发动机分类和结构
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。
汽车发动机构造与维修知识点
汽车发动机构造与维修知识点一、汽车发动机的基本构造1. 发动机的分类2. 发动机的主要部件3. 发动机的工作原理二、汽车发动机维修知识点1. 发动机故障排除流程2. 发动机维护保养知识点3. 发动机拆装与组装注意事项三、汽车发动机常见故障及处理方法1. 烧机油故障及处理方法2. 水温高故障及处理方法3. 失火故障及处理方法4. 缸压不足故障及处理方法5. 发动机异响故障及处理方法一、汽车发动机的基本构造1. 发动机的分类按燃料形式分为：汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机等；按循环方式分为：四冲程发动机、两冲程发动机等；按气缸数分为：单缸发动机、双缸发动机、三缸发动机等；按结构形式分为：直列式、V型式、W型式等。
2. 发动机的主要部件气缸体和气缸盖，活塞和连杆，曲轴，凸轮轴和气门，进排气系统，供油系统，点火系统，冷却系统。
3. 发动机的工作原理发动机通过进气、压缩、燃烧、排气四个过程完成能量转换。
进气门打开，活塞下行吸入混合气；活塞上行压缩混合气；点火后混合气燃烧膨胀推动活塞下行；排气门打开将废气排出。
二、汽车发动机维修知识点1. 发动机故障排除流程（1）观察车辆行驶状态；（2）检查故障灯；（3）检查发动机启动情况；（4）检查供油系统；（5）检查点火系统；（6）检查冷却系统；（7）检查排放系统。
2. 发动机维护保养知识点（1）定期更换机油和机滤；（2）清洗发动机内部和外部；（3）更换火花塞和空气滤清器等易损件；（4）定期检查冷却液的颜色和水位。
3. 发动机拆装与组装注意事项（1）拆装时要注意安全；（2）拆装前先清洁发动机表面以免灰尘进入；（3）拆卸时注意标记零部件的位置；（4）组装时应按照顺序进行，严格按照规定扭矩力进行拧紧。
三、汽车发动机常见故障及处理方法1. 烧机油故障及处理方法（1）更换活塞环；（2）更换气缸套；（3）更换气门导管。
2. 水温高故障及处理方法（1）检查冷却系统是否正常；（2）检查水泵是否正常；（3）检查散热器是否堵塞。
发动机的基本结构组成及各机构和系统的功用
发动机的基本结构组成及各机构和系统的功用1. 引言发动机作为现代交通工具的核心部件，扮演着提供动力的重要角色。
它的基本结构组成和各机构、系统的功用对于理解发动机工作原理和性能提升具有重要意义。
本文将介绍发动机的基本结构组成以及各机构和系统的功能。
2. 发动机的基本结构组成一般而言，发动机由以下几个主要部分组成：2.1 缸体缸体是发动机最主要的部件之一，它负责容纳活塞、气门等其他零部件，并通过冷却系统散热。
缸体通常由铸铁或铝合金制成，具有足够强度和刚性。
2.2 活塞与连杆活塞是发动机中上下往复运动的零件，它通过连杆与曲轴相连接。
活塞在气缸内完成压缩和爆炸过程，将燃料能转化为机械能，并传递给连杆。
2.3 曲轴曲轴是发动机中转换活塞上下往复运动为旋转运动的部件。
它通过连杆与活塞相连接，将活塞的往复运动转化为输出轴的旋转运动。
2.4 气门机构气门机构负责控制进气门和排气门的开闭，以控制燃烧室内的进气和排气过程。
它通常由凸轮轴、摇臂、弹簧等零部件组成。
2.5 点火系统点火系统负责在适当的时机点燃燃料混合物，引发爆炸过程。
它包括点火线圈、火花塞等零部件，通过电流传导和高压电火花实现点火。
2.6 燃油系统燃油系统负责供给发动机所需的燃料，并控制其喷射量和喷射时机。
它包括燃油泵、喷油嘴等零部件，确保适量的燃料进入发动机进行燃烧。
2.7 冷却系统冷却系统负责散热，防止发动机过热。
它通过循环冷却液，在发动机周围形成流体循环，带走燃烧过程中产生的热量。
2.8 润滑系统润滑系统负责对发动机各运动部件提供充足的润滑。
它通过循环润滑油，在摩擦部位形成润滑膜，减少摩擦和磨损。
3. 各机构和系统的功用各机构和系统在发动机中扮演着不同的角色和功能，下面将逐一介绍它们的功用：3.1 缸体•容纳活塞、气门等重要零部件；•提供良好的密封性，保证气缸内压力；•通过冷却系统散热，防止过热。
3.2 活塞与连杆•完成气缸内的压缩和爆炸过程；•将燃料能转化为机械能，并传递给连杆。
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。
航空发动机分类及发动机结构
前外输出的涡轮轴发动机
• 燃气涡轮喷气发动机 （涡喷） – 工作原理:一定量的空气通过进气道以较小的流动损失顺利地引入压气机, 在压气机中高速旋转的叶片对空气作功压缩空气提高空气的压力, 高压空 气在燃烧室内与燃油混合燃烧将化学能转变为热能形成高温高压的燃气, 高温高压的燃气首先在涡轮内膨胀, 推动涡轮高速旋转输出功去带动压气 机, 然后, 燃气在喷管内继续膨胀加速燃气使燃气以较高的速度喷出,产生 推力。
– 外涵：流过外涵的空气通过高速旋转的风扇叶片对空气作功, 压缩空气, 提 高空气的压力和温度, 接着空气在通道内膨胀加速, 排入大气, 也产生反作 用推力。
–
总推力=内涵推力+外涵推力
– 与涡喷发动机一样,从工作后的温度不同涡扇发动机也分为冷端和热端两 部分。进气道,风扇,低压压气机,高压压气机属于冷端,而燃烧室,高压涡轮, 低压涡轮,喷管属于热端。
– 燃气发生器后的燃气可用能全部用来在喷管内继续膨胀, 加速燃气, 提高 燃气的速度, 使燃气以较高的速度喷出, 产生推力。
– 从工作后的温度不同可将发动机分为冷端和热端两部分。进气道,压气机 属于冷端,而燃烧室,涡轮,喷管属于热端。
– 与航空活塞发动机相比: 航空燃气涡轮喷气发动机既是热机又是推进器。 重量轻, 推力大, 推进效率高, • 在很大的飞行速度范围内, 发动机的推力随飞行速度的增加而增加。
的合力在发动机轴线方向的分立叫发动机推力。
发动机定义
• 发动机是将燃油燃烧释放出的热能转变为 机械能的装置。
• 动力装置包括：发动机，所必需的工作系 统，如燃油系统，滑油系统，起动点火系 统。还应有防冰系统，反推系统，指示系 统和外壳体等。
燃气涡轮发动机的分类
• 涡轮喷气发动机：单转子，双转子和三转子； • 涡轮螺旋桨发动机(用于支线飞机) ； • 涡轮风扇发动机(用于干线飞机) ； • 涡轮轴发动机(用于直升机) 。
发动机各部分的结构和工作过程
发动机各部分的结构和工作过程发动机是汽车的核心部件之一，它的结构和工作过程直接影响着汽车的性能和使用寿命。
发动机主要由气缸体、曲轴、连杆、活塞、气门、燃油系统、点火系统等部分组成，下面我们来详细了解一下发动机各部分的结构和工作过程。
一、气缸体气缸体是发动机的主体部分，它通常由铸铁或铝合金制成。
气缸体内有若干个气缸，每个气缸内都有一个活塞和两个气门。
气缸体的内壁经过精密加工，以确保活塞在气缸内的运动精度和密封性。
二、曲轴曲轴是发动机的动力输出部分，它由多个连杆组成。
曲轴的主要作用是将活塞的上下运动转化为旋转运动，从而驱动汽车前进。
曲轴的制造工艺要求非常高，必须保证其精度和强度。
三、连杆连杆是连接曲轴和活塞的部件，它的主要作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
连杆的制造工艺也非常高，必须保证其精度和强度。
四、活塞活塞是发动机的运动部件之一，它的主要作用是将燃烧室内的高温高压气体推动到曲轴上，从而驱动汽车前进。
活塞的制造工艺也非常高，必须保证其精度和密封性。
五、气门气门是发动机的进气和排气部分，它的主要作用是控制气缸内的气体进出。
气门的制造工艺也非常高，必须保证其精度和密封性。
六、燃油系统燃油系统是发动机的燃料供应部分，它的主要作用是将燃料输送到燃烧室内进行燃烧。
燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部分，其制造工艺也非常高，必须保证其精度和可靠性。
七、点火系统点火系统是发动机的点火部分，它的主要作用是在燃烧室内点燃混合气体，从而引发燃烧。
点火系统包括点火线圈、火花塞等部分，其制造工艺也非常高，必须保证其精度和可靠性。
发动机的工作过程可以分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
在进气阶段，活塞向下运动，气门打开，混合气体进入气缸内；在压缩阶段，活塞向上运动，气门关闭，混合气体被压缩；在燃烧阶段，点火系统点燃混合气体，产生高温高压气体，推动活塞向下运动；在排气阶段，活塞向上运动，气门打开，废气排出气缸外。
摩托车发动机原理及整车结构
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一、发动机的基础知识介绍
4按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发 动机仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称 为多缸发动机
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二、发动机的典型系统及结构
2 压缩行程
曲轴继续旋转活塞从下止点向上止点运动这时进气门和排气门都关闭气缸 内成为封闭容积可燃混合气受到压缩压力和温度不断升高当活塞到达上止 点时压缩行程结束此时气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定可燃混 合气压力可达0.6～1.2MPa温度可达600～700K 压缩比越大压缩终了时气缸 内的压力和温度越高则燃烧速度越快发动机功率也越大但压缩比太高容易 引起爆燃所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高可燃混合气在没有点燃的 情况下自行燃烧且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播造成尖锐的敲 缸声会使发动机过热功率下降汽油消耗量增加以及机件损坏轻微爆燃是允 许的但强烈爆燃对发动机是很有害的但汽油机的压缩比一般为ε＝6～11
1进气行程
由于曲轴的旋转活塞从上止点向下止点运动这时排气门关闭进气门打开进 气过程开始时活塞位于上止点气缸内残存有上一循环未排净的废气因此气 缸内的压力稍高于大气压力随着活塞下移气缸内容积增大压力减小当压力 低于大气压时在气缸内产生真空吸力空气经空气滤清器并与化油器供给的 汽油混合成可燃混合气通过进气门被吸入气缸直至活塞向下运动到下止点 在进气过程中受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响进气 终了时气缸内气体压力略低于大气压约为0.075～0.09MPa同时受到残余废气 和高温机件加热的影响温度达到370～400K实际汽油机的进气门是在活塞到 达上止点之前打开并且延迟到下止点之后关闭以便吸入更多的可燃混合气
赵英勋汽车概论-第三章汽车发动机
4．细滤器
机油细滤器用来过滤机油中直径0.001mm以上的细小杂质，这种滤 清器对机油的流动阻力较大，故多做成分流式，它与主油道并联，只有 少量的机油通过它滤清后又回到油底壳。
二、润滑系统工作原理 1. 润滑作用机理
润滑油
轴承
轴
2.润滑系统原理
§3-7 冷却系统
功用
把发动机工作时受热零件吸收的部分热量及时散发出去， 使工作中的发动机得到适度冷却，保持发动机在最适宜的 温度下工作。
功用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气 体压力传递给连杆。
活塞销连接方式 形式:全浮式（工作时自由转动）、半浮式。
活塞销
全浮式：活 塞销能在连 杆衬套和活 塞销座中自 由摆动，使 磨损均匀。
连杆
半浮式： 活塞中部 与连杆小 头采用紧 固螺栓连 接，活塞 销只能在 两端销座 内作自由 摆动。多 用于小轿
保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶
部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带
走。
气环
切口
气环密封原理 将2～3道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。
气环断面形状及泵油作用
油环
功用 ❖ 布油(活塞上行) ❖ 刮油 ❖ 密封(辅助作用)
活塞环
油环的刮油作用
油环形状
3. 活塞销
空气供给系统
汽油供给系统
电子控制系统
电控汽油喷射系统的工作原理
3．汽油喷射式燃油供给系统主要部件
喷油器
喷油器
电磁线圈
分配器
柱塞针阀
汽油喷射式燃油供给系统主要部件
电动汽油泵
汽油喷射式燃油供给系统主要部件 燃油压力调节器和燃油分配管
二、柴油机燃油供给系统
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。
发动机的基本知识
发动机的基本知识发动机是汽车的核心部件之一，它是负责车辆行驶的动力源。
了解发动机的基本知识有助于我们更好地理解车辆的工作原理。
一、发动机的种类1. 按燃料类型分类：汽油发动机、柴油发动机、氢燃料电池发动机等。
2. 按缸数分类：单缸、双缸、三缸、四缸、六缸、八缸、十二缸等。
3. 按结构分类：直列式、V型、W型、水平对置等。
二、发动机的组成部分1. 缸体：发动机最基本的承载部件。
2. 活塞：位于缸体内，负责往复运动，配合连杆实现转化机械功。
3. 连杆：把活塞上的线性运动转变为曲轴上的回转运动。
4. 曲轴：发动机心脏之一，把连杆上的运动转化为旋转运动。
5. 气门：控制进出气体，调整燃烧室内的气压、温度和流量。
6. 点火系统：引入高压电，使点火塞产生电火花，点燃混合气体。
7. 燃油系统：供给发动机所需燃料，包括油箱、油泵、油管、喷油嘴等。
三、发动机的工作原理1. 进气阶段：活塞由曲轴带动向下运动，吸入混合气体。
2. 压缩阶段：活塞由曲轴带动向上运动，将混合气体压缩至一定程度。
3. 燃烧阶段：点火系统点燃混合气体，产生高温高压气体，推动活塞向下运动。
4. 排气阶段：活塞向上运动，将燃烧后产生的废气排出。
四、发动机维护1. 按照规定换油、换滤：发动机长时间运转后，机油会变质，影响发动机工作效率，换油周期一般为5000公里。
2. 定期检查火花塞：火花塞会随着使用时间增加而磨损，建议每一年更换一次。
3. 定期检查进气系统：保持进气口内的空气干净，预防空气滤清器阻塞。
4. 定期检查传动系统：检查传动皮带、链条、曲轴皮带等是否有断裂或开裂等情况。
总结：发动机作为车辆的“心脏”，在车辆行驶中发挥着至关重要的作用。
掌握发动机的基本知识和维护技巧，不仅可以延长发动机寿命，还可以提高车辆的性能和经济性。
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。
汽车概论第三章汽车发动机构造
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
（3）飞轮
飞轮主要功用是将在作功行程中传输给曲轴的 功的一部分贮存起来，用以在其它行程中克服阻力， 带动曲柄连杆机构越过上、下止点，保证曲轴的旋 转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可 能克服短时间的超载荷。
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
汽油机常用燃烧室形状有以下几种：
①半球形燃烧室 半球形燃烧室（如图3-4a所示）的结构较前两种紧
凑，但因进、排气门分别置于缸盖两侧，故使配气 机构比较复杂。由于其散热面积小，有利于促进燃 料的完全燃烧和减少棑气中的有害气体，现代发动 机上用得较多。
在发动机的作功行程时，活塞顶部承受着燃气 的带冲击性的高压力。对于汽油机活塞瞬时的压力 最大值可达3-5Mpa；对于柴油机活塞，其最大值
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
（2）活塞环
活塞环包括气环和油环两种。
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 或空气带走。
第二节 发动机机体组与曲柄连杆 机构
二、曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功用是 将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将 作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以 驱动汽车车轮转动。曲柄连杆机构由活塞连杆组和 曲轴飞轮组等零部件组成。
1.活塞连杆组
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件 组成，其组成示意图如图3-6所示。
第三节 配气机构
第三节 配气机构
发动机各部分的结构和工作过程
发动机各部分的结构和工作过程一、缸体和缸盖发动机的缸体和缸盖是发动机的基础部分，它们负责容纳活塞和气门机构。
缸体通常由铸铁或铝合金制成，具有良好的刚性和散热性能。
缸盖则覆盖在缸体上方，通过螺栓紧固在一起。
缸体和缸盖之间的密封垫片确保燃气不会泄漏。
二、活塞和连杆活塞是发动机的运动部件之一，它通过活塞环与缸体壁形成密封空间。
活塞在往复运动中，通过连杆与曲轴相连，将燃气能转化为机械能。
连杆则连接活塞和曲轴，它通过连杆小头与活塞销连接，通过连杆大头与曲轴连轴器连接。
三、气门机构气门机构包括进气气门和排气气门，它们控制燃气的进出。
气门由气门杆、气门弹簧和气门座组成。
气门杆通过凸轮轴的驱动来实现气门的开闭，而气门弹簧则负责保持气门的闭合状态。
四、曲轴和凸轮轴曲轴是发动机的动力输出部件，它将连杆的往复运动转化为旋转运动。
曲轴上设置有多个曲轴轴颈，与连杆相连。
凸轮轴则负责驱动气门机构，通过凸轮的形状来实现气门的开闭。
五、燃油系统燃油系统负责将燃料供应到发动机中进行燃烧。
它由燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部分组成。
燃油经过燃油泵提供压力后，通过喷油嘴喷入燃烧室，与空气混合后燃烧产生能量。
六、点火系统点火系统负责在燃烧室中点燃燃料，使燃烧反应能够正常进行。
它由点火线圈、火花塞和点火控制单元等部分组成。
点火线圈将电池提供的低压电流转化为高压电流，通过火花塞产生火花点燃燃料。
七、冷却系统冷却系统用于维持发动机的工作温度，避免发动机过热。
它由水泵、散热器和风扇等部分组成。
水泵将冷却液循环供应到发动机各部分，通过散热器散热后再循环回来，风扇则通过风力提升散热效果。
八、排气系统排气系统负责排出燃烧后的废气，保持发动机的正常运行。
它由排气管、催化转化器和消声器等部分组成。
废气通过排气管排出，经过催化转化器处理后减少对环境的污染，并通过消声器降低噪音。
以上是发动机各部分的结构和工作过程的简要介绍。
发动机作为交通工具的核心部件，其精密的结构和协调的工作使得汽车、飞机等交通工具能够高效运行。
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。
试说明发动机的分类及各类发动机的特点
试说明发动机的分类及各类发动机的特点发动机是现代工业化生产的核心部件之一，它的作用是将燃料能转化为机械能，驱动车辆或机器运转。
根据不同的工作原理和应用领域，发动机可以分为多种类型。
下面将从分类、特点等方面详细介绍各类发动机。
一、按工作原理分类1. 内燃发动机内燃发动机是指将混合气体（空气和燃料）在缸内压缩并点火爆炸后，利用爆炸产生的高温高压气体推动活塞运动，驱动曲轴旋转以达到输出功率的目的。
内燃发动机又可分为汽油发动机和柴油发动机。
2. 外燃发动机外燃发动机是指在外部加热介质（如蒸汽或气体）使其膨胀并推动活塞运行，从而输出功率。
外燃发动机常见的有蒸汽机和柴油电力站。
二、按应用领域分类1. 汽车用发动机汽车用发动机是指专门为汽车设计制造的内燃发动机。
根据不同的工作原理和燃料种类，汽车用发动机又可分为汽油发动机、柴油发动机、混合动力发动机和电动汽车等。
2. 船用发动机船用发动机是指专门为船舶设计制造的内燃发动机。
由于航行环境的特殊性，船用发动机要求具有高功率、低噪音、低振动等特点。
根据不同的应用场景和功率需求，船用发动机又可分为主推进器和辅助推进器。
3. 飞行器用发动机飞行器用发动机是指专门为飞行器设计制造的内燃或外燃发动机。
由于飞行器需要在高空高速运行，因此要求飞行器用发动机具有高功率、轻量化、耐高温等特点。
根据不同的应用场景和功率需求，飞行器用发动机又可分为活塞式内燃发动机、涡轮喷气式发动机和涡扇式发动机等。
三、按结构形式分类1. 活塞式内燃发动机活塞式内燃发动机是指利用活塞上下运转来完成吸气、压缩、燃烧和排气等过程的内燃发动机。
活塞式内燃发动机又可分为单缸和多缸两种，多缸发动机通常采用V型、直列或对置等结构形式。
2. 涡轮喷气式发动机涡轮喷气式发动机是指利用高速旋转的涡轮推进空气产生推力的外燃发动机。
涡轮喷气式发动机具有高功率、高效率和可靠性好等特点，是现代飞行器上最常用的发动机之一。
3. 涡扇式发动机涡扇式发动机是指在涡轮喷气式基础上增加了风扇，将大量空气通过风扇推进产生更大的推力。
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发动机分类和结构
1. 分类
内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。
(1) 按照所用燃料分类
内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图
1-1)。
使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为
燃料的内燃机称为柴油机。
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。
图1-1
(2) 按照行程分类
内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内
燃机和二行程内燃机(图1-2 )。
把曲轴转两圈(720°)，活塞
在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机
称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内
上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行
程内燃机。
汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
图 1-2
(3) 按照冷却方式分类
内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机
(图1-3)。
水冷发动机是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的；而风冷发动机是
利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷
却介质进行冷却的。
水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却
效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。
图1-3
(4) 按照气缸数目分类
内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机
(图1-4)。
仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以
上气缸的发动机称为多缸发动机。
如双缸、三缸、四缸、五
缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。
现代车用发动
机多采用四缸、六缸、八缸发动机。
图1-4
(5) 按照气缸排列方式分类
内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图
1-5)。
单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置
的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平
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。
图1-5
(6) 按照进气系统是否采用增压方式分类
内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气
(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机(图1-6)。
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。
图1-6
2. 基本构造
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。
要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
(1) 曲柄连杆机构(图1-7)
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。
图1-7
(2) 配气机构（图1-8）
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。
图1-8
(3) 燃料供给系统（图1-9）
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。
图1-9
(4) 润滑系统（图1-10）
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。
图1-10
(5) 冷却系统（图1-11）
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。
图1-11
(7) 点火系统（图1-12）
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。
图1-12
(8) 起动系统（图1-13）
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。
完
成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
图1-13
汽油机由以上两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、
燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和
四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和
起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。