下载文档原格式
史上最全发动机内部各个零部件名称构造分解图，一目了然汽车！发动机由两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和五大系统(燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统)组成。
下面我们开始图解：一、曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括机体组、曲轴飞轮组和活塞杆组。
1、机体组机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳、气缸盖罩以及主轴承盖等组成。
气缸体：发动机的主体，将各个气缸和曲轴箱连为一体，是安装曲轴、活塞以及其他零部件和附件的骨架。
按照气缸体的排列方式可分为气缸体有直列、V 形和水平对置三种形式。
气缸盖：气缸盖的作用是密封气缸，与活塞共同形成燃烧室，承受高温高压燃气压力，也是配气机构的载体。
气缸垫：又称气缸衬垫，位于气缸盖与气缸体之间，其作用是保证良好的密封性，防止气缸漏气和水套漏水等。
油底壳：油底壳是曲轴箱的下半部，又称为下曲轴箱。
其作用是密闭曲轴箱作为储油的外壳，防止杂质的进入。
气缸盖罩：位于发动机上部，是盖在气缸盖上的罩壳，起到密封的作用，防止杂质的进入。
2、曲轴飞轮组曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、曲轴带轮与正时齿轮等组成，安装在气缸体上面。
曲轴：承受来自连杆的力，将活塞的上下运动转变为曲轴的旋转运动并输出。
飞轮：安装在发动机后方，拥有一定的重量，有储能的作用。
也是离合器的安装部件，其上的齿圈为带动发动机运转的齿圈。
曲轴带轮：带动其他发动机附件的动力来源，依靠传动带将动力传递给发电机、水泵、压缩机、方向助力泵等。
其上有缓冲减振装置，是为了减少因发动机工作时产生的冲击振动。
曲轴正时齿轮：将动力传给凸轮轴的正时齿轮，使发动机能稳定运转。
3、活塞连杆组活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦和连杆瓦盖等组成。
活塞：发动机气缸中往复运动的机件。
活塞顶部是组成燃烧室的主要部分。
活塞环;嵌入活塞槽沟内部的金属环，分为气环和油环。
活塞销：用来连接活塞和连杆，把活塞承受的气体作用力传给连杆。
连杆：连接活塞和曲轴，并将活塞所受作用力传给曲轴，将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。
图解发动机分类和各大系统结构一.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1-1)。
使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。
汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。
（2) 按照行程分类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1-2 )。
把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。
汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
（3) 按照冷却方式分类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1-3)。
水冷发动机是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的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。
水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。
（4) 按照气缸数目分类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1-4)。
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。
（5) 按照气缸排列方式分类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1-5)。
单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。
发动机活塞详解newmaker活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，如图1。
功用：活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。
活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。
活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。
图1要求：(1) 要有足够的刚度和强度，传力可*；(2) 导热性好，耐高压、耐高温、耐磨损；(3) 质量小，重量轻，尽可能减小往复惯性力。
铝合金材料基本上满足上面的要求，因此，活塞一般都采用高强度铝合金，但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。
构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。
1.活塞顶部（图2）活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关，都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为四大类，平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。
图2平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。
凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机常采用凸顶活塞。
凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。
2.活塞头部活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。
2023-11-06contents •活塞式发动机概述•活塞式发动机的结构•活塞式发动机的性能•活塞式发动机的设计与分析•活塞式发动机的发展趋势与挑战•活塞式发动机的应用场景与案例分析目录01活塞式发动机概述活塞式发动机是一种往复式内燃机，通过在汽缸中燃烧燃料产生动力，推动活塞往复运动，从而驱动飞机飞行。
定义活塞式发动机具有结构简单、可靠性高、使用维护成本低等优点，但在飞行速度和效率方面相较于涡轮发动机存在局限。
特点定义与特点活塞从汽缸顶部开始运动，吸气口打开，空气被吸入汽缸中。
吸气活塞向下运动，空气被压缩。
压缩燃料在压缩后的空气中燃烧，产生高温高压气体。
燃烧活塞向上运动，高温高压气体推动活塞向上运动，带动曲轴转动，将动力输出。
排气活塞式发动机的工作原理使用汽油作为燃料，适用于低速小型飞机。
活塞式发动机的类型50系列发动机使用航空煤油作为燃料，适用于中速小型飞机。
60系列发动机使用航空汽油作为燃料，适用于高速小型飞机。
70系列发动机02活塞式发动机的结构气缸气缸是活塞式发动机的核心部件，用于封闭气室，并承受气体的压力。
活塞活塞在气缸中来回运动，将气体压力转化为旋转动力。
气缸与活塞气阀控制气体的流入和流出，确保发动机的运转。
燃烧室燃油和空气混合后在此处燃烧，产生高温高压气体推动活塞运动。
气阀与燃烧室燃油系统与点火系统燃油系统提供燃油，并确保燃油在正确的时间和地点进入燃烧室。
点火系统产生电火花，点燃混合气体，产生爆炸推动活塞。
冷却系统与润滑系统冷却系统防止发动机过热，确保其正常运转。
润滑系统提供润滑油，减少活塞和气缸之间的摩擦。
03活塞式发动机的性能活塞式发动机的功率通常以马力（hp）或千瓦（kW）为单位来衡量。
一般来说，活塞式发动机的功率取决于其气缸数量、冲程数和活塞面积等参数。
同时，发动机的转速也会对其功率产生影响。
扭矩扭矩是活塞式发动机产生旋转力量的能力，通常以牛顿米（Nm）为单位来衡量。
活塞式发动机的扭矩取决于其气缸数量、冲程数和活塞面积等参数，以及发动机的转速和油门设置。
汽车发动机3D模型，STP通用格式，含内部零部件组成
汽车是全球工程师智慧的结晶，也是机械专业高度集成的产物，毫不夸张地说，机械专业90%的知识都是为汽车产业服务的，搞懂了汽车，也就搞懂了机械。
之前也介绍过与汽车相关的机械机构，具体如下：
1. 老外讲汽车变速箱换挡原理，循序渐进，外行也能一听就懂
2. 汽车手动变速箱构造和变速原理，92年变速箱，没想到这么先进
3. 汽车等速万向轴构造和原理，车轮跳动时自动适应间距和角度的变化
4. 汽车后轮传动轴原来是可伸缩的，最简单的才是最可靠的
5. 美国100年前的汽车发动机原理讲解视频，现在看都不过时
6. 老外花2年时间做的汽车发动机动画演示，我们缺的就是细节和态度
7. 汽车发动机是如何启动的？看完内部构造之后，让我对机械钦佩不已8. 汽车安全带原理，机械式卡紧就是可靠
9. 汽车独立悬挂和非独立悬挂的区别
今天要分享的是汽车发动机3D模型，这个3D模型把发动机内部
构造也都画出来了，包括气门室盖、气缸盖、气缸体、油底壳、曲轴、活塞、连杆、凸轮轴、摇臂、气门等应有具有，如果能把这个3D模型搞懂的话，相信对机械会有更深层次的理解和认识。
汽车发动机3D模型下载地址：/post-1792.html。
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。
轿车用V型发动机的汽缸数一般为5、6、8、10、12、16。
其中V5发动机应用在大众公司的新甲壳虫、高尔夫和宝来轿车上。
V6发动机的长度与L4相当，可以横放在前轮驱动的轿车上，这使它的应用范围比L6广，现在中高级轿车上普遍采用V6发动机。
V8发动机性能优秀，但因重量大、成本高、耗油多，只用在高级轿车上。
V10发动机的动平衡不是很好，所以用在一些高性能跑车上，市售汽车很少采用。
大家熟知的F1赛车用的都是V10发动机。
V12发动机工艺复杂、造价昂贵、重量太大、油耗惊人，个人认为它的象征意义大于实用意义。
使用V12发动机的汽车主要集中在欧洲，并以德国、英国的顶级豪华轿车和意大利顶级跑车为主。
至于V16发动机，装配了它的跑车绝对可以称得上怪兽，下图是劳斯莱斯的V16发动机：
将V型发动机每侧的汽缸再错开一个小角度（如帕萨特W8为15°），就成了W型发动机。
它是V型发动机的变种，也可看作是两个V型发动机的组合，它比V型发动机更短更轻，比如：大众的W12发动机的体积仅相当于一般的V8或者稍大一点的V6发动机，同时运转非常平稳；缺点是：结构复杂、成本高。
W型发动机是德国大众公司的首创，下图是W12发动机：
将V型发动机两列汽缸的夹角增大到180°，就是水平对置发动机。
它的优点是：运转平稳、功率损耗小、整体高度低，可以有效降低汽车重心，利于汽车稳定；缺点是由于汽缸都是水平放置，导致上半部分润滑困难。
如下图所示，水平对置发动机工作时，两边活塞的相向运动就像拳击手出拳对打，所以通常被称为Boxer（拳击手），目前只有富士重工和德国保时捷才有这种发动机。
最后顺便说一下，不是所有的活塞发动机的汽缸都是直线排列的，我十年前曾见过一台6缸风冷飞机发动机，它的6个汽缸彼此间隔60°绕成一圈，中间的曲轴直接驱动螺旋桨，可惜当时没有拍下照片，也没能找到相关图片。
