发动机工作原理和总体构造
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。
发动机总体构造及四冲程工作原理
发动机总体构造及四冲程工作原理发动机是现代交通工具中不可或缺的重要部件，它的总体构造和工作原理对于我们理解和使用发动机至关重要。
本文将介绍发动机的总体构造和四冲程工作原理。
发动机的总体构造包括气缸、活塞、曲轴、连杆、气门、点火系统等部件。
气缸是发动机的主体部分，通常由铸铁或铝合金制成。
活塞则是在气缸内上下运动的零件，它与曲轴通过连杆相连，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的运动转化为旋转运动，并通过连杆将动力传递给车轮。
气门则是控制气缸内气体进出的部件，它通过开启和关闭来控制燃油和空气的进出。
点火系统则是引发燃油燃烧的关键部分，它通过点火塞产生火花，引燃燃油和空气混合物。
发动机的工作原理是基于四冲程循环的。
四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
进气冲程是指活塞向下运动，气门打开，燃油和空气混合物进入气缸。
压缩冲程是指活塞向上运动，气门关闭，燃油和空气混合物被压缩。
工作冲程是指点火系统引发火花，燃烧燃油和空气混合物，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转。
排气冲程是指活塞再次向上运动，气门打开，将燃烧后的废气排出气缸。
四冲程工作原理的优点在于能够提高发动机的效率和动力输出。
进气冲程和排气冲程分别负责进气和排气，保证了燃油和空气的充分供应和废气的及时排出。
压缩冲程将燃油和空气混合物压缩，提高了燃烧效率。
工作冲程通过燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转，实现动力输出。
然而，四冲程工作原理也存在一些不足之处。
首先，由于每个循环中只有一个工作冲程，发动机的输出功率有限。
其次，由于进气和排气冲程需要消耗一定的能量，会导致一定的能量损失。
此外，四冲程发动机的结构相对复杂，需要较多的部件和系统来实现循环过程。
总之，发动机的总体构造和四冲程工作原理是我们理解和使用发动机的基础。
通过了解发动机的构造和工作原理，我们可以更好地理解发动机的工作过程，提高发动机的使用效率和性能。
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缺的核心部件，它负责将燃料转化为机械能，驱动车辆运行。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理，以便读者对其运作原理有更深入的了解。
一、发动机的组成1.1 缸体和缸盖发动机的核心部分是由缸体和缸盖组成的。
缸体是一个类似于圆筒的结构，内部有活塞运动的空间。
缸盖则覆盖在缸体上方，形成燃烧室和气门的安装位置。
1.2 活塞和连杆活塞是一个圆柱形的零件，与缸体内的活塞环配合，形成密封结构。
它通过连杆与曲轴相连，将燃料的燃烧能量转化为机械能。
1.3 曲轴和凸轮轴曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的上下运动转化为旋转运动。
凸轮轴则控制气门的开关时机，确保燃料和排气气体的正常流动。
二、发动机的工作原理2.1 进气冲程在进气冲程中，活塞向下运动，气门打开，进气门吸入空气和燃料混合物进入燃烧室。
同时，曲轴带动凸轮轴使排气门关闭。
2.2 压缩冲程在压缩冲程中，活塞向上运动，气门关闭，将进气冲程中吸入的混合物压缩。
这样可以增加混合物的密度和压力，为燃烧提供更好的条件。
2.3 燃烧冲程在燃烧冲程中，活塞继续向上运动，达到最高点时，火花塞发出火花，点燃混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时曲轴带动凸轮轴打开排气门。
2.4 排气冲程在排气冲程中，活塞向上运动，将燃烧冲程中产生的废气排出燃烧室。
同时，凸轮轴控制进气门打开，为下一个循环的进气冲程做准备。
2.5 循环重复以上四个冲程循环不断重复，形成发动机的工作过程。
每个活塞都在不同的冲程中运动，从而实现发动机的连续工作。
三、发动机的燃料供给系统3.1 燃油箱和燃油泵燃油箱储存燃料，并通过燃油泵将燃料送到发动机燃烧室。
3.2 喷油器喷油器将燃料雾化成细小的颗粒，并按照精确的时间和量喷入燃烧室，以实现燃烧过程的控制。
3.3 燃油调节器燃油调节器根据发动机负荷和转速的变化，调节燃油的供给量，以保证发动机的正常运行。
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。
发动机的工作原理和总体构造
三角活塞转子发动机
转子发动机又称为米勒循环发动机，采用三角转子旋转 运动来控制压缩和排放，由德国人菲加士·汪克尔发明。
60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑 车。
1964年，日内瓦的德法合资企业COMOBIL公司，首次 把转子发动机装在轿车上成为正式产品。
1967年，马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项 技术。将转子发动机装在马自达轿车上开始成批生产。
进关 排关 活塞 上→下 压缩终了时 点火 压力 ↗ ↗ 3~5MPa 温度 ↗ ↗ 2200~2800K 体积 ↗ ↗ 曲轴 360°~540° 做功终了
压力↘ ↘ 0.3~0.5MPa
温度 ↘ 1300~1600K
进关 排开 活塞 下→上 压力 0.105~0.115MPa 温度 900~1200K 曲轴 540°~720° 残余废气：因燃烧室容 积，废气不能排尽。
第一节 发动机的分类
一、发动机的定义、分类及特点
发动机－将某种能量直接转换为机械能并拖动 某些机械进行工作的机器。
将热能转变为机械能的发动机，称为热力发动 机（热机）。
燃料和空气混合后在机器内部燃烧而产生热能， 然后再转变为机械能的，称为内燃机。
内燃机与外燃机相比，具有热效率高、体积小、 便于移动和起动性能好等优点。
第五节 发动机主要性能指标与特性
发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准
动力性能指标：有效转矩、有效功率、转速 经济性能指标：燃油消耗率 运转性能指标：排气品质、噪声、起动性能
一、动力性能指标
a. 有效转矩：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，通常用Ttq表示， 单位为N·m。有效转矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲 轴产生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的 净转矩。 b. 有效功率：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示 ，单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩 和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器 测定，测出有效扭矩和曲轴转速，然后计算出有效功率。
发动机的工作原理和总体构造
发动机的工作原理和总体构造发动机是汽车的核心动力装置，它的工作原理和总体构造对于了解汽车的基本原理和结构非常重要。
1.空气进气：发动机通过进气道吸入空气。
空气经过空气过滤器过滤后，进入气缸内。
2.燃料供给：同时，发动机通过喷油系统将燃料喷入气缸内，与空气混合形成可燃气体。
3.压缩：气缸活塞往上运动，将可燃气体压缩，使其体积缩小，压力增加。
4.点火：火花塞产生火花引燃可燃气体。
5.燃烧：可燃气体在火花的作用下燃烧，释放出大量的热能。
6.排气：排气门打开，废气通过排气管排出。
7.运动：燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，将热能转化为机械能。
8.循环：活塞运动将气缸中的废气排出，为下一次燃烧提供空间。
发动机的总体构造：1.活塞和活塞环：活塞是发动机的核心组件之一，它在气缸内往复运动，将燃气能转化为机械能。
活塞环则用于密封活塞与气缸壁之间的空隙，防止燃气泄露。
2.气缸和气缸盖：气缸是活塞的运动轨道，气缸盖则用于密封气缸顶部，同时安装火花塞和进气门、排气门等。
3.曲轴连杆机构：曲轴通过连杆与活塞相连，将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力。
4.缸体：包括气缸和气缸盖，承载发动机的主要部件。
5.气门机构：用于控制进气门和排气门的开闭，以控制气缸内燃烧过程和气体进出。
6.燃油系统：包括燃油箱、燃油泵、喷油器等，用于供给燃料到气缸内与空气混合。
7.点火系统：包括点火线圈、火花塞等，用于产生火花点燃可燃气体。
8.冷却系统：包括水泵、散热器等，用于保持发动机工作温度，防止过热。
9.润滑系统：包括油泵、机油滤清器等，用于提供润滑油，减少活塞与气缸摩擦，防止磨损。
以上是发动机的工作原理和总体构造的基本介绍。
虽然发动机的工作原理和构造非常复杂，但通过了解其基本原理和结构，可以更好地理解汽车的工作过程。
发动机的工作原理和总体构造
冲 程 符 号
无符号——多缸 直列及单缸卧式 V ——V形 P ——平卧形
以气缸直径 的mm数表示 E表示二冲程， 四冲程不标符号
无符号——水冷 F ——风冷 N ——凝气冷却 S ——十字头式 Dz——可倒转 Z ——增压 ZL——增压中冷
无符号——通用型及固定动力 T ——拖拉机 M ——摩托车 G ——工程机械 Q ——车用 J ——铁路机车 D ——发电机组 C ——船用主机，右机基本型 Cz——船用主机，左机基本型 Y ——农用运输车 L ——林业机械
3. 四冲程发动机的示功图
进气行程
r -> a
压缩行程
a -> c
作功行程
c -> b
排气行程
b -> r
4. 压缩比ε
定义：ε= Va/Vc ε越大，（压缩终了时的压力越大、温度越高， 燃烧速度越快，因此）发动机功率越大，油耗率 越低。 ε过大，易产生爆燃，易产生表面点火。
工况a 负荷=0/45=0
节气门全开Peຫໍສະໝຸດ (kw)45 32 20 0
d c b a
工况b 负荷=20/45=44.4%
工况c 负荷=32/45=71.1%
节气门部分开启Ⅰ 节气门部分开启Ⅱ
工况d 负荷=45/45=100%
n
注意：负荷与功率的概念不可混淆；
负荷与载荷的概念不可混淆。
第六节 内燃机产品名称和型 号编制规则（GB725-91）
2.结构
无进、排气阀（进气孔、排气 孔、扫气孔均由活塞开、闭）； 活塞顶部为一特殊形状，以利 换气。
第三节 二冲程发动机工作原 理
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。
第一章 发动机工作原理和总体构造
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。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。
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。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。
？
思考
四冲程汽油机和柴油机的 工作循环有什么不同呢？
不同点
汽油机
汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气
柴油机
进入气缸的是纯空气
电火花点燃混合气 有点火系 无喷油器
高温气体加热柴油燃烧 无点火系 有喷油器
§3 二冲程发动机的工作原理
二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理
3.1、二冲程汽油机工作原理
曲轴旋转二周完成一个工作循环。 四冲程发动机有独立的进气和排气 冲程，换气彻底，在汽车上广泛使 用，并已逐渐用于摩托车。
四冲程
二冲程
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。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。
进 气 门 温度750-1000K 压力3-5 MPa 喷油器
第一章 汽车发动机的工作原理和总体构造
18-气缸盖 19-进气门 20-排气门 21-正时齿形带 22-凸轮轴正时齿形带轮 23-水泵齿形带轮 24-曲轴正时齿形带轮 25-机油泵链 26-机油泵 27-机油盘 28-水泵 29-曲轴 30-活塞 31-连杆 32-限压阀 33-机油滤清器 34-气缸体 35-喷油器
发动机的装配
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4. 发动机着火的基本条件是： 油：是否有油，浓度是否合适。 电：能否产生足够的火花,点燃可燃混合气。 气：气缸压力是否足够。 点火正时：压缩冲程上止点前点火。
• 配气正时：定时将进、排气门开关。
二.四冲程柴油发动机工作原理
四冲程柴油机 示意图 1-曲柄 2-进气门 3-喷油器 4-排气门 5-气缸 6-活塞 7-连杆 8缸工作容积
气缸工作容积动画
• 5.发动机的排量
气缸工作容积动画
• 6.燃烧室容积
燃烧室容积动画
• 7. 气缸总容积
气缸总容积动画
• 8. 压缩比
压缩比动画
• 压缩比对汽车性能的影响
第二节
发动机的工作原理
一、四冲程汽油 发动机的工作原理
四冲程发动机的工作原理 a）进气 b）压缩 c）作功 d）排气 1-曲轴连杆 2-活塞 3-进气门 4-火花塞 5-排气门
发动机示意图 1-进气门 2-排气门 3-气 缸 4-活塞 5-连杆 6-曲轴中心 7-曲柄
汽油发动机组成示意图
进气门
火 花 塞
排气门 气缸盖 活塞
气缸体
连杆
曲轴 油底壳
• 发动机术语综合图flash
• 1. 工作循环
工作循环动画
• 2. 上、下止点
上止点动画
下止点动画
• 3. 行程
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4、按冷却方式分： （1）水冷发动机； （2）风冷发动机。
5、按进气方式分： （1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）； （2）强制吸气式（增压式发动机）。
6、按气缸数分： （1）单缸发动机 ； （2）多缸发动机。
7、按气缸排列方式分：（1）单列发动机：直立式发动机、平卧式发动机 （2）双列发动机： V型发动机、水平对置式发动机
（a）进气行程
（2）压缩行程（180~360 CA）： 为了使可燃混合气能迅速燃烧，使发动机发出更大功率，燃
烧前必须将可燃混合气压缩，使其容积缩小，密度加大，温度升 高。此时，进、排气门均关闭，活塞从下止点向上止点移动，曲 轴旋转180 CA。
（二）单缸汽油机基本结构： 曲柄连杆机构—气缸7内装有活塞8，活塞通过活塞销 10、连杆11与曲轴14相连接。活塞在气缸内作往复直 线运动，通过连杆推动曲轴转动，通过飞轮13对外输 出作功。
配气机构—为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气 门2和排气门3，曲轴14通过正时齿轮副推动配气凸轮 轴转动，凸轮通过挺杆克服气门弹簧力顶开气门，气 门在气门弹簧预紧力的作用下关闭。
往复活塞式内燃机:
1、按所用的燃料分： （1）液体燃料发动机；汽油机（gasoline engine）； 柴油机（diesel engine）。
（2）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（CNG）； 液化石油气发动机（LPG）。 2、按发火方式分：（1）点燃式
发动机（如汽油机、气体燃料发动机）； （2）压燃式发动机（如柴油机）。
三、活塞式内燃机： 按活塞运动方式分： 1、往复活塞式内燃机 2、转子活塞式内燃机
三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于1958年由德国F.汪克尔发明，关键技术是1954年F.汪克尔提 出的气密封系统，1964年德国NSU公司将转子发动机装在轿车上，1967年日本东洋工业公司成批生产，至今。
比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体积小，重量轻，转速高，升功率大，现代转子发动 机燃油消耗率水平接近往复活塞式发动机，但耐久性、可靠性等较差，制造成本较高。
供给系—汽油和空气在化油器4内混合成新鲜可燃 混合气，经过进气管1、进气门2吸入气缸内，燃 烧后的废气经过排气门3、排气管排入大气中。
点火系—气缸内的新鲜可燃混合气经过压缩后由气 缸盖上伸入燃烧室内的火花塞5产生的点火花点燃。
润滑系—机油泵17由配气凸轮轴上的偏心凸轮驱动， 将油底壳16内的机油吸入并经过机油管15、润滑油 道泵入到各运动件的摩擦部位进行润滑。
发动机工作原理和总体构造
第一章 发动机的工作原理和：将某一种形式的能量（热能、电能、化学能、太阳能等）转 变成机械能的机器。 二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。 1、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器内部并转变成机械能输出的热力发动机。如蒸汽机。 2、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机械能输 出的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机(按热能转变成机械能的主要构件分）。 3、比较： 外燃机体积大，重量重，热效率低； 内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，起动性能好; 燃气轮机功率大，转速高， 质量小（没有往复运动件，单位功率质量小），转矩特性好（减少 变速器挡数）， 燃料适应性好，起动性好，但耗油量、噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机
一、四冲程汽油机工作原理 （一）基本工作原理
第二节 四冲程发动机工作原理
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，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花 使之点火燃烧发热而作功——传统式。
2、汽油喷射式汽油机： （1）进气管内喷射： 将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩， 然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（现代轿车电控汽油喷射式汽油机）。 （2）气缸内直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之点 火燃烧发热而作功——（未来发展）。
燃烧室容积VC ： 气缸总容积Va ：
压缩比 ：
活塞在上止点时，活塞顶上方的气缸容积（或 气缸最小容积）。
活塞在下止点时，活塞顶上方的 气缸容积（或气缸最大容积） （ Va= VC+ Vh ）
气缸总容积与燃烧室容积之比。 （ =Va / VC =1+ Vh/ VC ）
（四）四冲程发动机的工作循环： 在发动机内，每一次将热能转变成机械能都必须经过吸入空气、压缩和输入燃料，使之发火燃烧而膨
胀作功，然后将生成的废气排除这样一系列连续过程，称为一个工作循环。...
四冲程发动机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀（作功）、排气四个过程，对应活塞上下四个行 程，相应的曲轴转角旋转720 （两周）。
1、四冲程汽油机的工作循环 （1）进气行程（0~180 CA）： 活塞自上止点向下止点移动，活塞上方气缸容积增大，形成 一定真空，此时排气门关闭，进气门打开，可燃混合气由化 油器经进气歧管、进气门吸入气缸，历时一个活塞行程，曲 轴旋转180°转角。由于有进气阻力，进气终了时缸内压力低 于大气压力，约为0.075~0.09MPa；由于气缸内的可燃混合气 受上一循环残余废气和高温零件的加热，进气终了时缸内气 体温度上升到370~400K。
曲柄半径 R ：
上、下止点之间的距离。
曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴 气缸工作容积Vh： 中心的距离。
发动机工作容积VL：
活塞从上止点到下止点所扫过 的容积（气缸排量） 。
多缸发动机各气缸工作容积 的总和 （发动机排量） 。
VL=
D2
S
式中：D——气缸直径（cm）
i
S——活塞行程（cm）
4
i ——气缸数
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。