第三章、汽车发动机构造和工作原理
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或者缺的关键部件，它负责将燃料转化为动力，驱动车辆运行。
本文将对发动机的组成及工作原理进行详细阐述，匡助读者更好地理解发动机的运行机制。
正文内容：1. 发动机的组成1.1 缸体和缸盖：发动机的基本结构，用于容纳活塞、气门和其他关键部件。
1.2 活塞和连杆：活塞在缸体内上下运动，通过连杆将运动转化为旋转运动。
1.3 曲轴和凸轮轴：曲轴将连杆的旋转运动转化为输出轴的旋转运动，凸轮轴控制气门的开闭。
1.4 气门温和门机构：气门控制进出气体的流动，气门机构负责使气门按照规定的时序工作。
1.5 燃油系统和点火系统：燃油系统负责将燃料输送到燃烧室，点火系统提供火花点燃混合气。
2. 发动机的工作原理2.1 进气冲程：活塞下行，气门开启，汽缸内产生负压，进气门打开，混合气进入燃烧室。
2.2 压缩冲程：活塞上行，气门关闭，混合气被压缩，增加燃烧效率。
2.3 燃烧冲程：活塞上行至顶点时，点火系统点燃混合气，产生爆炸，推动活塞下行。
2.4 排气冲程：活塞下行，气门开启，废气从排气门排出，为下一个工作循环做准备。
2.5 循环重复：上述四个冲程循环进行，驱动曲轴旋转，输出动力。
总结：从组成和工作原理来看，发动机是一个复杂的系统，由多个部件协同工作实现动力输出。
发动机的组成包括缸体、活塞、曲轴等关键部件，而工作原理则涉及进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
通过深入理解发动机的组成和工作原理，我们可以更好地理解其运行机制，为日常维护和故障排除提供指导。
同时，对于汽车创造商和工程师而言，深入研究发动机的组成和工作原理也是提升发动机性能和燃油效率的关键。
发动机结构及工作原理
首先来看看最常见的一个发动机参数— ——发动机排量。 发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总 和，一般用升(L)表示。而汽缸工作容积则 是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体 容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和 活塞行程。 发动机排量是非常重要的发动机参数，它 比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发 动机的许多指标都同排气量密切相关。 一般来说，排量越大，发动机输出功率越 大。
发动机结构及工作原理
讲师：张媛媛
目前汽车使用的发动机均属于内燃 机，
发动机的功能就是将燃料的化学能 转成热能再转成机械能，
而机械能也就是一般所谓的动力。
发动机在将燃料转成动力的过程中 会经过一定的工作程序，而且此程序 是周而复始连续不断的循环。
发动机的基本构造——缸径、冲程、排气量与 压缩比
发动机的凸轮轴装置在气缸盖顶部，而且只有一支凸轮轴，一 般简称为OHC (顶置凸轮轴，Over Head Cam Shaft)。凸轮轴 透过摇臂驱动气门做开启和关闭的动作。
在每气缸二气门的发动机上还有一种无摇臂的设计方式，此方 式是将进气门和排气门排在一直在线，让凸轮轴直接驱动气门 做开闭的动作。有VVL装置的发动机则会透过一组摇臂机构去 驱动气门做开闭的动作。
◆ 可变长度进气岐管： 为了使发动机在高、低转速时能够维持平稳的进气效率，如 何制造出长度适合的进气管路就成了一件重要的课题。藉由在进 气管路中设置阀门来使进气管路改变成长、短二种路径。以满足 发动机在高转速运转时需要流速快、动能大的气流；并且在低转 速时供给发动机适当流量的空气。这样就能够使发动机在高转速 时获得较大的马力，而在较低转速时有较佳的油耗表现
(3) 隧道式气缸体 这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为 整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后 部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是
发动机的组成及工作原理
发动机的组成及工作原理引言概述：发动机是现代交通工具中不可或缺的核心部件，它负责将燃料转化为机械能，驱动车辆运行。
本文将详细介绍发动机的组成及工作原理，以便读者对其运作原理有更深入的了解。
一、发动机的组成1.1 缸体和缸盖发动机的核心部分是由缸体和缸盖组成的。
缸体是一个类似于圆筒的结构，内部有活塞运动的空间。
缸盖则覆盖在缸体上方，形成燃烧室和气门的安装位置。
1.2 活塞和连杆活塞是一个圆柱形的零件，与缸体内的活塞环配合，形成密封结构。
它通过连杆与曲轴相连，将燃料的燃烧能量转化为机械能。
1.3 曲轴和凸轮轴曲轴是发动机的动力输出部分，它将活塞的上下运动转化为旋转运动。
凸轮轴则控制气门的开关时机，确保燃料和排气气体的正常流动。
二、发动机的工作原理2.1 进气冲程在进气冲程中，活塞向下运动，气门打开，进气门吸入空气和燃料混合物进入燃烧室。
同时，曲轴带动凸轮轴使排气门关闭。
2.2 压缩冲程在压缩冲程中，活塞向上运动，气门关闭，将进气冲程中吸入的混合物压缩。
这样可以增加混合物的密度和压力，为燃烧提供更好的条件。
2.3 燃烧冲程在燃烧冲程中，活塞继续向上运动，达到最高点时，火花塞发出火花，点燃混合物。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，同时曲轴带动凸轮轴打开排气门。
2.4 排气冲程在排气冲程中，活塞向上运动，将燃烧冲程中产生的废气排出燃烧室。
同时，凸轮轴控制进气门打开，为下一个循环的进气冲程做准备。
2.5 循环重复以上四个冲程循环不断重复，形成发动机的工作过程。
每个活塞都在不同的冲程中运动，从而实现发动机的连续工作。
三、发动机的燃料供给系统3.1 燃油箱和燃油泵燃油箱储存燃料，并通过燃油泵将燃料送到发动机燃烧室。
3.2 喷油器喷油器将燃料雾化成细小的颗粒，并按照精确的时间和量喷入燃烧室，以实现燃烧过程的控制。
3.3 燃油调节器燃油调节器根据发动机负荷和转速的变化，调节燃油的供给量，以保证发动机的正常运行。
汽车发动机构造与维修教案
汽车发动机构造与维修教案第一章：汽车发动机概述教学目标：1. 了解汽车发动机的定义、功能和重要性。
2. 掌握汽车发动机的分类和基本结构。
教学内容：1. 汽车发动机的定义和功能2. 汽车发动机的重要性3. 汽车发动机的分类4. 汽车发动机的基本结构教学活动：1. 引入话题：汽车发动机的重要性2. 讲解发动机的定义和功能3. 介绍发动机的分类4. 展示发动机的基本结构图5. 小组讨论：发动机各部件的作用第二章：发动机内部构造与工作原理教学目标：1. 掌握发动机内部构造及各个部件的功能。
2. 了解发动机的工作原理。
教学内容：1. 发动机内部构造2. 发动机工作原理教学活动：1. 讲解发动机内部构造及各个部件的功能2. 展示发动机工作原理图3. 小组讨论：发动机工作过程中的能量转化4. 案例分析：常见发动机故障及原因第三章：发动机外部构造与维修教学目标：1. 了解发动机外部构造及各个部件的功能。
2. 掌握发动机维修的基本方法。
教学内容：1. 发动机外部构造2. 发动机维修基本方法教学活动：1. 讲解发动机外部构造及各个部件的功能2. 展示发动机维修实例3. 小组讨论：发动机维修注意事项4. 实践操作：发动机外部部件的检查与维修第四章：发动机冷却系统教学目标：1. 掌握发动机冷却系统的功能和工作原理。
2. 了解发动机冷却系统的维修方法。
教学内容：1. 发动机冷却系统的功能2. 发动机冷却系统的工作原理3. 发动机冷却系统的维修方法教学活动：1. 讲解发动机冷却系统的功能2. 展示发动机冷却系统的工作原理图3. 小组讨论：冷却系统故障及原因4. 实践操作：冷却系统的检查与维修第五章：发动机润滑系统教学目标：1. 了解发动机润滑系统的功能和工作原理。
2. 掌握发动机润滑系统的维修方法。
教学内容：1. 发动机润滑系统的功能2. 发动机润滑系统的工作原理3. 发动机润滑系统的维修方法教学活动：1. 讲解发动机润滑系统的功能2. 展示发动机润滑系统的工作原理图3. 小组讨论：润滑系统故障及原因4. 实践操作：润滑系统的检查与维修第六章：发动机燃油系统教学目标：1. 掌握发动机燃油系统的功能和工作原理。
赵英勋汽车概论-第三章汽车发动机
4．细滤器
机油细滤器用来过滤机油中直径0.001mm以上的细小杂质，这种滤 清器对机油的流动阻力较大，故多做成分流式，它与主油道并联，只有 少量的机油通过它滤清后又回到油底壳。
二、润滑系统工作原理 1. 润滑作用机理
润滑油
轴承
轴
2.润滑系统原理
§3-7 冷却系统
功用
把发动机工作时受热零件吸收的部分热量及时散发出去， 使工作中的发动机得到适度冷却，保持发动机在最适宜的 温度下工作。
功用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气 体压力传递给连杆。
活塞销连接方式 形式:全浮式（工作时自由转动）、半浮式。
活塞销
全浮式：活 塞销能在连 杆衬套和活 塞销座中自 由摆动，使 磨损均匀。
连杆
半浮式： 活塞中部 与连杆小 头采用紧 固螺栓连 接，活塞 销只能在 两端销座 内作自由 摆动。多 用于小轿
保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶
部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带
走。
气环
切口
气环密封原理 将2～3道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。
气环断面形状及泵油作用
油环
功用 ❖ 布油(活塞上行) ❖ 刮油 ❖ 密封(辅助作用)
活塞环
油环的刮油作用
油环形状
3. 活塞销
空气供给系统
汽油供给系统
电子控制系统
电控汽油喷射系统的工作原理
3．汽油喷射式燃油供给系统主要部件
喷油器
喷油器
电磁线圈
分配器
柱塞针阀
汽油喷射式燃油供给系统主要部件
电动汽油泵
汽油喷射式燃油供给系统主要部件 燃油压力调节器和燃油分配管
二、柴油机燃油供给系统
汽车发动机的工作原理图解
活塞
排气门关闭
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
4·排气行程
作用：
进气门关闭
排出膨胀做功后的废气
过程：
排气门开启，进气门仍然
关闭，活塞从下止点向上 止点运动，曲轴转动 180°。排气门开启时， 燃烧后的废气一方面在汽 缸内外压差作用下向缸外 排出，另一方面通过活塞 的排挤作用向缸外排气
3·作功行程
作用：
进气门关闭
燃烧高温高压气体膨胀做功
过程：
当活塞接近上止点时，由
火花塞点燃可燃混合气， 混合气燃烧释放出大量的 热能，使汽缸内气体的压 力和温度迅速提高高温高 压的燃气推动活塞从上止 点向下止点运动，并通过 曲柄连杆机构对外输出机 械能。
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa
排气门
吸气行程
压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时：温度 1800~2200K压力
喷油泵
5~10 MPa
二·二冲程汽油机的工作原理
火花塞 换气孔
压缩混合 气
排气孔
点火燃烧
曲轴箱
进气孔
进气
排气
压缩
进气
燃烧
排气
过程： 活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞
继续上时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱，活塞接 近上止点时，火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动 ，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时， 排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的 混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气。
排气门打开
活塞
残余废气
汽车发动机的工作原理及总体构造
汽车发动机的工作原理及总体构造
一、汽车发动机的工作原理
1.吸气：发动机的活塞下行时，活塞腔内的气门打开，通过气门进入
汽缸的混合气。
2.压缩：活塞上行时，活塞腔内的气门关闭，活塞将混合气压缩成高
压气体。
3.爆燃：在活塞接近顶死点时，火花塞产生火花，将混合气点燃爆炸，释放出能量。
4.排气：活塞下行时，废气通过排气门排出汽缸，为新的混合气提供
空间。
通过这四个基本过程循环运作，汽车发动机可以持续地产生动力，驱
动汽车运行。
二、汽车发动机的总体构造
1.气缸体系：汽缸是发动机燃烧的主要部分，通常由铁合金或铝合金
制成。
汽缸体内设置有活塞和气门，通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。
2.曲轴与连杆机构：曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置，具有一
定的几何结构，可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。
连杆连接活
塞与曲轴，将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。
3.气门机构：气门控制气缸内的进气和排气。
气门通过气门杆与凸轮
轴相连接，由凸轮轴的转动带动气门的开闭。
4.燃油供给系统：燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。
燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸，与空气混合后形成可燃气体。
此外，还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统，保证发动机正常运行。
总之，汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程，不断地将化学能转化为机械能，从而驱动汽车运行。
其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。
这些构造相互配合，共同完成发动机的工作。
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。
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图3-16
四行程柴油发动机工作过程
2、二行程柴油机的工作原理： 二行程柴油机各个行程工作情况：如图3-17所示。 ◆ 第一行程：活塞从下止点向上止点运动，行程开始前不久，进气
孔和排气门均以开启，利用从扫气泵流出的空气使气缸换气。 ◆ 第二行程：活塞从上止点向下止点运动，开始时气体膨胀，推动
活塞向下运动，对外作功，当活塞下行到大约2/3行程时，排气门开启， 排出废气，气缸内压力降低，进气孔开启，进行换气，换气一直延续到 活塞向上运动1/3行程进气孔关闭结束。
来料检验按标准，产品质量有保证。2 0.10.15 12:30:4 912:30 Oct-201 5-Oct- 20
严格要求安全在，松松垮垮事故来。1 2:30:49 12:30:4 912:30 Thursday, October 15, 2020
安全连着亲戚朋友，安全连着妻子儿 女。20. 10.1520 .10.151 2:30:49 12:30:4 9Octob er 15, 2020
图3-15
二行程汽油机工作过程
第三节 柴油发动机结构与原理
柴油发动机与汽油发动机结构基本相同，不同点是柴油发动机是压燃 式，不用点火系统，所以柴油发动机由两大机构（曲柄连杆机构、配气机 构）、四大系统（燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系）组成。
四行程柴油机工作原理：每个工作循环都经历进气、压缩、作功、排 气四个行程，如图3-16。
杜绝一切不合格是质量保证的基本要 求。202 0年10 月15日 星期四1 2时30 分49秒1 2:30:49 15 October 2020
坚持质量第一原则，确保体系有效运 行。下 午12时3 0分49 秒下午1 2时30 分12:30: 4920.1 0.15
造高楼，打基础，保安全，抓班组。2 0.10.15 20.10.1 512:30 12:30:4 912:30: 49Oct-2 0
曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动怠速运转的全过程， 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。
图3-13
起动系统
二、汽油机工作原理
1、四行程汽油机工作原理：（如图3-14所示）
图3-14
四行程汽油机工作过程
2、二行程汽油机的工作原理：（如图3-15）
二行程汽油机各个行程工作情况： ◆ 第一行程 活塞从下止点向上止点运动，事先已充满活塞上方气缸内的混合气被 压缩，新的可燃混合气又从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。 ◆ 第二行程 活塞从上止点向下止点运动，活塞上方进行作功过程和换气过程，而 活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。
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。
图3-11
冷却系统
6、点火系统： （如图3-12）
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。
图3-12
点火系统
7、起动系统：（如图3-13）
全员实动，开张大吉，销售创意，呼 唤奇迹 。2020 年10月1 5日下 午12时3 0分20. 10.1520 .10.15
消除安全隐患，确保生产安全。2020 年10月1 5日星 期四下 午12时3 0分49 秒12:30: 4920.1 0.15
ISO9000—效率、效益之源。2020年1 0月下 午12时3 0分20.1 0.1512: 30Octo ber 15, 2020
第三章 汽车发动机构造和工作原理
第一节 汽车发动机的分类
内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不 同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。 1、按照所用燃料分类：
（如图3-1）内燃机 按照所使用燃料的不同 可以分为汽油机和柴油 机。
图3-1 内燃机按使用燃料分类
2、按照行程分类：（如图3-2） 内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机
和二行程内燃机。
图3-2 内燃机按行程分类
3、按照冷却方式分类：（如图3-3） 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。
图3-3 内燃机按冷却方式分类
4、按照气缸数目分类：（如图3-4） 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。
图3-4 内燃机按气缸数目分类
5、按照气缸排列方式分类：（如图3-5） 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。
图3-17 带有扫气泵的二行程柴油发动机工作过程
勿以小恶而为之，勿以小善而不为之 。20.10. 1520.1 0.15Th ursday, October 15, 2020
我的岗位处于良好的受控状态吗。12: 30:4912 :30:491 2:3010 /15/20 20 12:30:49 PM
坚持经常别嫌烦，忽视出事后悔晚。2 020年1 0月15 日星期 四12时3 0分49 秒Thurs day, October 15, 2020
把生命注入到产品中去，产品就会在 市场上 活起来 。20.10. 152020 年10月 15日星 期四12 时30分 49秒20 .10.15
谢谢大家！
图3-7
曲柄连杆机构
2、配气机构：（如图3-8）
图3-8
配气油机燃料供给系是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的可 燃混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。
图3-9
燃油供给系统
4、润滑系统：（如图3-10）
图3-10
润滑系统
5、冷却系统：（如图3-11）
图3-5 内燃机按气缸排列方式分类
6、按照进气系统是否采用增压方式分类：（如图3-6） 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气（非增压）
式发动机和强制进气（增压式）发动机。
图3-6 内燃机按进气系统是否采用增压方式分类
第二节 油发动机结构与原理
一、发动机基本构造
1、曲柄连杆机构：（如图3-7）