第二章 发动机总体构造与工作原理

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。

重点内容1、基本术语P22 （1）工作循环（2）上、下止点（3）活塞行程S （4）气缸工作容积Vs（5）内燃机排量Vl （6）燃烧室容积Vc （7）气缸总容积Va （8）压缩比ε（9）工况内燃机在某一时刻的运行状况表示方法：1 该时刻内燃机输出的有效工率2 该时刻曲轴转速（10）负荷率（负荷）某一转速有效功率该转速下的最大有效功率2、往复活塞式内燃机工作原理四个行程、一个循环重点行程：压缩行程❖压缩行程❖爆燃——是因气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端，可燃混合气自燃而形成的一种不正常燃烧。

严重时，气门烧毁，轴瓦破裂等。

❖表面点火——因燃烧室内炽热表面与炽热处（如排气门头，火花塞等）点燃混合气产生的另一种不正常燃烧也称为炽热点火或早燃，也有较沉闷的敲击声。

名称成因现象后果爆燃由于气体压力和温度过高，在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。

火焰以极高的速率向外传播，形成压力波，以声速向前推进。

当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。

还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。

严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂，火花塞绝缘体击穿等。

表面点火由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头，火花塞电极，积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。

伴有强烈的较沉闷敲击声。

产生的高压会使发动机机件负荷增加，寿命降低。

四冲程汽油机工作状态P24行程状态温度（K）压力（M P a）进气行程320——380 0.08——0.090 压缩行程600——750 0.8——1.500作功行程2200~2800(瞬时最高)1200~1500(作功终了)3~6.5M P a(瞬时最高) 0.35~0.5M P a(作功终了)排气行程900——1200 0.105——0.125 柴油机工作时各行程状态参数状态行程温度(K)压力进气行程320~350800~900k P a压缩行程800~10003~5M P a作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5M P a(瞬时最高)300~500k P a(作功终了)排气行程800~1000105~125k P a思考题：四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处和不同之处？相同点：1、每个工作循环曲轴转两转（720）每一行程曲轴转半转（180）进气行程是进气门开启，排气行程是排气门开启，其余两个行程进，排气门均关闭。

发动机工作原理和总体构造发动机是一种将化学能转化为机械能的装置，是现代机械设备和交通工具中最重要的部件之一、发动机的工作原理和总体构造是让发动机能够高效地完成能量转换的核心。

发动机的工作原理：发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温和高压气体，利用气体的膨胀驱动活塞进行往复运动，最终将热能转化为机械能。

通常情况下，发动机的循环过程主要包括四个阶段：吸气、压缩、燃烧和排气。

1.吸气阶段：活塞下行时，气缸内的气门开启，通过缸内压力差将混合气吸入气缸内。

发动机中的一部分能量通过吸气泵提供，另一部分能量则来自高速气流的动能。

2.压缩阶段：活塞上行压缩混合气，将混合气紧密堆积在气缸顶部。

在此过程中，混合气的压力和温度逐渐增加，形成压缩空燃比。

3.燃烧阶段：在活塞上行到达顶点时，发动机的点火系统会引发火花，点燃空燃比。

燃烧的高温高压气体会迅速膨胀，推动活塞向下运动。

4.排气阶段：活塞再次上行，并将燃烧产生的废气从气缸中排出。

这一过程中，排气门会打开，让废气通过排气管排出。

发动机的总体构造：1.活塞与气缸：活塞是发动机中的关键部件，通过向上下运动从而改变气缸内的空间容积。

活塞与气缸之间的螺纹连接确保密封性能，并通过活塞环保持与气缸壁的接触。

2.曲轴与连杆：曲轴与连杆构成了发动机的运动机构。

曲轴负责将活塞的往复运动转化为旋转运动。

曲轴基座上通过轴承安装了连杆，连杆与活塞销通过销轴销连接。

3.气门与凸轮轴：气门与凸轮轴的设计决定了进气与排气过程。

凸轮轴通过传动装置与曲轴相连，从而通过凸轮的转动来控制气门的开关。

4.燃油系统与点火系统：燃油系统提供燃料供给，点火系统则引发火花点燃混合气。

燃油系统包括燃油泵、喷油嘴和油箱等组件，而点火系统则包括火花塞、点火线圈和点火开关等部分。

5.附件系统：附件系统包括发电机、空调压缩机、水泵和风扇等。

这些附件需要通过曲轴通过传动装置来提供动力，并为发动机提供电力和冷却。

总之，发动机的工作原理是通过燃料的燃烧将热能转化为机械能，从而驱动机械设备和交通工具的运行。

发动机是现代机械设备中至关重要的一部分，它用于转换化学能为机械能的设备。

发动机广泛应用于汽车、飞机、船舶等各个领域。

本文将介绍发动机的组成及其工作原理。

发动机的组成主要包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气阀、进气道、排气道、喷油器等多个部件。

气缸是发动机的基本工作单元，一台发动机通常具有多个气缸。

活塞则是气缸内上下运动的零件，其运动由连杆与曲轴传递。

连杆连接着活塞和曲轴，它将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。

曲轴是发动机的核心部件，它通过转动使得发动机工作。

气阀控制着气缸内气体的进出，进气道负责将气体引入气缸，而排气道则将燃烧后的废气排出。

喷油器通过喷射燃油进入气缸内，以参与燃烧过程。

发动机的工作原理是通过内燃作用实现的。

工作循环通常包括四个基本阶段：进气、压缩、燃烧和排气。

在进气阶段，进气门打开，活塞向下移动，气缸内形成负压，将外部空气引入。

然后，在压缩阶段，气缸的上升活塞将进气气体压缩，使其温度和压力升高。

接下来，喷油器会喷射燃油到压缩气体中，引发燃烧反应。

燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下移动，从而完成了发动机的工作。

发动机的工作原理还与燃烧室类型有关。

常见的燃烧室类型包括汽油发动机的点火式燃烧室和柴油发动机的压燃式燃烧室。

点火式燃烧室中，燃料与空气混合后被火花塞点燃；而压燃式燃烧室中，燃油在高温和高压的条件下自燃。

不同类型的燃烧室对应着不同的燃烧方式和燃烧产物。

此外，发动机还有不同的循环类型，如四冲程发动机和两冲程发动机，它们的工作原理和循环过程有所区别。

发动机的性能取决于多个因素，如功率、扭矩、燃油效率等。

提高发动机效率的方法包括提高燃烧效率、减少热损失、优化供气系统和排气系统等。

通过改变压缩比、调整进气量和燃油喷射时机，可以实现发动机性能的调节。

总之，发动机的组成和工作原理是实现能量转换的关键。

了解发动机的组成及其工作原理对于对于日常使用和维护非常重要。

对于汽车、飞机等交通工具的使用者来说，了解发动机的工作原理能够更好地理解其性能和操作要点，提高行驶和驾驶的安全性和效率。

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。

汽车发动机构造与维修第一章发动机总体构造及工作原理第一节发动机的总体构造发动机是汽车的心脏，是由许多机构和系统组成的复杂机器，其结构形式多种多样。

即使用是同一类型的发动机，其具体结构也各不相同，但不论哪种类型的发动机，其基本结构都是相似的。

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。

一、汽油发动机组成（见动画）1、曲柄连杆机构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零件。

它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等三部分组成。

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。

2、配气机构配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。

配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。

3 、燃料供给系汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。

4、冷却系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。

5、点火系统在汽油机中，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。

汽车发动机工作原理及总体构造分析解析一、汽车发动机的工作原理1.进气过程：发动机活塞下行时，曲轴带动连杆将活塞拉向下方，活塞下行的同时，在缸盖上的进气门打开。

汽车在行驶过程中引入新鲜空气，并混合燃油进入气缸。

2.压缩过程：当活塞行至上行点时，进气门和排气门都被关闭起来，曲轴继续将活塞往上推动，从而把进气气体压缩到缸内，使其温度和压力急剧上升。

3.燃烧过程：当活塞行至上行点附近时，压缩空气达到燃烧温度时，高压电火花塞产生电火花，使混合物燃烧。

燃烧的剧烈膨胀使汽车发动机带动连杆和曲轴旋转，从而提供动力。

4.排气过程：在燃烧后，废气通过活塞上的排气门排出气缸。

同时，曲轴的旋转使另一个活塞在气缸内进行另一轮的进气、压缩、燃烧和排气过程。

二、汽车发动机的总体构造1.缸体和缸盖：缸体是汽车发动机的最基本部件之一，用于容纳活塞和气缸套。

缸体具有良好的散热性能，并通过螺栓和气缸盖连接。

缸盖上有进气门和排气门，以及点火系统中的火花塞。

2.活塞和连杆：活塞是位于缸体内的一个圆柱体，通过曲轴的旋转带动活塞进行上下运动。

连杆连接活塞和曲轴，在燃烧过程中将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动。

3.曲轴和曲轴箱：曲轴是发动机的旋转部件，其主要作用是将活塞运动转换为旋转运动。

曲轴箱是安装曲轴的外壳，内部还装有润滑油。

4.气门机构：气门机构由凸轮轴、气门弹簧和气门组成。

凸轮轴带动气门的开合，控制进气和排气过程。

气门弹簧用于关闭气门。

5.火花塞和点火系统：火花塞是点火系统的重要组成部分，通过产生电火花来点燃混合气体。

点火系统还包括点火线圈和电子控制单元（ECU）。

6.燃油系统：燃油系统包括燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部件，用于将燃料供给到汽缸中，达到混合燃油的目的。

7.冷却系统：冷却系统通过冷却液循环，将发动机散热，防止过热。

冷却系统包括散热器、水泵、风扇等部件。

8.润滑系统：润滑系统通过润滑油对发动机各个运动部件进行润滑，减少摩擦和磨损。

内燃机的总体构造与工作原理第一章内燃机的总体构造内燃机是热机的一种,它区别于其它型式的特点,是燃料在机器内部燃烧,燃料燃烧时释放出大量的热量,使燃烧后的气体(燃气)膨胀推动机械做功。

燃气是实现热能向机械能转化的媒介物质，这种媒介物质称工作介质（简称工质）。

往复活塞式发动机是应用最早、最广泛的一种，旋转活塞式是近代在国内处发展起来的一种新型内燃机。

往复活塞式内燃机有许多不同型式：按所用的燃料不同分为汽油机和柴油机；按点火方式不同分为点燃式和压燃式；按实现工作过程的行程数不同分为四冲程和二冲程内燃机。

不同型式的内燃机虽然都有它的特点，但它们都要完成将热能向机械能转化这一根本任务。

在内燃机中热能与机械能转化与反转化这一对矛盾是其本矛盾。

它的存在和发展，规定动着其它矛盾的存在和发展。

为了实现这一转化，内燃机必须由一系列的机构和系统所组成。

二个机构：（一）柄连杆机构：主要零件有：气缸体、曲轴箱、所缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等。

活塞通过连杆与曲轴相连。

活塞在气缸中往复运动时，连杆摆动并使曲轴作旋转运动。

反之，曲轴转动时，可使活塞在气缸中作往复直线运动。

燃料在气缸中燃烧时，燃气膨胀作用在活塞上的压力，借助于连杆转变为曲轴的旋转力矩，使曲轴带动工作机械做功。

固定在曲轴后端的飞轮，它能储存能量，使曲轴均匀旋转。

（二）配气机构包括：进气门、排气门、凸轮轴及其它驱动件等。

汽油机或柴油机为了连续不断地工作，必须把膨胀做功后的废气从气缸中排出，吸入由汽油或者柴油和空气组成的可燃混合气，即要进行换气。

配气机构是根据工作过程的需要，适时的开启和关闭进气门和排气门，完成换气过程。

由此可见，上述两个机构是内燃机中实现将热能转化为机械能所必须的主要机构。

但是，必须向气缸供给可燃混合气，使之燃烧，不然，内燃机中不可能有热能向机械能转化。

因此，为了使内燃机运转，还要有以下几大系统。

1、燃料供给系：它担负着向气缸内供给可燃混合气的任务。

发动机结构组成和工作原理
发动机是一种能够将其他形式的能量转换为机械能的机器。

其结构组成和工作原理可能因不同的发动机类型而有所不同，但通常来说，发动机都由以下几个主要部分组成：
1. 燃烧室：这是发动机的核心部分，其中燃料与空气混合并被点燃，产生能量。

2. 气缸：这是燃烧室中活塞运动的场所，它包含一个或多个活塞，这些活塞在气缸内上下移动，推动发动机运转。

3. 活塞：活塞是发动机的关键部件之一，它连接着连杆和曲轴，使曲轴能够转动，从而产生动力。

4. 连杆：连杆将活塞与曲轴连接在一起，使活塞的上下移动能够转化为曲轴的旋转运动。

5. 曲轴：曲轴是发动机的主要输出轴，它将活塞的往复运动转化为旋转运动，从而能够驱动发动机外部的设备。

6. 气门：气门是控制空气进入和离开气缸的阀门，它们的工作周期与活塞的运动相配合，以确保在正确的时机吸入空气和排出废气。

7. 冷却系统：发动机产生大量的热量，因此需要一个冷却系统来保持其正常工作温度。

8. 润滑系统：发动机中的各个部件需要润滑油来减小摩擦和磨损。

9. 点火系统：对于点燃式发动机来说，点火系统负责在正确的时机点燃混合气体。

工作原理：发动机的工作原理基于热力学原理和机械运动。

当燃料和空气在燃烧室中混合并被点燃时，产生的能量推动活塞向下移动，从而转动曲轴。

通过一系列的机械传动，曲轴的旋转运动最终转化为汽车的行驶运动。

这个过程不断重复，产生持续的动力输出。

以上就是发动机的结构组成和工作原理，不同种类的发动机可能会有一些额外的组件或不同的工作方式。