技能点识别发动机的分类及总体构造汽车零部件与总成识别90课

技能点：识别发动机的分类及总体构造

汽车零部件与总成识别2.1识别发动机的分类及总体构造

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发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器。发动机既可以按照燃烧的位置进行分类，也可以按照车辆的类型进行分类。其中，首先要了解的是发动机的基本工作原理以及总体构造。汽车零部件与总成识别2.1.1发动机的分类

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发动机是将某一种形式的能量转变为机械能的机器。根据燃烧的位置，燃烧的类型，内部运动的类型等分为以下几类。1．内燃发动机（internal-combustionengine）

燃料在发动机内部燃烧发生。燃烧过程直接在必须移动以产生机械能的部件发生。汽油发动机、摩托车发动机等都是内燃发动机，如图所示。汽车零部件与总成识别

重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设2．外燃发动机（externalcombustionengine）

在外燃发动机内，燃烧远离必须被移动的部件。如图所示，蒸汽发动机的锅炉就在外部，它不接触活塞。汽车零部件与总成识别

重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设3．间歇燃烧发动机（Intermittentcombustionengine）

发动内的燃烧有开始和停止现象。常见的汽油、柴油等发动机都是间歇燃烧发动机。4．持续燃烧发动机（Continuouscombustionengine）

持续燃烧发动机内的燃烧是一直持续的。采用持续燃烧的发动机有直升机发动机、火箭发动机、喷气发动机等。汽车零部件与总成识别

重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设5．往复式发动机（reciprocatingengine）

在往复式发动机，燃油内部能量产生的运动使部件上下移动。在发动机中，这种往复运动必须随后转换成旋转运动。常见的汽油、柴油发动机都是往复运动发动机，如图所示。汽车零部件与总成识别

重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设6．转子发动机（rotarypistonmachine）

转子发动机的转子兼起往复式发动机的活塞和连杆的作用，并把燃气压力传给主轴。目前在国外，转子发动机还只限于装在一些赛车上。7．其它分类方法

（1）按发动机完成一个工作循环活塞行程数分为：二行程和四行程发动机。（Twostrokeandfourstrokeengine）

（2）发动机冷却方式不同分为：水冷和风冷发动机。（Watercooledandaircooledengine）

（3）按燃料的种类分为：汽油、柴油、燃气发动机等。（Gasoline、diesel、gasengine）

（4）按点火方式分为：有火花塞点火和压缩点火发动机。（sparkplugandcompressionignitionengine）汽车零部件与总成识别2.1.2车用发动机的类型

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在汽车中使用发动机，根据车辆的不同，可以采用直列、V型、斜置或对置式气缸布置型式。1．直列发动机（in-lineengine）

所有的气缸都放在一排，缸体是一个整体铸件，所有气缸都垂直排列，如图所示。2．V型发动机（V-engine）

V型发动机有两排气缸，见图所示，这两排气缸之间大约为60～90度。这种类型的发动有两个缸盖。汽车零部件与总成识别

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3．气缸斜置式发动机（inclinedcylinderengine）

气缸的布置型式是斜置式结构，如图所示。其目的是为了缩短发动机顶部与底部之间的距离，具有更好的空气动力学特性。4．气缸对置式发动机（opposed-cylinderengine）

气缸对置式发动机用在发动机的垂直空间很小的车辆上，两排气缸之间的夹角通常是180度，如图所示。汽车零部件与总成识别2.1.3发动机的常见术语

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发动机的常见术语示意图，如图所示。汽车零部件与总成识别

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（1）上止点：活塞上下往复运动时活塞顶离曲轴旋转中心最远处，即活塞最高位置。 （2）下止点：活塞上下往复运动时活塞顶离曲轴旋转中心最近处，即活塞最低位置。 （3）活塞行程（S）：活塞上、下止点间的距离称为活塞行程。曲轴每转动半圈（即180度）相当于一个行程。 （4）曲柄半径（R）：指与连杆大端相连接的曲柄销的中心线到曲轴回转中心线的距离。曲轴每转一周，活塞移动两个曲柄半径，即S=2R。 （5）气缸工作容积（Vh）：活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积，称气缸工作容积。其计算公式为：

式中S-活塞行程，单位为mm，D—气缸直径，单位为mm汽车零部件与总成识别

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（6）燃烧室容积（Vc）：活塞位于上止点时，活塞顶上方的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积。

（7）气缸总容积（Va）：活塞位于下止点时，活塞顶上方的整个空间称为气缸总容积。Va=Vh+Vc

（8）发动机工作容积（VL）：多缸发动机各气缸工作容积之和，称为发动机工作容积或发动机排量。若发动机的气缸数为i，则汽车零部件与总成识别

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（9）压缩比（ε）：气缸总容积与燃烧室容积之比，称为压缩比。通常用符号ε表示。压缩比是发动机的一个很重要的参数。它反映了在压缩行程中气缸内的可燃混合气被压缩的程度。排量相同的发动机，压缩比越高，作功行程时膨胀能力就越强，输出功率越大。汽油机压缩比一般为6～11，柴油机为16～22。 （10）发动机工况：发动机在某一时刻的运行状况称为发动机工况，用发动机此时输出的转速和有效功率表示。 （11）工作循环：在气缸内进行的每一次将热能转化为机械能的一系列连续过程（进气、压缩、作功、排气）称为发动机的工作循环。汽车零部件与总成识别2.1.4发动机的基本工作原理

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发动机的基本工作原理可以分为两种：一种是四冲程汽油机工作原理，一种是四冲程柴油机工作原理。1．四冲程汽油机的工作原理

四冲程发动机每完成一个工作循环需要经过进气、压缩、做功和排气四个行程，对应活塞上下往复运动四次，相就的曲轴旋转720度（两圈），如图所示。汽车零部件与总成识别

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（1）进气行程

进气行程开始时，活塞位于上止点，排气门关闭，进气门开启，活塞被曲轴带动从上止点向下止点移动，曲轴由0度沿顺时针方向转到180度。此时，汽缸内活塞上方的容积增大，压力低到小于大气压力，可燃混合气在压差作用下被吸人汽缸。进气终了时汽缸内的压力为0.075～0.090MPa。

流进汽缸内的可燃混合气，因与汽缸壁、活塞顶等高温机件接触并与前一行程（排气行程）留下的高温残余废气混合，所以它的温度上升到370～403K。

（2）压缩行程

压缩行程开始时，进、排气门均关闭，活塞自下止点向上止点移动，曲轴由180度转到360度。由于活塞上方容积不断缩小，可燃混合气受到压缩，其温度和压力不断升高至易燃程度。压缩终了时，可燃混合气的温度为600-750K，可燃混合气压力为0.8～2.0MPa。

压缩终了时，可燃混合气的压力和温度取决于压缩比，压缩比愈大，燃烧速度愈大，因而发动机发出的功率便愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧状况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。汽车零部件与总成识别

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（3）做功行程

在做功行程中，进、排气门仍关闭。当活塞在压缩行程接近上止点时，火花塞产生电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后，放出大量的热能，使燃气的压力和温度急剧升高。最高压力为3～6.5MPa，相应的温度为2200-2800K，且体积迅速膨胀，从而使活塞被高压气体推动从上止点下行，带动曲轴从360度旋转到540度，并输出机械能。能量除了维持发动机本身继续运转消耗一部分外，其余部分都用于对外做功，所以该行程称为做功行程。

（4）排气行程

排气行程开始时，进气门关闭，排气门开启，活塞从下止点向上止点运动，曲轴由540度旋转到720度，废气被排出。排气终了时，气缸内压力稍高于大气压力，为0.105～0.120MPa，废气温度为900-1100K。

因燃烧室占有一定容积，故排气终了时，不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。汽车零部件与总成识别

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2．四冲程柴油机的工作原理简介

四冲程柴油机每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程，如图所示。由于柴油机用的柴油粘度比汽油大，不易蒸发，且自燃温度比汽油低，因此柴油机可燃混合气的形成及点火方式不同于汽油机。

1—进气门（intakevalve）；2—空气（air）；3—气缸（cylinder）；4—活塞（piston）；5—连杆（connectingrod）；6—曲轴（crankshaft）；7—喷油器（injector）；8—排气门（exhaustvalve）；9—废气（exhaustgas）汽车零部件与总成识别

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（1）进气冲程（图a）

第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时，活塞从上止点开始下行，吸入的是纯空气。

（2）压缩冲程（图b）

压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行着火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行，进气门关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和温度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc＝3～5MPa，Tc＝750～1000K，大大超过了柴油的自燃温度，故柴油喷入气缸后，在很短时间内与高温高压空气混合后，便立即自行着火燃烧。汽车零部件与总成识别

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（3）做功冲程（图c）

在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，气缸内压力上升到6～9Mpa，温度上升到2000～2500K。活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。

（4）排气冲程（图d）

排气冲程的功用是把燃烧后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。

柴油机与汽油机相比，各有其特点。柴油机的热效率高，燃油经济性较好，且没有点火系统，所以故障较少保养容易，工作可靠。但柴油机转速较汽油机低（一般转速为1800～3000r/min），质量大，制造和维修费用高，噪声大，启动困难等。

汽油机转速高（目前载货车用汽油机转速一般为3000～4000r/min，轿车用汽油机最高转速可达6000～8000r/min），适应性好，工作平稳、柔和，操作方便省力，质量轻，噪声小，造价低，容易启动等，故在轿车和中小型货车及军用越野车上得到广泛的应用。但汽油机燃料消耗率较高，经济性较差，排气净化指标低。汽车零部件与总成识别2.1.5发动机的总体构造

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现代汽车发动机的结构形式很多，但就其总体功能而言，基本上是由如下的机构和系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、起动系、点火系。柴油发动机则无点火系。如图所示，为汽油发动机构造示意图。汽车零部件与总成识别

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1．曲柄连杆机构（cranklinkmotiongear）

曲柄连杆机构包括活塞连杆组和曲轴飞轮组。它是发动机产生动务，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。2．配气机构（valvetrain）

配气机构主要由气门、气门座、气门弹簧、气门导管、液力挺柱总成、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮等组成。其作用是根据发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时打开和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出，使换气过程最佳，以保证发动机在各种工况下工作时发挥最好的性能。汽车零部件与总成识别

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3．燃料供给系统（fueldeliverysystem）

采用汽油喷射供油时，其供油系统主要由空气系统、燃料系统、控制系统等部件组成。其作用是根据检测的空气量信号，计算发动机燃烧时所需要的汽油量，向喷射阀提供开阀信号，然后将加有一定压力的汽油，通过开启的喷射阀供给发动机。

柴油机供给系的主要功能是为柴油机气缸内混合气形成与燃烧提供所需的燃料。其主要由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出装置组成。4．冷却系统（coolingsystem）

冷却系统主要由水泵、散热器、风扇、节温器、水温表、水管及水套等组成。冷却系统的基本功能就是从发动机内部把热量转移到外面的空气中，混合气在发动机汽缸中的燃烧产生相当高的热量和温度，热量被汽缸壁、汽缸盖和活塞吸收。这些部件需要冷却系统保护，避免过热。冷却不仅保护发动机部件，而且防止部件上的润滑油失去润滑性能。汽车零部件与总成识别

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5．润滑系统（lubricatingsystem）

润滑系统主要包括油底壳、机油滤清器、机油泵、限压阀和油桶标尺等。润滑系的基本任务就是将机油不断地供给各零件的摩擦表面，减少零件的摩擦和磨损。流动的机油不仅可以清除摩擦表面上的磨屑等杂质，而且还可以冷却摩擦表面。气缸壁和活塞环上的油膜还能提高气缸的密封性。此外，机油还可防止零件生锈。6．起动系统（startingsystem）

起动系统主要由起动机、蓄电池、点火开关、电缆、起动继电器和飞轮齿圈等组成。起动机的作用是从蓄电池中获取电能，然后把所获能量转化为机械能，并通过驱动机构传递给发动机飞轮，让发动机曲轴旋转。汽车零部件与总成识别

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7．点火系统（ignitionsystem）

点火系统包括蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器、高压导线、火花塞、传感器、电控单元等组成。为了适应发动机的工作，要求点火系能按照发动机的点火次序，在一定的时刻，供给火花塞以足够能量的高压电，使其两极间产生电火花，点燃混合气，使发动机作功。汽车零部件与总成识别2.1.6内燃机的编号

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为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准（GB