汽车发动机的工作原理(图解)
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。
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
第十五页，共39页。
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。
史上最全汽车原理图解：发动机构造超直观！（下）
史上最全汽车原理图解：发动机构造超直观！（下）●发动机的排量、压缩比活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量；发动机所有气缸排量之和称为发动机排量，通常用升（L）来表示。
如我们平时看到的汽车排量，1.6L、2.0L、2.4L等等。
其实气缸的容积是个圆柱体，不太可能正好是整升数的，如1998mL、2397mL等数字，可以近似标示为2.0L、2.4L。
压缩比，即发动机混合气体被压缩的程度，气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。
为什么要对气缸的混合气体压缩呢？这样可以让混合气体更容易、更快速的完全燃烧，从而提高发动机的性能和效率。
●什么是可变排量？如何改变排量的？通常为了获得大的动力，需要把发动机的排量增大，如8缸、12缸发动机动力就非常强劲。
但付出的代价就是油耗增加。
尤其是在怠速等工况不需要大动力输出时，燃油就白白浪费掉了，而可变排量就可以很好地解决矛盾。
可变排量，顾名思义就是发动机的排量并不是固定的（也就是说参加工作的气缸数量是发生变化的），而是可以根据工况需要而发生改变。
那发动机怎么来实现排量的改变的？简单的说，就是通过控制进气门和油路来开启或关闭某个气缸的工作。
比如一台6缸可变排量发动机，可以根据实际工况需要，实现3缸、4缸、6缸三种工作模式，以降低油耗，提高燃油的经济性。
如大众TSI EA211发动机采用了可变排量（气缸关闭）技术，主要是通过电磁控制器和安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒来实现气门的关闭与开启。
●什么是缸内直喷？有什么优势？我们知道，传统的发动机是在进气歧管中喷油再与空气形成混合气体，最后才进入到气缸内的。
在此过程中，因为喷油嘴里燃烧室还有一定距离，微小的油粒会吸附在管道壁上，而且汽油与空气的混合受进气气流和气门关闭影响较大。
而缸内直喷是直接将燃油喷射在缸内，在气缸内直接与空气混合。
ECU可以根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间，高压的燃油喷射系统可以是使油气的雾化和混合效率更加优异，使符合理论空燃比的混合气体燃烧更加充分，从而降低油耗，提高发动机的动力性能。
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。
因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意：1．内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。
2．同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。
所以，现代汽车不用蒸汽机。
相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键汽车的发动机一般都采用4冲程。
（马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍） /leonhou4冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。
完成这4个过程，发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程活塞，它由一个活塞杆和曲轴相联，过程如下1．活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气2．活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。
3．当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。
4．活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。
注意：内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。
/leonhou三、汽缸数发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的（4缸、6缸、8缸比较常见）。
我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V或水平对置（当然现在还有大众集团的W型，实际上是两个V组成）。
汽车发动机的工作原理图解
活塞
排气门关闭
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
4·排气行程
作用：
进气门关闭
排出膨胀做功后的废气
过程：
排气门开启，进气门仍然
关闭，活塞从下止点向上 止点运动，曲轴转动 180°。排气门开启时， 燃烧后的废气一方面在汽 缸内外压差作用下向缸外 排出，另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气
3·作功行程
作用：
进气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功
过程：
当活塞接近上止点时，由
火花塞点燃可燃混合气， 混合气燃烧释放出大量的 热能，使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高高温高 压的燃气推动活塞从上止 点向下止点运动，并通过 曲柄连杆机构对外输出机 械能。
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时：温度 1800~2200K压力
喷油泵
5~10 MPa
二·二冲程汽油机的工作原理
火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程： 活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞
继续上时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接 近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动 ，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时， 排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的 混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。
排气门打开
活塞
残余废气
史上最全的发动机内部构造图解（彩图）
史上最全的发动机内部构造图解（彩图）下面是小编从其他地方转载过来的史上最全的发动机内部构造图解彩图分享给大家，这些发动机构造图解非常清晰而且是彩色版的非常的少见哦，对于想了解发动机内部构造的朋友，赶紧收藏起来吧。
发动机机体组构造图解现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。
机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。
气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。
机体组部件气缸盖构造图解气缸盖用来封闭气缸并构成燃烧室。
气缸盖铸有水套、进水孔、出水孔、火花塞孔、螺栓孔、燃烧室等。
气缸盖气缸体构造图解气缸体是发动机的主体，它将各个气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。
气缸体气缸垫构造图解气缸垫位于气缸盖与气缸体之间，其功用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙，保证结合面处有良好的密封性，进而保证燃烧室的密封，防止气缸漏气和水套漏水。
气缸垫活塞连杆组件构造图解活塞连杆组是发动机的传动件，它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力。
活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成。
活塞连杆组件活塞构造图解活塞的主要功用是承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转，此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
活塞是发动机中工作条件最严酷的零件，作用在活塞上的有气体力和往复惯性力。
活塞连杆构造图解连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件。
连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
连杆小头与活塞销连接，同活塞一起做往复运动；连杆大头与曲柄销连接，同曲轴一起做旋转运动，因此在发动机工作时连杆在做复杂的平面运动。
连杆曲轴飞轮组构造图解曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴。
曲轴飞轮组的作用是把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，为汽车的行驶和其他需要动力的机构输出扭矩；同时还储存能量，用以克服非做功行程的阻力，使发动机运转平稳。
汽车构造及原理
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是否采用增压分类
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1.2发动机常用术语
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上止点:（TDC）top dead center
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下止点:（BDC）bottom dead center
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四冲程柴油机
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进气过程
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压缩过程
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做功冲程
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排气冲程
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燃烧室容积: bustion chamber volume
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气缸总容积 : cylinder volume
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压缩比: ratio of pression
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1.3四冲程汽油机的工作原理
工作循环：发动机将热能转化为机械 能,必经过进气、压缩、作功、排气四 个过程，每完成一次这样的过程称一 个工作循环。
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
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排气 门 关闭
进气行程
活 塞
温度370~440 K, 压力
汽车发动机怠速控制系统的组成与工作原理-图文详解
• 起动初始位置的设定
起动后控制
• 暖机控制
怠速稳定控制
怠速预测控制
电气负载增多时的怠速控制
学习控制
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
检测方法
控制策略
4、怠速工况的识别
• 在怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位置信号 和车速信号确认怠速工况，只有在节气门全关、 车速为零时，才进行怠速控制。
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
5、 怠速控制执行元件的类型和工作原理、 检测方法
以旁通式怠速控制系统为例，该种怠速控制系统 目前主要有两种基本类型：
• ⑴步进电机型（step motor type ） • ⑵旋转电磁阀型( rotary solenoid type )
安装位置、类型
工作原理
检测方法
控制策略
安装位置、类型
工作原理
检测方法
故障诊断
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
6、步进电机型怠速控制阀的控制策略 (1)起动初始位置的设定 (2)起动后控制 (3)暖机控制 (4)怠速稳定控制 (5)怠速预测控制 (6)电气负载增多时的怠速控制 (7)学习控制
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
1、怠速控制系统的功能
• 怠速控制的功用：一是实现发动机起动后的快速暖机过程； 二是自动维持发动机怠速稳定运转，即在保证发动机排放 要求且运转稳定的前提下，尽量使发动机的怠速转速保持 最低，以降低怠速时的燃油消耗量。
汽车发动机运动过程及工作原理
汽车发动机运动过程及工作原理
汽车发动机是汽车的心脏，其运动过程及工作原理十分重要。
发动机的运动过程分为四个行程，即进气、压缩、燃烧和排气。
在进气行程中，空气和燃油混合物进入气缸，压缩行程中，汽缸内的混合物被压缩，燃烧行程中，混合物被点燃，产生爆炸，推动活塞向下运动，最后在排气行程中将废气排出气缸外。
发动机的工作原理是利用燃料的化学能转化为机械能，从而推动车辆行驶。
发动机的基本组成部分包括气缸体、活塞、连杆、曲轴、气门、气门座、气门弹簧等。
发动机的工作过程可以通过热力循环来描述，即奥托循环和迪波尔循环。
在奥托循环中，混合物在压缩行程中被点燃，产生高温高压气体，推动活塞向下，完成一次工作循环；在迪波尔循环中，混合物在压缩行程中被点燃，但是气缸内有额外的空气供应，使得气体膨胀时温度不会过高，从而提高了热效率。
发动机的性能表现可以通过一些指标来评估，如最大功率、最大扭矩、转速等。
此外，发动机的燃油消耗和排放也是重要的指标，为了降低其对环境的影响，目前研发的发动机多采用高效、低排放的技术。
- 1 -。
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、变速箱基本工作原理(图文版)
汽车发动机、变速箱基本工作原理(图文版)标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII发动机基本工作原理一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。
因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意：1．内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。
2．同样也有外燃机。
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。
燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。
内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。
所以，现代汽车不用蒸汽机。
相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。
这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键汽车的发动机一般都采用4冲程。
（马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍）4冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。
完成这4个过程，发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程活塞，它由一个活塞杆和曲轴相联，过程如下1．活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气2．活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。
3．当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。
4．活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。
注意：内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。
三、汽缸数发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的（4缸、6缸、8缸比较常见）。
我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V或水平对置（当然现在还有大众集团的W型，实际上是两个V组成）。
不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点，配备在相应的汽车上。
汽车发动机构造原理图解
汽车发动机构造原理图解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。
（2) 配气机构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。
（3) 燃料供给系统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。
（4) 润滑系统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。
（5) 冷却系统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。
（6) 点火系统在汽油机中，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。
汽车发动机是怎么工作的？
汽车发动机是怎么工作的？汽车发动机作为机动优化、能源转换的核心设备，撑起了汽车行业发展的大半边天。
目前用于轿车的发动机多为汽油和柴油发动机。
那么，这些发动机是怎么工作的呢？一、汽油发动机工作原理汽油发动机是使用汽油为燃料，利用声速燃烧引起爆震，使活塞上下移动得到动力的机械设备，原理如下：1. 汽油点火使用电火花器向汽缸中的气体末端发射高压的电，使气体放电，达到助燃的效果，形成稳定的点火。
2. 燃烧爆震气体放火后，中心点上的气体浓度极高，在极短时间内升温激增，形成温度急剧上升和压力急剧降低的作用，这种动力所产生的爆压，击穿活塞，产生振动动能，将内能转化为机械能。
3. 机械能的转换击穿活塞，活塞上升后产生轴向力及径向力，再经过连接轴介绍这种能到转动部件。
4. 排出废气在排气过程中，废气释出的热量大部分传至汽缸套以及活塞等部件，部分废气都会从行程的末端排出，形成连续循环。
二、柴油发动机工作原理柴油发动机这种燃料既可以使气体在正常条件下不点火而自燃，又可使气体在高压高温条件下瞬间着火，并能够把热量照装在机体内，充分利用排出的有害气体，其工作原理如下：1. 柴油点火柴油不能在正常压力温度下自燃，因此需要借助电火花器，柴油发动机的点火器需要将柴油喷料在高压高温的气体中以助燃。
2. 空气涡轮增压柴油发动机空气充满汽缸，排量的增加会提高空气的压力，这是使柴油发动机比汽油发动机输出功率更大的关键。
3. 爆震在喷入了压力和温度足够高的柴油后，通过点火，形成稳定燃烧，并且形成充分平均的爆震，助力活塞上升运动。
4. 排放废气爆震完成后，活塞下降使汽缸中的空气压力降低，排出的废气经过排气管道排至外部，完成一次循环。
三、汽油与柴油发动机的对比1. 作用机理汽油发动机采用外燃点火，利用电火花点火，形成爆震来输出动力，而柴油发动机是直接将柴油喷入汽缸内，利用自燃爆震输出动力。
2.流速汽油发动机燃烧温度低，流速快，缸内形成的爆炸大，但是柴油发动机可以调节较高的压力，形成更强的爆震，从而提高燃烧的温度和效率。
《汽车构造(上册)(第3版)》教学课件 第1章汽车发动机工作原理及总体构造
第一节 概述 二、发动机基本结构
• 四冲程汽油机
• 结构图
1—油底壳 2—润滑油 3—曲轴 4—连杆 5—曲轴正时齿轮 6—同步 带 7—气缸套 8—排气三元催化转 化器9—氧传感器 10—活塞 11—凸 轮轴正时齿轮 12—凸轮轴 13—摇 臂 14—排气门 15—火花塞 16— 电控喷油器17—燃油滤清器 18—电 动燃油泵 19—燃油箱 20—点火线 圈组件 21—燃油压力调节器 22— 节气门 23—空气滤清器 24—空气流量计 25—电控单元(ECU) 26—点火开关 27—蓄电池 28—起 动机 29—飞轮 30—发动机转速传 感器31—冷却液 32—爆燃传感器 33—冷却液温度传感器 34—进气门 35—进气管 36—进气温度传感器 37—节气门位置传感器
附录B
车辆识别代号（GB 16735－2004） ✓ 车辆识别代号：汽车的身份证号（车架号）
✓ 根据国家车辆管理标准确定，包含了车辆的生产厂 家、年代、车型、车身型式及代码、发动机代码及 组装地点等信息。
第二节 发动机工作原理 1、四冲程汽油机的工作原理
➢ （1）进气冲程 ➢ （2）压缩冲程 ➢ （3）做功冲程 ➢ （4）排气冲程
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第二节 发动机工作原理 1、四冲程汽油机的工作原理
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第二节 发动机工作原理 2、四冲程柴油机的工作原理
• 四冲程 • 柴油机 • 结构图
第二节 发动机工作原理
第一章 发动机工作原理和总体构造
第一节 概述 第二节 发动机工作原理 第三节 发动机总体构造
第一章 发动机工作原理和总体构造
学习目标： ➢ 1.理解发动机工作过程的基本概念。 ➢ 2.掌握四冲程汽油机和四冲程柴油机的基本结构
与工作原理。 ➢ 3.掌握发动机的总体组成和功用。 ➢ 4.学会使用汽车常用拆装工具。
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润滑系：减少相对运动部件的摩擦阻力，减轻磨损。
起动系：用外力转动发动机曲轴以达到燃烧做功所需的条件。
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动 机实现工作循环，完 成能量转换的主要部 件。他是由机体组、 活塞连杆组合曲轴飞 轮组的组成。在做功 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 旋转运动转换成活塞 的直线运动。
五大系统
燃油供给系统
燃油供给系统的功能是根据发动 机的要求，配置出一定数量和浓 度的可燃混合气，均匀的分配到 各个气缸中，并汇集各个气缸燃 烧后的废气，从消声器中排出。
润滑系统
润滑系统的功能是向作相向运动 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 件表面进行清洁和冷却。润滑系 统由润滑油道、机油泵、机油滤 清器和一些阀门的组成。
3·作功行程
作用： 进气门关闭 燃烧高温高压气体膨胀做 功 过程： 当活塞接近上止点时，由 火花塞点燃可燃混合气， 混合气燃烧释放出大量的 热能，使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高高温高 压的燃气推动活塞从上止 点向下止点运动，并通过 曲柄连杆机构对外输出机 械能。 瞬时最高：温度 1927-2527， 压力 3~5MPa 排气门关闭
高压线、火花塞等。
五大系统
启动系统
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，是活塞作 往复运动，同时使气缸内的可燃混合气做功，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，称为发动机的启动。完成启动过程所需的装置，称为发 动机的起动系统。
•发动机经过进气、压缩、作功、排气四个冲程完成一个工作 循环。一个接一个的工作循环，维持了发动机的连续运转。 通过汽车底盘传出动力，驱动汽车行驶。 •在一个工作循环过程中，活塞在上下止点之间往复运动四个 冲程，曲轴转两周（720度），每个冲程曲轴180度。 •四个冲程中只有作功冲程产生动力，其他三个冲程是做功冲 程的准备冲程。 •在整个循环过程中，进排气门各打开一次。进气和做功冲程 活塞都是由上止点到下止点。压缩和排气冲程活塞都是由下 止点移动到上止点。
配气机构
配气机构由气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、凸轮轴传动机构等，功能是根据发动机的 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。
发动机的缸体：
扭减器：
•位于曲轴的前端 •用于缓冲曲轴的振动 •通常是与挠性板或者飞轮一起工作来平衡发动机的转 动
挠性板和飞轮：
•是一块平面的圆盘，当曲轴转动时它就一起旋转
•转动的圆盘的重量可以使曲轴的运动变得更加平稳
•自动变速器使用挠性板
•手动变速器使用飞轮
气门的构造及作用
工作条件 气门的工作条件非常恶劣。首先，气门直接与高温燃气接触，受热严重，而散 热困难，因此气门温度很高。其次，气门承受气体力和气门弹簧力的作用，以 及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。第三，气门在润滑条 件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内作高速往复运动。此外，气 门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体接触而受到腐蚀。 气门的材料
燃烧过程
燃烧过程
混合气稀：燃油太少 多余的氧气就会在燃烧后存留下来 发动机的运行温度就会很高 混合气浓：燃油太多 多余的燃油就会在燃烧后存留下来 就会造成 1点燃排气系统 2产生噪声 3损坏三元催化器 理想的空燃比:14.7 分空气对一份燃油 发动机产生最大的功率输出
基本术语
上止点 下止点 活塞行程(S) 曲柄半径(R) 气缸工作容积(V h ) 发动机排量(VL) 燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va )
进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢等。排气门 则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。
每缸气门数 一般发动机每个气缸有两个气门，即一个进气门和一个排气门。进气门头部直 径比排气门大15％～30％，目的是增大进气门通过断面面积，减小进气阻力， 增加进气量。凡是进气门和排气门数量相同时，进气门头部直径总比排气门大。 现代高性能汽车发动机普遍采用每缸三、四、五个气门，其中尤以四气门发动 机为数最多。
•内部有许多发动机的工作 零件
•不同的发动机设计方案有 不同的发动机缸体结构
•一般的结构变化（缸体的 结构形式）有：直列式发 动机 V形发动机 W形发 动机
活塞：
•在气缸内上下运动 •必须能够承受燃烧过程产 生的作用和温度
•活塞环：1提供了在活塞 外侧面与气缸之间的密封 2吧空气/燃油混合气体与 曲轴箱中的润滑油分隔开
活 塞
4· 排气行程
进气门关闭 作用： 排出膨胀做功后的废气 过程： 排气门开启，进气门仍然 关闭，活塞从下止点向上 止点运动，曲轴转动 180°。排气门开启时， 燃烧后的废气一方面在汽 缸内外压差作用下向缸外 排出，另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气 残余废气 排气门打开
活 塞
温度627-827 压力 105~125 kPa
•连杆组件吧活塞与曲轴链 接起来
轴承
•位于连杆、曲轴主轴颈和 凸轮轴的轴颈处
注意：轴颈是精密加工过的表 面，轴承室套在其上的。
曲轴：
•连杆是连接在曲轴的轴颈上 轴颈是偏置的，允许活塞在气缸中上下运动 •连接到活塞和挠性板或者是飞轮上 •活塞上下运动带动曲轴转动 •转动挠性板或者飞轮，取决于车辆上装备的是手动变速器还是自动变速 器
五大系统
冷却系统
冷却系统的功能是将受热零件吸收 的部分热量及时散发出去，保证发 动机在适宜的温度状态下工作。水 冷发动机的冷却系统通常由冷却水 套、水泵、风扇、水箱、节温器等 组成
点火系统
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缸盖上装有火花 塞，火花塞头部伸入燃烧室内。点火系统的功能是定时在火花塞电极间产生电 火花，点燃气缸内的可燃混合气。点火系统通常由蓄电池、发电机、点火线圈 、
发动机的基本构造及原理
鸿发别克售后 2014.06.04 LV-NING
发动机的总体构造
两大机构
曲柄连杆机构：进行热功转换。
配气机构：控制进、排气门的开启时刻及延续时间。
五大系统：
燃料供给系：向气缸供给汽油与空气混合的混合气。 点火系：在压缩行程接近上止点时，点火系即在火花塞电极间产生电火花 以点燃混合气。 冷却系：降低气缸及高温部件的高温，是发动机保持正常的工作温度。
活 塞
2· 压缩行程
进气门关闭 作用： 压缩混合气，为燃烧创造 条件 过程： 压缩冲程时，进、排气门 同时关闭。活塞从下止点 向上止点运动，曲轴转动 180°。活塞上移时，工 作容积逐渐缩小，缸内混 合气受压缩后压力和温度 不断升高。
排气门关闭
温度327-427 压力600~1500 kPa
活 塞
多缸发动机各缸工作容积的总和，称为发动机排量（VL）。
一·四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
1·进气行程
作用： 温度40-107 吸入混合气 压力75~90 kPa 过程： 活塞在曲轴的带动下由上 止点移至下止点。此时进 气门开启，排气门关闭， 曲轴转动180°。在活塞移 动过程中，汽缸容积逐渐 增大，汽缸内气体压力降 低，汽缸内形成一定的真 空度，空气和汽油的混合 气通过进气门被吸入汽缸， 并在汽缸内进一步混合形 进气门开启 成可燃混合气 。 排气门关闭