项目一 发动机的工作原理与总体构造（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机工版·2019）

项目一 发动机的工作原理与总体构造 【任务目标】 • 1.能够叙述发动机的定义及发动机的各种类型; • 2.熟练掌握发动机的名词术语及发动机的基本工作原理; • 3.能够了解维修过程中的个人安全及使用各种工具时的注意事项; • 4.规范的完成车辆铭牌、VIN码及发动机型号的读取作业。 任务一 发动机的基本工作原理 • 车主反映： 自己的大众迈腾汽车在行车过程中存在冒黑烟、加速无力、怠速 不稳、油耗增加等现象。经检测，该车发动机存在严重故障，需要对发动机 进行大修。 【任务描述】 【知识储备】 • 一、发动机的定义 • (1) 发动机 将某种形式的能量转化为机械能的机器。 • (2) 热力发动机 将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的机器，简称热机。 • (3) 内燃机 将液体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，然后再转 化为机械能的热机。 • (4) 外燃机 燃料在机器外部燃烧，加热锅炉的水，使之变为高温高压的水蒸气，然后再 输送至机器内部，使水蒸气所含的热能转化为机械能的热机。 • 二、发动机的类型 内燃机根据其将热能转化为机械能的主要构件的形式不同，可 分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。活塞式内燃机又可按活塞 运动方式的不同分为往复活塞式和旋转活塞式两种。往复活塞式 内燃机是现代内燃机的主流，在汽车上应用最广泛。 • 1.按照点火方式分类 • 按照点火方式可分为压燃式发动机与点燃式发动机。 • 2.按照工作循环分类 • 按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程发动机和二行程发动机。 3.按照凸轮轴的位置及凸轮轴数分类 (1) 按凸轮轴位置分类 凸轮轴装在气缸体内,为气门顶置式发动机 (Over Head Valve-OHV) ，凸轮轴动力经气门挺柱、气门推杆、气门摇臂使进气门及排气门打开 • (2) 按照凸轮轴数分类 单凸轮轴发动机：气门顶置发动机 (OHV) 与单凸 轮轴顶置发动机 (Single Over Head Camshaft-SOHC) 均属此类。 4.按照使用燃料分类 (1) 汽油发动机 以汽油为燃料，为点燃式发动机，汽油与空气先混合，再 进入气缸，或者是汽油直接喷入气缸。 (2) 柴油发动机 以柴油为燃料，是内燃机中热效率最高的发动机。 直喷式柴油发动机 预燃室式柴油发动机 涡流式式柴油发动机 5.按照气缸的数目及排列分类 水平对置发动机 直列发动机 V型发动机 6.按照冷却方式分类 风冷发动机 水冷发动机 三、发动机的基本名词术语 (1) 工作循环 每一个工作循环包括进气、压缩、做功、排气四个过程， 即完成进气、压缩、做功、排气的过程称为一个工作循环。 (2) 上止点 活塞在气缸里作往复直线运动时，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。 (3) 下止点 活塞在气缸里作往复直线运动时，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。 (4) 活塞行程 活塞从上止点到下止点移动的距离，称为活塞行 程。一般用S表示，单位mm 。一个活塞行程，曲轴旋转180° 。 (5) 曲柄半径 曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离，称为曲柄半 径。一般用R表示，单位mm 。通常活塞行程为曲柄半径的两倍， 即S=2R。 (6) 气缸工作容积 活塞从上止点运动到下止点所扫过的容积， 称为气缸工作容积。一般用Vh表示，单位L。 (7) 发动机排量 发动机所有气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用VL表示，单 位L。 (8) 燃烧室容积 活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积，称为燃烧室容积。一般 用Vc表示，单位L。 (9) 气缸总容积 活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积，称为气缸总容积。一般 用Va表示，单位L 。气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和。 通常汽油机的压缩比为6~11 ，柴油机的压缩比较高，一般为16~23。 (11) 工况 内燃机在某一时刻的运行状况，称为工况。以该时刻内燃机输出 的有效功率Pe和曲轴转速 (发动机转速) n表示。 (10) 压缩比 压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的 压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容 积与燃烧室容积之比，称为压缩比。一般用ε表示。 四、发动机的工作原理 1. 四冲程汽油机工作原理 活塞在气缸中上下运动四个行程，即曲轴旋转720° ，完成一个工作循环的发 动机，称为四冲程循环发动机。 四个行程依照工作的先后顺序，分别是进气→压缩→做功→排气四个行程。 2. 四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机 (压燃式发动机) 的每个工作循