發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造學(xué)習(xí)內(nèi)容：發(fā)動(dòng)機(jī)的定義發(fā)動(dòng)機(jī)的分類發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)的定義汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理柴油發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理二沖程汽油機(jī)基本工作原理國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)規(guī)則發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造汽油機(jī)與柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)比較發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性曲線教學(xué)目的掌握發(fā)動(dòng)機(jī)作用和常用術(shù)語(yǔ)定義掌握四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理掌握發(fā)動(dòng)機(jī)總體構(gòu)造熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)。了解二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理、國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)規(guī)則一、發(fā)動(dòng)機(jī)的定義

發(fā)動(dòng)機(jī)是將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器。汽車上使用的發(fā)動(dòng)機(jī)大多為內(nèi)燃機(jī)，其作用是將液體或氣體燃燒的化學(xué)能通過(guò)燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過(guò)燃?xì)馀蛎涋D(zhuǎn)化為機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力。1.

按使用燃料分：汽油機(jī)、柴油機(jī)等。二、發(fā)動(dòng)機(jī)的分類

三、按照冷卻方式分類按發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式的不同，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)還可分為水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。二、按照行程分類按發(fā)動(dòng)機(jī)工作行程的不同，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為四行程發(fā)動(dòng)機(jī)與二行程發(fā)動(dòng)機(jī)。四、按照氣缸數(shù)目分類按發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體氣缸數(shù)目的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為單缸、雙缸及多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖所示，分別列舉了直列四缸、五缸、六缸、V形八缸以及W型十二缸等多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。五、按照氣缸排列方式分類按發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的布置方式，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有如圖所示的五種常見型式，分別是直列、斜置、對(duì)置、V形和W型。六、按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式分類自然吸氣（非增壓）式發(fā)動(dòng)機(jī)如圖1-12和強(qiáng)制進(jìn)氣（增壓式）發(fā)動(dòng)機(jī)如圖1-13。汽油機(jī)常采用自然吸氣式；柴油機(jī)為了提高功率有采用增壓式的。0七、按照活塞的工作方式分類按活塞工作方式的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)可分為往復(fù)活塞式與轉(zhuǎn)子活塞式。八、按照供油方式分類

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)按供油方式不同，還可分為化油器式與電噴式。三基本術(shù)語(yǔ)上止點(diǎn)下止點(diǎn)活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)發(fā)動(dòng)機(jī)排量(VL)燃燒室容積(Vc)氣缸總?cè)莘e(Va)壓縮比（ε）工作循環(huán)VL=Vh×Iε=Va/

VcVh=πD2·S×10-6/4（L）D——?dú)飧字睆絤mS——活塞行程mm工作容積=發(fā)動(dòng)機(jī)排量壓縮比定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比。用ε表示。ε=Va/Vc壓縮比過(guò)大的不良后果現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比一般為6～9(轎車有的達(dá)9～11)。上海桑塔納轎車汽油機(jī)壓縮比為8.2。ε越大，循環(huán)熱效率越高汽油機(jī)ε=6~10柴油機(jī)ε=15～22四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)：曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)。每個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程組成。四沖程原理動(dòng)畫演示四、四沖程汽油機(jī)工作原理圖3-14四行程汽油機(jī)工作過(guò)程進(jìn)氣行程進(jìn)氣門開啟排氣門關(guān)閉溫度370~440K，壓力75~90kPaPVra示功圖上止點(diǎn)下止點(diǎn)大氣壓力線示功圖活塞壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉PVra示功圖c上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度600~800K壓力600~1500kPa大氣壓力線活塞示功圖作功行程進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門關(guān)閉活塞PVra大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)瞬時(shí)最高溫度2200~2800K，壓力3~5MPa作功終了溫度1500~1700K壓力300~500kPa

示功圖

排氣行程排氣門打開活塞PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點(diǎn)下止點(diǎn)溫度900~1200K壓力105~125kPa進(jìn)氣門關(guān)閉殘余廢氣五、

四沖程柴油機(jī)工作原理a.

進(jìn)氣沖程－進(jìn)入氣缸的是純空氣；b.壓縮沖程－壓縮比大，壓縮終了的壓力、溫度高；c.

作功沖程－壓縮沖程末，高壓柴油呈霧狀噴入氣缸內(nèi)，自行燃燒作功，最高壓力5-10Mpa；d.排氣沖程－與汽油機(jī)基本相同。壓力0.105-0.125Mpa，溫度800-1000K。圖3-16四行程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程捷達(dá)1.9LSDI47KW電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

有利條件：第三代柴油機(jī)共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進(jìn)油口，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內(nèi)，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應(yīng)時(shí)刻噴油。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)（如圖1-47所示）。它采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制壓縮和排放，與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)迥然不同。這種發(fā)動(dòng)機(jī)由德國(guó)人菲加士·汪克爾發(fā)明，在總結(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上，解決了一些關(guān)鍵技術(shù)問題，研制成功第一臺(tái)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是：三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時(shí)，三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3∶2。上述運(yùn)動(dòng)關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形。三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)立空間，三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣，三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次。由于以上運(yùn)動(dòng)關(guān)系，輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍，這與往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸1∶1的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同。五、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)當(dāng)中有什么相同之處？思考相同點(diǎn)

每個(gè)循環(huán)也由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程組成。

1.工作循環(huán)基本內(nèi)容相似，主要機(jī)件的運(yùn)動(dòng)相同，結(jié)構(gòu)基本相同。進(jìn)氣沖程進(jìn)氣門開，排氣沖程排氣門開，其余兩個(gè)沖程進(jìn)、排氣門均關(guān)。

2.每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周，每一沖程曲軸轉(zhuǎn)半周。3.四個(gè)沖程中，只有作功沖程產(chǎn)生動(dòng)力，其余三個(gè)沖程消耗能量。

4.必須用外力起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的第一循環(huán)時(shí),必須有外力使曲軸完成進(jìn)氣、壓縮行程，著火后完成作功行程。

四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)當(dāng)中有什么不同呢？思考由于柴油的性質(zhì)與汽油不同，存在不同點(diǎn)：

六、二沖程汽油機(jī)工作原理

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)也包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過(guò)程，但它是在曲軸轉(zhuǎn)一圈，活塞往復(fù)兩個(gè)沖程內(nèi)完成的。

排氣孔壓縮混合氣點(diǎn)火燃燒排氣進(jìn)氣進(jìn)氣孔

第一沖程－活塞上方進(jìn)行換氣、壓縮，活塞下方進(jìn)氣當(dāng)關(guān)閉換氣孔和排氣孔時(shí)，混合氣開始?jí)嚎s，直至上止點(diǎn)?；钊^續(xù)上行，進(jìn)氣孔打開，混合氣被吸入曲軸箱內(nèi)。

第二沖程－活塞上方進(jìn)行作功、換氣，下方預(yù)壓縮點(diǎn)燃混合氣后，活塞下行，至開閉進(jìn)氣孔，壓縮曲軸箱內(nèi)的混合氣。繼續(xù)下行，排氣空打開，廢氣排出。換氣孔打開，混合氣進(jìn)入并掃氣，直至換氣孔和排氣孔關(guān)閉。二沖程原理動(dòng)畫演示圖3-15二行程汽油機(jī)工作過(guò)程思考二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比，有何不同點(diǎn)？一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸只需轉(zhuǎn)一圈，活塞只需上下往復(fù)二個(gè)行程。當(dāng)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相等時(shí)，其做功次數(shù)比四沖程多一倍。理論上它的功率應(yīng)等于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的二倍。但由于它的進(jìn)排氣過(guò)程幾乎是完全重疊進(jìn)行的，所以混合氣損失嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)性差。七.國(guó)產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)編制規(guī)則發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、出廠編號(hào)打印在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體側(cè)平面上。內(nèi)燃機(jī)型號(hào)的排列順序及符號(hào)所代表的意義型號(hào)編制舉例

(1)汽油機(jī)1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型4100Q：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產(chǎn)品CA6102：表示六缸，四行程，缸徑102mm，水冷通用型，CA表示系列符號(hào)8V100：表示八缸，四行程、缸徑100mm，V型，水冷通用型TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號(hào)CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號(hào)(2)柴油機(jī)

195：表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型165F：表示單缸，四行程，缸徑65mm，風(fēng)冷通用型495Q：表示四缸，四行程，缸徑95mm，水冷車用6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X4105：表示四缸，四行程，缸徑105mm，水冷通用型，X表示系列代號(hào)

－－八、發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

兩大機(jī)構(gòu)：曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)。五大系統(tǒng)：冷卻系、潤(rùn)滑系、燃料供給系、點(diǎn)火系、起動(dòng)系。注意：1）現(xiàn)代汽車有了電控系統(tǒng)2）點(diǎn)火系是汽油機(jī)所特有的基本結(jié)構(gòu)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖多缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)

作用：將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過(guò)連桿將活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。組成：由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成。機(jī)體組：作為各系統(tǒng)的裝配基體或組成部分。曲軸飛輪組和活塞連桿組作用：使可燃混合氣及時(shí)充入氣缸并及時(shí)從氣缸中排出廢氣。

組成：它由進(jìn)氣門、排氣門、挺桿、推桿、搖臂、凸輪軸、正時(shí)齒輪等組成。2.配氣機(jī)構(gòu)3.冷卻系

作用：把受熱零件的熱量散到大氣中去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。組成：它由水泵、散熱器、風(fēng)扇、分水管、水套等組成。

作用：

潤(rùn)滑、冷卻、清洗、密封等。組成：由機(jī)油泵、濾清器、限壓閥、油道等組成。4.潤(rùn)滑系5.燃料供給系

作用：按需要向氣缸內(nèi)供應(yīng)已配制好的可燃混合氣，燃燒后排出廢氣。

(1).汽油機(jī)1)化油器式2)電子控制噴射方式1)化油器式燃料供給系：

由燃油箱、汽油泵、化油器、進(jìn)、排氣管、濾清器等組成。組成：由燃油箱、電動(dòng)汽油泵、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器、進(jìn)、排氣管、濾清器等組成。2)電子控制燃料供給系：(2).柴油機(jī)燃料供給系（傳統(tǒng)式）作用：向氣缸內(nèi)供應(yīng)純空氣并在規(guī)定時(shí)刻向氣缸內(nèi)噴入柴油，燃燒后排出廢氣。組成：由燃油箱、噴油泵、噴油器、進(jìn)、排氣管、濾清器等組成。電控燃油噴射系統(tǒng)第三代柴油機(jī)電控系統(tǒng)中最典型的是電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)。在電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)中，各缸噴油器共用一個(gè)高壓油軌（即高壓油管）。對(duì)噴油量的控制采用時(shí)間－壓力控制或壓力控制，用的最多的是時(shí)間－壓力控制方式。共軌（Common-rail）噴油器燃油壓力傳感器高壓供油泵高速電磁閥6.電子點(diǎn)火系

1.作用：按規(guī)定時(shí)刻及時(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。

2.組成：由蓄電池、分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞等組成。在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。7.起動(dòng)系

1.

作用：使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。2.組成：由起動(dòng)機(jī)及附屬裝置組成。

八、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性曲線

1、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)是用來(lái)衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有：動(dòng)力性能指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)和排放性能指標(biāo)。

1)、動(dòng)力性指標(biāo):有效轉(zhuǎn)矩Me:發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，用Me表示。有效功率Pe：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的功率，用Pe表示。

2).有效經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)有效耗油率ge:

它是發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出一千瓦的有效功率，在一小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油克數(shù)。

3)排放性能指標(biāo)排放性能指標(biāo)包括排放煙度、有害氣體排放量(CO，HC，NOx)、噪聲等。2.發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線（汽油機(jī)）

扭矩代表著發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的大小，它決定了汽車的加速及爬坡性能。功率代表著發(fā)動(dòng)機(jī)維持動(dòng)力性能而且使汽車越跑越快的能力，它決定了汽車的最高車速。小結(jié)1.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的作用是將燃料燃燒的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力，通