汽车发动机原理基础

1、发动机原理基础序章汽车发动机的发展历程1769年，法国人居纽发明了世界上第一辆蒸汽驱动三轮汽车。1876年奥拓发明了世界上第一台四冲程内燃机。1879年德国工程师卡尔.苯茨首次试验成功一台二冲程试验性发动机，并于1885年制造出第一辆三轮汽车。于此同时，戴姆勒和迈巴赫也造出了他们的汽车。这三个人是戴姆勒集团，即奔驰的创始人，因此可以说奔驰的发展历史就代表汽车的发展历史。发动机的概念汽车发动机被称作汽车的“心脏”，是汽车行驶的动力来源，是由成百上千个零件组成、非常精密的机械结构体。发动机原理基础三个问题：发动机都由什么部件组成？发动机是怎么工作的？怎样让发动机保持活力？发动机原理基础第一个问题：

2、发动机都由什么部件组成？发动机结构组成发动机是由曲柄连杆机构和配气机构两大机构，以及冷却、润滑、点火、燃料供给、启动系统等五大系统组成。主要部件有气缸体、气缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴、飞轮等。发动机主体从上到下依次是：气门室盖、气门室盖垫、气门室（缸盖）、气缸垫（气缸床）、气缸体、油底壳垫、油底壳。其中配气机构安装在气门室（缸盖）内部，曲柄连杆机构安装在缸体内部。发动机的两大机构发动机的两大机构是曲柄连杆机构和配气机构两大机构。主要部件有活塞、活塞销、连杆、曲轴、凸轮轴、气门、正时机构等，这两大机构是发动机的核心结构，发动机能够平稳地运转离不开这两大机构的工作。曲柄连杆机构主要由曲轴、活塞

3、、活塞销、连杆等组成，其作用是将燃料燃烧产生的热能转化为活塞的动能，并将活塞的往复运动转化为平稳的轴转动。配气机构主要由正时齿轮、进排气凸轮轴、气门、正时皮带（链条）、皮带涨紧轮（部分车型带有涨紧器）、曲轴皮带轮等组成，作用是控制发动机的进、排气，实现源源不断的活塞运动和动力输出。发动机的五大系统1.启动系统车辆想要行走，那么肯定需要发动机的运转，而发动机要想启动的话就需要启动系统来参与实现了。飞轮与曲轴相连，而飞轮齿圈上有一个一缸上止点的信号齿，当我们打开点火开关并旋转到启动档时，起动机转动并带动与其啮合的飞轮转动，曲轴位置传感器感应到一缸上止点信号（即感应到曲轴在转动）并传到电脑板（ECU

4、），电脑板接收到信号后控制各缸按顺序喷油、点火，于是发动机就运转起来了。启动系统包含的主要部件包括：点火开关、启动继电器、电瓶、起动机、飞轮和图中未画出的曲轴位置传感器等。发动机的五大系统2.燃油供给系统系统我们日常用车时都需要保证汽车有足够的燃油来行驶，发动机的燃油我们都知道从哪里加，可是加到汽车里的燃油是直接流到发动机吗？当然没那么简单！燃油要送到发动机里燃烧是需要燃油供给系统来运作的。发动机的燃油供给系统由这些部件组成：油箱、输油管、燃油泵、燃油滤清器、脉动阻尼器、燃油压力调节器、燃油分配管（高压油管）、喷油嘴等。当发动机正常运转时，燃油泵从油箱里将油泵出，经油管输送至滤清器过滤杂质，再

5、将过滤后的干净的燃油输送至燃油分配管，由燃油压力调节器调节燃油分配管中的压力稳定在一定范围内、脉动阻尼器减小压力波动。而喷油嘴在收到电脑板的喷油信号后就能将一定压力的高压燃油以气雾状喷入发动机燃烧作功了。（喷油嘴的喷油控制方式与火花塞的点火控制方式是基本相同的，参见下一节）补充：部分车型还设有燃油回油管连到油箱，当燃油泵泵出的燃油压力超过一定值时，燃油压力调节器（调节阀）打开，部分油又会顺着回油管回流到油箱里，起到了调节压力的作用。发动机的五大系统3.点火系统发动机的工作能量来自混合气体的燃烧，那么混合气要燃烧就必须有个点火系统来进行点燃混合气作功。点火系统主要由以下部件组成：点火控制模块、点

6、火线圈、高压线（分缸线）、火花塞、凸轮轴位置传感器等。当车辆在运行时，电脑板（ECU）由凸轮轴位置传感器传来的凸轮轴信号判断各缸的位置，并于合适的时机（各缸上止点位置）给点火控制模块发送信号对各个点火线圈进行点火作功，使发动机能够平稳有序地输出动力带动车辆行驶。有部分较先进的发动机直接采用电脑板（ECU）控制点火，取消了点火控制模块，并将点火线圈与高压线接头设在一起，每缸一个点火线圈。这种方式的点火方式称为独立点火。发动机的五大系统4.润滑系统发动机作为一台机械体，里面的零件都是由钢铁或者其他合金制成的，如果工作时没有润滑油的润滑，那么发动机随时都会成为一堆废铁！发动机的内部结构十分复杂，有各

7、种大大小小的孔，其中一部分奇形怪状的是冷却水道，另外一部分是润滑油道。除了润滑油道之外润滑系统还包含了：油底壳、机油集滤器、机油滤清器、机油泵等。发动机运转时，曲轴带动机油泵运转，机油便从集滤器处泵入机油滤清器总成进行过滤，再输送至主油道和气缸盖油道对曲轴和凸轮轴进行润滑。而多余的机油则由回油孔流回油底壳，以此往复。发动机的五大系统5.冷却系统发动机工作时其温度是相当高的，混合气燃烧的温度可达两千多摄氏度，连燃烧后刚从排气门排出的废气温度都达到了1200摄氏度，但是我们为什么没看到发动机烧得红通通的呢？是因为有冷却系统的存在，才能使发动机不至于过热烧废掉。冷却系统由散热器（水箱）、风扇、水管、

8、节温器、冷却液膨胀箱（副水壶）、水温传感器、水泵（未画出）等组成。发动机正常运转时，水泵在皮带或链条的带动下随曲轴皮带盘一起转动而带动水循环。在温度较低（一般90以下）时流经缸体、暖风装置、热交换器循环，称为小循环。当温度较高（对应的90以上）时，前面的回路已经不足以达到降温的目的，节温器打开，冷却液开始流经散热器，开启大循环回路，散热能力增强。而当温度足够高时（一般103以上，不同车型有所不同），电脑板检测到水温传感器反馈的的水温过高，于是控制风扇转动，水温下降，以此循环。发动机的其它系统 发动机在教科书中描述的组成部分是两大机构和五大系统，但是随着科技的进步和技术的创新，发动机的其它部分显

9、得越来越重要，尤其是进气系统和尾气排放控制系统。首先，发动机的进气已经越来越多采用电子节气门控制、空气流量计监控的模式来代替传统的纯靠拉线节气门控制的模式了。其次，越来越高的排放标准促使汽车普遍采用三元催化和氧传感器控制排放。最后，归根结底来说，汽车技术的创新最终要归结于发动机控制单元（ECU）和集成模块的越来越先进和高效，使得汽车越来越智能。100汽修日产发动机装配视频发动机原理基础第二个问题：发动机是怎么工作的？发动机的工作描述 在了解了发动机的结构组成后，再来了解发动机的工作整个过程就变得简单了。首先，贯穿发动机运行的部件是发动机控制模块，即电脑板。电脑板就相当于人的大脑，处理各种传感器

10、传递而来的信号，几乎所有的控制执行器都由电脑板输出的控制信号来执行控制。其次，钥匙扭到启动档，起动机运转带动飞轮转动从而带动曲轴运转起，发动机经由启动系统启动时，电脑板检测到曲轴已经转动，判断汽车想要启动，便根据曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号适时地喷油、点火。然后曲轴转动的同时也带动润滑系统开始源源不断地给开始运行的发动机提供润滑；冷却系统则随时在控制着发动机温度在合适的范围以内。最后，进气系统则由节气门位置传感器和空气流量传感器对发动机的转速进行实时控制，保证发动机能快速响应、稳定工作。而氧传感器则监控着发动机的混合气浓度，对空燃比进行控制，提高汽车的燃油经济性、降低排放有害物质含量。

11、发动机的工作原理四冲程发动机的工作简图发动机原理基础第三个问题：怎样让发动机保持活力？发动机的保养汽车的发动机是非常精密的，一旦出现问题，那将是非常麻烦的事情，毕竟大修发动机就相当于人做心脏手术一样费时费力还劳民伤财。都说好车都是养出来的，如果保养得当的话，汽车行驶二十多三十多万公里那是一点问题都没有的。那么汽车的发动机保养都该注意哪些方面呢？发动机的日常保养以更换易损件、消耗件为主，清洗、维修为辅，这些消耗件和易损件是规定了公里数或者年限必须更换的，否则可能会造成更大的隐患。这两张图为一辆开了8.6万英里从未保养、直到打不着车为止的奥迪TT发动机，能看得出来这台发动机已经废了。发动机的保养1.两大机构曲柄连杆机构和配气机构都是发动机最核心的部分，其中有些部分是永久性使用的，只要不出问题就不必太担心。其中与这两大机构有关联的易损件和消耗件就是机油、正时皮带、正时涨紧轮、涨紧器了，机油自然不必说，正时皮带是必须8万公里之前更换的，而涨紧轮和涨紧器也应该配套更换。发动机的保养2.五大系统启动系统：主要包含蓄电池、起动机的检查；燃油供给系统：主要包含汽油滤芯的检查更换、喷油嘴清洗等。点火系统：主要包含火花塞的检查更换、点火线圈漏电检查、分缸线老化检查等。1432765发动机的保养润滑系统：