1、汽車發動機構造與維修汽車發動機構造與維修清原職業中專機械組 第第1章章 汽車發動機總論汽車發動機總論清原職業中專機械組學習目標知識目標： 1.能正確描述發動機的基本結構、作用和發動機的常用術語定義； 2.能簡單敘述發動機基本工作原理;清原職業中專機械組 第一節 汽車發動機的類型及工作原理清原職業中專機械組一、汽車發動機類型往復活塞式發動機轉子式發動機1、汽車用發動機分為：清原職業中專機械組2、按完成一個工作循環活塞的往復次數不 同分為：二沖程發動機四沖程發動機清原職業中專機械組3、按氣缸數不同分為：單缸發動機多缸發動機清原職業中專機械組4、按冷卻方式不同分為：風冷發動機水冷發動機清原職業中專機

2、械組直列式發動機V形發動機5、按氣缸排列形式分為：清原職業中專機械組6、按所用燃料不同分為：汽油機柴油機清原職業中專機械組7、按進氣是否增壓分為：非增壓式發動機增壓式發動機清原職業中專機械組二、發動機的基本結構及基本術語1、發動機的能量和運動轉換機構的基本結構及運動特點1）、往復活塞式內燃機的基本結構： 氣缸內裝有活塞，連桿的小頭通過活塞銷與活塞鉸接，其大頭則與曲軸鉸接，構成了發動機能量及運動轉換機構（曲柄連桿機構）的主要部分。2）、曲柄連桿機構的運動特點： 活塞在氣缸內的上、下往復運動可以帶動曲軸轉動；曲軸的轉動也可以帶動活塞往復運動。進氣門吸入新鮮空氣；排氣門排出廢氣。 清原職業中專機械組

3、 發動機的工作過程是周期性地將燃料燃燒的熱能轉變為機械能的過程。 經過進氣、壓縮、作功、排氣，每進行一次稱為一個工作循環。 曲軸旋轉兩周，活塞往復運動四次完成一個工作循環，稱為四沖程發動機。 曲軸旋轉一周，活塞往復運動二次完成一個工作循環，稱為二沖程發動機。2、發動機基本術語清原職業中專機械組1.上止點 活塞離曲軸回轉中心最遠處，一般指活塞上行到最高位置，一般用英文縮寫詞TDC表示。清原職業中專機械組2.下止點 活塞離曲軸回轉中心最近處，一般指活塞下行到最低位置，一般用英文縮寫詞BDC表示。清原職業中專機械組3.活塞沖程（S） 上、下止點間的距離。清原職業中專機械組4.曲柄半徑（R） 與連桿下

4、端（即連桿大頭）相連的曲柄銷中心到曲軸回轉中心的距離（mm）。 顯然，S=2R。曲軸每轉一周，活塞移動兩個行程。R清原職業中專機械組5、氣缸工作容積(Vh) 活塞從上止點到下止點間的空間容積(L)。 Vh =D 2s/4106 式中 D氣缸直徑,mm。6、發動機排量(VL)： 發動機所有氣缸工作容積之和（L）。設發動機的氣缸數為i，則 VL = Vh i清原職業中專機械組8、氣缸總容積(Va) 活塞在下止點時，活塞上方的容積稱為氣缸總容積（L）。它等于氣缸工作容積與燃燒室容積之和，即 Va= Vh +Vc7、燃燒室容積（Vc） 活塞在上止點時，活塞頂部以上的容積。清原職業中專機械組9、壓縮比（

5、） 氣缸總容積與燃燒室容積的比值，即： =Va/Vc=1+Vh/Vc 它表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內的氣體壓力和溫度就越高。一般車用汽油機的壓縮比為710，柴油機的壓縮比為1522。清原職業中專機械組10、工況 發動機在某一時刻的運行狀況。以該時刻發動機輸出的有效功率和曲軸轉速（即發動機轉速）表示。11、負荷率 發動機在某一轉速下發出的有效功率與相同轉速下所能發出的最大有效功率的比值。清原職業中專機械組三、發動機的工作原理1）、進氣行程： 活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運動。進氣門打開，排氣門關閉。活塞上腔容積增大，在真空吸力的作用下，經

6、過濾清的空氣與汽油形成混合氣，經進氣門被吸入氣缸，至活塞運動到下止點時，進氣門關閉，停止進氣，進氣行程結束。1、四沖程汽油機工作原理清原職業中專機械組2）、壓縮行程： 活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動。進、排氣門均關閉，活塞上腔容積不斷減小，混合氣被壓縮，至活塞到達上止點時，壓縮行程結束。氣體壓力和溫度同時升高，混合氣進一步混合，形成可燃混合氣。此時，氣缸內壓力為6001500kPa,溫度600800K ,遠高于汽油的點燃溫度, 很容易點燃。清原職業中專機械組3）、作功行程： 壓縮行程末，火花塞產生電火花,點燃氣缸內的可燃混合氣，并迅速著火燃燒，氣體產生高溫、高壓，推動活塞由上止點向下

7、止點運動，再通過連桿驅動曲軸旋轉向外輸出作功。清原職業中專機械組4）、排氣行程： 在作功行程終了時，排氣門被打開，活塞在曲軸的帶動下由下止點向上止點運動。廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅趕作用下，自排氣門排出氣缸，至活塞運動到上止點時，排氣門關閉，排氣行程結束。清原職業中專機械組 進氣 壓縮 作功 排氣清原職業中專機械組2、四沖程柴油機工作原理1）、進氣行程： 曲軸帶動活塞從上止點向下止點運動，進氣門開啟，排氣門關閉，氣缸內活塞上腔容積逐漸增大，形成真空，在真空吸力作用下，新鮮空氣被吸入氣缸。2）、壓縮行程： 曲軸帶動活塞從下止點向上止點運動，進、排氣門均關閉，氣缸內活塞上腔容積逐漸減小，空氣被

8、壓縮，壓力、溫度升高。清原職業中專機械組3）、作功行程： 壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經噴油器噴入氣缸內的高壓空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣，柴油自行著火燃燒，氣缸內壓力、溫度急劇升高，推動活塞由上止點向下止點運動，帶動曲軸旋轉作功。4）、排氣行程： 在作功終了時，排氣門被打開，曲軸帶動活塞由下止點向上止點運動，廢氣在自身的剩余壓力和活塞的驅趕作用下，自排氣門排出氣缸。清原職業中專機械組 1、清原職業中專機械組 第二節 發動機的總體構造清原職業中專機械組清原職業中專機械組一、曲柄連桿機構二、配氣機構三、冷卻系統四、潤滑系統五、進、排氣系統及排污凈化裝置六、起動系統七、燃油系統八、汽油機

9、點火系統九、進氣增壓裝置十、電控發動機管理系統清原職業中專機械組一、曲柄連桿機構1、組成：主要由氣缸體、氣缸蓋、活塞、 連桿總成、曲軸、飛輪和油底殼等。2、作用：是發動機的能量和運動轉換機構。在作功行程，它把燃氣推動活塞作功的直線運動轉變為曲軸的旋轉運動，向外輸出轉矩；在進氣、壓縮和排氣三個沖程，它把曲軸的旋轉運動轉變成活塞的直線往復運動，以完成作功的準備工作。清原職業中專機械組二、配氣機構1、組成：主要由進氣門、排氣門、搖臂機構、推桿、挺柱、凸輪軸和凸輪軸正時齒輪等。2、作用：是使新鮮空氣適時充入氣缸并及時從氣缸排出廢氣。清原職業中專機械組三、冷卻系統1、組成：主要包括水泵、風扇、節溫器、水

10、套、散熱器等。2、作用：保持發動機正常的工作溫度。清原職業中專機械組四、潤滑系統1、組成：主要由機油泵、集濾器、限壓閥、油道、機油粗濾器、機油細濾器及機油散熱器等。2、作用：潤滑摩擦件，減少摩擦力和機件的磨損，以及冷卻摩擦零件和清洗零件的摩擦表面。清原職業中專機械組五、進、排氣系統及排污凈化裝置1、進氣系統主要由空氣濾清器、進氣導流管和進氣歧管組成，其作用是在進氣沖程將可燃混合氣或潔凈的空氣導入氣缸。2、排氣系統主要由排氣歧管、排氣管、消音器等組成，其作用是在排氣沖程將燃燒完的氣體導出并消減其噪聲。3、排污凈化裝置主要由催化轉換器（氧化、三元）、二次空氣噴射裝置、柴油機微粒過濾器、排氣再循環（

11、EGR)裝置、恒溫進氣裝置、強制式曲軸箱通風裝置和汽油蒸發控制裝置等組成。其作用是減少汽車污染物向大氣中的排放。清原職業中專機械組六、起動系統1、組成：由啟動電動機及齒輪傳動機構。2、作用：使發動機從靜止狀態達到混合氣燃燒作功所需要的轉速。清原職業中專機械組七、燃油系統（一）1、汽油機燃油系統：1）、化油器式汽油機燃油系統： 主要由油箱、汽油泵、燃油濾清器和化油器組成。2）、電噴汽油機燃油系統： 主要由油箱、電動汽油泵、燃油濾清器、燃油壓力調節器和噴油器等組成。3）、汽油機燃油系統的作用： 是向氣缸提供一定濃度的適量混合氣。清原職業中專機械組七、燃油系統（二）1、柴油機燃油系統：1）、柴油機燃

12、油系統： 主要由油箱、燃油濾清器、輸油泵、噴油泵、調速器、噴油提前器和噴油器等組成。2）、柴油機電控共軌燃油噴射系統： 主要由輸油泵、高壓供油泵、油軌、噴油閥以及燃油壓力傳感器和限壓閥等組成。3）、柴油機燃油系統的作用： 是向氣缸內定時定量地噴射霧化良好的柴油。清原職業中專機械組八、汽油機點火系統1、組成：主要由電源、點火線圈、分電器和火 花塞等。2、作用：是適時使火花塞產生電火花，點燃缸內的混合氣。清原職業中專機械組九、進氣增壓裝置1、組成：主要指進氣諧振增壓系統、渦輪增壓器和中冷器等。2、作用：是提高進氣壓力，增加氣缸的充氣量，提高發動機的功率。清原職業中專機械組十、電控發動機管理系統1、

13、組成：主要由電控單元（ECU)和分布在發動機有關部位的各種傳感器以及執行器組成。2、作用：是精確地自動控制發動機的有關運行參數，使發動機在最佳運行狀態下工作。清原職業中專機械組EQ6100-1發動機剖面圖清原職業中專機械組清原職業中專機械組 第三節 發動機的主要性能指標及編號規則清原職業中專機械組一、發動機的主要性能指標 包括動力性指標(有效轉矩、有效功率及升功率)、經濟性指標(有效燃油消耗率) 和環境指標（排氣指標和噪聲水平）。 1、有效轉矩： 發動機曲軸對外輸出的轉矩稱為有效轉矩，用Me表示，單位為Nm。 清原職業中專機械組2、有效功率： 發動機曲軸對外輸出的功率稱為有效功率，用Pe表示，單位為kW。 它等于有效轉矩與角速度的乘積。有效轉矩Me和曲軸轉速n可用測功器和轉速計測定，然后用以下的公式計算出發動機有效功率：清原職業中專機械組3、升功率：（發動機銘牌上） 在標定工況(標定功率、標定轉速)下發動機每升氣缸工作容積所發出的有效功率稱為升功率，用PL表示，單位是kW/L。清原職業中專機械組4、發動機轉速： 發動機曲軸每分鐘的回轉數稱為發動機轉速，用n表示，單位為n/min。 從上式可以看出，在發動機的有效轉矩Me不變時，轉速n越高有效功率Pe越大；反之則小。（發動機的有效功率隨轉速不同而改變。）清原職業中專機械組5、有效燃油消耗率 發動機在l h內持續發出l kW有效