汽车发动机构造与维修课件：往复活塞式内燃机基本结构和工作原理

往复活塞式内燃机工作原理和基本结构01

发动机常用术语02往复活塞式发动机基本工作原理03

发动机的基本结构本节内容CONTENTS01发动机常用术语□(1)上止点：活塞运动的最高位置。□(2)下止点：活塞运动的最低位置。□(3)活塞行程S:上、下止点之间的距离。排气门上止点气缸活塞下止点连杆一

发

动

机

常

用

术

语进气门曲柄活塞行程S曲轴中心一

发

动

机□

(

4

)

曲

柄

半

径R:曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离。S=2R□(5)气缸工作容积Vh:活塞从一个止点运动到另

一个止点所扫过的容积。□(6)燃烧室容积Vc:活塞位于上止点时，活塞上方的空间容积。常

用

术

语进气门曲柄B曲轴中心排气门上止点气缸活塞下止点连杆活塞行程S□(7)气缸总容积Va:活塞位于下止点时，活塞上方的容积

。Va=Vc+Vh口(8)发动机排量VL:多缸发动机各气缸工作容积的总和

。VL=Vhi轿车分级发动机排量微型轿车≤1.0普及型轿车>1.0~≤1.6中级轿车>1.6~≤2.5中高级轿车>2.5~≤4.0高级轿车>4.0一

发

动

机

常

用

术

语附：发动机排量的应用——按排量所作的轿车等级的划分。一

发

动

机

常

用

术

语□(9)压缩比ε:气缸总容积与燃烧室容积之比。□ε=Va/V.口(10)工作循环：发动机完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。□(11)四冲程发动机：曲轴必须转两圈(720°),活塞上下往复运动四次，才能完成个工作循环的发动机。一

发

动

机

常

用

术

语□(12)二冲程发动机：曲轴只转一圈(360°),活塞上下往复

运动两次，就能完成一个工作循环的发动机。□

(

1

3

)

工

况

：发动机在某一时刻的运行状况，以该时刻发动机

的转速和负荷表示。□(14)空燃比：表示空气和燃料的混合比。□(15)理论空燃比：即将燃料完全燃烧所需要的最少空气量和

燃料量之比。□(16)最大功率：最大功率用马力(PS)

或千瓦(KW)

表示。口

(17)最大扭矩

：发动机从曲轴端输出的力矩，扭矩的表示方

法是N·m/r/min。02往复活塞式发动机基本工作原理5.二冲程(汽油与柴油)发动机

简单工作原理4.柴油机与汽油机

的不同之处3.四冲程发动机工作特点1.四冲程汽油机工

作原理2.四冲程柴油机工作原理(a)进气

(b)

压缩

(c)

作功

(d)

排气1-排气门；2-火花塞；3-进气门；4-气缸；5-活塞；6-连杆；7-曲轴》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(

一

)四冲程汽油机工作原理1行程活塞运动进气

门排气

门温度压力进气行程上止点→下止点打开关闭320～380K0.08～0.09Mpa压缩行程下止点→上止点关闭关闭600～750K0.8～1.5MPa作功行程上止点→下止点关闭关闭2200～2800K3.0～6.5MPa排气行程下止点→上止点关闭打开900～1100K0.105～0.12MPa(

一)四冲程汽油机工作原理◆

四冲程汽油机是在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等

四个过程，并依此不断循环往复进行运转，从而实现将燃料燃烧产

生的热能转变成机械能的目的。》》二、往复活塞式发动机基本工作原理a)

b)

c)

d)(a)

进气

(b)

压缩

(c)

作功

(d)

排气1-喷油器；2-排气门；3-进气门；4-气缸；5-喷油泵；6-活塞；7-连杆；8-曲轴。◆

四冲程柴油机的

工作过程与四冲

程汽油机一样，

每一个工作循环

同样包括进气、

压缩、作功和排

气四个行程，主要差别在于所采用的燃料、混合气的形成方式和着火方式不同。》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(

二

)

四

冲

程柴油机工作原理汽油机/柴

油机温度(K)压力(MPa)进气270-400/200-2700.075-0.09/0.0785-0.0922压缩600-700/800-10000.6-1.2/2-5燃烧2200-2800/1800-22002-5/5-10作功1200-1600/1200-15000.2-0.5/0.2-0.4排气900-1200/800-10000.105-0.115/0.105-0.125》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(三)四冲程发动机工作特点过程进气门排气门活塞运动动力来源进气开o关向

下

↓曲轴旋转压缩关

●关向上1曲轴旋转作功关

●关

●向

下

↓燃烧气体排气关

●开o向上1曲轴旋转》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(三)四冲程发动机工作特点》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(三)四冲程发动机工作特点●(1)每一个发动机工作循环，曲轴转二周(720°),每一个行程曲轴转

半周(180°),进气行程是进气门开启，排气行程是排气门开启，其

余两个行程进、排气门均关闭。●(2)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，虽然作功行程是主要行程，但其他三个行程

也必不可少。●(3)在发动机运转的第一循环时，必须有外力使曲轴旋转完成进气、压

缩行程，着火后，完成作功行程，并依靠曲轴和飞轮贮存的能量便可

自行完成以后的行程，以后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(四)柴油机与汽油机的不同之处●

(1)汽油机的混合气是在气缸外部的化油器中形成的，而柴油机的混

合气是在气缸内部形成的。柴油机在进气行程时，被吸入气缸内的是纯空气。●(2)汽油机在压缩终了时，靠火花塞强制点火，而柴油机则靠自燃。□第一行程：活塞

从下止点向上止

点移动。活塞上

方进行换气、压

缩；下方进行进

气。口第二行程：活塞

上方进行作功、

换气；下方进行

预压缩。》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(a)

压缩

(b)

进气

(c)燃烧

(d)

排气1-进气孔；2-排气孔；3-扫齐孔(

五

)

二

冲

程(汽油)发动机简单工作原理(五)二冲程(柴油)发动机简单工作原理口

与二冲程汽油机不同之处是进入气缸的是纯空气，废气则由专设的排气门排出。》》二、往复活塞式发动机基本工作原理带扫气泵二行程柴油机工作原理》》二、往复活塞式发动机基本工作原理(

五

)

二

冲

程(柴油)发动机简单工作原理□(1)由于进排气过程几乎是完全重叠进行的，所以在换气过

程中有混合气损失和废气难以排净的缺点，经济性差；柴油机

由于进入的是纯空气，没有混合气损失。□(2)完成一个工作循环，曲轴转一周，当与四冲程发动机转

速相等时，其作功次数比四冲程多一倍。因此运转平稳，理论

上发出的功率是四冲程的两倍，由于抽象气损失实际是1.5-1.6

倍。发

动

机

的

基

本

结

构1.机体

和曲柄

连杆机构4.冷却系6.点火系2.配气机构3.润滑系5.燃料系7.起动系气缸气缸体

飞轮水套活塞油底壳组成□曲柄连杆机构口配气机构口润滑系口冷却系口燃料系口点火系口起动系三

、

发

动

机

的

基

本

结

构节气门火花塞气缸盖凸轮轴正时皮带曲轴皮带轮正时皮带轮连杆三

、

发

动

机

的

基(一)曲柄连杆机构□(1)机体组：汽缸盖、汽缸垫、汽缸体、油底壳□(2)活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆□(3)曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、皮带轮、正时齿轮本

结

构缸盖缸体活塞-连

杆

。曲轴

、油底壳气缸飞轮□

(

1

)

气

门

组气门(进气门、排气门)、气门

弹簧、气门座、气门导管。□(2)气门传动组凸轮轴、正时带轮(或齿轮、链

轮)、正时皮带(或正时链条)、

气门挺柱》

三

、

发

动

机

的

基

本

结

构(二)配气机构正时皮带凸轮轴皮带轮张紧轮曲轴皮带轮气门活塞曲

轴一气门挺柱凸轮轴燃油泵、燃油箱、燃油滤清

器、油管、喷油器□工作过程：a.电动汽油泵把油箱中的

燃油泵入到燃油管中，

并产生一定的油压。b.喷油器在发动机电脑的

控制下喷油活性碳罐喷油器燃油蒸汽管口主要部件：油压调节器》三

、发

动

机

的

基

本

结

构回油管燃油滤清器供油管(三)燃料系燃油泵

油箱双通阀油箱盖动

机

的

基

本

结

构点火开关火花塞分电器发动机电脑蓄电池

点火线圈点火控制器三

、

发(四)点火系组

成：口蓄电池口点火开关口点火线圈口分电器口火花塞口点火控制器》

三

、

发

动

机

的

基

本

结

构(五)冷却系散热器盖

节温器组

成：

散热器

上水管

冷却风扇

水泵

水套□散热器口冷却风扇□水泵口节温器□水套口相关的冷却管道个空

气下水管放水阀Q三

、

发

动

机

的

基

本

结

构(六)润滑系组

成：口集滤器□机油泵□机油滤清器

口油道三

、

发

动

机

的

基

本

结

构(七)起动系组成：口起动开关□起动机口蓄电池口起动继电器起动开关山

0起动机蓄电池nnn四

发

动

机(

一)负荷特性1800(r/min)

21200r/min图1-

19柴油机的负荷特性t./℃s004003002.NKen)222018161412P/kW图1-

18某汽油机负荷特性8./[g/(kw-b)]1200r/min的

性

能360340320300280260240220[(4

·MY)/8]/°8Gkg/h)1800r/minG;/6008e四

发

动

机

的

性