发动机的分类、工作原理及构造(精选)
船舶用柴油发动机的结构与原理
四冲程柴油机工作原理
进气行程 220～２５０℃Ａ
压缩行程 燃烧和膨胀行程 排气行程
140°～160℃Ａ ｐz=5～8MPa
ｐｃ=3 ～6 MPa；
ｔz=1400～1800 ℃
ｔｃ= 600 ～700 ℃
柴油发动机
结构与原理
一、原动机
原动机的概述
热机
外燃机 内燃机
蒸汽机 蒸汽轮机 柴油机 汽油机 燃气轮机
原动机的概述
定义： 即带动机械设备运转的原始动力设备。
工作原理： 燃料通过燃烧，将化学能转为热
能以加工热工质，然后将这种具有热 能的工质导入发动机，把工质的热能 变为机械能。
二、柴油机工作原理及特点
• 多网纹小平台工艺使工件表面形成众多且 较密集的螺纹网络，造成许多诸油沟槽， 增强了蓄油能力。由于这些网纹沟槽相互 贯通及储油槽油压的作用，大大减少了油 膜中断的机率，从而明显改善了供油状况 和油膜分布状况；
• 小平台因网纹相互隔开，不可能形成连续 较大面积的干摩擦或边界摩擦区半干摩擦 区，大大降低熔着磨损扩大化的机率
气缸盖
作用：密封气缸的上平面，与活塞顶共同形成燃烧室 结构多样
YC4D
YC4E YC4G
YC6J
YC6A
YC6G
四气门结构的缸盖
气缸垫
气缸垫 1）.作用：保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、窜油 。 2）.材料：有弹性、耐热性、耐压性 3）.安装时注意方向 4）.分类：
气缸盖组件装配要点
柴油机的工作原理简述
●做功行程
当活塞压缩到上止 点，喷油器向燃烧室喷 入雾状柴油，油雾与压 缩空气充分混合，形成 高温高压的燃气，并开 始自行着火燃烧，混合 汽膨胀做功，推动活塞 向下运动，从而推动曲 轴转动，对外输出功。
第一章 内燃机基本构造和原理
（5）气缸工作容积：活塞从一个止点运动到另一个止点所 扫过的容积。一般用Vh表示： Vh= πD2· S ×10-6/4 （L） 式中：D－气缸直径，单位mm；
S－活塞行程，单位mm；
（6）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。一般用Vc表示。 （7）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。一般用Va表示，显而易见，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。
（8）发动机排量：多缸发动机的各气缸工作容积的总和。 一般用VL表示： VL = Vh × i 式中：Vh－气缸工作容积； i － 气缸数目。
（9）压缩比：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。 ε= Va / Vc 式中：Va － 气缸总容积； Vh － 气缸工作容积；Vc － 燃烧室 容积； （10）工作循环：包括进气、压缩、作功和排气过程，即 完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。
二、四冲程柴油机的工作原理
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、作功和排气四个行程，由于柴油 机使用的燃料是柴油，粘度大，不易蒸 发，自燃温度低，故可燃混合气的形成、 着火方式、燃烧过程以及气体温度压力 的变化都和汽油机不同。
喷油器
进气门
排气门
纯空气
喷油泵
第一章 内燃机基本构造与原理
发动机：是将其它形式的能量转化为机械能的 机器。 热力发动机：将热能转化为机械能的机器。 热力发动机包括内燃机和外燃机。 内燃机：分为活塞式内燃机和燃气轮机。 活塞式内燃机：分为往复和旋转活塞式内燃 机。
第一节 内燃机的分类
活塞式内燃机的分类 1、按燃料分类：汽油发动机和柴油发动机 2、按冲程分类：四冲程发动机和二冲程发动机 3、按冷却方式分类：水冷发动机和风冷发动机 4、按气缸数目分类：单缸发动机和多缸发动机 5、按进气方式：增压和非增压 6、按点火方式：压燃和点燃 7、按转速：高速和低速 8、按气缸排列方式:立式、卧式、V型、对置式 9、按用途：汽车、拖拉机、船用和工程机械用
内燃机的构造及工作原理
内燃机的构造及工作原理内燃机，也称为发动机，是现代交通工具和许多家用电器的核心部件。
不同于蒸汽机等外燃机，内燃机是一种热力机械，即从燃烧燃料产生热能，通过能量转换产生动力，输出机械能和热能的发动机。
在本文中，我们将深入探讨内燃机的构造及工作原理。
一、内燃机的构造内燃机由多个部件组成，每个部件的构造和功能不同，协同工作，在发动机运转过程中，才能将燃油能转化为动力输出。
以下是内燃机的主要构造：1. 缸体及缸盖内燃机的主体部分是缸体和缸盖，彼此连接成为整体。
缸体是一个长圆柱形的筒体，里面有一个圆柱形的容积，即为缸内。
缸内的形状和大小根据不同的燃烧室形状和大小而定。
缸盖则作为缸体的顶部，封闭了缸内。
2. 活塞及活塞环活塞是内燃机中主要的运动部件，是一个圆柱体，材质通常是铝或铸铁。
活塞上开有一个小孔，称为活塞销穴，可用来固定活塞销。
活塞上还有一个凸起，称为活塞头。
活塞环被固定在活塞上沿着活塞径向走向。
活塞环的作用是密封气缸，确保活塞在缸内运动时气体不会泄漏。
3. 活塞销活塞销是将活塞与活塞连杆连接在一起的部件。
它是一根圆形的轴，材质通常是钢或铬合金钢。
活塞销的工作原理是将活塞上的动力传递到连杆上，然后通过曲轴将动力传递到发动机的其他部件。
4. 连杆连杆是将活塞与曲轴连接在一起的零件，它的长度和形状取决于缸距和曲轴。
通过连接活塞上的活塞销和曲轴上的曲轴销，连杆转化活塞上的往复运动成为曲轴上的旋转运动。
5. 曲轴曲轴是内燃机的关键部件之一，是一个大型的旋转轴。
它类似于一个长方形的轴，上面有几个凸起，具有不同长度的曲柄臂。
它的作用是将来自连杆的线性力转变为旋转力，使发动机产生动力输出。
6. 气门与点火系统气门系统由进气门和排气门组成，控制着油气混合物的进出。
点火系统包括点火线圈和火花塞，控制着燃料的燃烧。
二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理是当燃料和空气混合物在发动机的燃烧室中被点燃时，发生爆炸，使空气和燃料混合物的压力快速增加。
发动机的构造及工作原理
二〇〇九年三月十七日
第一节：概述
发动机是汽车和工程机械的动 力之源。现代的大型工程机械所用 的主要是内燃机，其作用是将燃料 和空气引入气缸内部燃烧，将所产 生的热能转变为机械能，然后以转 矩形式通过各工程设备传动系，驱 动设备行驶、工作。所以发动机称 作工程设备的心脏。
第一节：概述
发动机的构造及工作原理
结 束 谢 谢！
第六节：柴油燃油供给系
柴油发动机采用高压喷射的方式，直接在气缸内行程可 燃混合气，借助压缩行程末了的高温，自行着火燃烧。 1、喷油器 喷油器是将喷油泵提供的高压柴油成雾状喷入气缸。喷 入气缸的高压油雾同高压、高温空气均匀混合并执行着火燃 烧。发动机工作时，喷油泵将高压柴油送入喷油器，柴油在 针阀下部的油池中对针阀锥体作用一个向上的推力，但推力 大于调压弹簧的张力时，针阀的密封锥面离开阀座，高压柴 油便从喷孔喷入气缸。 2、喷油泵 喷油泵的作用是将输油泵输入的低压柴油升压后按时送 到喷油器。由喷油泵产生的柴油喷射压力随发动机燃烧室的 不同而不同。一般来说，直接喷射式燃烧室的喷油压力为 2000~30000kPa，分隔式燃烧室为8000~15000kPa。
第二节：曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现能量转换的主要机 构。主要有其三组：缸体曲轴箱组、活塞连杆组和 曲轴飞轮组。 一、气缸曲轴箱组 气缸体、气缸盖、汽缸套、气缸垫。 1、气缸体一般是由铸铁制成，也有采用铸铝合金 制成，气缸体是发动机的基础件，构造复杂。 2、汽缸套 气缸是燃烧的场所及活塞的运动轨道，为了减 小活塞运动阻力和漏气，气缸的加工精度要求很高， 所以为了延长缸体的使用寿命，多采用气缸镶套。 干式缸套不直接与冷却水接触，而湿式缸套的外表 面与冷却水直接接触。
了解汽车发动机基本构造详解
了解汽车发动机基本构造详解汽车要在道路上行驶必须先有动力，而动力的来源确实是发动机。
发动机性能的好坏是决定汽车行驶性能的最大因素。
目前汽车使用的发动机均属于内燃机，发动机的功能确实是将燃料的化学能转成热能再转成机械能，而机械能也确实是一样所谓的动力。
发动机在将燃料转成动力的过程中会通过一定的工作程序，而且此程序是周而复始连续不断的循环。
常见的车用发动机依种类、大小及用途等等的不同而有许多的分类方式。
一、依工作循环方式：1、奥图循环(Otto cycle)：使用在汽油发动机。
2、狄塞尔循环(Diesel cycle)：使用在柴油发动机。
二、依使用燃料的种类：1、汽油发动机：要紧使用在汽车、航空器。
2、柴油发动机：要紧使用在汽车、船、发电机。
3、重油发动机：要紧使用在船、发电机。
4、燃气发动机：要紧使用在汽车。
三、依冷却方式分：1、气冷式发动机2、水冷式发动机四、依工作循环冲程分：1、二冲程发动机：二个冲程完成一个工作循环。
2、四冲程发动机：四个冲程完成一个工作循环。
五、依活塞运动的不同分：1、往复式活塞发动机(reciprocating engine)2、回转式活塞发动机(rotary engine)六、依点火方式分：1、压缩点火式发动机2、火花塞点火式发动机七、依气缸数量分：1、单气缸发动机2、多气缸发动机八、依气缸排列方式分：1、直列式发动机2、V型发动机3、W型发动机4、水平对置发动机现行汽车产品上所使用的发动机，要紧为采纳奥图循环、以汽油为燃料的往复式活塞四冲程多气缸自然进气发动机，依不同的排气量与工程需求，有直列四缸、V型六气缸等形式。
各种型式的发动机所采纳的零件，以及在发动机外部的次系统零组件，都专门的相似。
接下来我们将为大伙儿一一的介绍发动机的各项零件和次系统的原理及功能。
●发动机的差不多构造——缸径、冲程、排气量与压缩比发动机是由凸轮轴、气门、气缸盖、气缸体、活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮、油底壳等要紧组件，以及进气、排气、点火、润滑、冷却等系统所组合而成。
第一章.汽车发动机工作原理与总体构造
9. 工况：内燃机在某一时刻的运行状况简
称工况，以该时刻内燃机输出的有效功率和 曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机的转速。
10.负荷率： 内燃机在某一转速下发出的有
效功率及相同转速下发出的最大有效功率的 比值成为负荷率，以百分数表示。负荷率通 常简称为负荷。
第十三页，共39页。
三、四冲程汽油机的工作原理 1、进气行程
第一章.汽车发动机工作原理与总 体构造
第一页，共39页。
第一节.汽车发动机的定义及类型
一.汽车发动机的定义及其类型
（一）定义：
1) 发动机：将某一种形式的能量转换为机 械能的机器。 2) 热力发动机（热机）：将热能转换为机 械能的机器。包括内燃机和外燃机两种。 3) 内燃机：燃料（气、液体）燃烧的热气 直接将所含热能转变为机械能的一种机器。
压缩终了压力：pco＝0.8～1.5 Mpa 压缩终了温度：Tco＝600～750 K
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进气门关闭
压缩行程
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
温度600~800K， 压力600~1500 kPa
P
c 大气压力线 r
第十六页，共39页。
示功图
a V
3.作功行程
活塞：从上止点移动到下止点 气门：进气门关闭，排气门关闭 曲轴：旋转从360℃A～540℃A 最高压力：pmax＝3.0～6.5 Mpa 最高温度：Tmax＝2200～2800 K 膨胀终了压力：pex＝0.35～0.5Mpa 膨胀终了温度：Tex＝1200～1500 K
• 发动机外廓体积及其标定功率的比值称为比容积。
2.比质量
• 发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。干质 量是指未加注燃油、机油和冷却液的发动机质量。比容 积和比质量越小，发动机结构越紧凑。
第一节汽车发动机的类型及工作原理
发动机冷却水循坏方式动感视图
(3) 按照气缸数目分类
发动机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发 动机。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。
大众系列
W型发动机的特性？
优点：结构更紧凑，可以容纳更多的汽缸数，有更大的排 量。
缺点：结构太复杂，运转平衡性也不好。
由于专利的原因，这种发动机只在大众和奥迪，布加迪等 少量车上可以见到，在欧版大众高尔夫、欧版大众帕萨特 以及奥迪A8上，分别装备着W6,W8和W12发动机。
转子发动机
转子发动机全称为三角活塞转子发动机。
2.发动机基本术语
发动机汽缸工作术语动感视图
1.上止点
活塞离曲轴回转中 心最远处，一般指 活塞上行到最高位 置，一般用英文缩 写 词 TDC 表 示 。
2.下止点
活塞离曲轴回转 中心最近处，一般指 活塞下行到最低位置， 一般用英文缩写词 BDC 表 示 。
3.活塞行程（S）
上、下止点间的距离。
1
L型发动机
2
V型发动机
3
H型发动机
4
W发动机
5
转子发动机
6
水平对置发动机
7
转子发动机
什么是L型发动机呢？
又称“直列”(LineEngine)发动机，是指汽缸是按直线排 列的，它所有的汽缸均按同一角度并排成一个平面。“直 列”一般用L代表，后面加上汽缸数就是发动机代号。
思考L3、L4、L5、L6代表的含义？ L3：表示直列3缸发动机。 L4：表示直列4缸发动机。 L5：表示直列5缸发动机。 L6：表示直列6缸发动机。
第一章 发动机基本知识
第一章发动机基本知识1.1 汽车发动机的分类 (2)1.2 汽车发动机的基本术语 (6)1.3 发动机的基本工作原理 (9)1.4 发动机的总体构造 (13)1.5 发动机产品名称和型号编制规则 (15)学习目标：通过本次课的讲述，使学生对发动机有一个直观的了解和认识1.了解发动机的分类方法；2.掌握有关发动机的基本术语；3.掌握发动机的工作原理；4.了解发动机的总体构造。
学习方法：介绍发动机的基本术语，通过多媒体课件动态演示发动机的工作原理，并分析典型车型发动机的总体构造，这是今后学习发动机构造的基础。
学习内容：§ 1.1 概述§ 1.2 发动机的工作原理§ 1.3 发动机总体构造学习重点：1.发动机的排量以及压缩比的概念；2.四冲程汽油机的工作原理；3.发动机的总体构造。
作业习题：1.发动机由哪些机构系统组成 ? 各部分功用是什么 ?2.柴油机与汽油机在总体构造上有何异同 ? 它们之间的主要区别是什么 ?3.二冲程与四冲程发动机比较有何优缺点 ?4.举例说明国产发动机的型号编制规则。
1.1 汽车发动机的分类汽车发动机，这里专指汽车用往复活塞式内燃机，其分类方法很多，按照不同的分类方法可以把发动机分成不同的类型。
1.1.1 按着火方式分类发动机根据所使用的燃料的不同，着火方式也不相同，具体可分为点燃式发动机（汽油机属于此类）和压燃式发动机（柴油机属于此类）。
（如图1-1-1）1.1.2 按使用燃料分类发动机按照所使用的燃料的不同可分为汽油机、柴油机、煤气机、气体燃料发动机、多种燃料发动机等。
（如图1-1-2）1.1.3 按冷却方式分类发动机按照冷却方式的不同可分为水冷发动机、风冷发动机、油冷发动机。
水冷发动机利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却；风冷发动机利用流动于气缸体和气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却；油冷发动机利用油冷却气缸和气缸盖等零件。
车辆基础知识学习(发动机)
（二）发动机基本构造
1.曲轴连杆机构 2.配气机构 3.燃料供给系统 系统 6.起动系统 （7.点火系统） 4.润滑系统 5.冷却
（三）发动机常用术语解释及主要技术参数
1.上止点 2.下止点 3.活塞行程 4.曲柄半径 5.燃烧室容积 6.气 缸工作容积 7.发动机工作容积 8.压缩比 9.工作循环 10.工况
柴油机进气：空气。
发动机基础知识、构造及运行原理
2.压缩行程
行程介绍：
1)活塞在曲轴的带动下，从下 止点向上止点运动（上行）。 2)进、排气门均关闭。
进气门关闭
排气门关闭
活 塞 上 行
3)随着活塞上移、活塞上腔容 积不断减小，气缸内气体被压缩， 气体压力和温度同时升高，活塞到 达上止点，压缩行程结束。 汽油机压缩终了时缸内气体温 度高于汽油的点燃温度； 柴油机压缩终了时缸内气体温 度高于柴油的自燃温度。
发动机基础知识、构造及运行原理
5.燃烧室容积（Vc）
活塞在上止点时，活塞上方的容积。
6.气缸工作容积（Vh）
活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称气缸排量。
7.发动机工作容积（V）
多缸发动机各缸工作容积的总和，又称发动机排量。 V= Vh×气缸数
8.压缩比（ε）
气缸总容积与燃烧室容积之比，表示气缸内气体被压缩的程度。
1.进气行程
行程介绍：
1)活塞由曲轴带动从上止点向 下止点运动（下行）。 2)进气门开启，排气门关闭。
进气门开启
排气门关闭
活 塞 下 行
3)由于活塞下移，活塞上腔容 积增大，形成一定真空度，在真空 吸力的作用下，特定气体经进气门 被吸入气缸，至活塞运动到下止点 时，进气门关闭，停止进气，进气 行程结束。 汽油机进气：空气与汽油形成 的混合气；
内燃机基本知识
4、按冷却方式分：（1）水冷发动机；
（2）风冷发动机。
5、按进气方式分： （1）自然吸气式发动机（非增压式发动机）； （2）强制吸气式（增压式发动机）。
6、按气缸数分： （1）单缸发动机 ；
（2）多缸发动机
二.发动机结构原理
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器.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. (1) 曲柄连杆机构
一. 活塞式内燃机的分类
： 1、按所用的燃料分:（1）液体燃料发动机：压缩天然气发动机
液化石油气发动机 2、按发火方式分：（1）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）
（2）压燃式发动机（如柴油机）
3、按工作循环的冲程数分： （1）四冲程发动机； （ 2）二冲程发动机。
不同点：
1.构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2.吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 3.点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 4.功率调节方式不同：
汽油机是通过调节节气门开度的大小改变可燃混合气的数量而改变发 动机功率的大小，属“量”的调节；柴油机是通过改变喷油泵每循环的供油 量即改变每循环喷入气缸内的燃油量，从而改变可燃混合气的浓度而改变发 动机功率的大小，属“质”的调节。
(７)起动系统
要使发动机由静止状态过度到工作状态，必须先用外力转动发动机的 曲轴，使活塞作往复运动，汽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运转的全过程，称为发 动机的启动．完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系．