发动机构造原理和总体构造讲义

1、发动机构造原理和总体构造 讲义 一、目的：一、目的： 1.1.了解什么是发动机了解什么是发动机内燃机；内燃机； 2.2.发动机的用途是什么？发动机的用途是什么？ 3.3.明了发动机的基本工作原理；明了发动机的基本工作原理； 4.4.了解发动机的基本结构组成；了解发动机的基本结构组成； 二、任务：二、任务： 通过通过48/848/8学时的学习及试验掌握内燃机的学时的学习及试验掌握内燃机的 基本结构、工作原理。基本结构、工作原理。 三、内容：三、内容： 共共1212章，分别介绍了内燃机的结构组成系统，章，分别介绍了内燃机的结构组成系统， 介绍了内燃机术语及相关指标。介绍了内燃机术语及相关指标。 第

2、一章 一、一、定义：将某一种形式的能量（热能、电能、化学能、太定义：将某一种形式的能量（热能、电能、化学能、太 阳能等）转阳能等）转 变成机械能的机器。变成机械能的机器。 二、二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。 1 1、外燃、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器 内部并转变成机械能输出的热力发动机。如蒸汽机。内部并转变成机械能输出的热力发动机。如蒸汽机。 2 2、内燃、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内 部燃烧而产生热能，然后再将热

3、能转变成机械能输出的部燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机械能输出的 热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机( (按热能转变成按热能转变成 机械能的主要构件分）。机械能的主要构件分）。 3 3、比较、比较： 外燃外燃机体积大，重量重，热效率低；内燃机热效率高，机体积大，重量重，热效率低；内燃机热效率高， 体积小，重量轻，便于移动，起动性能好体积小，重量轻，便于移动，起动性能好; ;燃气轮机功率大，燃气轮机功率大， 转速高，转速高， 质量小（没有往复运动件，单位功率质量小），质量小（没有往复运动件，单位功率质量小）， 转矩特性好，燃料适应性好，起动性好，转矩特性

4、好，燃料适应性好，起动性好，但耗油量、但耗油量、 噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机。噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机。 三、三、活塞式内燃机：活塞式内燃机： 按活塞运动方式分：按活塞运动方式分： 1 1、往复活塞式内燃机、往复活塞式内燃机 2 2、转子活塞式内燃机、转子活塞式内燃机 三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于19581958年由年由 德国德国F.F.汪克尔发明，关键技术是汪克尔发明，关键技术是19541954年年F.F.汪克尔提出的气密汪克尔提出的气密 封系统，封系统，19641964年德国年德国NSUNSU公司将转子发动机装在

5、轿车上，公司将转子发动机装在轿车上， 19671967年日本东洋工业公司成批生产，至今。年日本东洋工业公司成批生产，至今。 比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比，优点是体 积小，重量轻，转速高，升功率大，但耐久性、可靠性等较积小，重量轻，转速高，升功率大，但耐久性、可靠性等较 差，制造成本较高。差，制造成本较高。 1 1、按燃料的使用不同分、按燃料的使用不同分 四、往复活塞式内燃机分类四、往复活塞式内燃机分类: : （1 1）液体燃料发动机）液体燃料发动机 汽油机（汽油机（gasoline enginegasoline engine）；）； 柴

6、油机（柴油机（diesel enginediesel engine）。）。 （2 2）气体燃料发动机）气体燃料发动机 压缩天然气发动机（压缩天然气发动机（CNGCNG）；）； 液化石油气发动机（液化石油气发动机（LPGLPG）。）。 2 2、按发火方式分：、按发火方式分： （1 1）点燃式发动机）点燃式发动机 （如汽油机、气体燃料发动机）；（如汽油机、气体燃料发动机）； （2 2）压燃式发动机（如柴油机）。）压燃式发动机（如柴油机）。 3 3、按进气方式分：、按进气方式分： （1 1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）自然吸气式发动机（非增压式发动机） （2 2）强制吸气式）强制吸气式发动机发

7、动机（增压式发动机）。（增压式发动机）。 4 4、按完成一个工作循环所需行程数、按完成一个工作循环所需行程数 四行程发动机四行程发动机 二行程发动机二行程发动机 5 5、按冷却方式不同、按冷却方式不同 水冷发动机水冷发动机 风冷发动机风冷发动机 6 6、按气缸数及排列方式、按气缸数及排列方式 单缸发动机单缸发动机 多缸发动机多缸发动机 单列式单列式 型型 对置式对置式 单列式单列式 型型 对置式对置式 1.2 1.2 一、四冲程汽油机工作原理四冲程汽油机工作原理 （一）基本工作原理（一）基本工作原理 1 1、化油器式汽油机：汽油和空气在化油器内混合成可、化油器式汽油机：汽油和空气在化油器内混合

8、成可 燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电 火花使之点火燃烧发热而作功火花使之点火燃烧发热而作功传统式。传统式。 2 2、汽油喷射式汽油机：、汽油喷射式汽油机： （1 1）进气管内喷射：）进气管内喷射： 将汽油喷射入进气管内，同空气将汽油喷射入进气管内，同空气 混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩， 然后用电火花使之点火燃烧发热而作功然后用电火花使之点火燃烧发热而作功（现代轿（现代轿 车电控汽油喷射式汽油机）。车电控汽油喷射式汽油机）。 （2 2）气缸内直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内

9、同空）气缸内直接喷射：将汽油直接喷射入气缸内同空 气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之 点火燃烧发热而作功点火燃烧发热而作功（ 发展趋势）。发展趋势）。 （三）发动机基本术语（三）发动机基本术语 上止（死）点上止（死）点: :活塞离曲轴中心最远的位置；活塞离曲轴中心最远的位置； 下止（死）点下止（死）点: :活塞离曲轴中心最近的位置；活塞离曲轴中心最近的位置； 活塞行程（冲程）活塞行程（冲程）S S ：上止点与下止点间的距离；：上止点与下止点间的距离； 曲柄半径曲柄半径R R : :曲轴中心（曲柄旋转中心）到曲柄销曲轴中心（曲柄旋转中心）

10、到曲柄销 间的距离；间的距离； 燃烧室容积燃烧室容积Vc : Vc : 活塞在上止点时其顶部容积；活塞在上止点时其顶部容积； 气缸工作容积气缸工作容积Vh : Vh : 活塞上止点和下止点间的气缸活塞上止点和下止点间的气缸 容积；容积； 气缸总容积气缸总容积Va : Va : 活塞在下止点时其顶部以上的气活塞在下止点时其顶部以上的气 缸容积；缸容积； V Va a= V= Vh h+V+Vc c 内燃机排量内燃机排量V VL L : : 缸数缸数* *气缸工作容积气缸工作容积V VL L=i. V=i. Vh h 压缩比压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压气缸总容积与燃烧室容积之比称为压

11、缩比，用缩比，用表示表示。 例如：汽油发动机压缩比一般为例如：汽油发动机压缩比一般为8 81111； 柴油机压缩比一般为为柴油机压缩比一般为为16162222。 其中：其中： VaVa 气缸总容积；气缸总容积； Vh Vh 气缸工作容积；气缸工作容积； VcVc 燃烧室容积；燃烧室容积； 工作循环工作循环 对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换， 均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周 而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。 1.1.进气行程进气行

12、程. .压缩行程压缩行程 . .作功行程作功行程 4.4.排气行程排气行程 n四冲程发动机的工作循环需要经四冲程发动机的工作循环需要经 过进气、压缩、膨胀（作功）、过进气、压缩、膨胀（作功）、 排气四个过程，对应活塞上下四排气四个过程，对应活塞上下四 个行程，相应的曲轴转角旋转个行程，相应的曲轴转角旋转 720720 （两周）。（两周）。 1 1、四冲程汽油机的工作循环、四冲程汽油机的工作循环 （四）四冲程发动机的工作循环：（四）四冲程发动机的工作循环： 1 1、进气行程、进气行程 排气门关闭排气门关闭进气门开启进气门开启 大气压力线大气压力线 P V r a 示功图示功图 上止点上止点 下止

13、点下止点 示功图示功图：表示活塞表示活塞 在不同位置时气缸内在不同位置时气缸内 气体压力的变化情况。气体压力的变化情况。 进气终了时气缸内压强为进气终了时气缸内压强为0.0740.074 0.093Mpa0.093Mpa，温度上升至，温度上升至353353430K430K 活活 塞塞 下下 行行 2 2、压缩行程、压缩行程 进气门关闭 排气门关闭 活塞 压缩比： =Va/Vc P V r a 示功图 大气压力线大气压力线 c 上止点 下止点 温度600700K， 压力0.61.5 MPa （a a）爆燃：）爆燃： 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力

14、和温度过 高，在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的末高，在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的末 端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧现象，称为端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧现象，称为 爆燃。爆燃。 爆燃现象：爆燃现象： 爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急 剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机 过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果，过热、功率下降、燃油消耗率增

15、加等一系列不良后果， 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔 穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。 （b b）表面点火：）表面点火： 非非火花塞点火，火花塞点火，由于燃烧室内灼热表由于燃烧室内灼热表 面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳 处）点燃可燃混合气而产生的一种不正常处）点燃可燃混合气而产生的一种不正常 燃烧现象，称为表面点火。燃烧现象，称为表面点火。 表面点火表面点火现象：现象： 表面点火发生时，也伴有强烈的表面点火发生时，也伴有强烈的敲缸敲缸 声（较沉

16、闷），产生的高压会使发动机机声（较沉闷），产生的高压会使发动机机 件机械负荷增加，寿命降低。件机械负荷增加，寿命降低。 （c c）汽油机压缩比的选择：）汽油机压缩比的选择： 应在避免引起爆燃和表面点火的前提应在避免引起爆燃和表面点火的前提 下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率，下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率， 改善燃油经济性。改善燃油经济性。 3 3、作功行程、作功行程 进气门关闭 排气门关闭 活塞 P V r a 示功图 大气压力线大气压力线 c Z b 上止点 下止点 瞬时最高：温度 22002800 K， 压 力35MPa 作功终了：温度 13001600 K， 压 力0.30.5

17、 MPa 4 4、排气行程、排气行程 进气门关闭 排气门打开 活塞 P V r 示功图 大气压力线大气压力线 c Z b 上止点 下止点 温度9001200 K 压力 0.1050.115 MPa 残余废气 四行程柴油机工作原理四行程柴油机工作原理 四冲程柴油机每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排 气四个行程，相应地曲轴旋转了两周。 进气行程进气行程压缩行程压缩行程 作功行程作功行程 排气行程排气行程 新鲜空气新鲜空气 开始喷油开始喷油 n柴油的粘度比汽油大，不易蒸发，不可能用气缸外柴油的粘度比汽油大，不易蒸发，不可能用气缸外 部的化油器进行雾化，因此不可能采用气缸外部形部的化油器进行雾化，

18、因此不可能采用气缸外部形 成可燃混合气的方法，唯有在高温、高压的气缸内成可燃混合气的方法，唯有在高温、高压的气缸内 采用高压喷射才能将柴油在很短的时间内完全雾化。采用高压喷射才能将柴油在很短的时间内完全雾化。 柴油的自燃温度比汽油低，因此，可燃混合气的着柴油的自燃温度比汽油低，因此，可燃混合气的着 火方式可采用自燃（压燃）方式，与汽油机的点燃火方式可采用自燃（压燃）方式，与汽油机的点燃 方式不同（否则会产生爆炸性燃烧，使柴油机工作方式不同（否则会产生爆炸性燃烧，使柴油机工作 粗暴）。粗暴）。 n柴油机压缩比较高（一般为柴油机压缩比较高（一般为16162222），所以压缩终），所以压缩终 了时的

19、压力可达了时的压力可达3.53.54.5MPa4.5MPa，温度高达，温度高达750750 1000K1000K，大大超过柴油的，大大超过柴油的 自燃温度，故柴油高压自燃温度，故柴油高压 （10MPa10MPa以上）以上）喷入气缸后，在很短时间内与空气喷入气缸后，在很短时间内与空气 混合后便自行着火燃烧，最大爆发压力可达混合后便自行着火燃烧，最大爆发压力可达6 6 9MPa9MPa，最高燃气温度可达，最高燃气温度可达200020002500K2500K。 （一）柴油机压缩比的选择依据（一）柴油机压缩比的选择依据 n柴油机压缩比远较汽油机的压缩比高，这柴油机压缩比远较汽油机的压缩比高，这 是因为

20、柴油机采用压燃的着火方式，为了是因为柴油机采用压燃的着火方式，为了 保证发动机良好的冷起动性能，压缩比远保证发动机良好的冷起动性能，压缩比远 较汽油机的高。较汽油机的高。 n柴油机压缩比应在保证良好的冷起动性能柴油机压缩比应在保证良好的冷起动性能 前提下尽可能低，因为过高的压缩比会导前提下尽可能低，因为过高的压缩比会导 致发动机工作粗暴，而且，发动机的循环致发动机工作粗暴，而且，发动机的循环 热效率随着压缩比的增加已接近缓慢，增热效率随着压缩比的增加已接近缓慢，增 加不明显，对燃油经济性并没有带来多大加不明显，对燃油经济性并没有带来多大 改善。改善。 （二）（二）分析和比较汽油机、柴油机的工作

21、分析和比较汽油机、柴油机的工作异同异同 首先分别看一下汽油机和柴油机的图示首先分别看一下汽油机和柴油机的图示 火花塞火花塞 喷油器喷油器 汽油机、柴油机的工作相同点：汽油机、柴油机的工作相同点： 1 1、每个工作循环曲轴转两周、每个工作循环曲轴转两周; 2; 2、每一行程曲轴转半、每一行程曲轴转半 周，周， 只有作功行程产生动力。只有作功行程产生动力。 汽油机汽油机柴油机柴油机 汽油与空气缸外混合，汽油与空气缸外混合， 进入可燃混合气进入可燃混合气 进入气缸的是纯空气进入气缸的是纯空气 电火花点燃混合气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧高温气体加热柴油燃烧 有点火系有点火系无点火系无点火系

22、无喷油器无喷油器有喷油器有喷油器 汽油机、柴油机的工作不同点：汽油机、柴油机的工作不同点： （三）柴油机与汽油机性能比较：（三）柴油机与汽油机性能比较： 汽油机具有转速高（轿车高达汽油机具有转速高（轿车高达5000 5000 6000r/min6000r/min）、质量小、工作柔和、起动容易、制）、质量小、工作柔和、起动容易、制 造成本低和维修方便等优点，不足之处是燃油消耗造成本低和维修方便等优点，不足之处是燃油消耗 率较高，燃油经济性较差，适用于轿车型乘做人员率较高，燃油经济性较差，适用于轿车型乘做人员 车辆；柴油机燃油消耗率较汽油机低车辆；柴油机燃油消耗率较汽油机低30%30%左右，且左右

23、，且 柴油价格低，所以燃油经济性好，而且输出扭矩较柴油价格低，所以燃油经济性好，而且输出扭矩较 大，但冷起动困难、工作粗暴、工作转速较低（一大，但冷起动困难、工作粗暴、工作转速较低（一 般般4000rpm4000rpm以下）、制造成本高、维修困难，适用以下）、制造成本高、维修困难，适用 于运输型汽车。于运输型汽车。 1 1、 发动机的定义是什么？发动机的定义是什么？ 2 2、 发动机的分类如何？发动机的分类如何？ 3 3、 什么是发动机的排量、燃烧室容积和压缩比？什么是发动机的排量、燃烧室容积和压缩比？ 4 4、汽油机和柴油机在可燃混合气形成方式和点火、汽油机和柴油机在可燃混合气形成方式和点火

24、 方式上有何不同？它们在结构上有何区别？方式上有何不同？它们在结构上有何区别？ 1.4 1.4 发动机的总体构造发动机的总体构造 两两 大大 机机 构构 曲柄连杆机构曲柄连杆机构 配气机构配气机构 五五 大大 系系 统统 燃料系燃料系 润滑系润滑系 冷却系冷却系 点火系点火系 起动系起动系 一、四冲程汽油机的一般构造一、四冲程汽油机的一般构造 （一）机体组：（一）机体组： 作用：是作为发动机各机构、各系统的装配基体，作用：是作为发动机各机构、各系统的装配基体， 本身许多部分又分比别是各机构、各系统的组本身许多部分又分比别是各机构、各系统的组 成部分。如气缸盖、气缸体上钻的润滑油道是成部分。如气

25、缸盖、气缸体上钻的润滑油道是 润滑系统的组成部分，气缸盖、气缸体上铸的润滑系统的组成部分，气缸盖、气缸体上铸的 冷却水套是冷却系统的组成部分等。冷却水套是冷却系统的组成部分等。 组成：气缸盖组成：气缸盖 、气缸体、油底壳、气缸体、油底壳 。有的发动机。有的发动机 将将 气缸体分铸成上下两部分，上部称为气缸气缸体分铸成上下两部分，上部称为气缸 体，下部称为曲轴箱。体，下部称为曲轴箱。 此外，气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室此外，气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室 的一部分。通常，将机体组列入曲柄连杆机构。的一部分。通常，将机体组列入曲柄连杆机构。 n（二）曲柄连杆机构：（二）曲柄连杆机构： 作

26、用：是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转作用：是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转 变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。 组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆总成、曲轴、飞轮等运组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆总成、曲轴、飞轮等运 动机件。动机件。 （三）配气机构：（三）配气机构： 作用：是使可燃混作用：是使可燃混 合气及时充入气合气及时充入气 缸并及时从气缸缸并及时从气缸 排出废气。排出废气。 组成：进气门、排组成：进气门、排 气门、挺柱、推气门、挺柱、推 杆、摇臂、凸轮杆、摇臂、凸轮 轴、凸轮轴轴、凸轮轴 正时齿轮正时齿轮 （由曲轴正时齿

27、（由曲轴正时齿 轮驱动）等。轮驱动）等。 （四）供给系：（四）供给系： 气缸盖、气缸体上铸的进、排气道显然是供给系的一部分。气缸盖、气缸体上铸的进、排气道显然是供给系的一部分。 作用：把汽油和作用：把汽油和 空气混合成成分合适空气混合成成分合适 的可燃混合气供入气的可燃混合气供入气 缸，以供燃烧，并将缸，以供燃烧，并将 燃烧生成的废气排出燃烧生成的废气排出 发动机。发动机。 组成：汽油箱、组成：汽油箱、 汽油泵、汽油滤清器、汽油泵、汽油滤清器、 化油器、空气滤清器、化油器、空气滤清器、 进气管、排气歧管总进气管、排气歧管总 成、排气消声器等。成、排气消声器等。 （五）点火系：（五）点火系： 功

28、用：保证按规定功用：保证按规定 时刻及时点燃被压缩时刻及时点燃被压缩 的可燃混合气。的可燃混合气。 组成：蓄电池和发组成：蓄电池和发 电机，将低压电流变电机，将低压电流变 成变成高压电流的断成变成高压电流的断 电器和点火线圈，把电器和点火线圈，把 高压电流按规定时刻高压电流按规定时刻 通过分电装置通到各通过分电装置通到各 气缸的火花塞等。气缸的火花塞等。 n（六）冷却系：（六）冷却系： 功用：是把受热机件的热量散到大气中，以保证发动机在正功用：是把受热机件的热量散到大气中，以保证发动机在正 常温度范围内工作。常温度范围内工作。 组成：水泵、散热器、风扇、分水管、气缸体放水阀及气缸组成：水泵、散

29、热器、风扇、分水管、气缸体放水阀及气缸 体和气缸盖上铸出的冷却水套等。体和气缸盖上铸出的冷却水套等。 （七）润滑系：（七）润滑系： 功用：将一定压力的功用：将一定压力的 润滑油供给作相对运动的润滑油供给作相对运动的 零件工作表面之间以形成零件工作表面之间以形成 液体摩擦，减少摩擦阻力，液体摩擦，减少摩擦阻力， 减轻机件的磨损，并冷却减轻机件的磨损，并冷却 摩擦零件，清洗摩擦表面，摩擦零件，清洗摩擦表面， 缓和冲击，分散应力，辅缓和冲击，分散应力，辅 助密封。助密封。 组成：机油泵、集滤器、组成：机油泵、集滤器、 限压阀、气缸体和气缸盖限压阀、气缸体和气缸盖 钻设的润滑油道、机油粗钻设的润滑油道

30、、机油粗 滤器、机油细滤器和机油滤器、机油细滤器和机油 冷却器等。冷却器等。 （八）起（八）起 动系：动系： 作用：使静止的发动机起动并转入自行运转。作用：使静止的发动机起动并转入自行运转。 组成：包括组成：包括起动电机起动电机及其及其附属装置附属装置。 汽油机组成：汽油机组成： 曲柄连杆机构（包括机体组）、曲柄连杆机构（包括机体组）、 配气机构两大机构和配气机构两大机构和 供给系（包括燃料供给系统和进、排气系统）、供给系（包括燃料供给系统和进、排气系统）、 点火系、点火系、 冷却系、冷却系、 润滑系和润滑系和 起动系五大系统组成。起动系五大系统组成。 二、总结：二、总结： 1、风扇、风扇 2

31、、水泵、水泵 3、气缸盖、气缸盖 4、小循环水管、小循环水管 5、进、排气歧管总成、进、排气歧管总成 6、曲轴箱通风装置、曲轴箱通风装置 7、化油器、化油器 8、气缸盖出水管、气缸盖出水管 9、摇臂机构、摇臂机构 10、曲轴箱通风管、曲轴箱通风管 11、气缸体、气缸体 12、后挺杆室盖、后挺杆室盖 13、曲轴箱通风挡油板、曲轴箱通风挡油板 14、飞轮壳、飞轮壳 15、飞轮、飞轮 16、发动机后悬、发动机后悬 置螺栓、螺母置螺栓、螺母 17、限位板、限位板 18、发动机后悬、发动机后悬 置软垫置软垫 19、油底壳衬垫、油底壳衬垫 20、凸轮轴、凸轮轴 21、曲轴止推片、曲轴止推片22、曲轴、曲轴

32、 23、主轴承盖、主轴承盖24、机油泵、分电器总成、机油泵、分电器总成 25、活塞、连杆总成、活塞、连杆总成 26、油底壳、油底壳 27、机油泵、机油泵28、发动机前悬置软垫总成、发动机前悬置软垫总成 29、发动机前悬置支架总成、发动机前悬置支架总成30、风扇皮带、风扇皮带 31、正时齿轮室盖及曲轴前油封、正时齿轮室盖及曲轴前油封 32、曲轴正时齿轮、曲轴正时齿轮33、凸轮轴正时齿轮、凸轮轴正时齿轮 34、空气压缩机皮带、空气压缩机皮带 图图1-8 东风东风 EQ6100-1 型汽油机轴侧剖视图型汽油机轴侧剖视图 51、排气管、排气管 27、机油泵、机油泵 图图1-8 东风东风 EQ6100-

33、1 型汽油机横剖视图型汽油机横剖视图 7、化油器、化油器 35、曲轴箱通风单向阀、曲轴箱通风单向阀 36、进气管、进气管 37、绝热垫及衬垫、绝热垫及衬垫 38、空气滤清器、空气滤清器 ： 52、弯管接头、弯管接头 53、弹簧、弹簧 54、单向阀、单向阀 55、阀体、阀体 11、气缸体、气缸体 48、出水弯管、出水弯管 50、放水阀、放水阀 49、机油细滤器、机油细滤器 3、气缸盖、气缸盖 39、气缸套、气缸套 40、定位销、定位销 41、挺杆室衬垫、挺杆室衬垫 42、挺杆室盖、挺杆室盖 43、分电器、分电器 44、加机油管和盖、加机油管和盖 45、汽油泵、汽油泵 46、机油滤清器、机油滤清器

34、 47、联轴套、联轴套 19、油底壳衬垫、油底壳衬垫 26、油底壳、油底壳 15、气缸盖罩、气缸盖罩 二、现代四冲程汽油机的一般结构二、现代四冲程汽油机的一般结构 （以桑塔纳轿车电喷发动机（以桑塔纳轿车电喷发动机为例）为例） 桑塔纳轿车（桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机）电喷发动机 （AJR）外形图）外形图 1、正时齿形带护罩、正时齿形带护罩 2、空调压缩机、空调压缩机 3、空调压缩机带轮、空调压缩机带轮 4、多楔皮带、多楔皮带 5、曲轴带轮、曲轴带轮 6、张紧轮、张紧轮 7、发电机带轮、发电机带轮 8、导向轮、导向轮 9、动力转向油泵、动力转向油泵 10、动力转向泵带轮、动力转向泵带轮

35、 11、发电机、发电机 12、进气歧管、进气歧管 13、机油标尺、机油标尺14、燃油分配管、燃油分配管 35、油底壳、油底壳 桑塔纳轿车（桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机）电喷发动机 （AJR）轴侧剖视图）轴侧剖视图 16、正时齿形皮带、正时齿形皮带 17、凸轮轴正时齿形带轮、凸轮轴正时齿形带轮 18、水泵齿形带轮、水泵齿形带轮 19、曲轴正时齿形带轮、曲轴正时齿形带轮 20、机油泵传动链、机油泵传动链 21、机油泵、机油泵 22、曲轴、曲轴 23、水泵、水泵 24、活塞、活塞 25、排气门、排气门 26、进气门、进气门 27、气缸体、气缸体 28、气缸盖、气缸盖 29、液压挺柱、液压挺

36、柱 30、凸轮轴、凸轮轴 31、喷油器、喷油器 32、机油滤清器、机油滤清器 33、机油压力限压阀、机油压力限压阀 34、连杆、连杆 喷油器喷油器 气缸盖罩气缸盖罩 加机油口加机油口 气缸盖气缸盖 排气歧管排气歧管 进气歧管进气歧管 发电机发电机 空调压缩机空调压缩机 导向轮导向轮 动力转向泵带轮动力转向泵带轮 水泵水泵 气缸体气缸体 曲轴箱曲轴箱 油底壳油底壳 机油泵链轮机油泵链轮 曲轴曲轴 连杆连杆 活塞活塞 进气门进气门 凸轮轴凸轮轴 液压挺柱液压挺柱 气门弹簧气门弹簧 桑塔纳轿车（桑塔纳轿车（2000GSI）电喷发动机）电喷发动机 （AJR）横剖面图）横剖面图 （3 3）化油器式汽油机

37、上的进、排气歧管）化油器式汽油机上的进、排气歧管 布置于发动机一侧，便于加热进气管，促布置于发动机一侧，便于加热进气管，促 使燃油雾化，而柴油机上的进、排气歧管使燃油雾化，而柴油机上的进、排气歧管 全都部置于发动机异侧，以免进气受到加全都部置于发动机异侧，以免进气受到加 热，减少进气量，降低发动机功率。热，减少进气量，降低发动机功率。 6110Q型柴油机横剖面图型柴油机横剖面图 三、四冲程柴油机的一般构造三、四冲程柴油机的一般构造 四冲程柴油机的结构与四冲程汽油四冲程柴油机的结构与四冲程汽油 机的结构主要区别在于：机的结构主要区别在于： （1 1）柴油机没有点火系，气缸盖上火花）柴油机没有点火

38、系，气缸盖上火花 塞的位置被喷油器代替，高压导线被高塞的位置被喷油器代替，高压导线被高 压油管代替。压油管代替。 （2 2）柴油机燃料供给系统不同于汽油机：）柴油机燃料供给系统不同于汽油机： 柴油机有高压喷油泵、喷油器，由喷油泵柴油机有高压喷油泵、喷油器，由喷油泵 凸轮轴上的凸轮驱动产生高压燃油，喷油凸轮轴上的凸轮驱动产生高压燃油，喷油 泵总成中的输油泵类似于化油器式汽油机泵总成中的输油泵类似于化油器式汽油机 上的汽油泵，作用是克服燃油流动阻力，上的汽油泵，作用是克服燃油流动阻力， 但化油器式汽油机上的汽油泵由配气凸轮但化油器式汽油机上的汽油泵由配气凸轮 轴上的偏心凸轮驱动，现代电喷汽油机上轴

39、上的偏心凸轮驱动，现代电喷汽油机上 的汽油泵是电动汽油泵。的汽油泵是电动汽油泵。 桑塔纳发动机结构示意图桑塔纳发动机结构示意图 1.5 1.5 发动机的主要性能指标与特性发动机的主要性能指标与特性 一、动力性指标一、动力性指标 1 1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有 效转矩，用效转矩，用TtqTtq表示表示 。 2 2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效 功率，用功率，用PePe表示。表示。 式中：式中：T Ttq tq 有效扭矩，单位为有效扭

40、矩，单位为N Nm m； n n 曲轴转速，单位为曲轴转速，单位为r/minr/min 二者关系：二者关系： )( 9550 10 60 2 3 kW nTtqn TtqPe 三、运转性能指标三、运转性能指标 发动机的运转性能指标主要指排气品质、噪声、起动性发动机的运转性能指标主要指排气品质、噪声、起动性 能等能等。 (1) (1) 排放品质排放品质 目前主要限制一氧化碳（目前主要限制一氧化碳（COCO）、各种碳氢化合物（）、各种碳氢化合物（HCHC） 及氮氧化合物（及氮氧化合物（NOxNOx）三种危害最大的气体排放量。）三种危害最大的气体排放量。 二二、经济性指标、经济性指标 有效燃油消耗率

41、：发动机每发出有效燃油消耗率：发动机每发出1 1 kWkW有效功率，在有效功率，在1 1h h内所消内所消 耗的燃油消耗质量，以耗的燃油消耗质量，以bebe表示表示, ,单位为单位为 g/g/（kWkWh h）。 （四冲程汽油机一般为（四冲程汽油机一般为270270 325 325 g/g/（kWkWh h） ，四冲程柴油机，四冲程柴油机 一般为一般为190190 238 238 g/g/（kWkWh h）。）。） 3 1 0(/) e e B bgk Wh P 排气微粒：它指排气中除水以外的任何液态或固体排气微粒：它指排气中除水以外的任何液态或固体 微粒。其中，以碳为主要成分的固体颗粒形成碳

42、烟，是排微粒。其中，以碳为主要成分的固体颗粒形成碳烟，是排 气微粒最主要的成分，目前我国只规定碳烟限值。气微粒最主要的成分，目前我国只规定碳烟限值。 （2 2）噪声）噪声 噪声会刺激神经，使人心情烦躁、反应迟钝、甚至产噪声会刺激神经，使人心情烦躁、反应迟钝、甚至产 生耳聋、高血压和神经系统疾病，汽车是城市的主要噪声生耳聋、高血压和神经系统疾病，汽车是城市的主要噪声 源之一，发动机又是汽车的主要噪声源，故必须给予控制。源之一，发动机又是汽车的主要噪声源，故必须给予控制。 如我国噪声标准中规定，轿车噪声不得大于如我国噪声标准中规定，轿车噪声不得大于74dB74dB。 （3 3）起动性能）起动性能

43、四、发动机速度特性：四、发动机速度特性：指油门开度一定时，发动机的有指油门开度一定时，发动机的有 效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三者随发动机转速变 化的规律。化的规律。 （1 1）发动机全负荷速度特性（又称为发动机外特性）：指发动机全负荷速度特性（又称为发动机外特性）：指 油门全开时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消油门全开时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消 耗率三者随发动机转速变化的规律。发动机最高工作转速耗率三者随发动机转速变化的规律。发动机最高工作转速 时的全负荷有效功率为额定功率，相应转速为额定转速，时的全负荷有效功率为

44、额定功率，相应转速为额定转速， 为发动机铭牌功率和转速。为发动机铭牌功率和转速。 （2 2）发动机工况：一般是用它的功率与曲轴转速来表征，发动机工况：一般是用它的功率与曲轴转速来表征， 有时也用负荷和曲轴转速来表征。有时也用负荷和曲轴转速来表征。 （3 3）发动机负荷：发动机在某一转速下的负荷，就是当时）发动机负荷：发动机在某一转速下的负荷，就是当时 发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之 比。比。 注意，不要把负荷与功率混淆，注意，不要把负荷与功率混淆，50%50%负荷不是指油门负荷不是指油门 开启一半开度，而是指此转速下发动机输

45、出功率是油门全开启一半开度，而是指此转速下发动机输出功率是油门全 开时发动机输出功率的一半。开时发动机输出功率的一半。 P Pe e P Pe e （a a）汽油发动机外特性汽油发动机外特性 五、发动机的工作状况五、发动机的工作状况 1 1、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴 转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明 。 2 2、发动机在某一转速下的负荷：是当时发动机发出的功率、发动机在某一转速下的负荷：是当时发动机发出的功率 与同一转速下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。与同一转速

46、下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。 Pe/kW n/rmin-1 0 0 5050 4545 3232 2727 2020 200035004800 a b c d e 分析分析 右图右图 发动发动 机的机的 负荷负荷 六、汽油机与柴油机速度特性的区别：六、汽油机与柴油机速度特性的区别： 汽油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转汽油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随转 速增加而逐渐下降，原因是节气门的节流作用使发动机的充速增加而逐渐下降，原因是节气门的节流作用使发动机的充 气效率下降，气缸内进气量减少，尤其是部分节气门开度时。气效率下降，气缸内进气量减少，尤其是部分节

47、气门开度时。 因此，发动机输出功率随转速增加而增大到极值后迅速下降，因此，发动机输出功率随转速增加而增大到极值后迅速下降， 不会发生不会发生“飞车飞车”现象。现象。 柴油机没有节气门的进气节流作用，转速一定时，气缸柴油机没有节气门的进气节流作用，转速一定时，气缸 内进气质量就一定，改变负荷的大小靠改变每循环喷油量的内进气质量就一定，改变负荷的大小靠改变每循环喷油量的 多少，柴油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随多少，柴油机速度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩随 转速增加而变化平缓。因此，发动机输出功率随转速增加一转速增加而变化平缓。因此，发动机输出功率随转速增加一 直在增大，只是前面

48、增加迅速，后面平缓，因此，一旦喷油直在增大，只是前面增加迅速，后面平缓，因此，一旦喷油 泵柱塞卡滞在大油门位置而发动机外界负载卸去时，发动机泵柱塞卡滞在大油门位置而发动机外界负载卸去时，发动机 转速将大幅度上升，直到发动机冒黑烟，排气管烧红，飞轮转速将大幅度上升，直到发动机冒黑烟，排气管烧红，飞轮 飞出伤人等严重事故发生，此谓柴油机的飞出伤人等严重事故发生，此谓柴油机的“飞车飞车”现象。现象。 1.6 1.6 内燃机名称及型号编制规则内燃机名称及型号编制规则 首部首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据 需要自选相应字母表示，但需主管部门核准

49、。需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。 中部中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸 径符号等组成。径符号等组成。 后部：后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。结构特征和用途特征符号，以字母表示。 尾部尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分 时，由制造厂选用适当符号表示。时，由制造厂选用适当符号表示。 一、内燃机型号由以下四部分组成一、内燃机型号由以下四部分组成 二、国标二、国标GB725-82GB725-82规定如下：规定如下： 1 1、按所用燃料命名，如柴油机、汽油机等。按所用

50、燃料命名，如柴油机、汽油机等。 2 2、型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。、型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 3 3、型号由四部分组成：、型号由四部分组成： 首部首部中部中部 系列代号系列代号 换代换代 标志标志 符号符号 缸数符号缸数符号 气缸排列形式符号气缸排列形式符号 符号符号 无符号无符号 V V P P 含含 义义 直列及单缸卧式直列及单缸卧式 V V型型 平卧型平卧型 缸径符号缸径符号 （以气缸（以气缸 直径的直径的 数表数表 示）示） 结构特征符号结构特征符号 符号符号 无符号无符号 F F Z Z 结构特征结构特征 水水 冷冷 风风 冷冷 增增 压压 用途特征符号用途特征

51、符号 符号符号 无符号无符号 Q Q M M 用途用途 通用型通用型 汽车用汽车用 摩托车用摩托车用 后部后部尾部尾部 同一系列产同一系列产 品区分符号品区分符号 6 6135135Q Q 行程符行程符 号，号，E E 表示二表示二 冲程，冲程， 无符号无符号 表示四表示四 冲程冲程 1 1、6135Q6135Q柴油机柴油机 2 2、1E65FM1E65FM汽油机汽油机 举例：举例： (1) (1) 汽油机汽油机 1E65F1E65F： 表示单缸，二行程，缸径表示单缸，二行程，缸径65mm65mm，风冷通用型，风冷通用型 4100Q-44100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，

52、缸径100mm100mm，水冷车用，第四种变型产品，水冷车用，第四种变型产品 TJ376QTJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径表示三缸，四行程，缸径76mm76mm，水冷车用，水冷车用，TJTJ表示系列符号表示系列符号 CA488CA488： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径88mm88mm，水冷通用型，水冷通用型，CACA表示系列符号表示系列符号 (2) (2) 柴油机柴油机 195195： 表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径95mm95mm，水冷通用型，水冷通用型 165F165F： 表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径65mm65mm，风冷通用型，风冷通用

53、型 6135Q6135Q： 表示六缸，四行程，缸径表示六缸，四行程，缸径135mm135mm，水冷车用，水冷车用 X4105X4105： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径105mm105mm，水冷通用型，水冷通用型，X X表示系列代号表示系列代号 三、型号编制举例三、型号编制举例 小 结 发动机发动机 常用术语常用术语: 工作原理工作原理: 发动机是将某一种形式的能量转变成发动机是将某一种形式的能量转变成 机械能的机器。机械能的机器。 分类分类: 定义定义: 按不同的分类方法大致分为四大类按不同的分类方法大致分为四大类 十个基本术语十个基本术语 汽油发动机汽油发动机 柴油发动机柴油

54、发动机 （重点）（重点） 区别于汽油机的工作过程区别于汽油机的工作过程 四个行程的工作过程四个行程的工作过程 发动机发动机 总体构造：汽油机（两大机构五大系统），总体构造：汽油机（两大机构五大系统）， 柴油机（两大机构四大系统）柴油机（两大机构四大系统） 主要性能主要性能 指标与特性指标与特性 动力性指标：有效转距，有效功率动力性指标：有效转距，有效功率 经济性指标：燃油燃油消耗率经济性指标：燃油燃油消耗率 速度特性速度特性 工况与负荷工况与负荷 内燃机名称及内燃机名称及 型号编制规则型号编制规则 熟练识认内燃机名称和规格熟练识认内燃机名称和规格 * *1 1、内燃机的基本结构组成？、内燃机的

55、基本结构组成？ * *2 2、内燃机的常用术语及其意义？、内燃机的常用术语及其意义？ * *3 3、四冲程发动机的工作过程、四冲程发动机的工作过程( (柴油机和汽油机）柴柴油机和汽油机）柴 油机与汽油机有何不同？各过程相应数值？油机与汽油机有何不同？各过程相应数值？ * *4 4、二冲程发动机的工作过程、二冲程发动机的工作过程( (柴油机和汽油机）并柴油机和汽油机）并 与四冲程发动机进行比较？与四冲程发动机进行比较？ 5 5、发动机的命名和型号编制方法？、发动机的命名和型号编制方法？ * *6 6、发动机的主要性能指标有那些？如何表征？、发动机的主要性能指标有那些？如何表征？ （注：标有（注：

56、标有* *的题为作业）的题为作业） 1.3 1.3 二冲程发动机工作原理（自学）二冲程发动机工作原理（自学） 一、二冲程汽油机工作原理一、二冲程汽油机工作原理 （一）二冲程发动机的工作循环（一）二冲程发动机的工作循环: : 是在两个活塞行程内，即曲是在两个活塞行程内，即曲 轴旋转轴旋转1 1周的时间内完成的。周的时间内完成的。 （二）（二）二冲程汽油机的结构特点：二冲程汽油机的结构特点： 二冲程汽油机采用曲轴箱二冲程汽油机采用曲轴箱 扫气，曲轴箱是密封的，对多扫气，曲轴箱是密封的，对多 缸机而言，各曲柄轴室相互之缸机而言，各曲柄轴室相互之 间是密封的，气缸壁上开有矩间是密封的，气缸壁上开有矩 形扫气口和排气口，气缸壁上形扫气口和排气口，气缸壁上 开有进气口（右图所示最早的开有进气口（右图所示最早的 活塞阀进气方式活塞阀进气方式）。）。 （三）二冲程汽油机的工