汽车发动机的结构和工作原理
汽车发动机构造与工作原理
使用高热值、清洁的燃油可以提高发动机的燃烧效率，提升发 动机性能。
通过改进进气系统的设计，如采用可变进气歧管等技术，可以 提高发动机的充气效率，提升动力性能。
采用高性能的点火线圈、火花塞等，可以提高发动机的点火效 率，使得燃烧更加充分，提升发动机性能。
定期进行发动机的维护保养，如更换机油、清洗空气滤清器等 ，可以保持发动机的良好状态，延缓发动机性能衰减。
发动机的主体部分，用于 容纳活塞和燃烧室。
活塞
在汽缸内做往复运动的部 件，通过连杆与曲轴相连 ，将燃料燃烧产生的推力 转化为旋转动力。
曲轴
发动机的核心部件，通过 连杆与活塞相连，将活塞 的往复运动转化为旋转运 动，并输出动力。
发动机的基本构造
气门机构
控制进气和排气的装置， 包括进气门、排气门、气 门弹簧、凸轮轴等部件。
清除燃油中的杂质和水分 ，确保供给发动机的燃油 清洁无杂质。
将燃油喷入发动机进气歧 管或直喷入气缸内，其喷 雾质量和喷油量对发动机 性能具有重要影响。
燃油供给系统通过燃油泵 将燃油从燃油箱中抽出， 经过滤清器过滤后，由喷 油器喷入发动机进气歧管 或气缸内，与空气混合后 形成可燃混合气，供发动 机燃烧做功。
环保性指标
可靠性指标
主要包括尾气排放中的有害物质含量，如 一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等，这 些指标反映了发动机对环境的影响。
通常通过发动机的大修里程和故障率来评 价，反映了发动机的长久耐用性和稳定性 。
影响发动机性能的因素
燃油品质
燃油的热值、清洁度等都会直 接影响发动机的燃烧效率和性
能。
进气系统
02
发动机主要部件与功能
缸体缸盖组合件
缸体
缸体是发动机的主体部分，通常由铝合金或铸铁制成。它包含汽缸，每个汽缸 都有一个活塞，用于转换燃料的化学能为机械能。
汽车发动机构造与工作原理
汽车发动机构造与工作原理一、汽油机的构造汽油机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
1.气缸：气缸是发动机最主要的部件之一，通常由铸铁制成。
气缸形状为圆筒状，内壁上有细密的油膜，以减少摩擦损失。
2.活塞：活塞是气缸内上下往复运动的部件，通常由铝合金制成。
活塞在运动过程中与气缸壁形成密闭的工作腔，通过压缩混合气和燃烧产生的高温高压气体将活塞推动向下运动。
3.连杆：连杆是连接活塞和曲轴的部件。
它将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。
4.曲轴：曲轴是发动机的一个重要部件，它将连杆的往复运动转换为旋转运动。
曲轴具有复杂的几何形状，通常由高强度合金钢制成。
5.汽门机构：汽门机构负责控制进气门和排气门的开关。
进气门负责将混合气进入燃烧室，排气门负责将燃烧产生的废气排出。
汽门机构通常由凸轮轴、凸轮、气门、弹簧等部件组成。
6.点火系统：点火系统负责产生火花，引燃压缩的混合气。
它包括点火塞、点火线圈、点火控制装置等。
7.供油系统：供油系统负责向发动机提供燃料。
它包括燃油箱、燃油泵、喷油器等部件。
8.冷却系统：冷却系统负责将发动机产生的大量热量散发出去。
它包括散热器、水泵、风扇等。
二、汽油机的工作原理汽油机的工作循环包括四个冲程：进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
1.进气冲程：活塞从上死点往下运动，汽门开启，混合气进入气缸。
2.压缩冲程：活塞向上运动，汽门关闭，气缸内的混合气被压缩。
3.工作冲程：当活塞接近上死点时，点火系统产生火花，点燃混合气。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，将燃烧能量转化为机械能。
4.排气冲程：活塞再次向上运动，排气门开启，将燃烧产生的废气排出气缸。
以上四个冲程完成一次循环，然后继续下一次的工作循环。
这样连续地进行工作，就能产生持续的动力。
总结：汽油机是一种内燃机，通过压缩和点火燃烧混合气将燃料能转化为机械能。
它主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、汽门机构、点火系统、供油系统、冷却系统等多个部件组成。
汽车发动机构造与原理
第1篇汽车发动机构造与原理第1章发动机基本结构与工作原理内容提要1.四冲程汽油机基本结构与工作原理2.四冲程柴油机基本结构与工作原理3.二冲程汽油机基本结构与工作原理4.发动机的分类5.发动机的主要性能指标发动机：将其它形式的能量转化为机械能的机器。
内燃机：将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。
有活塞式和旋转式两大类。
本书所提汽车发动机，如无特殊说明，都是指往复活塞式内燃机。
内燃机特点：单机功率范围大（0.6—16860kW）、热效率高（汽油机略高于0。
3，柴油机达0.4左右）、体积小、质量轻、操作简单，便于移动和起动性能好等优点.被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。
1.1 四冲程发动机基本结构及工作原理1.1。
1 四冲程汽油机基本结构及工作原理1。
四冲程汽油机基本结构（图1—2）2。
四冲程汽油机基本工作原理（图1-2)图1-2 四冲程汽油机基本结构简图1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门2223表1-1 四冲程汽油机工作过程3.工作过程分析（1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当于曲轴旋转了两周),完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。
四个行程中，只有一个行程作功，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，作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.（2)冲程与活塞行程： 冲程:指发动机的类型；行程S :指活塞在上、下两个止点之间距离；气缸工作容积V s ：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。
S D Vs10624⨯=π式中 V s ——工作容积（m 3)；D ——气缸直径（mm)； S -—活塞行程（mm)。
发动机的排量V st ：一台发动机所有气缸工作容积之和.i VV sst=式中 V st ——发动机的排量(L ）；i ——气缸数。
发动机组成与工作原理
发动机组成与工作原理发动机是汽车的心脏，是汽车动力系统中的核心部件。
作为汽车驱动的动力来源，发动机由众多部件组成，其工作原理涉及燃烧、压缩、节气等多个方面，下面将详细介绍发动机的组成和工作原理。
一、发动机的组成1. 缸体与活塞发动机的基本组成是由缸体和活塞组成的。
缸体是发动机内部的容器，用于盛放活塞。
活塞上下运动，并通过连杆传动到曲轴，从而将燃气能量转化为机械能。
2. 曲轴与连杆曲轴是发动机内部的旋转部件，通过连杆与活塞相连，将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴是发动机输出动力的关键部件之一。
3. 气门与气门传动系统气门是用于控制气缸内气体进出的阀门，气门传动系统则是指控制气门开闭的机构。
一般包括凸轮轴、气门弹簧等部件，通过凸轮轴的旋转来驱动气门的开闭动作。
4. 燃油系统燃油系统是将燃油输送到气缸内，并与空气混合进行燃烧的系统。
一般包括燃油泵、喷油嘴、燃油滤清器等部件。
5. 点火系统点火系统是将高压电流引导到火花塞，从而引燃气缸内的混合气的系统。
包括点火线圈、点火线圈控制单元、火花塞等部件。
6. 冷却系统冷却系统用于散热，防止发动机过热。
主要包括水泵、散热器、风扇等部件。
7. 润滑系统润滑系统用于减少发动机零件之间的摩擦，减少损耗。
主要包括机油泵、机油滤清器、机油散热器等部件。
以上是发动机的基本组成部件，这些部件协同工作，使得发动机得以正常运转。
二、发动机的工作原理1. 压缩发动机工作的第一个阶段是压缩阶段。
在这个阶段，活塞向气缸内部移动，压缩气缸内的空气。
这个过程会使得气体的温度和压力升高。
2. 燃烧当进气门打开时，混合气（燃油和空气的混合物）被吸入气缸。
然后，点火系统会产生火花点燃混合气，这会在瞬间引发爆炸。
这个爆炸能够使气缸内的压力急剧升高，从而推动活塞向下运动。
3. 排气当活塞到达底部时，废气会被推出气缸，这个过程是由排气门打开引起的。
随后，活塞就会再次向上运动，开始循环的下一个工作周期。
发动机原理及构造
发动机原理及构造
发动机是一种将燃料的化学能转化为机械能的装置。
它的主要构造部分包括气缸、活塞、曲轴、气门、进气道、喷油器、点火系统等。
发动机的工作原理是循环的，被称为四冲程循环。
这意味着在四个行程内，发动机会完成进气、压缩、燃烧和排气这四个过程。
在进气行程中，发动机通过开启进气门，使气缸内进入大量的空气。
然后，在压缩行程中，活塞向上移动，将空气压缩到气缸顶部。
接下来，在燃烧行程中，喷射器会喷入燃料，并由点火系统点火引燃混合气体。
混合气体的燃烧会产生高温和高压气体，推动活塞向下运动。
最后，在排气行程中，排气门会开启，将燃烧产物排出气缸。
发动机的构造是基于上述原理而设计的。
气缸是发动机的核心部件，用于容纳活塞和产生燃烧室。
气缸上有气门，用于控制气体的进出。
活塞连接着曲轴，一起完成压缩和燃烧过程。
曲轴通过转动将活塞的上下运动转化为旋转运动，最终驱动车辆前进。
进气道和喷油器用于将空气和燃料引入气缸。
点火系统则用于在燃烧行程中点燃燃油混合物。
发动机的构造和工作原理可以根据不同类型的发动机而有所不同，如汽油发动机、柴油发动机和电动发动机等。
不同类型的发动机在燃烧过程、燃料供应和点火方式等方面有所区别，但基本原理和构造仍然遵循相似的规律。
汽车发动机的构造和工作原理
汽车发动机的构造和工作原理今天咱们就来唠唠汽车发动机这个超酷的玩意儿。
咱先从发动机的构造说起哈。
发动机就像是汽车的心脏，那构造可复杂着呢。
它有好多零件，就像一个超级团队一样。
先说气缸吧，这可是发动机的核心部分之一呢。
气缸就像一个个小房间，活塞就在这里面来回运动。
活塞这个小家伙可忙啦，就像一个勤劳的小工人，在气缸里上上下下的，一刻也不停歇。
活塞一般都是用很结实的金属做的，毕竟它要承受很大的压力呢。
而且活塞上还有活塞环，这活塞环就像是给活塞穿了个小围裙，防止机油跑到燃烧室里捣乱。
再说说曲轴吧。
曲轴就像是一个大指挥官，活塞的上下运动通过连杆传递给曲轴，曲轴就把这种上下运动转化成旋转运动啦。
它就像一个旋转的舞者，带动着其他部件一起动起来。
曲轴的形状弯弯扭扭的，看起来有点奇怪，但就是这个奇怪的样子才能完成它神奇的使命呢。
还有气门，气门就像大门的守卫。
进气门负责把空气和燃油的混合气放进气缸，就像欢迎客人进门一样；排气门呢，则负责把燃烧后的废气排出气缸，就像把垃圾清理出去。
气门的开启和关闭都得把握好时间，就像一场精心编排的舞蹈，早一点或者晚一点都不行。
说完构造，咱再聊聊发动机的工作原理吧。
这就更有趣啦。
发动机工作的时候就像一场魔法表演。
当你拧动钥匙或者按下启动按钮的时候，发动机就开始苏醒啦。
首先是进气行程，进气门打开，活塞向下运动，就像在气缸里制造了一个吸力，把空气和燃油的混合气吸进气缸里。
这时候就感觉像是在给发动机喂食物一样，得把原料准备好呀。
然后就是压缩行程啦。
进气门关闭，活塞向上运动，把混合气压缩得小小的。
这就像是把一个大大的棉花糖压缩成小小的一团，混合气被压缩得越厉害，燃烧的时候就越有劲儿。
这个时候，气缸里的混合气就像一个充满能量的小炸弹，就等着被点燃呢。
接下来就是激动人心的做功行程啦。
火花塞就像一个小魔法师，在恰当的时候打出一个小火花，点燃混合气。
混合气一下子就燃烧起来，产生一股强大的力量，把活塞向下推。
发动机工作原理和总体构造
（四）飞轮的作用： 四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程是依靠飞轮的惯性
（b）表面点火： 在火花塞点火之前，由于燃烧室内灼热表面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳处）点燃可燃混合气
而产生的另一种不正常燃烧现象，称为表面点火。 表面点火现象：
表面点火发生时，也伴有强烈的敲缸声（较沉闷），产生的高压会使发动机机件机械负荷增加，寿命降 低。
（c）汽油机压缩比的选择： 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率，改善燃油经济性。
冷却系—水泵9由曲轴14上的皮带轮带动，将来自散 热器冷却后的冷却水泵入气缸7燃烧室周围的冷却水 套，经过气缸盖6中的冷却水套，热水由气缸盖上部 的出水口流往散热器。
（三）发动机基本术语
上止点（T.D.C.）：
活塞顶离曲轴中心最远处。
下止点（B.D.C.）： 活塞行程 S ：
活塞顶离曲轴中心最近处。
（b）压缩行程
（a）爆燃： 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高，在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的
末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧现象，称为爆燃。 爆燃现象：
爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击 燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果， 严重爆燃时甚至造成排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
发动机构造及工作原理
·组成：活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用：将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
3．供给系统
·组成：燃油供给系统和进、排气系统组成 ·作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸， 并将燃烧后的废气及时排除 ·主要部件：化油器（汽）、喷油泵和喷油
器 （柴）、空气滤清器、进气管、排气管、声
be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh)) •B—每小时的燃油消耗量，kg/h •Pe—有效功率，kW 显然燃油消耗率越低，燃油经济性越好
§1.5 发动机的性能指标
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃 油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机外特性：
当节气门开度达到最 大时，所得到的速度 特性称为发动机外特 性
状态 行程
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)
压力
370~440
75~90 kPa
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 压缩比ε
Vs= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工工况作（循P环、n） 负荷率（％）
ε= Va / Vc
压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
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汽车发动机的结构和工作原理
汽车发动机是一种内燃机，其结构主要包括缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、气门、进气系统、排气系统、燃料系统等组件。
发动机的工作原理是利用燃油混合气在气缸内燃烧产生高温高压
气体，然后将气体的能量转化为曲轴的旋转运动，进而驱动车轮运动。
发动机采用的是四冲程循环工作原理，即吸气、压缩、燃烧和排气四
个过程。
吸气过程是通过进气门吸入空气和燃油混合气体，使活塞向
下运动，同时气门关闭；压缩过程是活塞向上运动，达到最高点时，
将混合气体压缩成高压状态，同时点火火花塞点燃混合气体；燃烧过
程是混合气体发生燃烧，产生高温高压的气体，活塞受力向下运动，
曲轴转动；排气过程是将产生的废气通过排气门排出气缸，活塞向上
运动，气门关闭。
发动机不断地重复吸气-压缩-燃烧-排气的四个过程，使曲轴不
断转动，从而驱动车轮运动。
为了提高发动机性能，还会加装涡轮增
压器、增压空气冷却器、水冷器等辅助设备。