1、第一章第一章 汽車發動機的工作原理和總體構造汽車發動機的工作原理和總體構造第一節第一節 發動機分類發動機分類第二節第二節 四沖程發動機工作原理四沖程發動機工作原理第三節第三節 二沖程發動機工作原理二沖程發動機工作原理第四節第四節 發動機的總體構造發動機的總體構造第五節第五節 內燃機產品名稱和型號編制規則內燃機產品名稱和型號編制規則第一節第一節 發動機分類發動機分類一、發動機的定義一、發動機的定義一部一部 機器機器 轉換能量的轉換能量的 某種能量某種能量-機械能機械能 熱能熱能 機械能機械能: :熱機熱機 熱機熱機 內燃機內燃機 汽油機汽油機 柴油機柴油機 第一節第一節 發動機分類發動機分類一、

2、發動機的定義一、發動機的定義二、發動機分類二、發動機分類 汽車發動機汽車發動機( (專指汽車用活塞式內燃機專指汽車用活塞式內燃機) )可根可根據不同的特征來分類。據不同的特征來分類。1.1.對于往復活塞式發動機，根據每一工作循環所對于往復活塞式發動機，根據每一工作循環所需活塞行程數分成：四沖程發動機、二沖程發動需活塞行程數分成：四沖程發動機、二沖程發動機。機。 一個工作循環一個工作循環：進氣行程、壓縮行程、作功：進氣行程、壓縮行程、作功行程、排氣行程行程、排氣行程第一節第一節 發動機分類發動機分類一、發動機的定義一、發動機的定義二、發動機分類二、發動機分類 汽車發動機汽車發動機( (專指汽車用

3、活塞式內燃機專指汽車用活塞式內燃機) )可根可根據不同的特征來分類。據不同的特征來分類。2.2.根據所用燃料種類分成：汽油發動機、柴油發根據所用燃料種類分成：汽油發動機、柴油發動機和氣體燃料發動機。動機和氣體燃料發動機。汽油機又有化油器式汽油機和汽油噴射式汽油機汽油機又有化油器式汽油機和汽油噴射式汽油機兩種。汽油機中的可燃混合氣由電火花點火燃燒，兩種。汽油機中的可燃混合氣由電火花點火燃燒，因此又稱強制點火式或點燃式發動機。因此又稱強制點火式或點燃式發動機。柴油機的可燃混合氣在高溫下自燃，這種發動機柴油機的可燃混合氣在高溫下自燃，這種發動機又稱為壓燃式發動機。又稱為壓燃式發動機。第一節第一節 發

4、動機分類發動機分類一、發動機的定義一、發動機的定義二、發動機分類二、發動機分類 汽車發動機汽車發動機( (專指汽車用活塞式內燃機專指汽車用活塞式內燃機) )可根可根據不同的特征來分類。據不同的特征來分類。 3. 3.根據冷卻方式不同，發動機可分為水冷式根據冷卻方式不同，發動機可分為水冷式和風冷式兩種。和風冷式兩種。 4. 4.按氣缸數不同，發動機可分為單缸發動機，按氣缸數不同，發動機可分為單缸發動機，多缸發動機。多缸發動機。 5. 5.按增壓不增壓，發動機可分為非增壓發動按增壓不增壓，發動機可分為非增壓發動機，增壓發動機。非增壓發動機是靠真空度進氣機，增壓發動機。非增壓發動機是靠真空度進氣 。

5、增壓發動機使用增壓器強制地把空氣送到發動機增壓發動機使用增壓器強制地把空氣送到發動機氣缸中。氣缸中。汽油機柴油機 二沖程機四沖程機 風冷式水冷式 單缸機多缸機 第二節第二節 四沖程發動機工作原理四沖程發動機工作原理一、四沖程汽油機工作原理一、四沖程汽油機工作原理1.1.單缸汽油機結構單缸汽油機結構2.2.術語術語氣缸工作容積氣缸工作容積V Vh h( (氣缸排量氣缸排量) )發動機工作容積發動機工作容積V VL L( (發動機排量發動機排量) )燃燒室容積燃燒室容積V Vc c 氣缸總容積氣缸總容積V Va a 壓縮比壓縮比第二節第二節 四沖程發動機工作原理四沖程發動機工作原理一、四沖程汽油機

6、工作原理一、四沖程汽油機工作原理1.1.單缸汽油機結構單缸汽油機結構2.2.術語術語3.3.工作原理工作原理進氣行程進氣行程壓縮行程壓縮行程作功行程作功行程排氣行程排氣行程 進氣門進氣門 排氣門排氣門 活塞活塞 氣缸氣缸 曲軸轉角曲軸轉角第二節第二節 四沖程發動機工作原理四沖程發動機工作原理一、四沖程汽油機工作原理一、四沖程汽油機工作原理1.1.單缸汽油機結構單缸汽油機結構2.2.術語術語3.3.工作原理工作原理進氣行程進氣行程壓縮行程壓縮行程作功行程作功行程排氣行程排氣行程 進氣門進氣門 排氣門排氣門 活塞活塞 氣缸氣缸 曲軸轉曲軸轉角角 開開 關關 上上下下 真空真空 180180 吸入混

7、合氣吸入混合氣關關 關關 下下上上 混合氣被縮混合氣被縮 180180氣壓及溫度增高氣壓及溫度增高 關關 關關 上上下下 混合氣被點燃混合氣被點燃 180180氣壓及溫度急劇增高氣壓及溫度急劇增高關關 開開 下下上上 廢氣排出廢氣排出 180180氣壓及溫度下降氣壓及溫度下降第二節第二節 四沖程發動機工作原理四沖程發動機工作原理 一、四沖程汽油機工作原理一、四沖程汽油機工作原理1.1.單缸汽油機結構單缸汽油機結構2.2.術語術語3.3.工作原理工作原理 四沖程汽油機經過進氣、壓縮、燃燒作功、四沖程汽油機經過進氣、壓縮、燃燒作功、排氣四個行程，完成一個工作循環，活塞在上、排氣四個行程，完成一個工

8、作循環，活塞在上、下止點間往復運動四次，各缸進、排氣門各開下止點間往復運動四次，各缸進、排氣門各開啟啟1 1次，相應曲軸旋轉兩周次，相應曲軸旋轉兩周(720(720) )。第二節第二節 四沖程發動機工作原理四沖程發動機工作原理一、四沖程汽油機工作原理一、四沖程汽油機工作原理二、四沖程二、四沖程柴油機柴油機(diesel engine)(diesel engine)工作原理工作原理 柴油機使用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，柴油機使用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發，而其自燃溫度卻較汽油低，故可燃混不易蒸發，而其自燃溫度卻較汽油低，故可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。合氣的形成及點火

9、方式都與汽油機不同。 柴油機進氣行程進入氣缸內的是純空氣，在柴油機進氣行程進入氣缸內的是純空氣，在壓縮行程接近終了時，與噴入的高壓柴油在氣缸壓縮行程接近終了時，與噴入的高壓柴油在氣缸內形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高，壓縮內形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高，壓縮終了氣缸內空氣壓力、溫度很高，其溫度大大超終了氣缸內空氣壓力、溫度很高，其溫度大大超過柴油的自燃溫度，因此可燃混合氣被壓燃。過柴油的自燃溫度，因此可燃混合氣被壓燃。柴油機與汽油機的區別柴油機與汽油機的區別第二節第二節 四沖程發動機工作原理四沖程發動機工作原理一、四沖程汽油機工作原理一、四沖程汽油機工作原理二、四沖程二、四沖程柴油機柴

10、油機(diesel engine)(diesel engine)工作原理工作原理 三、現代汽車發動機采用多缸發動機工作三、現代汽車發動機采用多缸發動機工作 四沖程發動機工作循環的四個行程中，只有四沖程發動機工作循環的四個行程中，只有一個行程作功，其余三個行程為作功作準備。單一個行程作功，其余三個行程為作功作準備。單缸發動機曲軸轉速是不均勻的，因而發動機運轉缸發動機曲軸轉速是不均勻的，因而發動機運轉不平穩，工作振動大，現代汽車采用多缸發動機不平穩，工作振動大，現代汽車采用多缸發動機就可以提高發動機運轉的平穩性。就可以提高發動機運轉的平穩性。第三節第三節 二沖程發動機工作原理二沖程發動機工作原理1

11、.1.二沖程汽油發動機結構二沖程汽油發動機結構 活塞上行活塞上行: :上方上方壓縮壓縮 下方下方-吸氣吸氣2.2.工作原理工作原理活塞下行活塞下行( (上半程上半程):): 上方上方作功作功 下方下方-預壓預壓活塞下行活塞下行( (下半程下半程):): 上方上方換氣換氣 下方下方-預壓預壓第四節第四節 發動機的總體構造發動機的總體構造一、汽油機組成：兩個機構和五個系統。一、汽油機組成：兩個機構和五個系統。 兩個機構：兩個機構：1.1.曲柄連桿機構曲柄連桿機構(crank mechanism)(crank mechanism)（含機體組）（含機體組）2.2.配氣機構配氣機構(valve trai

12、n)(valve train)五個系統：五個系統： 1.1.供給系供給系(fuel supple system (fuel supple system ；diesel- engine diesel- engine fuel system)fuel system) 2. 2.冷卻系冷卻系(cooling system)(cooling system) 3. 3.潤滑系潤滑系(lubrication system)(lubrication system) 4. 4.點火系點火系(ignition system)(ignition system) 5. 5.起動系起動系(starting syste

13、m)(starting system)第四節第四節 發動機的總體構造發動機的總體構造一、汽油機組成：兩個機構和五個系統。一、汽油機組成：兩個機構和五個系統。 二、柴油機組成：二、柴油機組成：兩個機構和四個系統。兩個機構和四個系統。 柴油機沒有點火系，供給系與汽油機也有區柴油機沒有點火系，供給系與汽油機也有區別。柴油機供給系有噴油泵。其它機構和系統與別。柴油機供給系有噴油泵。其它機構和系統與汽油機一樣。汽油機一樣。發動機的總體構造發動機的總體構造發動機的總體構造發動機的總體構造第五節第五節 內燃機產品名稱和型號編制規則內燃機產品名稱和型號編制規則 GB725-82 GB725-82主要內容如下：

14、主要內容如下： 1.1.內燃機產品名稱均按所采用的燃料命名，內燃機產品名稱均按所采用的燃料命名，例如柴油機、汽油機，煤氣機，沼氣機。雙例如柴油機、汽油機，煤氣機，沼氣機。雙( (多多 種種) )燃料發動機等。燃料發動機等。 2.2.內燃機型號由阿拉伯數碼和漢語拼音字內燃機型號由阿拉伯數碼和漢語拼音字母組成。母組成。 第五節第五節 內燃機產品名稱和型號編制規則內燃機產品名稱和型號編制規則 3. 3.內燃機型號由下列四部分組成：內燃機型號由下列四部分組成： (1)(1)首部：為產品系列符號和首部：為產品系列符號和( (或或) )換代標志符換代標志符號，由制造廠根據需要自選相應字母表示，但需號，由制

15、造廠根據需要自選相應字母表示，但需主管部或由部主管標準化機構核準。主管部或由部主管標準化機構核準。 (2)(2)中部：由缸數符號、沖程符號、氣缸排列中部：由缸數符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號組成。形式符號和缸徑符號組成。 (3)(3)后部：結構特征和用途特征符號，以字母后部：結構特征和用途特征符號，以字母表示。表示。 (4)(4)尾部：區分符號。同一系列產品因改進等尾部：區分符號。同一系列產品因改進等原因需要區分時，由制造廠和適當符號表示。原因需要區分時，由制造廠和適當符號表示。第五節第五節 內燃機產品名稱和型號編制規則內燃機產品名稱和型號編制規則第五節第五節 內燃機產品名稱和型號

16、編制規則內燃機產品名稱和型號編制規則型號編制示例：型號編制示例： 柴油機：柴油機： (1)165F(1)165F表示單缸，四沖程，缸徑表示單缸，四沖程，缸徑65mm65mm，風，風冷。冷。 (2)R175(2)R175表示單缸，四沖程，缸徑表示單缸，四沖程，缸徑75mm75mm、水、水冷，通用型冷，通用型( (這里取這里取R R表示表示175175的換代標志符號的換代標志符號 ) ) 汽油機：汽油機： (1)1E65F(1)1E65F表示單缸、二沖程、缸徑表示單缸、二沖程、缸徑65mm65mm、風冷、通用型風冷、通用型 (2)4100Q(2)4100Q表示四缸、四沖程、缸徑表示四缸、四沖程、缸

17、徑100mm100mm、水冷、車用水冷、車用三菱混合動力電動汽車三菱混合動力電動汽車第六節第六節 發動機主要性能指標發動機主要性能指標 發動機的性能指標用來表征發動機的性能特點，并作為評發動機的性能指標用來表征發動機的性能特點，并作為評價各類發動機性能優劣的依據。同時，發動機性能指標的價各類發動機性能優劣的依據。同時，發動機性能指標的建立還促進了發動機結構的不斷改進和創新。建立還促進了發動機結構的不斷改進和創新。一、動力性指標一、動力性指標 動力性指標是表征發動機作功能力大小的指標，一般用發動力性指標是表征發動機作功能力大小的指標，一般用發動機的動機的有效轉矩、有效功率有效轉矩、有效功率、轉速

18、等作為評價發動機動力、轉速等作為評價發動機動力性好壞的指標。性好壞的指標。1.1.有效轉矩有效轉矩 發動機對外輸出的轉矩稱為有效轉矩，記作發動機對外輸出的轉矩稱為有效轉矩，記作 TeTe，單位為，單位為 NmNm 。有效轉矩與曲軸角位移的乘積即為發動機對外輸。有效轉矩與曲軸角位移的乘積即為發動機對外輸出的有效功。出的有效功。第六節第六節 發動機主要性能指標發動機主要性能指標一、動力性指標一、動力性指標2.2.有效功率有效功率 發動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率，記作發動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率，記作PePe，單位為，單位為 kWkW。發動機的有效功率可以用臺架試驗方法。發動機的有效功率可以用臺架試驗方法測定，也可用測功器測定有效轉矩和曲軸角速度，然后用測定，也可用測功器測定有效轉矩和曲軸角速度，然后用公式計算出發動機的有效功率公式計算出發動機的有效功率PePe：式中：Te有效轉矩（Nm）； n發動機轉速（r/min）260 10009550eeenTT nP第六節第六節 發動機主要性能指標發動機主要性能指標二、經濟性指標二、經濟性指標1.1.有效熱效率有效熱效率 燃料燃燒所產生的熱量轉化為有效功的百分數稱為有效熱燃料燃燒所產