书所提汽车发动机，如无特殊说明，都是指往复活塞式内燃机。
内燃机特点：单机功率范围大（0.6—16860kW）、热效率高（汽油机略高于0。
3，柴油机达0.4左右）、体积小、质量轻、操作简单，便于移动和起动性能好等优点.被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。
1.1 四冲程发动机基本结构及工作原理1.1。
1 四冲程汽油机基本结构及工作原理1。
四冲程汽油机基本结构（图1—2）2。
四冲程汽油机基本工作原理（图1-2)图1-2 四冲程汽油机基本结构简图1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门2223表1-1 四冲程汽油机工作过程3.工作过程分析（1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当于曲轴旋转了两周),完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。
四个行程中，只有一个行程作功，造成曲轴转速不均匀，工作振动大。
所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，作功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动.（2)冲程与活塞行程： 冲程:指发动机的类型；行程S :指活塞在上、下两个止点之间距离；气缸工作容积V s ：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。
S D Vs10624⨯=π式中 V s ——工作容积（m 3)；D ——气缸直径（mm)； S -—活塞行程（mm)。
发动机的排量V st ：一台发动机所有气缸工作容积之和.i VV sst=式中 V st ——发动机的排量(L ）；i ——气缸数。
第一章.汽车发动机工作原理与总体构造
9. 工况：内燃机在某一时刻的运行状况简
称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和 曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机的转速。
10.负荷率： 内燃机在某一转速下发出的有
效功率及相同转速下发出的最大有效功率的 比值成为负荷率，以百分数表示。负荷率通 常简称为负荷。
第十三页，共39页。
三、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程
第一章.汽车发动机工作原理与总 体构造
第一页，共39页。
第一节.汽车发动机的定义及类型
一.汽车发动机的定义及其类型
（一）定义：
1) 发动机：将某一种形式的能量转换为机 械能的机器。 2) 热力发动机（热机）：将热能转换为机 械能的机器。包括内燃机和外燃机两种。 3) 内燃机：燃料（气、液体）燃烧的热气 直接将所含热能转变为机械能的一种机器。
压缩终了压力：pco＝0.8～1.5 Mpa 压缩终了温度：Tco＝600～750 K
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进气门关闭
压缩行程
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
P
c 大气压力线 r
第十六页，共39页。
示功图
a V
3.作功行程
活塞：从上止点移动到下止点 气门：进气门关闭，排气门关闭 曲轴：旋转从360℃A～540℃A 最高压力：pmax＝3.0～6.5 Mpa 最高温度：Tmax＝2200～2800 K 膨胀终了压力：pex＝0.35～0.5Mpa 膨胀终了温度：Tex＝1200～1500 K
• 发动机外廓体积及其标定功率的比值称为比容积。
2.比质量
• 发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。干质 量是指未加注燃油、机油和冷却液的发动机质量。比容 积和比质量越小，发动机结构越紧凑。
第一章汽车发动机工作原理及总体构造
第一章汽车发动机工作原理及总体构造汽车发动机是汽车的动力装置，负责将燃料燃烧后的化学能转化为机械能，驱动汽车前进。
本文将对汽车发动机的工作原理及总体构造进行详细介绍。
一、工作原理汽车发动机的工作原理可以简单概括为四个基本步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
1.进气：汽车发动机通过进气门将空气吸入气缸内。
2.压缩：进气门关闭后，活塞向上运动，将空气压缩至高压状态，使燃料更易于燃烧。
3.燃烧：进气阀关闭后，电火花塞产生火花点燃燃料，产生爆发力将活塞推向下方。
4.排气：在活塞向上运动时，排气门打开，将燃烧后产生的废气排出。
这个过程是一个连续循环，每个活塞都会经历这四个步骤。
不同的汽车发动机具有不同的工作原理，根据不同的工作循环可分为四冲程发动机和两冲程发动机。
二、总体构造汽车发动机由许多组件组成，包括气缸、活塞、气门、曲轴、连杆、燃烧室等。
1.气缸：是发动机的主要构件之一，用于容纳活塞、气门和燃烧室。
气缸通常由铸铁或铝合金制成。
2.活塞：是发动机中心运动的部分，与曲轴相连，通过往复运动来压缩和推动气缸内的空气燃料混合物。
3.气门：用于控制气缸内的进气和排气。
进气门控制空气进入气缸，排气门控制废气的排出。
4.曲轴：是将活塞的往复运动转换为旋转运动的关键部件。
曲轴通过连杆与活塞相连接，将活塞运动转化为动力。
5.燃烧室：是燃烧燃料的空间。
燃烧室的形状和设计可以影响燃烧效率和发动机性能。
除了上述主要组件之外，汽车发动机还包括燃料喷射系统、点火系统、冷却系统等辅助设备，以保证发动机的正常工作。
总结：汽车发动机是汽车的心脏，驱动着汽车的运行。
它的工作原理是通过不断循环的进气、压缩、燃烧和排气过程将燃料化学能转化为机械能。
总体构造包括气缸、活塞、气门、曲轴、燃烧室等组件，还包括燃料喷射系统、点火系统、冷却系统等辅助设备。
了解汽车发动机的工作原理及总体构造，有助于我们更好地了解汽车机械原理和性能，对汽车的使用和维护有一定的参考意义。
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。
汽车发动机原理与构造
汽车发动机原理与构造主要分为以下部分：
一、发动机原理
汽车发动机是为汽车提供动力的装置，汽车发动机对汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性有直接影响。
汽油发动机以汽油作为燃料，将化学能转化为热能，而柴油发动机则以柴油为燃料，将化学能转化为热能。
热力发动机的作功过程，就是燃料在气缸内与空气混合燃烧，产生高温高压的燃气膨胀作功的过程。
二、发动机构造
1. 曲柄连杆机构：主要由气缸体、曲轴、连杆、活塞、曲轴轴承等组成。
它将各种能量转变为机械功输出。
这一机构包括凸轮轴、挺柱、推杆等内燃机独有的工作循环系统。
主要功用是把气体活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。
2. 配气机构：主要由凸轮轴、进排气门等组成。
它的主要作用是保证发动机在压缩和作功冲程中，将新鲜空气压入汽缸，在排气冲程中排出废气。
3. 汽油机燃料系：汽油机燃料系是负责向气缸内供给燃油的装置，它的主要作用是根据发动机的工作要求供给精确配比的气缸内燃料，并控制燃料的吸入量和喷射量。
4. 润滑系：它的主要作用就是对运动零件表面进行机油，减少磨损，并对零件表面进行冷却和密封，防止污染空气尘埃进入发动机内部。
润滑系由机油泵、机油滤清器、油道、限压阀、油压表等组成。
5. 冷却系：冷却系的功用是利用水作为工作介质，把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。
冷却系由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、水温表和补偿器等组成。
以上就是汽车发动机原理与构造的主要内容，了解和掌握这些知识有助于更深入地理解汽车的工作原理，并为实际驾驶和维修操作提供指导。
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。
汽车发动机的构造和工作原理
汽车发动机的构造和工作原理今天咱们就来唠唠汽车发动机这个超酷的玩意儿。
咱先从发动机的构造说起哈。
发动机就像是汽车的心脏，那构造可复杂着呢。
它有好多零件，就像一个超级团队一样。
先说气缸吧，这可是发动机的核心部分之一呢。
气缸就像一个个小房间，活塞就在这里面来回运动。
活塞这个小家伙可忙啦，就像一个勤劳的小工人，在气缸里上上下下的，一刻也不停歇。
活塞一般都是用很结实的金属做的，毕竟它要承受很大的压力呢。
而且活塞上还有活塞环，这活塞环就像是给活塞穿了个小围裙，防止机油跑到燃烧室里捣乱。
再说说曲轴吧。
曲轴就像是一个大指挥官，活塞的上下运动通过连杆传递给曲轴，曲轴就把这种上下运动转化成旋转运动啦。
它就像一个旋转的舞者，带动着其他部件一起动起来。
曲轴的形状弯弯扭扭的，看起来有点奇怪，但就是这个奇怪的样子才能完成它神奇的使命呢。
还有气门，气门就像大门的守卫。
进气门负责把空气和燃油的混合气放进气缸，就像欢迎客人进门一样；排气门呢，则负责把燃烧后的废气排出气缸，就像把垃圾清理出去。
气门的开启和关闭都得把握好时间，就像一场精心编排的舞蹈，早一点或者晚一点都不行。
说完构造，咱再聊聊发动机的工作原理吧。
这就更有趣啦。
发动机工作的时候就像一场魔法表演。
当你拧动钥匙或者按下启动按钮的时候，发动机就开始苏醒啦。
首先是进气行程，进气门打开，活塞向下运动，就像在气缸里制造了一个吸力，把空气和燃油的混合气吸进气缸里。
这时候就感觉像是在给发动机喂食物一样，得把原料准备好呀。
然后就是压缩行程啦。
进气门关闭，活塞向上运动，把混合气压缩得小小的。
这就像是把一个大大的棉花糖压缩成小小的一团，混合气被压缩得越厉害，燃烧的时候就越有劲儿。
这个时候，气缸里的混合气就像一个充满能量的小炸弹，就等着被点燃呢。
接下来就是激动人心的做功行程啦。
火花塞就像一个小魔法师，在恰当的时候打出一个小火花，点燃混合气。
混合气一下子就燃烧起来，产生一股强大的力量，把活塞向下推。
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。
现代汽车发动机的基本构造及工作原理
现代汽车发动机的基本构造及工作原理一、内燃机的基本构造内燃机主要包括气缸体、活塞、曲轴、气门、火花塞和燃油系统等关键部件。
1.气缸体：气缸体是发动机的核心部分，它是由铸铁或铝合金制成，内部内径光滑，用于装配活塞和气门。
气缸体通常有单缸、四缸、六缸等不同的型号。
2.活塞：活塞是气缸内上下运动的零件，它由铝合金材料制成。
活塞在缸体内的上下运动产生了压缩气和爆炸力，从而驱动车辆的运动。
3.曲轴：曲轴是活塞运动的集中承受部件，它连接着活塞和传动系统。
曲轴的旋转运动将活塞的上下运动转化为传动系统的旋转动力。
4.气门：气门是控制气缸内进气和排气的关键部件，它位于气缸体上方。
进气气门和排气气门的开闭通过凸轮轴来实现。
5.火花塞：火花塞位于气缸顶部，用于产生火花点燃燃料和空气混合物。
火花塞由导电材料制成，通过高压电流来产生火花点燃混合物，从而引爆燃料。
6.燃油系统：燃油系统是将燃油引入发动机并混合空气的系统。
主要包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴和燃油滤清器等组成。
二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理可以简单分为四个过程：进气、压缩、燃烧和排气。
1.进气：在进气过程中，活塞向下运动，气门打开，进气门打开，燃油和空气通过燃油系统进入汽缸内，形成燃料和空气混合物。
2.压缩：在压缩过程中，活塞向上运动，气门关闭，将燃料和空气混合物压缩成高压状态。
这个过程中，汽缸内的压力和温度会急剧增加。
3.燃烧：在燃烧过程中，火花塞发出火花，点燃燃料和空气混合物，产生爆炸。
爆炸释放的能量推动活塞向下运动，同时产生高温高压气体。
4.排气：在排气过程中，活塞再次向上运动，将废气通过排气门排出汽缸。
这个过程中，废气中的热能和动能都会被释放出来。
以上四个过程将会循环不断地重复，驱动汽车发动机的运转。
同时，还需要发动机的润滑系统、冷却系统和点火系统等支持来保证发动机的正常工作。
总结：现代汽车发动机的基本构造和工作原理主要包括气缸体、活塞、曲轴、气门、火花塞和燃油系统等重要部件。
发动机构造工作原理ppt课件
活塞式发动机的分类
▪ 按活塞运动方式 ：往复活塞式、旋转活塞式 ▪ 按着火方式:压燃式、点燃式 ▪ 按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机 ▪ 按冷却方式:水冷式、风冷式 ▪ 按冲程数:四冲程、二冲程 ▪ 按进气状态 ：增压式、非增压式 ▪ 按气缸数目、排列方式：单缸、多缸、直列式、V型、对置式
▪ 排放品质
➢ 有害气体CO、HC、NOx、排气颗粒
▪ 噪声水平
➢ 刺激神经、使人烦躁、反映迟钝
发动机速度特性
▪ 速度特性曲线
➢ 燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数（有效转 矩、功率、燃料消耗率）随转速改变而变化的曲线。
➢ 如何得到曲线：在一定转速下，用测功器对曲轴施加阻力 矩，获取曲线的位置，依此类推。
▪ 主要缺点：
➢ 燃油消耗率高，燃料经济性差
内燃机产品名称与型号编制规则
第五节 发动机的性能指标与特性
▪ 动力性能指标 ▪ 经济性能指标 ▪ 环境指标 ▪ 发动机速度特性
动力性能指标
▪ 有效转矩Te
➢ 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，单位为N·m 。 ➢ 有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。
▪ 压缩比
➢ 表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之 比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比。一般用ε表示。
▪ 工况
Va 1 Vs
Vc
Vc
➢ 内燃机在某一时刻的运行状况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴 转速表示。
▪ 负荷率
➢ 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效 功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。
经济性能指标
▪ 有效热效率ŋe
燃料燃烧产生的热量转化为有效功的百分比。
汽车发动机构造与工作原理
汽车发动机构造与工作原理汽车是现代社会中最常见的交通工具之一，而发动机则是汽车的核心部件之一。
本文将介绍汽车发动机的构造和工作原理。
一、汽车发动机的构造1. 活塞和缸体：汽车发动机通常采用多缸设计，其中每个缸体内都装有一个活塞。
活塞上下运动，通过与缸体内形成的密封空间进行往复运动，从而产生压缩和燃烧工作。
2. 曲轴和连杆：曲轴与活塞通过连杆相连，将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴是发动机输出动力的关键部件。
3. 气门和气门机构：气门用于调控燃油和空气的进出。
气门机构控制气门的开合，确保正常的进气和排气过程。
常见的气门机构有顶置式和侧置式。
4. 燃油系统：燃油系统包括燃油供给装置、燃油喷射器和燃油滤清器等。
它负责将燃油输送到气缸内，供给燃烧所需。
5. 点火系统：点火系统主要由点火线圈、火花塞和点火控制器组成。
它的作用是在气缸内产生火花，引燃混合气体。
6. 冷却系统：冷却系统通过循环冷却液来降低发动机的温度。
常见的冷却方式有水冷和空冷。
二、汽车发动机的工作原理1. 进气过程：活塞下行时，气门开启，燃油和空气混合物通过进气道进入气缸。
之后，气门关闭，活塞上升，压缩进气混合物。
2. 压缩过程：当活塞上升至顶点时，进气混合物被压缩至高压状态。
此时，燃油和空气混合物变得更加稳定，准备点火燃烧。
3. 燃烧过程：点火系统在活塞顶点处产生火花，点燃燃烧室内的混合气体。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下运动，完成一次工作循环。
4. 排气过程：活塞再次上升，将燃烧产生的废气通过排气门排出气缸，完成一次工作循环。
5. 动力输出：多个气缸依次进行工作循环，通过连杆和曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动，最终提供足够的动力驱动汽车行驶。
总结：汽车发动机的构造和工作原理极其复杂，需要各个部件的精确配合和协同工作。
通过进气、压缩、燃烧和排气的过程，汽车发动机能够将化学能转化为机械能，为汽车提供动力。
了解发动机的构造和工作原理，有助于对汽车的性能和维修保养有更深入的理解。
汽车发动机工作原理及总体构造
表面点火：由于ε过大
P、T过高，在电火花之前可燃混合气就被燃
烧室炽热的表面点燃的另一种不正常燃烧。表面点火发生时，伴有沉闷的
敲缸声，产生的高压使发动机负荷↑，寿命↓。
*
① 现代汽油机的压缩比一般为ε= 6—9（个别轿车可达9—11）。 ② 柴油机靠压缩自燃，所以压缩比设计等较高ε=16—22。具有较好的
二、经济性指标：
1、 燃油消耗率be：发动机每发出1KW有效功率，在1h内所消耗的燃油量。 be= B x1000 (g / kwh ) ； B—发动机每小时的耗油量(kg/h)——可测定 Pe
三、发动机的运转性能指标：
1、 排气品质：有害气体成分的限制标准。P41 2、 噪声：车外噪声标准 美日欧韩：74---80 dB(A) 中国：82---89dB(A)
P0
P0
“柴” 1.25
1.05---
四：四冲程汽油机和柴油机的优缺点比较 汽油机：（优点）ε较小，体积小，重量轻，转速较高，动力性好。
制造维修成本低，噪声小，起动容易。主要用于轿车、微型 车（客车、货车）、军用越野车。
（缺点）燃料经济差，排污大（HC、N0x、CO）
柴油机：（优点） ε较大，燃料燃烧完全，经济性好。
（缺点）由于ε较大 P、T较高，所以体积大、重量大，转速 较低，制造维修成本高（喷油泵、喷油器加工精度要求高）。 常用于中、重型货车。（对经济性要求高，动力性要求较低）。
同排量的单缸与多缸发动机优缺点比较：
单缸：结构简单、重量轻。运转不平稳、冲击振动大。
多缸：与单缸相反。发火间隔角
=720 º/ i （ i—— 缸数）。
1、进气行程：
进入气缸的是
柴油机：新鲜空气。
汽油机：汽油与空气的混合物。
汽车发动机工作原理及总体构造分析解析
汽车发动机工作原理及总体构造分析解析一、汽车发动机的工作原理1.进气过程：发动机活塞下行时，曲轴带动连杆将活塞拉向下方，活塞下行的同时，在缸盖上的进气门打开。
汽车在行驶过程中引入新鲜空气，并混合燃油进入气缸。
2.压缩过程：当活塞行至上行点时，进气门和排气门都被关闭起来，曲轴继续将活塞往上推动，从而把进气气体压缩到缸内，使其温度和压力急剧上升。
3.燃烧过程：当活塞行至上行点附近时，压缩空气达到燃烧温度时，高压电火花塞产生电火花，使混合物燃烧。
燃烧的剧烈膨胀使汽车发动机带动连杆和曲轴旋转，从而提供动力。
4.排气过程：在燃烧后，废气通过活塞上的排气门排出气缸。
同时，曲轴的旋转使另一个活塞在气缸内进行另一轮的进气、压缩、燃烧和排气过程。
二、汽车发动机的总体构造1.缸体和缸盖：缸体是汽车发动机的最基本部件之一，用于容纳活塞和气缸套。
缸体具有良好的散热性能，并通过螺栓和气缸盖连接。
缸盖上有进气门和排气门，以及点火系统中的火花塞。
2.活塞和连杆：活塞是位于缸体内的一个圆柱体，通过曲轴的旋转带动活塞进行上下运动。
连杆连接活塞和曲轴，在燃烧过程中将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。
3.曲轴和曲轴箱：曲轴是发动机的旋转部件，其主要作用是将活塞运动转换为旋转运动。
曲轴箱是安装曲轴的外壳，内部还装有润滑油。
4.气门机构：气门机构由凸轮轴、气门弹簧和气门组成。
凸轮轴带动气门的开合，控制进气和排气过程。
气门弹簧用于关闭气门。
5.火花塞和点火系统：火花塞是点火系统的重要组成部分，通过产生电火花来点燃混合气体。
点火系统还包括点火线圈和电子控制单元（ECU）。
6.燃油系统：燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部件，用于将燃料供给到汽缸中，达到混合燃油的目的。
7.冷却系统：冷却系统通过冷却液循环，将发动机散热，防止过热。
冷却系统包括散热器、水泵、风扇等部件。
8.润滑系统：润滑系统通过润滑油对发动机各个运动部件进行润滑，减少摩擦和磨损。
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汽车发动机构造与原理 Company Document number：WUUT-WUUY-第1篇 汽车发动机构造与原理第1章 发动机基本结构与工作原理发动机：将其它形式的能量转化为机械能的机器。
内燃机：将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。
有活塞式和旋转式两大类。
本书所提汽车发动机，如无特殊说明，都是指往复活塞式内燃机。
内燃机特点：单机功率范围大（）、热效率高（汽油机略高于，柴油机达左右）、体积小、质量轻、操作简单，便于移动和起动性能好等优点。
被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。
四冲程发动机基本结构及工作原理内容提要1.四冲程汽油机基本结构与工作原理2.四冲程柴油机基本结构与工作原理3.二冲程汽油机基本结构与工作原理4.发动机的分类5.发动机的主要性能指标图1-2 四冲程汽油机基本结构简图1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门四冲程汽油机基本结构及工作原理1.四冲程汽油机基本结构（图1-2）2.四冲程汽油机基本工作原理（图1-2）表1-1 四冲程汽油机工作过程3.工作过程分析（1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当于曲轴旋转了两周），完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。
四个行程中，只有一个行程作功，造成曲轴转速不均匀，工作振动大。
所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，作功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动。
（2）冲程与活塞行程：冲程：指发动机的类型；行程S：指活塞在上、下两个止点之间距离；气缸工作容积V s ：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。
S D Vs10624⨯=π式中 V s ——工作容积（m 3）；D ——气缸直径（mm ）； S ——活塞行程（mm ）。
发动机的排量V st ：一台发动机所有气缸工作容积之和。
i VV sst=式中 V st ——发动机的排量（L ）；i ——气缸数。
（3）压缩行程的作用一是提高进入气缸内混合气的压力和温度（压缩终了的气缸内气体压力可达~，温度达600K~700K ），为混合气迅速着火燃烧创造条件；二是可以有效提高发动机的燃烧热效率η。
由热力学第一定律121T T -=η 当混合气被压缩程度提高时，发动机混合气燃烧所达到的最高温度（T 1）升高，而排气的温度（T 2）降低，导致热效率提高。
1860年，法国人Lenoir （勒努瓦）研制成功的世界第一台内燃机，没有压缩行程，热效率仅%；1876年，德国人奥托（Otto ）制造出第一台四冲程内燃机，采用压缩行程，虽然压缩比只有，但热效率却提高到12%，有力地证明了科学是第一生产力这个真理。
压缩比ε：气缸内气体被压缩的程度。
caV V =ε 式中 V a ——气缸总容积（活塞处于下止点时，活塞顶部以上的气缸容积）；V c ——气缸燃烧室容积（活塞处于上止点时，活塞顶部以上的容积）。
现代汽油机压缩比一般为7～11，如广州本田雅阁 i-VTEC 发动机压缩比为，而发动机压缩比则为10。
发动机压缩比也不能过高，否则会导致压缩终了温度和压力升高，汽油机产生爆震燃烧（参见），热负荷、机械负荷、噪音和振动加大，起动困难。
可变压缩比(SVC)发动机：能根据发动机工作负荷变化，自动调节压缩比。
负荷减少时，使压缩比提高；全负荷时，使压缩比降低。
可有效达到防止爆震燃烧，增加功率、降低油耗、减少排放的目的。
当气缸、活塞等磨损，气门不密封时，将导致发动机压缩气体外泄，热效率和功率下降。
4.多缸发动机结构特点单缸发动机问题：功率小，转速不均匀，工作振动大，现代汽车发动机都是多缸发动机，用得最多的是4缸、6缸、8缸发动机。
多缸发动机结构特点：由多个结构相同的气缸组成，它们共用一个机体，一根曲轴。
曲轴的曲柄布置应该使各缸作功行程均匀分布在7200曲轴转角内。
如4缸发动机曲轴（图1-3）相邻工作缸的曲柄夹角为1800，曲轴每转1800便有一个气缸作功。
5.示功图将四冲程发动机在一个工作循环里气缸内气体压力随气缸工作容积或曲轴转角变化的关系以座标图表示，得到图1-4所示的发动机示功图。
由示功图可以看到发动机一个工作循环里工作状态的变化，检查判断发动机性能优劣。
发动机特征点参数随机型、结构等有所不同，一般范围如表1-2所示。
表1-2 发动机特征点参数aczbr图1-3 4缸发动机曲轴图1-4 四冲程发动机示功图汽油机P ～～3～5 ～～T 370～400 600～700 2200～2800 1300～1600 900～1200柴油机P ～～6～9 ～～T 300～370 750～1000 2000～2500 1200～1500 800～1000注：P-气缸内气体压强（MPa）；T-气缸内气体温度（K）四冲程柴油机结构特点与工作原理结构特点：没有火花塞，喷油器直接安装在气缸顶向气缸内喷油（图1-5）。
工作原理：进气行程进入气缸的是纯空气，而不是可燃混合气；在压缩行程末，喷油器向气缸喷入高压柴油，由于气缸的高温高压作用，柴油迅速着火燃烧，使气体急剧膨胀，推动活塞作功。
其着火方式属于压燃式，而不是汽油机的点燃式。
燃料：柴油，粘度高，不易挥发，自燃点低，不会产生爆燃。
为了使柴油可靠着火，提高发动机燃烧热效率，柴油机的压缩比汽油机高得多，一般为16～22，所以其最高燃烧压力也比汽油机高，工作也比汽油机粗暴。
柴油机与汽油机比较（表1-3）：表1-3 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燃油消耗高低热效率30%左右40%左右工作平稳性柔和粗暴发动机转速高（4000～6000 r/min）低（2500～3000r/min）图1-5 四冲程柴油机基本结构简图升功率 大 小 起动性 易 难 制造维修成本低 高 比质量 小 大 使用寿命 短长排放 CO 、HC 大，NO X 、黑烟少 CO 、HC 小，NO X 、黑烟多柴油机的转速也在不断提高，奔驰V230轿车柴油机，最高转速可达6000r/min 。
二冲程发动机结构特点及工作原理二冲程发动机：指活塞在上、下止点间往复移动两个行程（相当于曲轴旋转3600），完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机。
二冲程汽油机结构特点与工作原理1.结构特点(图1-6)没有进、排气门，代之以进、排气孔7和8，由活塞圆柱面控制其开闭。
另外还有扫气孔2，扫气时曲轴箱和气缸连通。
2.二冲程汽油机工作原理（1）第一行程（换气-压缩行程）：活塞自下止点向上止点移动，到活塞圆柱面将排气孔8和扫气孔2都关闭时，开始压缩上一循环吸入气缸内的汽油与空气混合气，同时在活塞下面的曲轴箱内形成真空度（曲轴箱是密封的）。
当活塞继续上行时，进气孔7打开，新的汽油与空气可燃混合气经进气孔7被吸入活塞下方的曲轴箱内。
图1-6 二冲程汽油机基本结构1-气缸 2-扫气孔 3-活塞 4-连杆 5-曲轴箱 6-曲轴 7-进气孔 8-排气孔 9-火花塞（2）第二行程（作功-换气行程）：活塞接近上止点时，火花塞点火，点燃被压缩的混合气，高温、高压气体急剧膨胀，推动活塞向下运动，对外作功。
当活塞下行关闭进气孔7到露出排气孔8时，气缸开始排气，同时压缩活塞下方的可燃混合气；活塞继续下行到露出扫气孔2时，受到预压的新鲜混合气自扫气孔流入缸内，并扫除废气。
为了防止新鲜混合气大量与废气混合并排出气缸而造成浪费，活塞顶做成特殊形状，使新鲜混合气的气流被引向上部，还可以利用新鲜混合气来扫除废气，使排气更干净。
二冲程与四冲程汽油机比较(见表1-4)：表1-4 二冲程与四冲程汽油机比较理论上二冲程比四冲程汽油机升功率大一倍，但实际上由于排气、换气占去了1/3行程，使作功行程缩短，导致实际单位气缸工作容积的功率只比四冲程汽油机大50%～60%。
由于排气行程短，废气排不尽，部分新鲜可燃混合气在扫气时随废气外流，造成燃油消耗率高，经济性差，HC 排放增加。
同时，由于作功频繁，机械负荷和热负荷大，润滑困难，导致发动机寿命短。
因此，二冲程汽油机在现代汽车上较少采用，而被广泛应用于摩托车和微型汽车。
二冲程柴油机结构特点与工作原理1.结构特点图1-7所示为美国GM 公司生产的710G3B 型二冲程柴油机。
在气缸盖上安装有排气门3和泵-喷嘴4，当排气门打开时，排出的废气冲击排气涡轮叶轮8使其旋转，并带动离心式风机9旋转，将空气加压，增压空气经冷却器11，进入集流箱13，再从缸套上的空气进气孔2进入气缸。
2.二冲程柴油机工作原理（图1-7）图1-7 二冲程柴油机结构1-活塞 2-进气孔 3-排气门 4-泵-喷嘴 5-传动轮（由柴油机驱动） 6-单向离合器 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（1）第一行程：活塞自下止点向上止点运动，行程开始时，进气孔2和排气门3均开启，利用从离心式风机9压来的空气使气缸换气。
活塞继续向上移动，进气孔被遮盖，排气门也关闭，气缸内的空气受到压缩，压力和温度上升。
当活塞接近上止点时，高压燃油从泵-喷嘴4喷入气缸并着火燃烧，使气缸内压力急剧升高。
（2）第二冲程：高温高压气体急剧膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，对外作功。
活塞接近下止点时，排气门开启，排出的废气冲击涡轮叶轮8使其旋转，并带动离心式风机9旋转，将空气加压，增压空气经冷却器11冷却后，再从缸套上的空气进气孔2进入气缸，进行换气。
二冲程柴油机的工作过程与二冲程汽油机工作过程不同的是：进入柴油机气缸的是纯空气，而不是可燃混合气，而且空气进入气缸前先经过增压，所以二冲程柴油机比二冲程汽油机的经济性好。
日本雅马哈发动机公司于1999年3月开发出100km只燃用3升柴油的车用二冲程SD型柴油机。
美国GM公司生产的710G3B型二冲程柴油机功率达3060kW，燃油消耗率仅kW?h。
二冲程柴油机主要应用于内燃机车、低速船用柴油机上。
内燃机分类及型号内燃机的分类内燃机种类繁多，根据不同特点有不同分类（表1-5）。
表1-5 内燃机的分类内燃机型号根据国家标准GB725-91规定，我国内燃机型号由以下四个部分组成：型号示例4100Q——四缸、直列、四冲程、缸径100mm、水冷、汽车用。
1E65F——单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型。
12V135ZG——12缸、V型、四冲程、缸径135mm、水冷、增压、工程机械用。
发动机性能指标评价一台发动机好坏，需要有一批性能指标来衡量。
常见的性能指标有动力性能指标、经济性能指标、运转性能指标和可靠性、耐久性能指标等。
动力性能指标1.有效转矩发动机曲轴输出的平均转矩称为有效转矩，以T e 表示，单位为N ?m 。