第一章汽车发动机总论

汽车发动机构造与维修绪论主讲人：王鹏

兰博基尼Reventon（雷文顿）汽车的定义

汽车是借助于自身的动力装置驱动，且具有4个（或4个以上)车轮的非轨道非架线车辆。轿车的分类类型发动机排量（L）车型微型≤1.0奥拓、比亚迪F0普通型＞1.0~≤1.6富康、捷达中级＞1.6~≤2.5桑塔纳、奥迪100中高级＞2.5~≤4.0皇冠、奔驰300高级＞4.0CA770、卡迪拉克、林肯、奔驰500系列1、按排量分类汽车的总体构造1）发动机

2）底盘 3）车身 4）电气设备发动机类型

1.按完成一个工作循环活塞的往复次数不同，分为：四冲程与二冲程发动机。

2.按冷却方式不同分为：风冷式与水冷式。3.按气缸数不同分为：单缸与多缸发动机（直列型、V型和对置式）。

4.按所用燃料不同分为：汽油机和柴油机。

5.按进气是否增压分为：增压式与非增压式。

现代汽车大多采用四冲程、多缸、水冷式汽油机或柴油机。

按气缸布置分类直列式：气缸成一列布置。按气缸布置分类对置式：气缸成两列布置，且两列气缸的中心线夹角为180度。按气缸布置分类V型：气缸成两列布置，且两列气缸的中心线夹角不到180度单缸发动机结构示意图基本术语上止点下止点活塞行程(S)曲柄半径(R)气缸工作容积(Vh)发动机排量(VL)燃烧室容积(Vc)气缸总容积(Va)工作循环VL=Vh×iVh=πD2·S×10-6/4（L）D——气缸直径mmS——活塞行程mm

四冲程发动机的简单工作原理

压缩比压缩比定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。用ε表示。ε=Va/Vc

现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达9～11)。上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。四冲程发动机的简单工作原理

一、四冲程汽油机的工作原理1、进气行程2、压缩行程3、作功行程4、排气行程单缸四冲程汽油机的工作过程进气行程排气门关闭进气门开启活塞温度370~440K，压力75~90kPa活塞由曲轴带动从上止点移动到下止点，此时进气门开启，排气门关闭。在活塞移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸形成一定真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸中，并在气缸进一步混合形成可燃混合气。

压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：ε=Va/Vc温度600~800K，压力600~1500kPa进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。此时，进、排气门均关闭。随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度同时升高。作功行程进气门关闭排气门关闭活塞瞬时最高：温度2200~2800K，压力3~5MPa作功终了：温度1500~1700K，压力300~500kPa

压缩行程结束后，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量热能。燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。在气体压力作用下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转做功，此时进、排气门仍旧关闭。

排气行程进气门关闭排气门打开活塞温度900~1200K压力105~125kPa残余废气做功行程近终了时，排气门打开，进气门仍旧关闭。活塞由曲轴带动，从下止点向上止点移动，废气在自身压力（高于大气压）和活塞的挤压下，被排除气缸。当活塞到达上止点时排气行程结束。，但在燃烧室中仍会有少量废气无法排出。终上所述，四冲程汽油机经过进气、压缩、做功、排气四个冲程，完成一个工作循环。一个接一个的工作循环，维持了发动机的运转。活塞在上、下止点间每移动一个冲程，曲轴转过180°角。四冲程发动机每完成一个工作循环，活塞移动4个冲程，曲轴转过两周（720°）。其中进气和做功冲程活塞都是由上止点移动到下止点；压缩和排气冲程活塞都是由下止点移动到上止点。二、四冲程柴油机的工作原理喷油器喷油泵吸气行程压缩行程作功行程排气行程进气门排气门纯空气温度300~370K压力800~900kPa温度800~1000K压力3~5MPa瞬时：温度1800~2200K压力5~10MPa温度800~1000K压力105~400kPa终了：温度800~1000K压力105~400kPa四冲程汽、柴油机工作动画思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处呢？共同特点：每个工作循环曲轴转两周，每一行程曲轴转半周。只有作功行程产生动力。思考四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么不同呢？不同点

汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器发动机的总体构造两大机构曲柄连杆机构配气机构五大系统燃油供给系点火系冷却系润滑系起动系连杆飞轮曲轴活塞进气门排气门推杆挺柱正时齿轮■

配气机构■曲柄连杆机构摇臂凸轮轴润滑系放油螺栓油底壳机油滤清器油路集滤器冷却系的工作演示点火系燃油供给系起动系发动机的主要性能指标有效转矩；有效功率；发动机转速；有效燃油消耗率。有效转矩发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩；符号：Me；单位：N.m。发动机的转速发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。符号：n；单位：r/min；3.有效功率发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率。符号：Pe；单位：kW；公式：Pe=Me*n/9550；式中Me—有效转矩，N.m；n—曲轴转速，r/min。

从上式可以看出，当有效转矩Me不变时，转速n越高，则有效功率Pe越大；反之减小。

所以在说明发动机的有效功率大小时，必须指明其相应的转速。4.有效燃油消耗率发动机每输出1Kw.h的有效功率所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率；符号：ge；单位：g/（kW.h）；公式：ge=GT*103/Pe式中GT—发动机每小时耗油量，kg/h；Pe—发动机的有效功率，kW。

很明显，有效油耗率越低，经济性越好。国产内燃机型号编制规则按照国家标准GB/T9471—1998，国产汽车型号应能表明其厂牌、类型和主要特征参数等。该型号由拼音和阿拉伯数字组成，分为首部、中部、后部和尾部四部分组成。

内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义

内燃机型号的排列