活塞式发动机

活塞发动机的基本分类[3D图]

※按燃料分类：汽油机与柴油机

汽油机转速高、质量小、噪音小、启动容易，采用点燃式，多用在汽车、飞机上。柴油机压缩比大、热效率高，采用压燃式，多用在汽车、船舶、发电机上。除汽油和柴油外，酒精、煤油、蓖麻油等也可作为内燃机燃料，只是不常见。

※按工作循环分类：四冲程与二冲程

四冲程内燃机的一个工作循环分为吸气、压缩、做功、排气四步，期间活塞上下运动4次，曲轴转2圈。二冲程内燃机的结构要简单得多，活塞上下运动2次就完成一个工作循环，期间曲轴只转1圈。二冲程内燃机在单位时间内做的功比四冲程内燃机多一倍，所以同样功率下，二冲程内燃机的体积比四冲程的小，重量也更轻，但缺点也很明显，比如耗油量高、热效率低、振动大、故障率高等。现代汽车和拖拉机广泛使用四冲程内燃机，而摩托车两者兼有。

※按冷却方式分类：水冷式与风冷式

水冷发动机的汽缸体和汽缸盖中有冷却水套，其中有水循环流动给发动机降温；风冷发动机的汽缸体和汽缸盖上有许多散热鳍片，靠空气的流动给发动机降温。水冷发动机工作可靠、冷却效果好，被广泛用于汽车和拖拉机发动机；风冷式结构简单，多见于摩托车和飞机发动机。

※按汽缸数分类：单缸与多缸

仅有一个汽缸的发动机称为单缸发动机，多见于摩托车和小型拖拉机。有两个及以上汽缸的称为多缸发动机，被现代汽车、坦克、大中型拖拉机所广泛采用。

※按进气方式分类：自然吸气式与增压式

汽油机一般采用自然吸气式；柴油机为了提高功率经常采用增压式。

※按汽缸排列方式分类：单列与双列

直列式发动机（Line Engine）的所有汽缸都排成一列，优点是结构简单、成本低，缺点是功率较小、不适合6缸以上的发动机采用。

用于现代轿车的有L3、L4、L5、L6发动机（L代表直列，后面的数字代表汽缸数），普通轿车多用L4发动机。下图是宝马的L6发动机：

为了布置更多的汽缸而不使发动机过长，就要将汽缸分为两列，相邻汽缸以一定夹角（多为60°和90°）彼此交错，它们共用一个曲轴，从侧面看去，这两列汽缸呈V字形，故称为V型发动机。它的优点是：体积小、振动比直列式的弱、布置方便，可以有效降低发动机盖的高度，减小汽车的空气阻力，由于汽缸之间是相互交错的，所以便于通过扩大汽缸直径来提高功率；缺点是必须使用两个汽缸盖，结构比较复杂、成本较高，发动机两侧空间较小，不易安放其它装置。

活塞式发动机主要构件

原理图

1.气缸 2.活塞 3.进气门 4.进气阀 5.排气门 6.排气阀 7.连杆 8.曲轴

结构图

发动机的辅助系统

1.燃料系统 燃料系统由燃料泵、气化器或燃料喷射装置等组成。

2.点火系统

点火系统由磁电机产生的高压电在规定的时间产生电火花，将气缸内的燃料-空气混合 气体点燃。

3.滑油系统

滑油系统由滑油泵将润滑油输送到滑动运动面之间和轴承中以减轻机件磨损。

4.冷却系统

航空活塞式发动机有两种冷却形式：气冷式和液冷式

根据气缸在发动机上安排形式的不同，活塞式发动机可分为“星型”发动机和“V型”发动机。“星型”发动机一般为气冷式，而“V型”发动机一般为水冷式。

气冷式(星型)

液冷式(V型)

5.启动系统

将发动机发动起来，须借助外界动力，常用的有两种方式：将压缩空气送入气缸推动活塞使曲轴转动；用电动机带动曲轴转动使发动机启动。

6.定时系统 定时系统是由曲轴带动凸轮盘推动推杆和摇臂，定时将进气门和排气门开启和关闭的机构。

详解转子发动机/往复式活塞发动机原理

发动机是汽车最为关键的部分，是决定车子性能的最重要的因素，犹如人的心脏。大部分人都知道我们日常用的是活塞往复式发动机，又分为两冲程发动机和四冲程发动机（以下以四冲程发动机为例），但是还有一种不为大部分人所熟知的发动机，那就是转子发动机，又叫汪克尔发动机。

『丰田皇冠往复式发动机』 『马自达RX8转子发动机』

我们日常经常看到的为活塞往复运动形式的发动机，即活塞在汽缸内作往复的直线运动，通过曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转，而转子发动机没有这个转化过程，它是通过活塞在汽缸内的旋转来带动发动机主轴（即普通发动机的曲轴,因为不是弯曲的故不再叫曲轴）旋转的，故两者有着很大的区别。

发动机通过燃烧油气混合气来推动活塞作往复运动带动曲轴旋转，活塞顶面距曲轴中心线最远的位置称为上止点（TDC---Top Dead Center）,活塞顶面距曲轴中心线最近的位置称为下止点（BDC---Bottom Dead Center）.以四冲程汽油发动机为例，如下图

a进气冲程：活塞从上止点运动到下止点的过程叫进气冲程（曲轴旋转角度0~180°），该冲程进气门打开，排气门关闭，气室与大气相通，通过大气压力使油气混合气进入，进气终了汽缸内压力约为0.075~0.09MPa。

b压缩冲程：活塞从下止点运动到上止点的过程叫压缩冲程（曲轴旋转角度180°~360°），该冲程进排气门全关闭，气室内的油气混合气压力逐渐升高，压缩冲程终了气室内压力约为0.6~1.2MPa。

c作功冲程：活塞从上止点运动到下止点的过程叫作功冲程（曲轴旋转角度360°~540°），该冲程进排气门全关闭，活塞在上止点位置时火花塞跳火点燃油气混合气使气缸内的压力急剧升高（可达到3~5MPa），推动活塞作向曲轴的运动，压力逐渐下降，作功冲程终了气室内压力约为0.3~0.5MPa。

活塞发动机的基本分类[3D图]

※按燃料分类：汽油机与柴油机

汽油机转速高、质量小、噪音小、启动容易，采用点燃式，多用在汽车、飞机上。柴油机压缩比大、热效率高，采用压燃式，多用在汽车、船舶、发电机上。除汽油和柴油外，酒精、煤油、蓖麻油等也可作为内燃机燃料，只是不常见。

※按工作循环分类：四冲程与二冲程

四冲程内燃机的一个工作循环分为吸气、压缩、做功、排气四步，期间活塞上下运动4次，曲轴转2圈。二冲程内燃机的结构要简单得多，活塞上下运动2次就完成一个工作循环，期间曲轴只转1圈。二冲程内燃机在单位时间内做的功比四冲程内燃机多一倍，所以同样功率下，二冲程内燃机的体积比四冲程的小，重量也更轻，但缺点也很明显，比如耗油量高、热效率低、振动大、故障率高等。现代汽车和拖拉机广泛使用四冲程内燃机，而摩托车两者兼有。

※按冷却方式分类：水冷式与风冷式

水冷发动机的汽缸体和汽缸盖中有冷却水套，其中有水循环流动给发动机降温；风冷发动机的汽缸体和汽缸盖上有许多散热鳍片，靠空气的流动给发动机降温。水冷发动机工作可靠、冷却效果好，被广泛用于汽车和拖拉机发动机；风冷式结构简单，多见于摩托车和飞机发动机。

※按汽缸数分类：单缸与多缸

仅有一个汽缸的发动机称为单缸发动机，多见于摩托车和小型拖拉机。有两个及以上汽缸的称为多缸发动机，被现代汽车、坦克、大中型拖拉机所广泛采用。

※按进气方式分类：自然吸气式与增压式

汽油机一般采用自然吸气式；柴油机为了提高功率经常采用增压式。

※按汽缸排列方式分类：单列与双列

直列式发动机（Line Engine）的所有汽缸都排成一列，优点是结构简单、成本低，缺点是功率较小、不适合6缸以上的发动机采用。

用于现代轿车的有L3、L4、L5、L6发动机（L代表直列，后面的数字代表汽缸数），普通轿车多用L4发动机。下图是宝马的L6发动机：

为了布置更多的汽缸而不使发动机过长，就要将汽缸分为两列，相邻汽缸以一定夹角（多为60°和90°）彼此交错，它们共用一个曲轴，从侧面看去，这两列汽缸呈V字形，故称为V型发动机。它的优点是：体积小、振动比直列式的弱、布置方便，可以有效降低发动机盖的高度，减小汽车的空气阻力，由于汽缸之间是相互交错的，所以便于通过扩大汽缸直径来提高功率；缺点是必须使用两个汽缸盖，结构比较复杂、成本较高，发动机两侧空间较小，不易安放其它装置。