汽车发动机的基本构造及汽车电气设备实训指导书(点火系)

1.发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构型式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异，发动机的总体结构图如下所示。0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>汽油发动机0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>柴油发动机汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成（无点火系）。0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>1．曲柄连杆机构曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>2．配气机构配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。3．燃料供给系由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。4．冷却系机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作温度。5．润滑系润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。6．点火系汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。7．起动系起动系由起动机和起动继电器等组成，用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。发动机工作原理发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈，活塞往复四个行程完成一个工作循环的，称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈，即活塞往复两个行程完成一个工作循环的，称为两冲程发动机。1.四冲程汽油机的工作原理：(1)进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。活塞移动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。由于进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～440K。0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>(2)压缩行程。进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～800K。(3)作功行程。在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。(4)排气行程。在作功行程接近终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。因排气系统存在排气阻力，排气冲程终了时，气缸内压力略高于大气压力，约为0.105MPa～0.115MPa，温度约为900K～1200K。2．四冲程柴油机的工作原理：由于使用燃料的性质不同，四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>(1)进气行程。进气行程中进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。(2)压缩行程。压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩，由于柴油的压缩比大，约为15～22，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa～5MPa，温度可达800K～1000K。(3)作功行程。在压缩行程终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中，被迅速汽化并与空气形成混合气。由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度（约500K左右），柴油混合气便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，气缸内压力和温度急剧升高，推动活塞下行作功。作功行程中，瞬时压力可达5MPa～10MPa，瞬时温度可达1800K～2200K。(4)排气行程。此行程与汽油机基本相同。由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知，两种发动机工作循环的基本内容相似。四个行程中只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环，必须有外力将曲轴转动，以完成进气和压缩行程。当作功行程开始后，作功能量便通过曲轴储存在飞轮内，以维持以后的循环得以继续进行。3．二冲程汽油机的工作原理：二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程，但它是在活塞往复两个行程内完成的。0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>(1)第一行程。活塞从下止点向上止点移动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时，已进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞继续上移至上止点时，压缩结束。与此同时，活塞上行时，其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时，新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱，至此，第一行程结束。(2)第二行程。活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后，曲轴箱内的混合气被预压缩；活塞继续下行至排气孔开启时，燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出；紧接着，换气孔开启，曲轴箱内经预压的混合气进入气缸，并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程，它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时，第二行程结束。由上两个行程可知：第一行程时，活塞上方进行换气、压缩，活塞下方进行进气；第二行程时，活塞上方进行作功、换气，活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。发动机活塞活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室，0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>由于活塞顶部直接与高温燃气接触，承受很高的热负荷；活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用，因此要求活塞应有足够的强度和刚度，质量尽可能小，导热性能要好，要有良好的耐热性、耐磨性，温度变化时，尺寸及形状的变化要小。汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，有的柴油机上也采用合金铸铁或耐热钢制造活塞。活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。1.活塞顶部。活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。根据不同的目的和要求，活塞顶部制成各种不同的形状：常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。(2)活塞头部。活塞头部是活塞环槽以上的部分。其主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现对气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机活塞一般有3～4道环槽，上面2～3道用以安装气环，下面一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有若干径向小孔，以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。(3)活塞裙部。活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在气缸内作往复运动，并承受侧压力。直列式气缸体气缸体与上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体－曲轴箱，简称气缸体。气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸；下部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。为了使气缸散热，在气缸外部制有水套（水冷式发动机）或散热片（风冷式发动机）。在上曲轴箱有前后壁和中间隔板，其上制有主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。发动机气缸排列常见的有单列式和双列式两种形式：单列式（直列式）发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置。但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜甚至水平的。双列式发动机左、右两列气缸中心线的夹角γ＜180°者称为V型发动机。发动机相关术语(1)上止点－－活塞离曲轴旋转中心最远处，通常即活塞的最高位置。(2)下止点－－活塞离曲轴旋转中心最近处，通常即活塞的最低位置。(3)活塞行程－－上、下两止点间的距离。(4)冲程－－活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。(5)曲轴半径－－曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。(6)气缸工作容积－－活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。(7)发动机工作容积－－发动机所有气缸工作容积之和，也称发动机的排量。(8)燃烧室容积－－活塞在上止点时，活塞顶上面的空间叫燃烧室，它的容积称燃烧室容积。(9)气缸总容积－－活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间的容积，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。(10)压缩比－－气缸总容积与燃烧室容积的比值。0&&image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}"border=0>汽车故障排除三例1.发动机移位引起变速器损坏故障现象：一辆用NJ131底盘改装的中巴车，在上坡途中，由2档换1档时摘不掉档(离合器分离正常)。故障检查：打开变速器盖，用橇棒拨齿轮仍摘不掉档。拆开变速器检查发现，第1轴和第2轴已烧结在一起；307轴承前面防止第2轴轴向移动的锁环已折断脱出；前手刹车片已严重磨损，后刹车片正常，在拆掉传动轴螺栓后也很难将传动轴取下。故障分析：该故障的产生是由于NJ70F发动机的四个固定支点胶垫磨损变形后松动，加上纵向拉杆折断后未及时发现和修复，使发动机向后移位(传动轴的固定位置是不变的)所致。故障排除：将发动机前移到正常位置，更换胶垫，坚固四个支承，并焊接好纵向拉杆。2.骑马螺栓松动引起转向不足故障现象：一辆东风140车在山路上行驶，出现一边转向不足的故障，转弯时，平时打一把方向盘可以通过的地方，现在需要打几把并倒车后才能通过。故障检查：用千斤顶顶起前轴，转动方向盘，左边轮胎擦钢板弹簧时仍可继续向左打方向盘，而向右打方向盘则可明显看到右轮后部与钢板弹簧间距离较大。进一步检查转向垂臂与摇臂轴上的标记是否对正，并仔细查看转向拉杆及悬架等相关部位，发现左边钢板弹簧骑马螺栓向后倾斜，钢板弹簧后移(相对钢板中心孔而言)。故障分析：由于平时不注意检查骑马螺栓，螺丝松动，造成钢板弹簧移位，引起上述故障。故障排除：用三角木塞在左前轮后方，起动着车并向后倒车，使钢板弹簧回位，然后紧固骑马螺栓。试车，故障消失。3.凸轮轴凸轮磨损引起进气管异响故障现象：一台康明斯发动机进气管有异响，汽车行驶无力。故障判断：检查气门间隙基本正常，初步诊断为进气门关闭不严。拆下气缸盖检查气门，发现6个进气门均有严重积碳，第5、6两缸气门密封带由于积碳过多已损坏。进一步检查，又见进气管壁上有机油，这些机油是空气增压器叶片轴上渗漏出来的，由于空气增压器长期漏机油，因此，进气门严重积碳。更换空气增压器和进气门，研磨好气门后进行密封试验，方法是：装好气门后，把气缸盖侧置，进气管一侧朝上，倒入汽油，等待十分钟看有无渗漏现象。密封试验不漏油后，将发动机气缸盖装复试车，但进气管仍有回气的异响存在，不过比原先减轻许多。再次对发动机进行反复检查，发现工作时第1缸排气门摇臂压下很少，判断可能是第1缸凸轮磨损过甚所致，拆卸油底壳检查，证实判断正确。故障排除：更换凸轮轴后，发动机工作正常，异响消失。汽车搭铁不良的故障诊断与排除在汽车上采用将蓄电池负极与车身的金属部分相连接，因此汽车上的负极导线通常称为搭铁线。搭铁线在汽车电路中起着重要的作用，因此搭铁状态的好坏是汽车电器工作好坏的关键之一。在修理工作中，查找搭铁不良故障，一般都要耗费大量的时间诊断。本文介绍的是汽车搭铁线的作用及常见故障的分析与诊断。1汽车搭铁线的类型及作用1．1主搭铁线在汽车上，搭铁线是构成电路回路的一部分，但有时候会发现大量的电器元件，就靠仅有的1—2根搭铁线来传递电流，这是因为对于电子线路，很多是数字信号及高精度的模拟信号电路，如果搭铁线有接触不良故障时，就相当于在电路中串联了一个接触电阻一样，就可能会使高精度的信号值失真。因此，只有非常良好的搭铁线才能达到要求，所以在很多含有电子设备的线路中，有意识地装了少量的非常好的搭铁线(即主搭铁线)。并且在搭铁线的两端还使用了特殊形状的搭铁线连接端子、垫片和紧固螺钉，对部件的线路也给予了特殊的考虑。主搭铁线如果出现故障将影响很多线路，而不只是一条线路工作不正常，因此维修人员在故障诊断时必须考虑主搭铁线故障，以免瞎猜乱测或更换一些价值昂贵的电器元件。1．2备用搭铁线备用搭铁线是指已经有了主搭铁线的同一电路的第2甚至第3搭铁线。它是基于安全和性能的考虑。最简单的例子是计算机电路。附加搭铁线不仅是备用搭铁线，而且还可以改善某些具有复杂电子电路部件的搭铁状况，也就是说，如果没有这一条看似多余的备用搭铁线，虽然能勉强工作，但电路的性能就会退化或者不稳定。1．3防静电搭铁线对汽车方面的静电而言，它的危害主要有2个方面：一是汽车上较精细的电子及无线电设备，二是汽车上的驾驶员及乘员。为了减小汽车静电的危害，在汽车上装了很多防静电搭铁线来解决这一问题。常见的防静电搭铁线主要安装在以下部位。a．由于车轮产生大量静电，因此有些汽车甚至在燃料系统的周围加装防静电搭铁线。在这一部位的防静电搭铁线，如果不注意会看不见它。b．由于汽车内乘员袖口附近、衣物及座椅等处都会产生静电，因此在底座内安装防静电搭铁线，人们可能会看不见它。c．为了消散加油时积聚的电荷，在燃油油箱加油口处安装有防静电搭铁线，因为加油口加油时有大量的燃油蒸气。所以，拆下任何维修口处的搭铁线后，一定要记住把它重新接好。如果加油口处的防静电搭铁线损坏了，应先装一条跨接线作为临时防静电搭铁线，且在防静电搭铁线装上前，不要将其拆下。当安装电子组件时，特别是在仪表板下面安装时维修人员身体应搭铁。因为维修人员身体向工作的位置滑动时，特别是沿着轿车的内饰件向仪表板下的工作位置滑动时，人体会产生大量静电。2搭铁线故障诊断2．1断路故障断路就是电流的通路受阻，不能形成电流回路。平常工作中所说的搭铁不良故障，大多是指搭铁线断路故障。根据实践工作中的情况，按电流的流通状态可以分为完全断路和电流通道受阻(主要是接触不良)2种状况。a．完全断路一般有导线断开、连接端子锈蚀、搭铁导线根本没有与车身搭铁几种情况。对于这类故障，其搭铁线失去了任何作用，严重时可能导致电器不能工作或较明显的工作不良。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。b．导通不良主要有导线断股、连接端子锈蚀、连接端子松动、基体件导电不良等几种情况。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。2．2短路(搭铁)a．线路馈电端短路线路馈电端是指在电机、灯、电磁线圈等用电器前面的线路。线路馈电端短路通常是由于导线绝缘层损坏引起的。造成导线绝缘层损坏的原因有：在安装某些车身零件时固定螺钉拧得太紧；安装品质差、导线太松、绝缘层内进入液体变质；绝缘层与发动机灼热的零件(如排气歧管)靠得太近而被烧穿，或被车身金属的锋刃割破，或与车身部件间摩擦磨损等。大多数损坏部位可较容易看见，但并不是所有的损坏部位都能直接看见，因为有的损坏部位可能藏在门内或内饰嵌后面。现在，汽车上的线束密集而复杂，对于不易看见的短路故障是很难发现的。可用万用表进行电压、电阻的测量，也可用检测灯和专用蜂鸣器来检查短路。为安全起见，在检查前可用干电池取代汽车上的12V蓄电池作电源。因为出现短路故障时通常要烧毁熔断丝，所以在检查时首先将已打到电压档或欧姆档的万用表或欧姆表或电压表的红表笔接到断路熔断丝的负荷端，黑表笔接车身搭铁部位，然后从熔断丝座开始沿着线束移动手指，扭捏、抖动、摇晃线束(用手每次移动检查的导线长度大约为10cm-20cm)。当手触到短路部位时，万用表或欧姆表或电压表的读数应回到0(或接近于0)。若用检测灯和专用蜂鸣器检查短路，此时检测灯亮，蜂鸣器发出蜂鸣声。如果线束的安装较隐蔽，用上述方法不能对短路部位进行确定时，则必须拆下其饰件进行检查。很多汽车维修资料中都有汽车的布线图。可先用短路检测器进行检查，它至少可以帮助确定短路位置是否在壁板的后面或地毯的下面等。对处于壁板后面的线束，只要认真地检查，就可用短路检测器找到与线束短路非常接近的部位，从而可避免为了接近导线束而拆掉所有部位的壁板。b．线路搭铁端短路线路搭铁端即用电器之后的线路。线路搭铁端出现短路故障的诊断比较麻烦。因为很多用电器都在搭铁端用开关控制，如果短路点是在手开关或其它控制开关之前甚至是开关本身短路，驾驶员将不能断开用电器。用电器不能断开时，一般都从用电器开始进行诊断，先断开用电器的搭铁线路，如果线路断路(例如灯熄灭或电机停转)，说明问题出在线路的搭铁端。然后对照电路图沿着电路一次检查一个连接点。对于在搭铁的—端开关，可用欧姆表或电池检测灯等检查其是否短路。如果开关在断开位置电路仍然是导通的，说明开关短路，应予以更换。在实际维修中，为了节约时间，特殊情况下可采用跨接布线法，即在可以确定哪根导线出了故障时，将这根导线两端断开，在2个相应端头间接一根新导线，将其敷设在配线的外面，但要注意其敷设的路线必须是在无保护的条件下能够避免损坏，这样做只是绕过了故障部位，而不是检查了这个部位。例如，车身螺钉穿透了配线，而且仍然在原来的位置上，很可能其它线路已经被损坏，不久就可能引起故障，所以必须根据情况决定是否进行更彻底的修理。3．1雪佛兰子弹头客车ABS故障灯有时亮起一辆雪佛兰子弹头3．8L客车，ABS故障灯有时亮有时不亮，如果亮起后断开点火开关再重新起动时，ABS故障灯又会熄灭。通过解码器读取相关故障内容为系统电压过低。检查电源电压、电路及继电器等均没发现问题；最后检查作为电路一部分的搭铁线，发现左侧前照灯内侧的搭铁线接触不良，将其处理好后，故障排除。3．2日产蓝鸟U13轿车不能起动一辆92款日产蓝鸟U13轿车发动机在一次水灾后出现起动不了的故障。检查发现该车高压无火、故障报警灯不亮、关闭钥匙后仪表灯不灭。由于该车发动机刚进行保养，可排除机械部件不良的故障原因。结合该车在暴雨后出现故障，判断故障可能在电路部分。检查时发现该车为改装车，装备的微机型号为23710—58Y11(48+16PIN)。检查故障报警灯电路(该车故障报警灯由微机34PIN脚控制搭铁)，电路正常，怀疑微机内部或外部搭铁不良。于是人为地为微机提供搭铁，将107PIN脚搭铁时，故障报警灯点亮；关闭钥匙后仪表灯熄灭；发动机能正常起动，因此确定为微机外部搭铁不良。经检查发现107、116、6、12PIN脚在分电盘处的公共搭铁线未装，可能是以前维修时漏装了该搭铁线。进一步检查，发现在右侧防火墙处搭铁线也严重锈蚀，已搭铁不良，重新处理好后，故障排除。发动机分类和结构1.分类内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。(1)按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机(图1-1)。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。图1-1(2)按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机(图1-2)。把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。图1-2(3)按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机(图1-3)。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。图1-3(4)按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机(图1-4)。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。图1-4(5)按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图1-5)。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。图1-5(6)按照进气系统是否采用增压方式分类内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机(图1-6)。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。图1-62.基本构造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(图1-7)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。图1-7(2)配气机构（图1-8）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。图1-8(3)燃料供给系统（图1-9）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。图1-9(4)润滑系统（图1-10）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。图1-10(5)冷却系统（图1-11）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。图1-11(7)点火系统（图1-12）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。图1-12(8)起动系统（图1-13）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，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，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，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。图1-13汽油机由以上两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。发动机无法启动的快速诊断方法如果你不能诊断出发动机无法启动的故障原因，你就不要试图打开发动机盖，对发动机无法启动故障的快速诊断，是汽车维修的基础。现在就来了解一下如何采用适当的诊断方法，遵循正确的诊断步骤，诊断发动机无法启动的故障。1、识别故障原因。对于发动机无法启动这类故障的诊断，首先应检测蓄电池。必须要弄清楚，发动机无法启动是不是蓄电池电量不足。2、检测点火正时。正时皮带出现了打滑现象，是导致没有电火花产生、发动机无法启动这一故障的根本原因。3、检测启动系统。对于发动机无法启动这类故障，首先着手做的工作是检测发动机启动系统中的电路。从最基本的组成形式来看，启动系统的电路一般来说包括下列最基本的部分，即蓄电池、启动电机以及连接这些部件的电缆等。当然，除此之外，点火开关、启动机继电器或电磁线圈，还有车载防盗系统等，也同样是启动系统的重要组成部分。4、检测电火花质量。当启动系统的电路通过检测，证明确实没有故障之后，就应将注意力集中在发动机为什么不能运转上了。一般来说，首先检测的是发动机的点火系统，这也是最简单的一项检测工作。在早期的点火系统中，你可以很方便地取下点火线圈，然后用一个电火花检测器检测电火花是否正常。选择电火花检测器时，一个可以调整的检测器要比一个固定设计的更为可取，因为它允许你将检测器调整到一个更小的间隙，这样你就可以知道，是根本没有电火花产生呢，还是有电火花但却很微弱？5、检测燃油系统。燃油系统的诊断可以分为两部分：燃油供给系统的诊断和喷油器电路系统的诊断。燃油供给系统可以通过测量燃油的流量和压力进行检测。测量燃油流量的最好办法，是在燃油供给管路中带负载时检测管路。6、检测防盗系统：车载防盗系统也会产生一些经常被忽略的燃油供给系统方面的故障。一些汽车制造商在防盗系统数据流中包括了参数识别功能。在许多车型上，更换防盗系统的模块而没有对它进行正确的初始化处理，就会导致汽车无法启动。还有一些汽车在某些特定情况下，例如当万能钥匙丢失时，需要通过更换多功能控制器，才能让发动机正常启动。发动机示意图汽车电气设备构造与维修实训指导与任务书项目一：点火系统实训项目点火系点火系一、任务目标知识目标1.熟悉点火系结构与工作原理；2.了解点火线圈工作原理；3.掌握汽车点火系统控制电路及特点；能力目标1.能正确认识火花塞及各零部件；2.根据备件名称正确找出其所在位置；3.能通过学习掌握各部件的作用及工作原理；素质目标养成良好的学习习惯和团队协作精神；二、学时分配任务内容建议学时任务一点火系统部件认识及位置查找2任务二点火线圈与火花塞的检测与更换2任务三曲轴位置与水温传感器的检测与更换2任务四节气门位置与爆震传感器的检测与更换2任务五点火系统故障检测方法与步骤4任务一：点火系统部件认识及位置查找一、任务描述该任务是在汽车上将汽车点火系各部件进行认知以及各部件安装位置的熟悉，是为点火系故障的检测作基础训练。学习资源准备《汽车电气设备构造与维修》，《汽车维修手册》等。三、所需工具、耗材、设备工具121套工具一套，工具车一个，汽车防护5件套一套，耗材手套6副，设备汽车一辆，四、操作步骤（一）整车安全检查1.实施工作任务前，请务必确保车辆停在安全可靠的位置。2.确保车辆驻车制动工作可靠，必要时安放三角木固定车辆。3.确认发动机室内部分零部件是否处于高温状态，防止误碰高温部件而烫伤。4.安装座椅套、方向盘套、脚垫、左右翼子板布和前面罩布。（二）、学习任务序号作业项目作业内容相关图示1步骤一名称：作用：2步骤二名称：作用：3步骤三名称：作用：4步骤四名称：作用：5步骤五名称：作用：步骤六名称：作用：知识拓展点火系统在汽车上的作用是什么？六、考核评价项目配分评分标准得分小计备注任务准备61.未认真阅读任务描述与步骤每项扣2分252.信息采集每少一个扣2分53.工具准备不完善或太多扣3分任务设施51.服装未达到安全要求扣5分152.操作步骤错乱每步扣3分203.操作步骤遗忘每步扣3分84.起动前未复查每项扣1分安全清洁101.违反安全操作规程扣10分62.未清洁车辆、场地每项扣3分合计100任务二：点火线圈与火花塞的检测一、任务描述该任务是在汽车上将点火线圈及火花塞拆卸后检测再正确安装，是为发动机的点火系故障检测作基础训练。二、学习资源准备《汽车电气设备构造与维修》，《汽车维修资料》等。三、所需耗材、工具工具121套工具一套，工具车一个，汽车防护5件套一套，万用表10个耗材手套6副，火花塞12只，点火线圈4只设备实训用车3辆四、操作步骤（一）整车安全检查1.实施工作任务前，请务必确保车辆停在安全可靠的位置。2.确保车辆驻车制动工作可靠，必要时安放三角木固定车辆。3.确认发动机室内部分零部件是否处于高温状态，防止误碰高温部件而烫伤。4.安装座椅套、方向盘套、脚垫、左右翼子板布和前面罩布。（二）点火线圈及火花塞的拆装序号作业项目作业内容相关图示1步骤一工具准备所需工具：大号快扳、16mm和8mm套筒（套筒大小随车型不同而不同）2步骤二拆前准备取下发动机罩3步骤三拧下固定螺丝清理高压线附近油污尘土，拧下高压线桩头固定螺丝4步骤四取出高压线小心翼翼地将高压线取出5步骤五拧松火花塞拧松火花塞，注意保持燃烧室清洁步骤六拔出火花塞取出旧火花塞，逐个更换步骤七新旧火花塞对比新旧火花塞对比步骤八安装火花塞先用手拧入火花塞螺纹全长的一半，再用套筒紧固。步骤九火花塞紧固加力安装完后，火花塞加力一般拧到火花塞垫片刚接触到底部不能转动时再宁1/3圈就好。步骤十注意事项拧紧火花塞时，注意扳手尽量放正放直，避免扳手胶圈以外的部分碰触火花塞尾部，导致绝缘瓷碎裂。步骤十一安装点火线圈按顺序安装点火线圈。学习任务相关知识填写信息端子作用1号端子：2号端子：3号端子：4号端子：测量：1-2阻值:1-3阻值:1-4阻值:2-3阻值:2-4阻值：3-4阻值：1、用万用表检测火花塞的电阻值是_______________________________________检测火花塞外观赤褐色或铁锈色：渍油状：烟熏黑色：顶端与电极呈油性沉积物：顶端与电极呈黑色沉积物：顶端与电极呈灰色沉积物：火花塞间隙：知识拓展当发动机抖动厉害，动力明显下降了，该怎样去解决问题？七、考核评价项目配分评分标准得分小计备注任务准备61.未认真阅读任务描述与步骤每项扣2分252.信息采集每少一个扣2分53.工具准备不完善或太多扣3分任务设施51.服装未达到安全要求扣5分152.操作步骤错乱每步扣3分203.操作步骤遗忘每步扣3分84.起动前未复查每项扣1分安全清洁101.违反安全操作规程扣10分62.未清洁车辆、场地每项扣3分合计100任务三：曲轴位置与水温传感器的检测一、任务描述该任务是在汽车上将水温传感器及曲轴位置传感器拆卸后检测再正确安装，是为发动机的点火系故障检测作基础训练。二、学习资源准备《汽车电气设备构造与维修》，《汽车维修资料》等。三、所需耗材、工具工具121套工具一套，工具车一个，万用表10个耗材手套6副，曲轴位置传感器6只，水温传感器6只设备实训用车3辆四、操作步骤（一）整车安全检查1.实施工作任务前，请务必确保车辆停在安全可靠的位置。2.确保车辆驻车制动工作可靠，必要时安放三角木固定车辆。3.确认发动机室内部分零部件是否处于高温状态，防止误碰高温部件而烫伤。4.安装座椅套、方向盘套、脚垫、左右翼子板布和前面罩布。（二）传感器的检测相关知识填写信息端子作用1号端子：2号端子：3号端子：测量：1-2阻值:1-3阻值:2-3阻值:端子作用1号端子：2号端子：测量：1-2阻值：1号端子电压：2号端子电压：1与外壳间阻值：2与外壳间阻值：五、学习任务测量不同温度环境下水温传感器的阻值，记录并绘制图形温度℃阻值-20020406080100绘图：知识拓展当汽车在长时间行驶之后，仪表水温一直没有上升，怎么回事呢？七、考核评价项目配分评分标准得分小计备注任务准备61.未认真阅读任务描述与步骤每项扣2分252.信息采集每少一个扣2分53.工具准备不完善或太多扣3分任务设施51.服装未达到安全要求扣5分152.操作步骤错乱每步扣3分203.操作步骤遗忘每步扣3分84.起动前未复查每项扣1分安全清洁101.违反安全操作规程扣10分62.未清洁车辆、场地每项扣3分合计100

任务四：节气门位置传感器与爆震传感器的检测一、任务描述该任务是在汽车上将节气门位置传感器和爆震传感器的性能进行检测，是为发动机的点火系故障检测作基础训练。二、学习资源准备《汽车电气设备构造与维修》，《汽车维修资料》等。三、所需耗材、工具工具121套工具一套，工具车一个，万用表10个耗材手套6副，节气门体6只，爆震传感器6只设备实训用车3辆四、操作步骤（一）整车安全检查1.实施工作任务前，请务必确保车辆停在安全可靠的位置。2.确保车辆驻车制动工作可靠，必要时安放三角木固定车辆。3.确认发动机室内部分零部件是否处于高温状态，防止误碰高温部件而烫伤。4.安装座椅套、方向盘套、脚垫、左右翼子板布和前面罩布。（二）传感器的检测端子作用1号端子：2号端子：3号端子测量：1-2阻值：1-3阻值：端子作用：1号端子：2号端子：测量：所测电压值：知识拓展当汽车发动机怠速抖动，怠速很高或收油门后发动机怠速回位太慢，该从什么方面去查找问题？六、考核评价项目配分评分标准得分小计