第一章：汽車發(fā)動機的工作原理及總體構(gòu)造

1、汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型1.1.按活塞運動方式的不同，活塞式內(nèi)燃機可按活塞運動方式的不同，活塞式內(nèi)燃機可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩種。 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型轉(zhuǎn)子發(fā)動機的優(yōu)缺點轉(zhuǎn)子發(fā)動機的優(yōu)缺點: :1 1、體積小重量輕、體積小重量輕2 2，精簡結(jié)構(gòu)，精簡結(jié)構(gòu) 3 3、均勻的扭矩特性、均勻的扭矩特性 4 4、運行更安靜，噪音更小、運行更安靜，噪音更小5 5、可靠性和耐久性、可靠性和耐久性1 1、工藝和成本要求高、工藝和成本要求高 2 2、轉(zhuǎn)子發(fā)動機的耗油量比較大、轉(zhuǎn)子發(fā)動機的耗油量比較大 3 3、功率輸出軸位置比較

2、高，令整車布置安排不便。、功率輸出軸位置比較高，令整車布置安排不便。 4 4、國內(nèi)沒有維修此類發(fā)動機的廠家、國內(nèi)沒有維修此類發(fā)動機的廠家 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造2.2.根據(jù)所用燃料種類，活塞式內(nèi)燃機主要分根據(jù)所用燃料種類，活塞式內(nèi)燃機主要分為汽油機、柴油機和氣體燃料發(fā)動機三類。為汽油機、柴油機和氣體燃料發(fā)動機三類。 發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型汽油發(fā)動機的優(yōu)點：汽油發(fā)動機的優(yōu)點： 體積小、噪聲低、轉(zhuǎn)速高、速度快等。體積小、噪聲低、轉(zhuǎn)速高、速度快等。 汽油發(fā)動機的缺點：汽油發(fā)動機的缺點： 動力小、扭力小、排放高、易出故障等。動力小、扭力小、排放高、易出故

3、障等。 柴油發(fā)動機的優(yōu)點：柴油發(fā)動機的優(yōu)點： 動力強、扭力大、排放低、故障率低等。動力強、扭力大、排放低、故障率低等。 柴油發(fā)動機的缺點：柴油發(fā)動機的缺點： 體積大、噪聲大、轉(zhuǎn)速低、速度慢等。體積大、噪聲大、轉(zhuǎn)速低、速度慢等。 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造3.3.按冷卻方式的不同，活塞式內(nèi)燃機分為水按冷卻方式的不同，活塞式內(nèi)燃機分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。冷式和風(fēng)冷式兩種。 發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造 4 4、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機還按其在一個工作循、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機還按其在一個工作循環(huán)期間活塞往復(fù)運動的行程數(shù)進行分類：環(huán)期間活塞往復(fù)運動的行程數(shù)進行分類：四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機二沖程往復(fù)活

4、塞四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機式內(nèi)燃機 發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型5 5、按照氣缸數(shù)目分類可以分為單缸發(fā)動機和、按照氣缸數(shù)目分類可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。多缸發(fā)動機。 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型 6 6、內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為、內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式和雙列式。 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型直列式發(fā)動機優(yōu)點：直列式發(fā)動機優(yōu)點：1 1、它的缸體和曲軸結(jié)構(gòu)簡單，而且使用一個、它的缸體和曲軸結(jié)構(gòu)簡單，而且使用一個汽缸蓋，制造成本較低。汽缸蓋，制造成本較低

5、。2 2，穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸緊湊，應(yīng)用比較廣泛。尺寸緊湊，應(yīng)用比較廣泛。缺點：功率較低。缺點：功率較低?！爸绷兄绷小笨捎每捎肔 L代表，后面加上汽缸數(shù)就是發(fā)代表，后面加上汽缸數(shù)就是發(fā)動機號，現(xiàn)代汽車上主要有動機號，現(xiàn)代汽車上主要有L3L3、L4L4、L5L5、L6L6型發(fā)動機。型發(fā)動機。 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型V V型發(fā)動機：優(yōu)缺點型發(fā)動機：優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：1 1，V V型發(fā)動機的高度和長度尺寸小，布置起來較為方便。型發(fā)動機的高度和長度尺寸小，布置起來較為方便。2 2，發(fā)動機蓋低、迎風(fēng)面越小。，發(fā)動機蓋低、

6、迎風(fēng)面越小。3 3，駕乘艙留出更大的空間，從而提高舒適性。，駕乘艙留出更大的空間，從而提高舒適性。4 4，從而迎合車身設(shè)計的要求。，從而迎合車身設(shè)計的要求。5 5，汽缸之間有較大的空間，這樣便于通過擴大汽缸直徑來，汽缸之間有較大的空間，這樣便于通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率。提高排量和功率。6 6，V V型發(fā)動機的汽缸均成一角度對向布置，可抵消部分振動。型發(fā)動機的汽缸均成一角度對向布置，可抵消部分振動。缺點：缺點：1 1，是必須使用兩個缸蓋，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。，是必須使用兩個缸蓋，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。2 2，其寬度加大，發(fā)動機兩側(cè)空間較小，不易安排其它裝置，其寬度加大，發(fā)動機兩側(cè)空間較小，不易安排其它

7、裝置汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型水平對置發(fā)動機優(yōu)缺點：水平對置發(fā)動機優(yōu)缺點：1 1、是其產(chǎn)生的橫向震動容易為支架吸收能、是其產(chǎn)生的橫向震動容易為支架吸收能效地全車較重的發(fā)動機重心降低，使得在效地全車較重的發(fā)動機重心降低，使得在設(shè)計全車配重時更容易達到整體平衡。設(shè)計全車配重時更容易達到整體平衡。2 2、是活塞運動的平衡良好（、是活塞運動的平衡良好（180180度左右抵消）度左右抵消）相比直列式在曲軸方面所需的平衡配重因素相比直列式在曲軸方面所需的平衡配重因素減少，從而有助于轉(zhuǎn)速的提升。減少，從而有助于轉(zhuǎn)速的提升。缺點：易磨損缺點：易磨損 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機

8、的類型按進氣狀態(tài)不同，活塞式內(nèi)燃機還可分為增按進氣狀態(tài)不同，活塞式內(nèi)燃機還可分為增壓和非增壓兩類。壓和非增壓兩類。 汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型按點火方式分：點燃式內(nèi)燃機和壓燃式內(nèi)燃按點火方式分：點燃式內(nèi)燃機和壓燃式內(nèi)燃機機汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語v工作循環(huán)工作循環(huán)v活塞式內(nèi)燃機的工作循環(huán)是由進氣、壓縮、活塞式內(nèi)燃機的工作循環(huán)是由進氣、壓縮、作功和排氣等四個工作過程組成的封閉過作功和排氣等四個工作過程組成的封閉過程。周而復(fù)始地進行這些過程，內(nèi)燃機才程。周而復(fù)始地進行這些過程，內(nèi)燃機才能持續(xù)地作功。能持

9、續(xù)地作功。汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語v2.2.上、下止點上、下止點v活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處為上止點；活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠處為上止點；活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處為下止點?；钊旊x曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處為下止點。在上、下止點處，活塞的運動速度為零。在上、下止點處，活塞的運動速度為零。汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語v3. .活塞行程活塞行程v上、下止點間的距離上、下止點間的距離 S S 稱為活塞行程。稱為活塞行程。汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造v4.4.氣缸工作容積氣缸工作容積v上、下止點間所包容的氣缸容積稱為氣缸上、下止點間所包容的氣缸容積稱為氣缸工作容積。

10、工作容積。發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造v5.5.內(nèi)燃機排量內(nèi)燃機排量v內(nèi)燃機所有氣缸工作容積的總和稱為內(nèi)燃內(nèi)燃機所有氣缸工作容積的總和稱為內(nèi)燃機排量。機排量。發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造v6.6.燃燒室容積燃燒室容積v活塞位于上止點時，活塞頂面以上氣缸蓋活塞位于上止點時，活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室，其容底面以下所形成的空間稱為燃燒室，其容積稱為燃燒室容積，也叫壓縮容積。積稱為燃燒室容積，也叫壓縮容積。發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造v7.7.氣缸總?cè)莘e氣缸總?cè)莘ev氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸總氣缸工作容積

11、與燃燒室容積之和為氣缸總?cè)莘e。容積。發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造v8.8.壓縮比壓縮比發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造v9.9.工況工況v內(nèi)燃機在某一時刻的運行狀況簡稱工況，內(nèi)燃機在某一時刻的運行狀況簡稱工況，以該時刻內(nèi)燃機輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)以該時刻內(nèi)燃機輸出的有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示。曲軸轉(zhuǎn)速即為內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速。速表示。曲軸轉(zhuǎn)速即為內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速。v10.10.負荷率負荷率v內(nèi)燃機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相內(nèi)燃機在某一轉(zhuǎn)速下發(fā)出的有效功率與相同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值同轉(zhuǎn)速下所能發(fā)出的最大有效功率的比值稱為負荷率，以百分數(shù)表示。負荷率通常稱為負

12、荷率，以百分數(shù)表示。負荷率通常簡稱負荷。簡稱負荷。發(fā)動機基本術(shù)語發(fā)動機基本術(shù)語汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理四沖程汽油機工作原理：四沖程汽油機工作原理：汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理四沖程汽油機的示功圖：四沖程汽油機的示功圖：汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理v四沖程柴油機的工作四沖程柴油機的工作原理原理汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理v四沖程汽油機與四沖程柴油機的共同點是：四沖程汽油機與四沖程柴油機的共同點是：v1)1)每個工作循環(huán)都包含進氣、壓縮、作功和排氣每個工作循環(huán)都包含進氣、壓縮、作功和排氣等四個活塞行程，每個

13、行程各占等四個活塞行程，每個行程各占180180曲軸轉(zhuǎn)角，曲軸轉(zhuǎn)角，即曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周完成一個工作循環(huán)。即曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周完成一個工作循環(huán)。v2)2)四個活塞行程中，只有一個作功行程，其余三四個活塞行程中，只有一個作功行程，其余三個是耗功行程。顯然，在作功行程曲軸旋轉(zhuǎn)的角個是耗功行程。顯然，在作功行程曲軸旋轉(zhuǎn)的角速度要比其他三個行程時大得多，即在一個工作速度要比其他三個行程時大得多，即在一個工作循環(huán)內(nèi)曲軸的角速度是不均勻的。為了改善曲軸循環(huán)內(nèi)曲軸的角速度是不均勻的。為了改善曲軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性，可在曲軸上安裝轉(zhuǎn)動慣量較大旋轉(zhuǎn)的不均勻性，可在曲軸上安裝轉(zhuǎn)動慣量較大的飛輪或采用多缸內(nèi)燃機并使其按一定的工

14、作順的飛輪或采用多缸內(nèi)燃機并使其按一定的工作順序依次進行工作。序依次進行工作。汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理v兩者不同之處是：兩者不同之處是：v1)1)汽油機的可燃混合氣在氣缸外部開始形汽油機的可燃混合氣在氣缸外部開始形成并延續(xù)到進氣和壓縮行程終了，時間較成并延續(xù)到進氣和壓縮行程終了，時間較長。柴油機的可燃混合氣在氣缸內(nèi)部形成，長。柴油機的可燃混合氣在氣缸內(nèi)部形成，從壓縮行程接近終了時開始，并占小部分從壓縮行程接近終了時開始，并占小部分作功行程，時間很短。作功行程，時間很短。v2)2)汽油機的可燃混合氣用電火花點燃，柴汽油機的可燃混合氣用電火花點燃，柴油機則是自燃。所以又稱

15、汽油機為點燃式油機則是自燃。所以又稱汽油機為點燃式內(nèi)燃機，稱柴油機為壓燃式內(nèi)燃機。內(nèi)燃機，稱柴油機為壓燃式內(nèi)燃機。汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理v二沖程發(fā)動機工作原二沖程發(fā)動機工作原理理汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理v二沖程內(nèi)燃機與四沖程內(nèi)燃機相比具有下列一些二沖程內(nèi)燃機與四沖程內(nèi)燃機相比具有下列一些特點。特點。v1)1)曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個工作循環(huán)，作功一次。曲軸每轉(zhuǎn)一周完成一個工作循環(huán)，作功一次。當曲軸轉(zhuǎn)速相同時，二沖程內(nèi)燃機單位時間的作當曲軸轉(zhuǎn)速相同時，二沖程內(nèi)燃機單位時間的作功次數(shù)是四沖程內(nèi)燃機的兩倍。由于曲軸每轉(zhuǎn)一功次數(shù)是四沖程內(nèi)燃機的兩倍。由

16、于曲軸每轉(zhuǎn)一周作功一次，因此曲軸旋轉(zhuǎn)的角速度比較均勻。周作功一次，因此曲軸旋轉(zhuǎn)的角速度比較均勻。v2)2)二沖程內(nèi)燃機的換氣過程時間短，僅為四沖程二沖程內(nèi)燃機的換氣過程時間短，僅為四沖程內(nèi)燃機的內(nèi)燃機的1/31/3左右。另外，進、排氣過程幾乎同時左右。另外，進、排氣過程幾乎同時進行，利用新氣掃除廢氣，新氣可能流失，廢氣進行，利用新氣掃除廢氣，新氣可能流失，廢氣也不易清除干凈。因此，二沖程內(nèi)燃機的換氣質(zhì)也不易清除干凈。因此，二沖程內(nèi)燃機的換氣質(zhì)量較差。量較差。v3)3)曲軸箱換氣式二沖程內(nèi)燃機因為沒有進、排氣曲軸箱換氣式二沖程內(nèi)燃機因為沒有進、排氣門，而使結(jié)構(gòu)大為簡化。門，而使結(jié)構(gòu)大為簡化。汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的工作原理v轉(zhuǎn)子發(fā)動機工作原理轉(zhuǎn)子發(fā)動機工作原理汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機工作原理發(fā)動機工作原理v相關(guān)視頻相關(guān)視頻v四沖程汽油機工作原理四沖程汽油機工作原理v二沖程汽油機工作原理二沖程汽油機工作原理v四沖程柴油機工作原理四沖程柴油機工作原理v二沖程柴油機工作原理二沖程柴油機工作原理v轉(zhuǎn)子發(fā)動機工作原理轉(zhuǎn)子發(fā)動機工作原理汽汽 車車 構(gòu)構(gòu) 造造發(fā)動機的總體構(gòu)造發(fā)動機的總體構(gòu)造v曲柄連桿機構(gòu)：發(fā)動機實現(xiàn)工作循