1.1发动机的结构和工作原理（课件）-《汽车发动机构造与维修（第三版）》同步教学（人民交通版）

汽车发动机构造与维修 中 等 职 业 教 育 国 家 规 划 教 材 全国中等职业教育教材审定委员会审定 总论 发动机总体构造与维修 曲柄连杆机构的构造与维修 配气机构的构造与维修 汽油机燃料供给系统的构造与维修 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 柴油机燃料供给系统的构造与维修 润滑系统的构造与维修 冷却系统的构造与工作原理 第一章 发动机总体构造与维修 第一节 发动机的结构和工作原理 第二节 发动机总成的维修 学习目标 小结 复习思考题 1．掌握发动机的定义和发动机的基本术语含义； 2．掌握四冲程汽油机和四冲程柴油机的工作原理； 3．了解发动机工作循环的特点，了解多缸四冲程发动机的工作原理； 4．掌握发动机总成的构造特点； 5．了解发动机主要性能指标与特性； 6．了解发动机总成维修的基本方法。 学习目标 第一节 发动机的结构和工作原理 一、发动机的作用 发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。 汽车用发动机如图1-1所示，它是汽车的心脏，是汽车的动力源。汽车发动机一般是将液体燃料或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧产生热能，热能再转变为机械能，因此又叫内燃机。现代汽车用发动机应用最广、数量最多的是水冷式四冲程往复活塞式内燃机。常见的车用发动机有汽油发动机和柴油发动机两种。 图1-1 卡罗拉车型发动机 第一节 发动机的结构和工作原理 二、单缸发动机结构及常用术语 单缸四冲程汽油机的基本结构如图1-2所示，单缸四冲程柴油机的基本结构如图1-3所示。汽缸体内圆柱形腔体称为汽缸，内装有活塞。活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在汽缸内做往复直线运动，通过连杆推动曲轴做旋转运动。在汽缸盖上装有进、排气门，通过凸轮轴控制进、排气门开启和关闭，实现向汽缸内充入新鲜可燃混合气（汽油机）或纯空气（柴油机），并将燃烧后的废气排出汽缸。 第一节 发动机的结构和工作原理 图1-2 单缸四冲程汽油机结构示意图 第一节 发动机的结构和工作原理 图1-3 单缸四冲程柴油机结构示意图 第一节 发动机的结构和工作原理 发动机基本术语如图1-4所示。 图1-4 发动机基本术语 第一节 发动机的结构和工作原理 （1）上止点。上止点是指活塞离曲轴回转中心最远处，即活塞的最高位置。 （2）下止点。下止点是指活塞离曲轴回转中心最近处，即活塞的最低位置。 （3）活塞行程（S）。上止点与下止点之间的距离称为活塞行程。 （4）曲柄半径（R）。曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离（即曲轴的回转半径）称为曲柄半径。活塞行程为曲柄半径的两倍，即S＝2R。 （5）汽缸工作容积（Vh）。活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积称为汽缸工作容积或汽缸排量，即 式中：D———汽缸直径，mm； S———活塞行程，mm。 第一节 发动机的结构和工作原理 （6）燃烧室容积（Vc）。活塞在上止点时，活塞顶与汽缸盖之间的容积称为燃烧室容积。 （7）汽缸总容积（Va）。活塞在下止点时，活塞顶上方的容积称为汽缸总容积。显然，汽缸总容积是汽缸工作容积与燃烧室容积之和，即 Va＝Vc＋Vh 式中： Vc———燃烧室容积，L； Vh———汽缸工作容积，L。 （8）发动机排量（VL）。多缸发动机各汽缸工作容积的总和称为发动机排量。即 式中：Vh———汽缸工作容积，L； i———汽缸数目。 第一节 发动机的结构和工作原理 （9）压缩比（ε）。汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。 式中：Va———汽缸总容积，L； Vh———汽缸工作容积，L； Vc———燃烧室容积，L。 压缩比表示活塞由下止点运动到上止点时，汽缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时汽缸内气体的压力和温度越高。目前，一般车用汽油机的压缩比约为6～11，柴油机的压缩比一般为16～22。 （10）工作循环。在汽缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转变成机械能的一系列连续过程（进气、压缩、做功、排气）称为发动机的一个工作循环。 第一节 发动机的结构和工作原理 三、发动机的基本工作原理 1．四冲程汽油机的工作原理 四冲程汽油机每一个工作循环包括4个活塞行程。即进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程