2.1发动机总体构造（课件）《汽车结构》（中国劳动保障出版社）

汽车结构（第二版） 汽车发动机 单元二 单元二 汽车发动机 课题一 发动机总体构造 课题二 曲柄连杆机构 36 课题三 配气机构 课题四 汽油机燃料供给系统 课题五 柴油机燃料供给系统 课题六 润滑系 课题七 冷却系 发动机总体构造 课题一 学习目标 1．对照实物认识发动机的结构组成。 2．掌握发动机的分类。 3．掌握发动机常用基本术语及其工作过程。 一、发动机的组成 发动机一般由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、起动系统、点火系统（汽油发动机用）等部分组成，如图2-2所示。 图2-2　发动机的组成示意 39 二、发动机的分类 按所使用燃料的不同，发动机分为汽油机和柴油机，如图2-3所示。使用汽油作为燃料的内燃机称为汽油发动机，使用柴油作为燃料的内燃机称为柴油发动机。汽油发动机转速高，质量小，噪声小，启动容易，制造成本低；柴油发动机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油发动机好。 图2-3　发动机按燃料不同分 a）汽油发动机　b）柴油发动机 40 1.按燃料不同分 二、发动机的分类 按完成一个工作循环所需的行程数，发动机分为四行程内燃机和二行程内燃机，如图2-4所示。曲轴转两圈（720°），活塞在气缸内上下往复运动4个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；曲轴转一圈（360°），活塞在气缸内上下往复运动2个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。 图2-4　发动机按一个工作循环所需的行程数分 a）四行程　b）二行程 41 2.按一个工作循环所需的行程数分 二、发动机的分类 按冷却方式不同，发动机分为水冷发动机和风冷发动机，如图2-5所示。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水管中循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的，而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，是广泛使用的现代车用发动机。 图2-5　发动机按冷却方式分 a）水冷发动机　b）风冷发动机 42 3.按冷却方式分 二、发动机的分类 按气缸数目不同，发动机分为单缸发动机和多缸发动机，如图2-6所示。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机，有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。 图2-6　发动机按气缸数分 a）单缸发动机　b）多缸发动机　c）四缸发动机　d）六缸发动机 43 4.按气缸数分 二、发动机的分类 按气缸排列方式不同，发动机可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的，甚至水平的，如图2-7a所示；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角小于180°（一般为90°）称为V型发动机，如图2-7b所示；若两列之间的夹角等于180°，称为对置式发动机，如图2-7c所示。 图2-7　发动机按气缸排列方式分 a）单列式发动机　b）V型发动机　c）对置式发动机 44 5.按气缸排列方式分 二、发动机的分类 按进气系统是否采用增压方式，发动机可以分为自然吸气（非增压）式发动机和强制进气（增压）式发动机，如图2-8所示。汽油机常采用自然吸气式，柴油机为了提高功率有采用强制进气式的。 图2-8　发动机按进气方式分 a）自然吸气（非增压）式发动机　b）强制进气（增压）式发动机 45 6.按进气方式分 三、发动机基本术语（图2-9） 46 图2-9　发动机基本术语示意图 三、发动机基本术语（图2-9） 47 活塞在气缸里做往复直线运动，活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置。 1.上止点 活塞在气缸里做往复直线运动，活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置。 2.下止点 活塞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°。 3.活塞行程 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两倍，即s=2R。 4.曲柄半径 三、发动机基本术语（图2-9） 48 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，一般用Vh表示。 5.气缸工作容积 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。 6.燃烧室容积 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。气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Va=Vc+Vh。 7.气缸总容积 多缸发动机各气缸工作容积的总和称为发动机排量，一般用VL表示。 8.发动机排量 三、发动机基本术语（图2-9） 49 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。通常汽油机的压缩比为6～10，柴油机的压缩比较高，一般为16～22。 9.压缩比 完成进气、压缩、做功和排气4个过程称为一个工作循环。 10.工作循环 四、发动机工作原理 50 四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程的顺序不断循环反复的，如图2-10所示。 1.四行程汽油机的工作原理 图2-10　四行程汽油机的工作原理 a）进气行程　b）压缩行程　c）做功行程　d）排气行程 四、发动机工作原理 51 （1）活塞从上止点向下止点运动，排气门关闭，进气门打开。进气行程开始，活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空吸力，空气和汽油的混合气体通过进气门进入气缸，在气缸内形成混合气。 （2）曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内形成封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。 1.四行程汽油机的工作原理 四、发动机工作原理 52 （3）当活塞位于压缩行程接近上止点位置时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热，使气缸内气体温度和压力快速升高，高温高压气体膨胀，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功。 （4）当做功接近终了时，排气门开启，进气门仍然关闭，靠废气的压力先进行自由排气，活塞到达下止点再向上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。 1.四行程汽油机的工作原理 四、发动机工作原理 53 四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程相同，每一个工作循环同样包括进气、压缩、做功和排气四个行程，如图2-11所示，但由于柴油机使用的燃料是柴油，柴油黏度大，不易蒸发，自燃温度低，故柴油机可燃混合气的点火方式是压燃式。 2.四行程柴油机的工作原理 图2-11　四行程柴油机的工作原理 a）进气行程　b）压缩行程　c）做功行程　d）排气行程 谢谢观看 $$