发动机基础知识

这次的培训主要是按照以下的流程来讲解：发动机的历史

发动机的分类

发动机的构造和原理

发动机的装配

发动机电气知识讲解

发动机的维修和保养

一、柴油机的历史

18世纪后半期，欧洲各国在迎来巨大转折期的产业革命时，诞生了世界首辆汽车。第1辆汽车是蒸气汽车。但是，对于持续扩大的产业，蒸气机已无法适应，渐渐地在汽车和汽油发动车等的发动机内部，在燃烧后产生动力，再转移到为内燃机。其中便诞生了具有良好热効率的柴油发动机。

说到柴油发动机，不得不提到『鲁道夫·迪赛尔』，这是个重要的人物。他是柴油发动机的发明者，并确立了基本原理，被称为柴油机之父。柴油发动机就是用他的名字命名的

传统柴油发动机的特点：热效率和经济性较好

柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃燃点，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此，柴油发动机无需点火系。同时，柴油机的供油系统也相对简单，因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。

由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机，同时在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转速低，适合于载货汽车的使用。

但柴油机由于工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度

和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；另外，柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。

由于上述特点，以前柴油发动机一般用于大、中型载重货车上。

高速柴油发动机的新发展：排放已经达到欧洲III号的标准

传统上，柴油发动机由于比较笨重，升功率指标不如汽油机(转速较低)，噪声、振动较高，炭烟与颗粒(PM)排放比较严重，所以一直以来很少受到轿车的青睐。但随着近年来柴油机技术的进步，特别是小型高速柴油发动机的新发展，一批先进的技术，例如电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术得以在小型柴油发动机上应用，使原来柴油发动机存在的缺点得到了较好的解决，而柴油机在节能与CO2排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的，因此，排放已经达到欧洲III号标准的柴油机，成为“绿色发动机”，目前国三型号的柴油机已经开始在我国全面推广。

二、发动机的分类

汽车的动力源是发动机，发动机是将某一种形式的能量转变为机械能的机器。

在发动机内每一次将热能转化为机械能，都必须经过吸入空气，压缩和输入燃料，使之着火，燃烧而膨胀作功，然后将生成的废气排出这样一系列连续过程，这过程被称发动机的一个工作循环。

转子活塞发动机：1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%，质量轻、体积小、转速高、功率大。马自达公司买下了转子发动机的样机，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。

往复活塞式发动机：

按行程分类：对于往复活塞式发动机，按每一工作循环所需活塞行程来分类，凡活塞往复四个单程完成一个工作循环的称为四行程(或称四冲程)发动机；活塞往复两个单程即完成一个工作循环的称为二行程(又称二冲程)发动机。

按冷却方式的不同：发动机可分为水冷式和风冷式。

按进气有无增压：发动机的气缸进气压力一般略低于周围大气压力，也有利用专门装置(增压器)使进气压力增高到周围大气压力以上。前者称为非增压发动机，或称自吸式发动机，后者称为增压发动

机。将增压器出口的增压空气加以冷却，一方面可提高柴油机充气效率,从而提高柴油机的功率，另一方面也降低了柴油机压缩始点的温度和整个循环的平均温度，从而降低柴油机的热负荷和排气温度，组织增压空气冷却，一般均利用中冷器，再用冷却水或大气进行间接冷却，这样的发动机称为增压中冷发动机。温度控制在55℃左右，马力可以提高20——50匹。（1KW=1.36匹马力）

按排放分类：

柴油发动机的排放物质是什么？

包括：CO2CO HC

PM(粒子物质)・黒烟排放废气限制对象

PM是从柴油发动机中排放出来的颗粒状物质的总称。主要是黒烟，称为SOF的燃烧后剩下的燃料和润滑油成分、轻油燃料中的硫黄成分燃烧后生成的成分所构成的。包括颗粒细小的SPM。所以燃烧的温度越高，燃烧的越充分，颗粒化合物就越少。

NOx排放气体的限制対象

NO、NO2、N2O、N2O2等各种化合物的总称。在高温下氮分子和氧分子结合后产生的。不只是汽车，香烟和火炉等也会产生。燃烧温度越高越容易产生NOx，因此发动机的设计中必须考虑适当降低燃烧温度。

按照颗粒物和NO化合物的排放，在国际上将发动机分为欧0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等

还有按缸数分类；2、4、6、8、12等

按气缸分布分类；

三、发动机的构造和原理

四行程发动机的总体构造

发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器，现代汽车发动机的结构型式很多。即使是同一类型的发动机，其具体构造也是各种各样。但通常四行程的柴油机都由以下一个组，二个机构和四个系统组成。下面以WD615系列柴油机为例，介绍四行程柴油机的一般构造。1.）曲柄连杆机构：

机体组：包括气缸盖、气缸体及机油盘(或称油底壳)。

WD615柴油机气缸体分铸成上、下两部分，上部称为气缸体，下部称为曲轴箱。

1，平分式，曲轴中心线与机体下平面在一条线上.

2,龙门式,曲轴轴线高于机体下平面.

3,遂道式,曲轴主轴承座是整体的,曲轴从机体后装入

WD615机为隧道式，其结构刚度比龙门式的更高，机体分上下两部分，在曲轴中心线分开，下机体是一个整体轴承盖，也称为框架结构，刚性好，有利于曲轴和轴承工作，降低机体振动和噪声。整个机体有利于整机的可靠性和使用寿命，机体上有7道主轴承盖，宽度全部相同。机体的作用是作为发动机各机构，各系统的装配基体，而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份。气缸盖和气缸