汽车发动机构造及原理全册课件（第2版）

汽车发动机构造

及原理车辆工程第0章绪论

“中国心”年度十佳发动机评选由《汽车与运动》杂志社于2006年创办，是国内唯一的车用发动机评选活动，受到汽车行业和媒体圈的一致认可。新标识以阿拉伯数字“10”为创意基础，非常简洁明了地代表了“中国心”十佳的评选活动。同时，数字“10”还巧妙地组合成一个发动机活塞形状，十分形象地诠释了评选的实质内涵。运动的活塞似子弹飞梭而过，寓意评选活动将持续进步发展；而飘逸的尾翼，又如海上乘着东风的风帆，预示着“中国心”评选将在各大机构的强大支持和帮助下，扬帆远航，不断创造辉煌的新篇章。3第一节汽车定义及组成第二节汽车发动机发展史第三节汽车、活塞式内燃机编号规则第四节

车辆识别代号作业第0章绪论

汽车的总体构造图前部绪论汽车Automobile汽车Automobile汽车的总体构造图后部绪论汽车Automobile汽车的定义国家标准GB/T3730.1—2001对汽车的定义：由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和（或）货物；牵引载运人员和（或）货物的车辆；特殊用途。本术语还包括：a）与电力线相连的车辆，如无轨电车；b）整车整备质量超过400kg的三轮车。2006年6月1日，按照《汽车产业发展政策》《车辆识别代号管理办法(试行)》和有关国家标准的要求，三轮农用运输车更名为三轮汽车，四轮农用运输车更名为低速货车。1绪论汽车Automobile汽车有多少个零部件？据估计，一般轿车约由1万个不可拆解的独立零部件组装而成。结构极其复杂的特别汽车，如F1赛车等，其独立零部件的数量可达到2万个之多。汽车的零部件数量越多，并不说明汽车的性能越好，反而意味着它的可靠性会更加难以保证。2绪论汽车Automobile3汽车有哪些主要部件？

汽车主要由车身、发动机、底盘和电气设备四部分组成。绪论汽车Automobile绪论汽车Automobile

发动机是汽车的“心脏”。其作用是使燃料燃烧产生动力，然后通过底盘的传动系驱动车轮使汽车行驶。发动机主要有汽油机和柴油机两种。汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构和燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系、起动系组成。柴油发动机的点火方式为压燃式，所以无点火系。

底盘是汽车的“骨架”。作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。车身是汽车的“皮肤”。车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。车身则还包括座椅、天窗等车内和车外附件装备等。

电气设备是汽车的“神经系统”。由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机。用电设备包括发动机的电控单元、传感器、执行器、发动机起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。绪论汽车Automobile传动系统——将发动机的动力传给车轮。传动系统包括离合器-变速器、传动轴、主减速器及差速器、传动轴（半轴）等部分。

行驶系统——使汽车各总成及部件安装在适当的位置，对全车起支撑作用和对路面起附着作用，缓和道路冲击和振动。它包括支撑全车的承载式车身及副车架、前悬架、前轮、后悬架、后轮等部分。转向系统——使汽车按驾驶人选定的方向行驶。它由带转向盘的转向器及转向传动装置组成，有的汽车还有转向助力装置。

制动系统——使汽车减速或停车，并可保证驾驶人离去后汽车可靠地停驻。它包括前轮制动器、后轮制动器、驻车制动装置以及控制装置、传动装置和供能装置。绪论汽车发动机的发展史发动机的种类：外燃机、内燃机、风能发动机、太阳能发动机等。除电动车外，目前的商用汽车发动机都是热机。热力发动机（热机）：将热能转换为机械能的机器。热机包括：外燃机和内燃机外燃机：混合气在机器外部燃烧而产生热能，然后再转变成机械能。如蒸汽机、汽轮机、热气机（斯特林发动机）。内燃机：混合气在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变成机械能。如活塞式内燃机和燃气轮机。绪论汽车发动机的发展史一、蒸汽机

是一个能够将蒸汽中的热能转换为功的热机。

泵、铁路机车和轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。今天人们还使用汽轮机发电。

绪论汽车发动机的发展史世界上第一台蒸汽机是亚历山大的希罗（HeroofAlexandria）于1世纪发明得汽转球，不过它只是一个玩具而已。约1679年，法国物理学家丹尼斯·巴本制造了第一台蒸汽机的工作模型。约与此同时，莎缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。1698年托马斯·塞维利，1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机，1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。

现代蒸汽机的最大优点是它几乎可以利用所有的燃料将热能转化为机械能。原子反应堆、太阳能聚热器等加热水，产生蒸汽推动蒸汽机。汽转球纽科门蒸汽机瓦特蒸汽机绪论汽车发动机的发展史1769年，法国炮兵工程师尼古拉斯·古诺把蒸汽机装在一辆木制三轮车上，制成了最早的机动车。蒸汽机是外燃机，燃料在气缸之外燃烧，热效率低。主要技术参数车长：7.32m；车高：2.2m；蒸汽炮直径：1.34m；前轮直径：1.28m；后轮直径：1.5m；牵引能力：4～5t；时速：3.5～3.9km/h；连续行走时间：12-15min。蒸汽机车绪论汽车发动机的发展史涡轮蒸汽机

一种用高压蒸汽转动涡轮叶片，将蒸汽的热能转换为动能的机械。

相较于原由詹姆斯·瓦特发明的单级往复式蒸汽机，涡轮蒸汽机大幅改善了热效率，更接近热力学中理想的可逆过程，并能提供更大的功率，至今它几乎完全取代了往复式蒸汽机。涡轮蒸汽机特别适用于火力发电和核能发电，世界上大约80%的电是利用涡轮蒸汽机所产生。

绪论汽车发动机的发展史斯特林发动机（热气机）

一种闭循环活塞式热机，是在1816年由苏格兰的R.斯特林发明。

闭循环的意思是工作燃气一直保存在汽缸内，而开循环则如内燃机和一些蒸汽机需要与大气交换气体。双活塞型斯特林引擎内活塞型斯特林引擎绪论汽车发动机的发展史二、煤气机1860年，法国技师埃铁米·列诺尔制成了煤气机，这是一种无压缩、电点火、使用煤气的内燃机。这台煤气机的热效率为4%左右。煤气机是内燃机，热效率较高并成批生产，从此使内燃机商品化。可是，列诺尔的煤气机没有压缩行程，热效率只有3%～4%。最早的煤气机绪论汽车发动机的发展史三、第一台四冲程往复活塞式内燃机1866年，德国人奥托制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机（单缸、卧式、以煤气为燃料、采用火焰点火、功率大约为2.21KW、180r/min、压缩比为2.66）。热效率可达12%～14%。奥托把三个关键的技术思想：内燃、压缩燃气、四冲程融为一体，使这种内燃机具有效率高、体积小、质量轻和功率大等一系列优点。第一台四冲程往复活塞式内燃机绪论汽车发动机的发展史1872年，奥托在德国建立道依茨（DEUTZ）发动机公司，开始批量生产内燃机。1998年中德合资潍坊潍柴道依茨柴油机有限公司由潍坊柴油机厂与德国道依茨股份公司合资组建。2007年，道依茨一汽（大连）柴油机有限公司成立。由于奥托内燃机是第一种实用化的内燃机，所以人们一般把奥托看作是内燃机的发明人。绪论汽车发动机的发展史四、奔驰汽车1885年，德国工程师卡尔·奔驰拆开两辆自行车，用一个钢制骨架把两个后轮和一个前轮组合在一起，前轮用于转向，后轮用于驱动，在车子后部安装了单缸四冲程内燃机。设计制造了一辆三轮汽车，并在1886年1月29日获得了专利，汽车得到了第一张官方出生证明。奔驰一号车主要技术参数汽缸数：单缸；发动机排量：785ml；发动机功率：0.8hp；时速：15km/h。绪论汽车发动机的发展史五、世界上第一辆四轮汽车1883年，德国工程师哥特里布·戴姆勒和威廉·迈巴赫将奥托四行程发动机改进后，成功地制造了第一台卧式汽油内燃机。1884年，又推出了性能更好的立式风冷发动机（取名立钟）。立钟绪论汽车发动机的发展史1885年，戴姆勒将立钟发动机安装于木制双轮车上，并让儿子保罗驾驶；这辆取名“骑式双轮车”的双轮车获得德国专利，这是世界上第一辆摩托车。1886年，戴姆勒买了一辆美国造的四轮大马车。在迈巴赫的帮助下，在前轮上安装了转向装置，后轮上安装了驱动装置，把世界上第一台立式发动机安装在车身的中部，世界上第一辆四轮汽车就这样诞生了。第一辆四轮汽车主要技术参数发动机：化油器式汽油机；发动机质量：60kg；发动机功率：0.368kW(0.5hp)；发动机转速：750r/min。第一辆摩托车绪论汽车发动机的发展史六、柴油发动机1892年，德国工程师鲁道夫·狄塞尔（Diesel）获得柴油发动机发明专利。受面粉厂粉尘爆炸的启发，设想将吸入气缸的空气高度压缩，使其温度超过燃料的自燃温度，再用高压空气将燃料吹入气缸，使之着火燃烧。于1897年制成了第一台具有实用价值的高压缩型自动点火内燃机，即压燃式柴油机。气缸直径为15厘米，活塞冲程为40厘米。它加长了燃烧过程前的压缩过程，这是内燃机技术的第二次突破。第一台柴油发动机绪论汽车发动机的发展史七、转子活塞发动机1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。一般发动机是往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，无曲柄连杆和配气机构，它的零件数比往复活塞式汽油发动机少40%，质量轻、体积小、转速高、功率大。首台转子发动机绪论汽车发动机的发展史八、博世BOSCH(波许)博世集团的创始人—罗伯特·博世是著名的德国企业家。1902年，发明世界上第一个具有高压电磁点火系统的火花塞（点火线圈的图形是博世公司的标志）。1927年，发明柴油机喷油泵。1973年，博世公司开发L型电子控制汽油喷射装置，它以进气管内的空气流量做参数，可以直接按照进气流量与发动机转速的关系确定进气量，据此喷射出相应的汽油。这种装置由于设计合理，工作可靠，广泛为欧洲和日本等汽车制造公司所采用，奠定了现代电子控制燃油喷射装置的雏形。绪论汽车发动机的发展史九、中国第一发动机品牌奇瑞公司（CHERY）的ACTECO。ACTECO系列发动机是奥地利的AVL公司和中国奇瑞汽车公司的技术合作结晶，ACTECO有多重含义，但研究的终究目的是不遗余力改善燃油经济性和保护生态环境。它标志着中国人在新一代高性能汽车发动机领域零的突破，使中国汽车产业彻底告别了50年以来由于缺乏“心脏”而受制于人的历史。ACTECO发动机绪论汽车发动机的发展史九、中国第一发动机品牌ACTECO的含义比较丰富，一共有三层意思：

第一层含义是标明该发动机的技术血统。开头的字母A指代Austria(奥地利)的AVL公司，也表示了其在中国的诞生地Anhui(安徽)；第二个字母C表示China(中国)的Chery(奇瑞)；最后两个字母CO是英文单词cooperation(合作)的缩写。因此，ACTECO的第一层意思表达了该发动机是奥地利的AVL公司和位于中国安徽的奇瑞汽车共同合作的技术结晶。AVL公司是欧洲顶级发动机制造商，也是德国的顶尖汽车公司如奔驰、宝马等的发动机供应商，AVL的技术加上奇瑞的气魄能够保证ACTECO的高起点。绪论汽车发动机的发展史ACTECO的第二层含义主要讲的是产品的设计理念与性能。中间三个字母TEC是英文词“技术”(Technology)的前三个字母；最后三个字母ECO既代表经济性(Economic)又表示生态环保(Ecological)；最后两个字母CO也是英文单词cost(低成本)的缩写。ACTECO的第二层意思表示该发动机是利用世界一流技术开发出来的集经济性与节能环保为一体的产品，将有利于降低使用的经济成本(低油耗)和社会成本(低排放)。ACTECO的第三层含义集中在第一个字母A，表达了奇瑞公司的创业理念：在汽车行业(Automobile)勇争第一(A)。而且前三个字母ACT(行动)也是奇瑞对于中国人发展自己的汽车产业的鲜明态度：不管外界如何争论，用自己的行动来证明一切。绪论汽车发动机的发展史在内燃机一百多年的发展历史中，具有划时代意义的两个重要发展阶段是：20世纪50年代初兴起的增压技术；20世纪70年代开始的计算机、电子技术在内燃机研制中的应用。内燃机和汽车给世界带来了现代物质文明，在经过了超过一个世纪的发展之后，它的发展远远没有达到其顶点，今后内燃机的发展是以节能和环保为中心，充分兼顾可靠性的要求，全面提高内燃机的性能。汽车工业的发展紧紧围绕安全、节能、环保、舒适四大主题，以汽车电子为引领，出现了各种各样的汽车新技术。汽车电子化、智能化、多媒体化和网络化的应用，不仅提高了汽车的动力性、经济性、安全性和环保性，也改善了行驶的稳定性和舒适性。绪论汽车、活塞式内燃机编号规则一、汽车产品型号编号规则按照国家标准GB/T9417—1988，国产汽车型号应能表明其厂牌、类型和主要特征参数等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，包括首部、中部和尾部三部分：

首部——由2个或3个拼音字母组成，是识别企业名称的代号。如：CA代表一汽、EQ代表二汽、SC代表重庆长安、BJ代表北京等。2003年，比亚迪收购西安秦川汽车有限责任公司（现“比亚迪汽车有限公司”），进入汽车制造与销售领域，厂牌型号还使用西安秦川汽车有限责任公司的型号QCJ。绪论汽车、活塞式内燃机编号规则中部——由4位阿拉伯数字组成，分为首位、中间两位和末位数字3部分。中部——首位、中间两位数字含义：首位1表示载货汽车；中间两位数字表示汽车的总质量(t)首位2表示越野汽车；中间两位数字表示汽车的总质量(t)首位3表示自卸汽车；中间两位数字表示汽车的总质量(t)首位4表示牵引汽车；中间两位数字表示汽车的总质量(t)首位5表示专用汽车；中间两位数字表示汽车的总质量(t)首位6表示客车；中间两位数字*0.1m表示汽车的总长度首位7表示轿车；中间两位数字*0.1L表示发动机工作容积首位8(暂缺)

首位9表示半挂车或专用半挂车末位数字：表示企业自定序号。绪论汽车、活塞式内燃机编号规则二、活塞式内燃机的名称和编号绪论汽车、活塞式内燃机编号规则1、内燃机的名称和型号

内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴油机、煤气机等。内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。

2、内燃机型号由以下四部分组成：首部：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。中部：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。后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。尾部：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。绪论汽车、活塞式内燃机编号规则三、活塞式内燃机型号编制举例

JL474Q2☆743JL：表示“江陵”牌的意思。（现在的长安公司是由以前的江陵发动机公司和长安汽车公司联合组建而成，为了省去重复申请商标品牌的不必要的费用，所以继续保留使用了“江陵”的品牌，且老“江陵”发动机，在很多用户心中已经树立了良好的口碑）。

474Q2：这第一个“4”，表示该发动机是4缸机；“74”表示该发动机的缸径为74mm；“Q”表示该发动机属于汽油机；“2”表示这是本系列发动机中第二个正式型号。

743：其中的“7”表示，该发动机是2007年生产；“4”表示全年的4个季度；最后的“3”表示该发动机是1.3排量。绪论汽车、活塞式内燃机编号规则绪论汽车、活塞式内燃机编号规则绪论车辆识别代号（VIN）车辆识别代号（VIN），VIN是英文VehicleIdentificationNumber(车辆识别码)的缩写。VIN码由17位字符组成，所以俗称十七位码。正确解读VIN码，对于正确地识别车型，以致进行正确地诊断和维修都是十分重要的。车辆识别代号由三部份组成：“世界制造厂识别代号”（WMI）、“车辆说明部分”（VDS）、“车辆批示部分”（VIS）。

绪论车辆识别代号（VIN）第一部分“世界制造厂识别代号”（WMI），用三位字码来标示车辆的制造厂、品牌和类型。例如LSV表示上海大众汽车有限公司；LFP表示中国第一汽车集团公司；LVV表示奇瑞汽车有限公司；LS5表示重庆长安汽车股份有限公司等等。第二部分“车辆说明部份”（VDS），它提示车辆一般特征的资料，用六位字码代表出车辆的型式、系列、车身、发动机类型、检验位等，用粗线勾画出该车辆的模型。第三部分“车辆批示部分”（VIS），是车辆制造厂为区别不同车辆而指定的一组八位字码，它包括出产年份、装配厂和产品顺序号等，这组字码与VDS联在一起足可以保证每个车辆制造厂在30年之内生产每辆车的VIN代号具有唯一性，决不重复。绪论绪论作业1.谈一谈学好这门课程的意义。2.你准备怎样学好这门课程？3.简述汽车发动机发展简史。4.YZ6102Q、EQ6100-1发动机型号分别表示什么意思？第1章汽车发动机工作原理及总体构造

2022年1月8日，潍柴动力股份有限公司全球首款本体热效率51.09%的柴油机对外发布。热效率是衡量内燃机燃油利用效率的标准，热效率越高，燃油消耗越少，节能减排的效果越显著，是体现一个国家柴油机技术综合实力的标志，热效率提升也是柴油机诞生125年来全球行业的共同追求。第1章汽车发动机工作原理及总体构造

汽车发动机的总体构造汽车发动机的主要性能指标汽车发动机工作原理汽车发动机基本术语汽车发动机特性汽车发动机的定义及分类汽车燃料消耗量发动机Engine一、发动机的定义

汽车发动机主要是内燃机。

内燃机(internalcombustionengine)是指将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力的装置。这也是将热能转化为机械能的一种热机。内燃机具有体积小、质量轻、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体。往复活塞式内燃机、旋转活塞式内燃机和燃气轮机等都是内燃机。往复活塞式内燃机在汽车上应用最为广泛。第一节汽车发动机的定义及分类发动机Engine二、发动机的分类活塞式内燃机按运动方式分类按行程数分类其他分类方式往复运动式旋转运动式四行程二行程其它分类方式按燃料种类按冷却方式按气缸数气缸排列方式进气状态第一节汽车发动机的定义及分类发动机的分类按活塞运动方式分类：

可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。

往复活塞式旋转活塞式第一节汽车发动机的定义及分类补充知识：转子发动机是什么原理？

转子发动机又称活塞旋转式发动机。它是一种活塞在气缸内作旋转运动的内燃机。转子发动机的活塞呈扁平三角形，气缸是一个扁盒子，活塞偏心地置于空腔中。当活塞在气缸内作行星运动时，工作室的容积随活塞转动作周期性的变化，从而完成进气—压缩—做功—排气四个行程。活塞每转一周，完成一个四行程工作循环。1转子发动机工作原理图第一节汽车发动机的定义及分类补充知识：转子发动机主要部件构造简单、体积小、功率大、高速时运转平稳、性能较好，曾引起汽车行业的注意，许多汽车厂家纷纷进行研制试验。但经过几十年的实验，证明这种机型尚无法与传统往复活塞式发动机相匹敌，原因是燃油消耗极高。现在只有马自达公司研发和生产转子发动机。转子发动机构造图第一节汽车发动机的定义及分类发动机的分类按缸内着火方式分类：可分为点燃式（SI）和压燃式（CI）两种。按燃料种类分类：

可分为汽油机、柴油机和气体发动机等。

汽油机柴油机其它燃料：氢燃料、甲醇、二甲醚(CH3-O-CH3)、CNG(compressednaturalgas）、CH4、LPG(liquidpetrolgas)、（丙、丁）烷、煤气（CO）等。第一节汽车发动机的定义及分类不同燃料发动机举例GASOLINE第一节汽车发动机的定义及分类DIESEL不同燃料发动机举例第一节汽车发动机的定义及分类不同燃料发动机举例第一节汽车发动机的定义及分类C2H5OH乙醇CH3OH甲醇H2氢燃料CNG压缩天然气发动机的分类按完成一个工作循环所需行程数分类：

可分为四行程和二行程内燃机两种。活塞沿气缸做上下移动，移动四个行程，两上两下，也就是曲轴转720°（两周）时才完成一次动力的发动机，称为四行程发动机。如果活塞一上一下（曲轴转360°）即可完成这四个动作，即为二行程发动机。第一节汽车发动机的定义及分类四行程发动机二行程发动机发动机的分类按冷却方式分类：

可分为水冷发动机和风冷发动机。

水冷发动机利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却；风冷发动机利用流动于气缸体和气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却。

第一节汽车发动机的定义及分类水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛应用于现代车用发动机。发动机的分类按气缸数不同进行分类：

可分为单缸发动机和多缸发动机。

第一节汽车发动机的定义及分类发动机Engine汽车动力从哪里来？

汽车的动力来源于它的“心脏”，也就是发动机，那么发动机的“心脏”是什么？——气缸！

气缸是产生汽车驱动力的源头，不论汽车能达到多高的速度，能爬多大的坡度，能拉多重的货物，一切动力都来自气缸内部，都是由于燃料在气缸内部燃烧后推动活塞运动，然后再通过连杆、曲轴、变速器、传动轴，最后将动力传递到车轮上，从而推动汽车前进。

在气缸中，最“受罪”的就是其中的活塞，它“头顶上”不断有燃料燃烧爆炸，而“脚底下”又必须不停地“蹬动”曲轴。活塞，是汽车中最先产生动力的部件。2第一节汽车发动机的定义及分类发动机Engine气缸数为何不能太多？

在同样功率要求下，缸数越多，缸径就可缩小，转速就可提高，这时发动机紧凑轻巧，运转平衡性好。但是，气缸数的增加不能无限制，因为随着气缸数的增加，发动机的零部件数也成比例增加，从而使发动机结构复杂、降低发动机的可靠性、增加发动机重量、提高制造成本和使用费用、增加燃料消耗等。因此，汽车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求，在权衡各种利弊之后做出的合适选择。3第一节汽车发动机的定义及分类将所有气缸排成一排，称为直列气缸发动机。将所有气缸分成两组，把相邻气缸以一定的夹角布置在一起（一般为90°），从侧面看气缸呈V字形，就是V型发动机。将V型发动机的夹角继续扩大到180°，让相邻气缸相互对立设置，即为水平对置发动机。第一节汽车发动机的定义及分类发动机的分类按气缸排列方式分类：

可分为单列式和双列式发动机。发动机EngineV型发动机更先进？优点：V型发动机的高度和长度相对直列发动机尺寸较小，在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面越小越好，也就是要求发动机盖越低越好。另外，如果将发动机的长度缩短，便能为驾乘室留出更大的空间，从而提高舒适性。将气缸分成两排并斜放后，便能缩小发动机的高度和长度，从而迎合车身设计的要求。V型发动机的气缸成一定角度对向布置，还可以抵消一部分振动。缺点：必须使用两个气缸盖，结构较为复杂。另外其宽度加大后，发动机两侧空间较小，不易安装其他装置。4第一节汽车发动机的定义及分类发动机EngineW12型发动机构造图第一节汽车发动机的定义及分类发动机EngineW型发动机为何应用少？

将V型发动机的每侧气缸再进行小角度的错开（如大众汽车的W8发动机为15°），就成了W型发动机。W型和V型相比，可以将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机室更满。

W型发动机相对V型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分，在运作时必然会引起很大的振动，因此现在应用极少。针对这一问题，大众汽车在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，让两个部分的振动在内部相互抵消。现在只有大众汽车有W型发动机，一般有W8、W12及W16发动机。5第一节汽车发动机的定义及分类车辆与动力工程系62气缸排列形式返回发动机Engine水平对置6缸发动机构造图第一节汽车发动机的定义及分类发动机Engine水平对置发动机更有个性？

水平对置发动机的所有气缸呈水平对置排列，就像是拳击手在搏斗，活塞就是拳击手的拳头（当然拳头可不止两个），你来我往，毫不示弱。水平对置发动机的英文名（BoxerEngine）含义就是“拳击手发动机”，可简称为B型发动机，如B6、B4，分别代表水平对置6缸和4缸发动机。6由于相邻两个气缸水平对置，水平对置发动机可以很简单地相互抵消振动，使发动机运转更平稳。水平对置发动机的重心低，能让车头设计得又扁又低。这两点因素都能增强汽车的行驶稳定性。第一节汽车发动机的定义及分类发动机Engine由于水平对置发动机本身就左右对称，因此它可使变速器等放置在车身正中，让汽车重量左右对称，而不会像大多数汽车那样重心偏向一侧。水平对置发动机的动力输出轴方向与传动轴方向一致，因此不需要改变动力传递方向，而是可以直接与离合器、变速器对接，动力传递效率较高，使汽车的起动和加速更迅猛。缺点：维修不方便，而且各缸点火间隔独特，使其排气声响比较怪异，润滑不良，磨损不均，某些情况下横向振动难以平衡，普通汽车极少装配水平对置发动机。现在只有德国保时捷和日本斯巴鲁两家汽车厂家仍在生产和使用这种发动机。

第一节汽车发动机的定义及分类发动机的分类按进气系统是否采用增压分类：

可分为自然吸气（非增压）式和强制进气（增压）式发动机。

汽油机常采用自然吸气式，柴油机为了提高功率基本都采用增压技术。第一节汽车发动机的定义及分类发动机基本结构第二节汽车发动机的基本术语气缸盖罩(headcover)气缸盖(cylinderhead)机体(engineblock)气缸体(cylinderblock)曲轴箱(crankcase)油底壳(oilpan)气门(valves)凸轮轴(camshaft)气缸(cylinder)活塞(piston)连杆(connectingrod)曲轴(crankshaft)发动机基本术语上止点（TDC，TopDeadCenter）下止点（BDC，BottomDeadCenter）活塞行程(S)（Piston

Stroke）曲柄半径(R)（Crank

Radius）气缸工作容积(Vs)（SweptVolume）燃烧室容积(Vc)（CombustionChamberVolume）

气缸总容积(Va

)（AllVolume）

压缩比（ε）（Compression

Ratio）内燃机排量（Displacement）工作循环（WorkingCycle）第二节汽车发动机的基本术语发动机基本术语S=2RR

VcVa=Vc+Vs第二节汽车发动机的基本术语发动机基本术语工作循环每一个工作循环包括进气、压缩、做功和排气过程，即完成进气、压缩、做功和排气4个过程称为一个工作循环。周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地做功。上止点和下止点

活塞在气缸里做往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。

活塞在气缸里做往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。第二节汽车发动机的基本术语发动机基本术语活塞行程和曲柄半径从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用S表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180°。

曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的2倍，即S=2R。气缸工作容积和内燃机排量

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。（D为气缸直径，mm）内燃机所有气缸工作容积的总和，称为内燃机排量。

（i为气缸数）第二节汽车发动机的基本术语补充知识：为何大排量发动机动力更强？

发动机排量是各气缸排量的总和，一般用mL（毫升）或L（升）来表示。由于气缸体是圆柱体，它的容积不太可能正好是整升数，因此才会出现1998mL、2397mL等数字，它们可近似标示为2.0L、2.4L。

发动机的排量越大，它每次吸入的可燃混合气就越多，燃烧时产生的动力就越强。这相当于人的胃口越大，吃的就越多，他可能就越有劲。7第二节汽车发动机的基本术语补充知识：发动机排量如何可变？

为了获得较大的动力，就得将发动机排量设计得非常大。然而这样做得后果则是燃油消耗也增加许多，尤其是在不需要这么大的动力时，其油耗浪费较为严重。排量可变技术则可解决这个问题。在不需要强大动力时，如在低速行驶、怠速停车等情况下，可将部分气缸停止工作，具体办法就是关闭它的进气门和油路。当需要较大动力时，再恢复原来正常工作状态，而且这一切都是在驾驶人觉察不到的状态下自动完成的。8一台6缸可变排量发动机，根据行驶情况可变为4缸或3缸发动机。第二节汽车发动机的基本术语补充知识：可变排量发动机原理示意图本田公司VCM（VariableCylinderManagement）第二节汽车发动机的基本术语补充知识：可变排量发动机原理示意图排量可变内燃机MDS（MultiDisplacementD-C公司技术V8-V6-V4）第二节汽车发动机的基本术语补充知识：排量可变内燃机奔驰公司的MDS（MultiDisplacementSystem）多级可变排量系统；克莱斯勒的HEMI可变排量技术（V8-V6-V4）；通用汽车的DOD（DisplacementOnDemand）可变排量技术等。搭载MDS系统的Hemi发动机最早于2005年服役，当时搭载在克莱斯勒的300C，Jeep的大切诺基和道奇Charger等车型上，而其品牌下的皮卡和大排量轿车也陆续装备该发动机。第二节汽车发动机的基本术语发动机基本术语燃烧室容积和气缸总容积活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，用Vc表示。气缸工作容积与燃烧室容积之和称为气缸总容积，用Va表示。压缩比气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比，用符号ε表示。

表征气缸内气体被压缩的程度。现代汽车发动机压缩比，汽油机一般为6～9(轿车有的达10以上)，柴油机压缩比一般为为16～22。容积容积压缩比：=容积容积排量-=第二节汽车发动机的基本术语补充知识：可变压缩比绅宝（Saab）的SVC（SaabVariableCompression）发动机：气缸盖和气缸体是动态连接在一起的，气缸盖与气缸体通过一组摇臂连接，摇臂能在ECU的控制下改变一定的角度，从而改变了燃烧室的体积，压缩比也同样被改变了。可变压缩比发动机能根据发动机工作负荷变化，自动调节压缩比。低负荷时，使压缩比提高；高负荷时，使压缩比降低。可有效达到防止爆震燃烧，增加功率、降低油耗、减少排放的目的。现在处于研究的可变压缩比技术：萨博的SVC可变压缩比技术；法国MCE—5可变压缩比发动机；日产VCR可变压缩比发动机；第二节汽车发动机的基本术语（一）四行程汽油机工作原理发动机是汽车的心脏，气缸则是发动机的心脏，汽车的动力就起源于气缸内部。

第三节汽车发动机的工作原理补充知识：直线运动怎样变成旋转运动？

活塞在气缸内是直线往复运动（转子发动机除外），但它的动力输出轴却是旋转运动，其原理何在？其实这与我们骑自行车时的情况相似。骑自行车时你的两个膝盖基本是上下直线运动，但带动车轮旋转的花盘却是旋转运动。因为膝盖下压或提起你的小腿后，将力量通过脚腕、脚、脚蹬子，便将往复运动转变为旋转运动。

在发动机内部也是如此，活塞相当于你的膝盖，连杆相当于你的小腿，曲轴相当于脚蹬子，当活塞上下运动时，便会带动曲轴做旋转运动。9第三节汽车发动机的工作原理发动机动力为何源源不断？四行程发动机的工作循环包括四个活塞行程，既进气行程、压缩行程、膨胀行程（做功行程）和排气行程。101.进气行程２.压缩行程３.做功行程4.排气行程发动机工作原理示意图（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理1.进气行程汽油机将空气与燃料先在气缸外部进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理进气行程排气门关闭进气门开启大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。进气终了时气缸内压强为0.075～0.09Mpa，温度上升至370～400K

。活塞下行第三节汽车发动机的工作原理2.压缩行程

为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小、密度加大、温度升高，即需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。压缩终了时，活塞到达上止点，发动机压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理

爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播，甚至在气体来不及膨胀的情况下，温度和压力急剧升高。后果：轻微爆燃，发动机功率有所升高；但过度，则会使发动机过热，功率下降，经济性变差，零件寿命下降等。现象：发生爆燃时，有尖锐的金属敲击声传出。

表面点火是由于燃烧室内炽热表面与炽热处（如排气门头，火花塞电极，积炭处）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧（也称为炽热点火或早燃）。后果：发动机的性能下降，零部件寿命降低。现象：发生表面点火时，有沉闷的敲击声传出。（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线c上止点下止点压缩终了时气缸内压强上升至0.6～1.2Mpa，温度继续上升至600～700K。活塞上行压缩行程第三节汽车发动机的工作原理3.做功行程在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，因此，燃气的压力和温度迅速增加。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外做功。（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理做功行程进气门关闭排气门关闭PVra示功图大气压力线czb上止点下止点做功中气缸内最高压强可达3～5Mpa，最高温度可达2200～2800K；做功终了时气缸内压强下降至0.3～0.5Mpa，温度下降至1300～1600K。

活塞下行第三节汽车发动机的工作原理4.排气行程可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程。当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。由于燃烧过的废气通过消声器的消声作用，才不致于产生太大的响声和噪声。由于燃烧室占有一定容积，因此在排气终了时，不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。综上所述，四冲程汽油发动机经过进气、压缩、燃烧做功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，相应地曲轴旋转了两周。四个行程连续不断，重复不停，周而复始，一直循环下去，发动机产生的动力源源不绝，最终传递到车轮上。（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理排气行程进气门关闭排气门打开PVr示功图大气压力线cb上止点下止点残余废气排气终了时气缸内压强下降至0.105～0.115Mpa，温度下降至900～1200K。

a

活塞上行z第三节汽车发动机的工作原理进气行程压缩行程做功行程排气行程四行程汽油机示功图第三节汽车发动机的工作原理（一）四行程汽油机工作原理四行程汽油机示功图汽油机燃烧过程Ⅰ-着火延迟期；Ⅱ-明显燃烧期；Ⅲ-补燃期1-开始点火；2-形成火焰中心；3-最高压力气缸压力（MPa）气缸压力（MPa）

φ（°）第三节汽车发动机的工作原理（一）四行程汽油机工作原理非正常燃烧气缸内压强pppVVV第三节汽车发动机的工作原理汽油在气缸内燃烧（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理补充知识：发动机动力源于爆炸？

汽车的动力就是来自于汽油或柴油燃烧时产生的爆炸力。可是，如果把汽油放在一个盆中并把它点燃，为什么只燃烧而不爆炸？因为盆子不是密封的，它是敞口的。如果在一个密封容器中装入汽油和空气然后点燃它们，便会产生爆炸现象。汽车发动机就是根据这个原理设计的。

如果将汽油和空气按照最适合燃烧的比例（1:14.7）进行混合，并对它们进行大力压缩使之温度上升，此时点燃它们就会产生更大的爆炸力。将这种力量通过一系列的机构“引导”到车轮上，它便会推动汽车前进。11第三节汽车发动机的工作原理补充知识：气缸原理源自于大炮？

1680年，荷兰科学家霍因斯受到大炮原理的启发，心想如将炮弹的强大力量用来推动其他机械不是挺好吗？他一开始仍用火药作燃烧爆炸物，将炮弹改成“活塞”，把炮筒作“气缸”，并开一个单向阀。他在气缸内注入火药，当点燃火药后，火药猛烈地爆炸燃烧，推动活塞向上运动，并产生动力。

当然，由于行程过长，效率太低，他最终没有取得成功。但正是霍因斯首先提出了“内燃机”的设想，后人在此基础上才发明了汽车使用的发动机。12第三节汽车发动机的工作原理火花塞在发动机的位置（一）四行程汽油机工作原理第三节汽车发动机的工作原理补充知识：火花塞像是雷电？

火花塞是用来点燃气缸内混合可燃气体的部件，它有相邻很近的两个电极，分别称为中心电极和侧电极（或接地电极），它们之间的间隙，称为火花塞间隙，一般不到1mm。

火花塞产生高压电火花的原理与雷电相似，中心电极通电时，它与接地电极间就像两朵带正负电的云一样，在相互接近时就会放出电火花，电压甚至高达1万伏。这个电火花可在瞬间点燃气缸中被压缩后温度非常高的混合气。

火花塞虽小，但对它的技术要求非常高。不仅要产生高达1万伏的电压，而且还要承受5MPa甚至更高的压力，关键是它的绝缘体下端的温度还应保持在一定温度，约在500～750℃之间。如果低于此温度，则容易造成燃烧不完全，火花塞容易积炭，甚至导致断火；如果高于此温度，则可能提前点燃混合气，造成所谓的“早燃”现象。

全世界的火花塞尺寸都是统一的，虽然螺纹部分长度稍有区别，但基本都可通用。13第三节汽车发动机的工作原理（二）四行程柴油机工作原理

四行程柴油机的工作循环同样包括进气、压缩、做功和排气四个行程。进气行程：被吸入气缸的是纯空气。压缩行程：柴油机压缩比较大。做功行程：压缩终了时喷油器将柴油喷入燃烧室，柴油自行燃烧。排气行程：与汽油机相同。第三节汽车发动机的工作原理（二）四行程柴油机工作原理柴油机结构示意图第三节汽车发动机的工作原理补充知识：柴油机为何不用火花塞？

与汽油机工作原理相比，柴油机由于用的柴油黏度比汽油大、不易蒸发，且自然温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式着火。柴油机也称“压燃式内燃机”，进入柴油发动机气缸内的空气，被活塞压缩后温度便会上升，如果其温度上升到柴油的燃点时，用喷油器将柴油喷成雾状射入气缸中，柴油与灼热的空气相遇，即自行着火燃烧。燃烧所产生的高温高压燃气，在气缸内膨胀，推动活塞做功。因此，柴油机没有点火线圈，没有火花塞，也没有分电器等点火系统部件。14柴油发动机构造原理图第三节汽车发动机的工作原理（二）四行程柴油机工作原理进气行程压缩行程做功行程排气行程新鲜空气四行程柴油机各行程示意图开始喷油第三节汽车发动机的工作原理四行程汽油机、柴油机缸内压力、温度比较p：MPa

；T：K汽油机柴油机

进气pin0.075~0.090.0785~0.0932Tin370~400300~370

压缩pco0.6~1.23.5~4.5Tco600~700750~1000

做功pmax3.0~5.06.0~9.0Tmax2200~28002000~2500pex0.3~0.50.2~0.4Tex1300~16001200~1500

排气

p`r0.105~0.1150.105~0.125

T`r900~1200800~1000第三节汽车发动机的工作原理补充知识：柴油机和汽油机有什么区别？柴油机和汽油机是汽车上最常见的两种动力，它们的主要区别是：1.

汽油机用火花塞点燃混合气，而柴油机是压缩自燃点火。柴油机无点火系，所以故障少些，易保养。但柴油机有高精度零件如喷油泵、喷油器等，其成本较高，并且加工较难。2.

汽油机压缩比没有柴油机大。由于柴油机压缩比较高，燃料燃烧非常完全，所以柴油机的有效热效率好，经济性好。汽油机：be=270～325g/(kW·h)

柴油机：be=214～285g/(kW·h)15第三节汽车发动机的工作原理补充知识：3.柴油机最高爆发压力高，所以对发动机的零部件强度要求高，这样导致柴油机笨重。4.柴油机转速低于汽油机原因：1）由于柴油机的压缩比高，所以其受到的机械负荷较大，故其零部件的质量需较大，导致运动时惯性力较大。

2）汽油机可燃混合气的混合时间和质量优于柴油机。5.柴油机运转噪音高，但有害气体的排放优于汽油机，而微粒排放较高。6.柴油机起动困难，汽油机易起动。第三节汽车发动机的工作原理总结：第三节汽车发动机的工作原理1．每一个发动机工作循环，曲轴转两周(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。但在实际进气、排气过程中，每个过程曲轴转半周多（大于180°）。进气门、排气门都是早开晚关。进气门早开（1点）：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。进气门晚关（2点）：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。排气门早开（5点）：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。排气门晚关（6点）：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。第三节汽车发动机的工作原理2．四个行程中，只有做功行程产生动力，其他三个行程是为做功行程做准备工作的辅助行程。造成曲轴转速不均匀，工作振动大。所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，做功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动。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，完成做功行程，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。第三节汽车发动机的工作原理（三）二行程汽油机1--进气孔；2--排气孔；3--扫气孔11、结构介绍换气机构（进气孔、排气孔、扫气孔）曲轴箱扫气活塞顶部为凸顶，以引导气流扫气活塞裙部较长等23第三节汽车发动机的工作原理（三）二行程汽油机2、工作原理（1）第一行程活塞：从下止点到上止点活塞上方：换气；三孔关闭后，压缩可燃混合气活塞下方：新鲜混合气由进气口进入曲轴箱曲轴：旋转从0℃A～180℃A进气孔进气孔排气孔排气孔扫气孔扫气孔第三节汽车发动机的工作原理（三）二行程汽油机（2）第二行程活塞：从上止点到下止点活塞上方：可燃混合气燃烧膨胀做功；排气口露出后排气；扫气口露出后开始扫气。活塞下方：进气口被下移地活塞关闭后新鲜混合气被下移的活塞预压缩，扫气口露出后，被预压缩的新鲜气体经过扫气口进入活塞上方的气缸内。曲轴：旋转从180℃A～360℃A进气孔进气孔排气孔排气孔扫气孔扫气孔第三节汽车发动机的工作原理（三）二行程汽油机二行程发动机示功图第三节汽车发动机的工作原理（四）二行程柴油机11、结构介绍有排气阀，无排气口。进气口设置在气缸上部，进气口和扫气口为同一气口。通过扫气泵扫气。23第三节汽车发动机的工作原理（四）二行程柴油机2、工作原理（1）第一行程活塞从下止点到上止点。最开始，通过扫气泵换气；当进气口被关闭后，对进入到气缸内的空气进行压缩；快到上止点时喷油器喷油入燃烧室，油气混合自燃起来。空气空气空气第三节汽车发动机的工作原理（四）二行程柴油机（2）第二行程活塞从上止点到下止点。气缸内的燃气燃烧膨胀做功；活塞下移排气阀打开排气；露出扫气孔后开始利用扫气泵将新鲜空气扫入气缸进行扫气。燃料空气空气废气第三节汽车发动机的工作原理二行程汽油机的优缺点（同四行程汽油机相比较）优点：1、从工作原理上来讲，在发动机排量和转速相同的前提下，二行程发动机的功率理论上是四行程发动机的2倍。2、由于二行程发动机的做功频率比较高，所以发动机运转比较平稳。3、无专门的换气机构，所以结构简单，质量小。4、由于附属机构少，所以使用、维护很方便。所以摩托车上多用。缺点：1、废气不易排除干净，换气时减少了有效工作行程，因此，在同样的工作容积和曲轴转速下，二冲程发动机的功率并不等于四冲程发动机的两倍，只等于1.5~1.6倍。2、部分新鲜可燃混合气随废气排出，使能源浪费，经济性下降。3、同时造成环境污染。第三节汽车发动机的工作原理（五）多缸发动机现代汽车发动机都是多缸四行程发动机，就能量转换过程，发动机的每一个气缸和单缸机的工作过程是完全一样的，都要经过进气、压缩、做功和排气四个行程。但是单缸发动机的四个行程中只有一个行程做功，其余三个行程不做功，即曲轴转两圈，只有半圈做功，所以运转平稳性较差，功率越大，平稳性就越差。为了使运转平稳，单缸机一般都装有一个大飞轮。

多缸发动机的做功行程是错开的，按照工作顺序做功，即曲轴转两圈交替做功，因此，运转平稳，振动小。缸数越多，做功间隔角越小，同时参与做功的气缸越多，发动机运转越平稳。多缸机使用最多的有四缸发动机，六缸发动机和八缸发动机。第三节汽车发动机的工作原理多缸发动机工作顺序直列4缸发动机第三节汽车发动机的工作原理多缸发动机工作顺序V6发动机第三节汽车发动机的工作原理发动机的结构布置发动机Engine第四节汽车发动机总体构造发动机的结构布置发动机的结构布置发动机的结构布置发动机Engine第四节汽车发动机总体构造发动机共有多少个部件？一台发动机不可拆解的零部件总数，根据构造复杂程度不同，大概在300～600个之间。据称一台法拉利跑车的发动机约有800个独立的零部件。一台V8发动机的部件展示一、汽油机第四节汽车发动机总体构造汽油机的主要组成部分：第四节汽车发动机总体构造两大机构曲柄连杆机构配气机构五大系统燃料供给系统润滑系统冷却系统点火系统起动系统发动机的装配过程曲柄连杆机构第四节汽车发动机总体构造发动机的装配过程曲柄连杆机构第四节汽车发动机总体构造功用：将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的扭矩，以驱动汽车车轮转动。组成：由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等。配气机构第四节汽车发动机总体构造功用：按工作循环和发火次序的要求，定时开、闭进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。组成：气门组、气门传动组。燃料供给系统第四节汽车发动机总体构造汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。油路主要由汽油箱、输油泵、滤清器、压力调节器、各种传感器、电控喷油器、电控单元等组成。气路主要由空气滤清器、进排气管系、排气消音器等组成。燃料供给系统第四节汽车发动机总体构造气路燃料供给系统第四节汽车发动机总体构造电子油门（E-GAS、ETC）气缸燃料供给系统第四节汽车发动机总体构造冷却系统第四节汽车发动机总体构造功用：使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。组成：由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等。润滑系统第四节汽车发动机总体构造功用：向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。组成：由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等。点火系统第四节汽车发动机总体构造功用：是在压缩行程终了时准确点火。组成：由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等。起动系统第四节汽车发动机总体构造曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。组成：蓄电池、点火开关、起动机二、柴油机第四节汽车发动机总体构造柴油机与汽油机总体构造有些不同。柴油机是压燃的，不需要点火系；柴油机燃料供给系的功用是把高压柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。油路主要由柴油箱、输油泵、柴油滤清器、高压油泵、喷油器、ECU等组成。气路主要由空气滤清器、空气流量计、进排气管系、排气消音器等组成。柴油机电控共轨系统第四节汽车发动机总体构造一、发动机的热平衡第五节汽车发动机主要性能指标与特性在汽车发动机中，燃油燃烧所放出的热量，只有25％-40％转变为有效功，其余大部分热量随着废气和冷却水等从发动机中排出。发动机热平衡用来表示其热量的分配情况，可用热流图表示。a—从残余废气和排气中回收的热量；

b—由气缸壁传给进气的热量；

c—排出的废气传给冷却水的热量；

d

—在摩擦热中传给冷却水的部分；

e—从排气系统辐射的热量；

f—从冷却系和水套壁辐射的热量；

g

—从曲轴箱壁和其他不冷却部分辐射的热量。二、发动机的机械损失第五节汽车发动机主要性能指标与特性发动机的功率在内部传递过程中，存在的各种损失，这些损失称为机械损失，它主要包括以下三个方面：

1.发动机内部运动机件的摩擦损失。如活塞环及活塞与缸壁间的摩擦、轴承与轴颈间的摩擦、气门传动机构的摩擦、油封处的摩擦等。这部分损失占总损失的60％—75％。

2.驱动附属机构的损失。如驱动冷却水泵、风扇、机油泵、点火装置或喷油泵的损失，它约占总机械损失的5％～20％。

3.泵气损失。约占总机械损失的10％～20％。三、发动机的性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性性能指标动力性指标经济性指标其他指标有效扭矩有效功率发动机转速平均有效压力有效热效率有效燃油消耗率发动机的动力性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性1.有效扭矩(efficientTorque)定义：发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆传给曲轴产生的扭矩，并克服了摩擦、驱动附件等损失后从曲轴对外输出的净扭矩。符号：Te单位：N·m有效功：有效扭矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。发动机的动力性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性2.有效功率(efficientPower)定义：发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，即曲轴对外输出的净功率。符号：Pe单位：kW大小：有效扭矩与曲轴角速度的乘积。公式：式中，Te—有效扭矩，单位为N·m；n—曲轴转速，单位为r/min。

发动机的动力性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性3.发动机转速（曲轴转速）定义：发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。表示符号：n单位：r/min标定转速：发动机产品标牌上的有效功率及其相应的转速分别称为标定功率和标定转速。发动机的动力性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性活塞平均速度Cm活塞在气缸中运动的速度是不断变化的，在行程中间较大，在止点附近速度较小，止点处为零。

若已知内燃机的转速n，则活塞的平均速度可由下式计算：

Cm=2·S·n/60=S·n/30(m/s)

式中，S—行程，单位为m活塞平均速度是表征内燃机高速性能的一项主要指标。发动机的转速和有效扭矩的测量第五节汽车发动机主要性能指标与特性发动机的动力性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性4.平均有效压力（BMEP）定义：单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力。表示符号：Pme单位：kPa评价方法：平均有效压力越大，发动机的做功能力越强有效功率计算：

发动机的经济性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性1.有效热效率定义：燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率。符号：ηe评价方法：为了获得一定数量的有效功所消耗的热量越少，有效热效率越高，发动机的经济性越好。发动机的经济性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性2.有效燃油消耗率（BSFC）定义：发动机每输出1kW·h的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率。表示符号：be单位：g/(kW·h)公式：

式中，B—发动机在单位时间内的耗油量；Pe—发动机的有效功率。发动机的经济性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性

机油消耗率定义：发动机在标定工况时，每输出1kW·h的有效功所消耗的机油量称为机油消耗率。单位：g/(kW·h)内燃机的机油在机内循环使用，其消耗的主要方式有：1）机油经活塞环窜入燃烧室或由气阀导管流入缸内烧掉，未烧掉的则随废气排出。2）有一部分机油在曲轴箱内气化或蒸发，由曲轴箱通风口排出。发动机的其它性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性1.强化指标强化指标：发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标，包括升功率和强化系数。升功率：发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率称为升功率。

强化系数：平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化系数。发动机的其它性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性2.结构性（紧凑性）指标紧凑性指标：表征发动机总体结构紧凑程度的指标，包括比容积和比质量。比容积：发动机外廓体积与其标定功率的比值。

单位：m3/kW比质量：发动机的净重量与其标定功率的比值。

单位：kg/kW发动机的其它性能指标第五节汽车发动机主要性能指标与特性环境指标：发动机排气品质和噪声水平。可靠性指标：发动机在规定的使用条件下，正常持续工作能力的指标。耐久性指标：发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。工艺性指标：评价发动机制造工艺性和维修工艺性好坏的指标。第六节汽车发动机特性1．工况内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速。2．负荷内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，以百分数表