汽油机结构图
发动机结构及原理图
发动机结构及原理图发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。
要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。
曲柄连杆机构起动系统曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。
因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。
完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
点火系统冷却系统在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
润滑系统配气机构润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
汽油机与柴油机的分析对比分析解析
汽油机
工作原理
吸气冲程
压缩冲程 做工冲程
排气冲程
汽油机
工作原理
吸气冲程
压缩冲程 做工冲程
排气冲程
汽油机
工作原理
吸气冲程
压缩冲程 做工冲程
排气冲程
汽油机
工作原理
吸气冲程
压缩冲程 做工冲程
排气冲程
汽油机结构图
汽油机
• 按燃料供给方式的不同，汽油发动机又可分为化油器式 及 喷射式（或称电喷式）两大类。
• 是将化学能转化为机械能的机器，它的转化过程实际上 就是工作循环的过程，简单来说就是是通过燃烧气缸内 的燃料，产生动能，驱动发动机气缸内的活塞往复的运 动，由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄， 围绕曲轴中心作往复的圆周运动，而输出动力的。
汽油机与柴油机的比较
不同点
汽油机
构造不同
气缸顶部有火花塞 汽油 点燃式点火 汽油和空气的混合气体 较低
柴油机
气缸顶部有火花塞 柴油 压缩式点火 空气
较高
燃料不同
点火方式不同 吸气不同 热效率不同
应用不同
柴油机比较便宜，但比较 汽油机比较轻巧，常用在汽车、 笨重，主要用在载重汽车、 飞机和小型农业机械上。 拖拉机、坦克上面。
柴油机结构图
柴油机排气系统
各种不同的柴油机
汽油机与柴油机的比较
相同点 1 2 3 4
基本构造和主要部件的作用相似，都是燃料直接在发 动机气缸内燃烧产生动力的热机。 每个工作循环都经历四个循环：（ 吸气 ）冲程、 （ 压缩 ）冲程、（ 做功 ）冲程、（ 排气 ）冲程。 四个冲程中，只有（ 做功 ）冲程对外做功，其余三 个冲程靠（ 飞轮 ）的惯性完成。 一个工作循环中，活塞往复（ 2 ）次，飞轮转动 （ 2 ）周，做功（ 1 ）次。
第1章 发动机基本知识
作旋转运动（产生能量）。
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2014年11月29日星期六
四行程发动机的工作原理
四冲程汽油机的工作原理
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四行程发动机的工作原理
四冲程汽油机的工作特点
一个工作循环，曲轴旋转两周(720º )，活塞上下往复运动 四个单程，依次完成进气、压缩、作功、排气四个行程， 进气门、排气门各定时开、闭一次。 在四个冲程中只有作功冲程是有效行程，其他三个冲程都 是辅助行程，靠消耗飞轮储备的能量完成 。 可燃混合气在缸外形成,靠电火花强制点火燃烧。(直接喷 射式发动机：缸外、缸内)
下列四部分内容组成。
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第3节 发动机产品名称和型号编制规则
①首部:为产品系列符号或换代标志符号，由制造厂根据需 要自选相应字母表示，但需主管部或由主管部标准化机构核 准。
②中部:由缸数符号、行程符号、气缸排列形式符号和缸径
符号组成
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发动机结构基本术语
(7)气缸总容积(Va):活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间 的容积(单位为L。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和， 即:
Va = Vh + Vc
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发动机结构基本术语
(8)压缩比(ε ):气缸总容积与燃烧室容积的比值，即
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第3节 发动机产品名称和型号编制规则
③后部:结构特征和用途特征符号，以字母表示。
④尾部:区分符号，当同一系列产品因改进等原因需要区 分时，由制造厂选用适当符号表示。
汽油机电控燃油喷射系统
电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器—结构原理
• 利用电磁感应原理产生脉冲信号。
1-G1感应线圈 2-Ne转子 3-G转子 4-G2感应线圈 5-Ne感应线圈
霍尔效应式曲轴位置传感器
这种传感器由霍尔元件、永久磁铁和带缺口的转子组成。 霍尔元件是带有集成电路的半导体基片。当把霍尔元件置于磁场中并通以电流，且使 电流方向与磁场方向垂直，这时霍尔元件将在垂直于电流及磁场的方向产生霍尔电压， 这一现象称作霍尔效应。改变磁场强度可以改变霍尔电压的大小，磁场消失霍尔电压为 零。霍尔效应式曲轴位置传感器输出的信号是矩形脉冲，适用于电控单元的数字系统， 且其信号电压的大小与发动机转速无关，在发动机低速状态下仍可获得很高的检测精度。
1－进油滤网 2－线束连接器 3－电磁线圈 4－回位弹簧 5－衔铁 6－针阀 7－轴针
孔式喷油器
轴针式喷油器
喷油器—控制电路
喷油器控制电路
喷油器按结构形式可分为轴针式、球阀式和片阀式3种
1.轴针式喷油器
2.球阀式喷油器
3.片阀式喷油器
冷起动喷油器—结构
• 冷起动喷油器安装在进气总管上，其功用是在发动机冷起
航控制和限速断油控制。也是自动变速器的主控
制信号。
• 安装位置：组合仪表内或变速器输出轴上。
• 类型：舌簧开关式和光电式两种。
• 光电式VSS：结构原理与光电式CPS基本相同。
光电式车速传感器—结构、电路
•检修：
•检查电源电压应正常，
•转动驱动轮，测量输出信号，应为12V 脉冲信号。
氧传感器
作用：就是将废气中氧含量的信号输送到电脑，以便于电脑
电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器—输出信号及电路
输出信号
电路图
内燃机结构及原理
内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程，提高机械效率，减少散热损失，降低燃料消耗率；开发和利用非石油制品燃料、扩大燃料资源；减少排气中有害成分，降低噪声和振动，减轻对环境的污染；采用高增压技术，进一步强化内燃机，提高单机功率；研制复合式发动机、绝热式涡轮复合式发动机等；采用微处理机控制内燃机，使之在最佳工况下运转；加强结构强度的研究，以提高工作可靠性和寿命，不断创制新型内燃机
四冲程内燃机（汽油机）
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，雾状汽油和空气的混合物（柴油机为空气）进入气缸内。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩（机械能转化为内能）
做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞（柴油机为喷油嘴）产生电火花，使燃料猛烈燃烧（柴油机为压燃），产生高温高压气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。（内能转化为机械能）
实际上，进气门是在上止点前即开启，以保证活塞下行时进气门有较大的开度，这样可在进气过程开始时减小流动阻力，减少吸气所消耗的功，同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时，由于气流惯性，新鲜充量仍可继续充入气缸，故使进气门在下止点后延迟关闭。
排气门也在下止点前提前开启，即在膨胀行程后部分即开始排气，这是为了利用气缸内较高的燃气压力，使废气自动流出气缸，从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些，以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性，使气缸内的残余废气排除得更为干净。
发动总体构造讲解
单元一发动机总体构造与维修常识发动机是汽车的动力源，是把燃料（汽油或柴油）在气缸内燃烧产生的热能转变为机械能的一种机器，由于燃料燃烧是在发动机内部进行的，所以也叫内燃机。
除为数不多的新能源（天然气、电动等）汽车外，现代汽车所使用的发动机主要是汽油机和柴油机。
本单元第一章介绍了汽车发动机的类型、总体构造、基本术语和工作原理等。
第二章介绍了汽车维护、修理的基本概念和检修方法以及汽车维修中常用工具、量具的使用。
第一节发动机的基本结构和常用术语一、发动机的基本结构目前汽车上广泛采用的是四冲程往复活塞式柴油发动机和汽油发动机。
柴油发动机由两大机构、四大系统组成，如图2-1所示；汽油发动机则由两大机构、五大系统组成（比柴油机多点火系），如图2-2所示。
1．曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等机构。
是发动机进行能量转换和传递动力的机构。
2．配气机构包括气门组和气门传动组。
是发动机的换气机构。
3．供给系包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、空气滤清器、进气歧管、排气歧管、排气消声器等机件，汽油机包括化油器，柴油机包括喷油泵、调速器、喷油器等机件。
4．润滑系喷油喷油泵蓄电池图2-1柴油发动机基本构造示意图包括机油泵、集滤器、机油滤清器、限压阀、润滑油道和机油散热器、油压表等机件。
负责发动机各磨擦表面的润滑、冷却和清洗。
5．冷却系包括风扇、水泵、散热器、节温器、水套等。
保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
6．点火系包括蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等机件。
功用是定时点燃气缸内的可燃混合气。
7．起动系包括起动机及附属装置。
负责发动机的起动任务。
二、发动机常用术语如图2-2所示。
1．工作循环：发动机每完成进气、压缩、作功、排气四个行程，称为一个工作循环。
2．上止点：活塞在气缸内向上运动达到的最高点的位置。
3．下止点：活塞在气缸内向下运动达到的最低点的位置。
4．活塞行程：活塞由上止点运动到下止点所走的距离。
发动机构造工作原理ppt课件
活塞式发动机的分类
▪ 按活塞运动方式 ：往复活塞式、旋转活塞式 ▪ 按着火方式:压燃式、点燃式 ▪ 按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机 ▪ 按冷却方式:水冷式、风冷式 ▪ 按冲程数:四冲程、二冲程 ▪ 按进气状态 ：增压式、非增压式 ▪ 按气缸数目、排列方式：单缸、多缸、直列式、V型、对置式
▪ 排放品质
➢ 有害气体CO、HC、NOx、排气颗粒
▪ 噪声水平
➢ 刺激神经、使人烦躁、反映迟钝
发动机速度特性
▪ 速度特性曲线
➢ 燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数（有效转 矩、功率、燃料消耗率）随转速改变而变化的曲线。
➢ 如何得到曲线：在一定转速下，用测功器对曲轴施加阻力 矩，获取曲线的位置，依此类推。
▪ 主要缺点：
➢ 燃油消耗率高，燃料经济性差
内燃机产品名称与型号编制规则
第五节 发动机的性能指标与特性
▪ 动力性能指标 ▪ 经济性能指标 ▪ 环境指标 ▪ 发动机速度特性
动力性能指标
▪ 有效转矩Te
➢ 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，单位为N·m 。 ➢ 有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。
▪ 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。一般用ε表示。
▪ 工况
Va 1 Vs
Vc
Vc
➢ 内燃机在某一时刻的运行状况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴 转速表示。
▪ 负荷率
➢ 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效 功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。
经济性能指标
▪ 有效热效率ŋe
燃料燃烧产生的热量转化为有效功的百分比。
汽车构造-第二章(简化)
往复惯性力和离心力
往复惯性力方向与加速度方向相反 活塞向下运动时，其方向为前半行程朝上，后半行程向下。 曲轴每转一圈，活塞在气缸上半部时， 往复惯性力总向上 ； 活塞在气缸下半部时，往复惯性力总向下 。 Fj=-m j〃j mj——活塞组及连杆作往复运动部分的质量 大小、方向呈 （一般等于连杆总重的20% ～ 30%） 周期性变化 j—活塞加速度 Fj沿气缸中心线作用在活塞销上，通过连杆和曲轴传到内燃机 机体和机架上，引起内燃机振动 。 离心惯性力 Fc=-m j〃 ω 2〃r ——（大小恒定，方向由连杆轴颈圆心指向外 ） Fc始终沿曲柄臂方向并垂直于曲轴轴线向外，此力主要由 曲轴主轴承 承受 。
丰田佳美3S-FE发动机气缸盖螺栓的拆、装卸顺序
第三节
1、连杆 2、连杆衬套 3、连杆轴瓦 4、连杆端盖 5、螺栓 6、定位销 7、活塞销 8、档圈 9、活塞 10、油环 11、气环 12、气环 13、气环
活塞连杆组
1.活塞
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成
（1）功用 : ① 承受燃气压力，并通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转 ② 活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室 （2）工作条件 ： 高温、高压、高速、润滑不良。活塞直接与高温气体接触，温度分布 不均匀，瞬时高达2000℃以上；活塞顶部承受压力很大，作功行程最 大压力高达6～9MPa，使活塞承受较大冲击，并承受侧压力作用；活 塞在缸内以高速(8～12米/秒)往复运动，速度不断地变化，惯性力很 大，使活塞受很大的附加载荷。 （3）要求： （1）活塞质量小 —— 往复惯性力小 （2）热膨胀系数小 —— 冷态装配间隙小，减轻敲缸现象 （3）导热性好 —— 减轻热负荷，第一环槽不易积碳， 活塞顶不热裂 （4）耐磨 —— 环槽与裙部不易磨损 （5）耐高温 ——机械强度不会随温度有较大变化 （6）足够刚度和强度 —— 销座不会弯曲变形；活塞顶不会压碎