第一次課：發動機的總體構造與工作原理

汽車發動機結構與拆裝1一、國內外汽車工業概況：1876年，德國奧托制造了世界上第一臺往復活塞式四沖程內燃機。

1886年，德國人卡爾·本茨設計制造了世界上第一輛汽車－三輪汽車；與此同時，德國人哥德里普·戴母勒發明了世界上第一輛四輪汽車。1926年6月29日戴姆勒公司和奔馳公司合并。后來奧匈帝國的總領事，商人艾米爾-耶里內克購買了36輛車，要求以他的小女兒的名字梅賽德斯來命名！所以從那以后，戴姆勒汽車公司生產的全部汽車都叫“梅賽德斯”奔馳了！本課引導汽車簡介

2345近年來，一些世界新技術與成果在汽車上及汽車制造業得到了應用和推廣：如微機、微電子、自動控制、精密機械制造、柔性加工技術及計算機輔助設計等。1.國外汽車發展狀況：汽車誕生在德國，成長在美國，壯大在日本。到目前為止，世界汽車保有量已超過6億輛：普及率最高的是美國，平均1.3人一輛汽車；日本、西歐及北歐等發達國家，平均2-3人一輛汽；俄羅斯、東歐及韓國等國家平均8-10人一輛汽車。61953年7月，第一汽車制造廠開始在長春興建，三年后生產出國產“解放牌”中型載貨汽車，并于1958年生產了我國第一輛轎車。2.我國汽車發展狀況：720世紀60-70年代，我國汽車工業得到了長足的發展，相繼建設了南京、上海、濟南、北京汽車制造廠、第二汽車制造廠、天津、四川、陜西汽車制造廠等。到1980年我國汽車年產量已超過22萬輛，各類汽車累計達163.9萬輛。自2001年加入世界貿易組織以來，我國汽車工業發展迅猛，汽車產量從2000年的200萬輛增加至目前的1.805億輛，增速為25﹪。所謂“汽車后市場”，指的是汽車售出之后的維修、保養、服務以及所需的汽車零配件、汽車用品和汽車材料的市場。據統計，2005年我國“汽車后市場”的營業額為880億元，到2009年增加到2400億元，預計到2012年左右增至4900億元，年復合增長率為26.9%。最近在沈陽舉行的汽車工業發展新趨勢研討會上傳出信息，“汽車后市場”正逐漸成為整車銷售之后的中國汽車市場第二塊“大蛋糕”。

2.我國汽車發展狀況：8二、汽車的總體構造1.發動機

2.底盤 3.（電氣設備）電氣與電子設備 4.車身91.發動機：動力裝置由機體、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系和起動系等幾部分組成。2.底盤：接受發動機的動力，使汽車產生運動傳動系：主要由離合器、變速器、萬向傳動機構組成。行駛系：由車架、車橋、車輪及懸架等組成。轉向系：由轉向器和轉向傳動機構組成。制動系：主要由制動器和制動傳動機構組成。103.（電氣設備）電氣與電子設備：電氣設備：由電源（發電機和蓄電池）、汽油發動機點火系、起動系、照明與信號裝置、空調、儀表等組成。電子設備：主要由電控燃油噴射及微機控制點火系、電控自動變速器、電控防抱死制動系統（ABS）和自動防盜報警裝置等。4.車身：形成駕駛員和乘客乘坐空間的裝置，也是存放行李等物品的工具。轎車和客車一般有一個完整的車身，是一個整體殼體，有承載式和非承載式兩種。貨車車身由駕駛室和貨廂組成。11三、汽車行駛的基本原理F0FtVTt驅動力：F0=Tt/r汽車行駛所受阻力：滾動阻力Ff空氣阻力Fw

上坡阻力Fｉ加速阻力Fｊ1.驅動力與行駛阻力：12行駛時總阻力與驅動力的關系

驅動力和總阻力的關系行駛狀態Ft>

ΣF加速Ft=ΣF勻速Ft<ΣF減速總阻力ΣF=Ff+Fw+Fi+Fｊ13

驅動力與附著力的關系汽車狀態Ft≤F=G汽車正常行駛Ft>F=G汽車車輪打滑2.汽車的附著條件：附著力F=FZ

－附著系數14學習任務1發動機總體構造與工作原理15學習目標：

1.對發動機的分類與總體構造、有一個總的認識。

2.掌握四沖程發動機的常用術語

3.掌握發動機的工作原理

學習情境1小張剛剛從高職汽車專業畢業，上班第一天，碰到一故障；故障現象：當發動機轉速突然變化時，有明顯而沉重的連續“嘡嘡”聲，并伴有發動機抖動現象、發動機轉速升高，響聲增大、負荷變化時響聲明顯。故障原因：初步認定曲軸軸承響知識準備116一、發動機的定義：

發動機是將某一種形式的能量轉變成機械能的機器。

現代汽車大多使用往復活塞式內燃機。它將燃料在發動機氣缸內部進行燃燒，把產生的熱能轉變成機械能。17往復活塞式內燃機曲柄連桿機構的基本結構

由機體組、活塞、連桿組、曲軸飛輪組等零件構成

18191、按燃料的使用不同分汽油機柴油機二、發動機的分類

：203、按冷卻方式不同水冷發動機風冷發動機2、按完成一個工作循環所需行程數四行程發動機二行程發動機21動態演示一個工作循環224、按氣缸數及排列方式單缸發動機多缸發動機單列式Ｖ型對置式單列式Ｖ型對置式23上止點

下止點活塞行程(S)曲柄半徑(R)氣缸工作容積(Vh)燃燒室容積(Vc)氣缸總容積(Va)三、發動機結構基本術語

壓縮比發動機排量工作循環241.氣缸工作容積252.發動機工作容積（排量）26工作循環

對于往復活塞式發動機，每進行一次能量轉換，均要經過進氣、壓縮、作功、排氣四個過程。這種周而復始的連續過程，稱為發動機的一個工作循環。

多缸發動機各氣缸工作容積的總和，稱為發動機排量，用表示VL

。發動機排量VL=V

h

×i

Vh－氣缸工作容積（氣缸排量）

i－氣缸數目273.燃燒室容積284.氣缸總容積：295.壓縮比30壓縮比氣缸總容積與燃燒室容積之比稱為壓縮比，用ε表示。

例如：現代化汽油發動機壓縮比一般為6～9(轎車有的達到9～11)。如一汽-大眾捷達轎車EA827型1.6L發動機的壓縮比為8.5，而EA113型1.6L發動機則為9.3。柴油機壓縮比一般為為16～22。Va

－氣缸總容積；Vh

－氣缸工作容積；Vc

－燃燒室容積；316.上止點7.下止點8.活塞行程9.曲軸半徑3233一、四行程發動機工作原理觀看演示

1、進氣行程

2、壓縮行程

3、作功行程

4、排氣行程

知識準備234四行程汽油機的工作原理35汽油發動機四個行程的圖示1.進氣行程２.壓縮行程３.作功行程4.排氣行程每一行程工作的具體分析如下

361.進氣行程排氣門關閉進氣門開啟P大氣壓力線Vra示功圖上止點下止點示功圖：表示活塞在不同位置時氣缸內氣體壓力的變化情況。進氣終了時氣缸內壓強為0.075～0.09Mpa，溫度上升至370～400K

活塞下行進氣372.壓縮行程進氣門關閉排氣門關閉PVra示功圖大氣壓力線c上止點下止點壓縮終了時氣缸內壓強上升至0.6～1.2Mpa，溫度繼續上升至600～700K

?；钊闲袎嚎s383.作功行程進氣門關閉排氣門關閉PVra示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點作功中氣缸內最高壓強可達3～5Mpa，最高溫度可達2200～2800K；作功終了時氣缸內壓強下降至0.3～0.5Mpa，溫度下降至1300～1600K。

活塞下行作功394.排氣行程進氣門關閉排氣門打開PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點殘余廢氣排氣終了時氣缸內壓強下降至0.105～0.115Mpa，溫度下降至900～1200K

a

活塞上行排氣40二、四行程柴油機工作原理

與汽油機工作原理相比，只有一個行程即作功行程中，柴油機由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸發，且自燃溫度又較汽油低，所以采用的是壓縮自燃式點火。41進氣行程壓縮行程作功行程排氣行程新鮮空氣四行程柴油機各行程示意圖開始噴油42四、汽油機、柴油機的工作相同點每個工作循環曲軸轉兩周;每一行程曲軸轉半周;只有作功行程產生動力。

汽油機柴油機汽油與空氣缸外混合，進入可燃混合氣進入氣缸的是純空氣電火花點燃混合氣（自燃）高溫氣體加熱柴油燃燒有點火系無點火系汽油機、柴油機的工作不同點：43分析和比較汽油機、柴油機的工作異同?首先分別看一下汽油機和柴油機的圖示火花塞

噴油器

44五、汽油機與柴油機優劣比較：1.汽油機：優：轉速高、質量小、工作噪聲小、起動容易、工作穩定、操作省力、適應性好、制造和維修費用低劣：燃油消耗率高、經濟性差2.柴油機：優：壓縮比高，經濟性好，沒有電氣和點火系統的故障劣：轉速低、質量大、制造和維修費用高45二沖程汽油機的工作原理拓展學習46二沖程汽油機的工作原理47七、二沖程柴油機的工作原理48發動機的總體構造兩大機構曲柄連桿機構配氣機構五大系統燃料系潤滑系冷卻系點火系起動系點此觀看錄像

運動與旋轉工作循環發動機構造轉子發動機知識準備349一、發動機組成1.曲柄連桿機構：由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成。作用是將燃料燃燒所產生的熱能轉變為曲軸旋轉的機械能并輸出動力。2.配氣機構：由氣門組、氣門傳動組組成。作用是適時控制進排氣門開啟，實現換氣。3.燃料系：供氣系統、供油系統、混合氣形成裝置、排氣系統等組成。作用是向氣缸提供適量合適濃度的可燃混合氣。504.冷卻系：水泵、散熱器、風扇、分水管、水套、節溫器等。作用是保證發動機在適宜溫度下工作。5.潤滑系：機油泵、限壓閥、集濾器、機油濾清器、旁通閥、油底殼等。作用是潤滑、清潔、冷卻、密封。6.起動系：起動機、起動繼電器等。7.點火系：電源、點火線圈、分電器、火花塞等。點燃可燃混合氣（汽油機）。51桑塔納發動機結構示意圖52535455565758591.桑塔納發動機的曲柄連桿機構:發動機借以產生動力，并將活塞的往復直線運動轉變為曲軸的旋轉運動而輸出動力的機構60桑塔納發動機的配氣機構2.配氣機構：將可燃混合氣及時充入氣缸并及時從氣缸排出廢氣613.桑塔納轎車燃料供給系:

根據發動機各種工況要求，配制具有一定數量和濃度的可燃混合氣供入氣缸，并將燃燒生成的廢氣排出發動機。62供給路線圖汽油箱汽油濾清器汽油泵空氣濾清器化油器(混合)排氣管排氣消聲器在氣缸內燃繞63可燃混合氣成分的表示方法1.空燃比（A/F=14.7）

將實際吸入發動機中的空氣的質量與燃料的質量比值稱為空燃比，用符號R表示。（多為歐美國家采用）2.燃空比

空燃比的倒數稱為燃空比，用符號λ表示。（日本等國家常用）3.過量空氣系數=燃燒1kg燃料實際供給的空氣量理論上完全燃燒1kg燃料時所需要的空氣質量α=1為標準混合氣α﹤1為濃混合氣α﹥1為稀混合氣R=14.7為標準混合氣R﹤14.7為濃混合氣R﹥14.7為稀混合氣644.桑塔納發動機冷卻系：散熱，保證發動機在最適宜的溫度下工作655.桑塔納發動機潤滑系：減少運動零件的摩擦阻力，減輕機件的磨損，并部分地冷卻摩擦零件666.桑塔納發動機點火系：保證按規定時刻及時點燃氣缸中被壓縮的可燃混合氣677.桑塔納轎車起動機使靜止的發動機起動并轉入自行運轉68二、

內燃機名稱及型號編制規則首部：為產品特征代號(產品系列符號和換代標志符號)，由制造廠根據需要自選相應字母表示，但需主管部門核準。中部：由缸數符號、沖程符號、氣缸排列形式符號和缸徑符號等組成。

后部：結構特征和用途特征符號，以字母表示。尾部：區分符號。同一系列產品因改進等原因需要區分時，由制造廠選用適當符號表示。1.內燃機型號由以下四部分組成692.內燃機型號的排列順序及符號所代表的意義70(1)汽油機

1E65F：表示單缸，二行程，缸徑65mm，風冷通用型4100Q-4：表示四缸，四行程，缸徑100mm，水冷車用，第四種變型產品TJ376Q：表示三缸，四行程，缸徑76mm，水冷車用，TJ表示系列符號CA488：表示四缸，四行程，缸徑88mm，水冷通用型，CA表示系列符號

(2)柴油機

195：表示單缸，四行程，缸徑95mm，水冷通用型165F：表示單缸，四行程，缸徑65mm，風冷通用型6135Q：表示六缸，四行程，缸徑135mm，水冷車用X