汽车发动机工作原理和总体构造.pptx
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2024版汽车发动机构造ppt课件
汽车发动机构造ppt课件CONTENTS•汽车发动机概述•汽车发动机的基本构造•汽车发动机的工作原理•汽车发动机的性能指标与评价•汽车发动机的维护与保养•汽车发动机的发展趋势与展望汽车发动机概述01发动机的定义与分类定义发动机是一种将燃料内能转化为机械能的装置，为汽车提供动力。
分类根据燃料类型，发动机可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机等；根据进气方式，可分为自然吸气发动机和涡轮增压发动机。
发动机的发展历程早期发动机早期的汽车发动机主要是蒸汽机和内燃机，效率低且性能不稳定。
现代发动机随着技术进步，现代汽车发动机采用了先进的燃油喷射技术、电子控制技术等，提高了效率和性能。
汽车发动机的重要性动力来源汽车发动机是汽车的动力来源，直接影响汽车的性能和行驶表现。
节能环保高效的发动机可以提高燃油利用率，减少尾气排放，对环境保护具有重要意义。
技术创新汽车发动机技术的不断创新是推动汽车工业发展的重要动力。
汽车发动机的基本构造02气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳活塞、活塞环、活塞销、连杆曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴机体组活塞连杆组曲轴飞轮组曲柄连杆机构配气机构气门组气门、气门座、气门导管、气门弹簧气门传动组凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴燃油供给系统油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油器空气滤清器、进气管、排气管电子控制单元（ECU）、传感器和执行器点火系统点火线圈、分电器、火花塞点火控制器、点火开关、点火信号发生器冷却系统水泵、散热器、冷却风扇、节温器水箱、水管、冷却液润滑系统机油泵、机油滤清器、机油冷却器油道、油底壳、机油标尺汽车发动机的工作原理03进气冲程活塞下行，进气门打开，汽油和空气混合物进入气缸。
压缩冲程进气门和排气门关闭，活塞上行，将混合气压缩至高温高压状态。
做功冲程火花塞点燃混合气，产生高温高压燃气推动活塞下行，驱动曲轴旋转。
排气冲程排气门打开，活塞上行，将燃烧后的废气排出气缸。
进气门和排气门关闭，活塞上行，将空气压缩至高温高压状态。
汽车构造发动机工作原理和总体构造PPT课件
第6页/共33页
燃烧室容积:活塞在气缸内作往复直线运动，当活塞位于上止点时，活塞顶上面的气
缸空间为燃烧室容积
第7页/共33页
气缸总容积:活塞位于下止点时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积
第8页/共33页
发动机排量:多缸发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机排量
第9页/共33页
压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容 积之比称为压缩比。即气缸总容积与燃烧室容积之比称 为压缩比 ，用ε表示。
活塞在气缸内往复四个行程(相 当于曲轴旋转两周)完成一个工作循 环的发动机，称为四冲程发动机
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
第18页/共33页 单缸四冲程汽油机的工作过程
§1.4 四冲程发动机的简单工作原理
活 塞
活 塞
活 塞
进气行程
压缩行程
作功行程
第19页/共33页
活 塞
排气行程
第11页/共33页
§1.3 发动机的总体构造
• 两大机构
曲柄连杆 配气机构
• 五大系统
点火系 起动系 供给系 润滑系 冷却系
第12页/共33页
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构由气缸 体与曲轴箱组、活塞 连杆组、曲轴飞轮组 等三部分。 有的发动机将气缸分 铸成上下两部分，上 部称为气缸体、下部 称为曲轴箱。
第13页/共33页
配气机构
配气机构由进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴以及 凸轮轴正时齿轮(由曲轴正时齿轮驱动)等组成。
第14页/共33页
桑塔纳发动机冷却系示意图
第15页/共33页
发动机润滑系
第16页/共33页
燃料供给系
第17页/共33页
燃烧室容积:活塞在气缸内作往复直线运动，当活塞位于上止点时，活塞顶上面的气
缸空间为燃烧室容积
第7页/共33页
气缸总容积:活塞位于下止点时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积
第8页/共33页
发动机排量:多缸发动机所有气缸工作容积的总和称为发动机排量
第9页/共33页
压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容 积之比称为压缩比。即气缸总容积与燃烧室容积之比称 为压缩比 ，用ε表示。
活塞在气缸内往复四个行程(相 当于曲轴旋转两周)完成一个工作循 环的发动机，称为四冲程发动机
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
第18页/共33页 单缸四冲程汽油机的工作过程
§1.4 四冲程发动机的简单工作原理
活 塞
活 塞
活 塞
进气行程
压缩行程
作功行程
第19页/共33页
活 塞
排气行程
第11页/共33页
§1.3 发动机的总体构造
• 两大机构
曲柄连杆 配气机构
• 五大系统
点火系 起动系 供给系 润滑系 冷却系
第12页/共33页
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构由气缸 体与曲轴箱组、活塞 连杆组、曲轴飞轮组 等三部分。 有的发动机将气缸分 铸成上下两部分，上 部称为气缸体、下部 称为曲轴箱。
第13页/共33页
配气机构
配气机构由进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴以及 凸轮轴正时齿轮(由曲轴正时齿轮驱动)等组成。
第14页/共33页
桑塔纳发动机冷却系示意图
第15页/共33页
发动机润滑系
第16页/共33页
燃料供给系
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第二章发动机工作原理与总体构造讲精品PPT课件
第一篇 汽车发动机
➢ 发动机工作原理与总体构造 ➢ 曲柄连杆机构 ➢ 配气机构机构 ➢ 汽油机供给系 ➢ 柴油机供给系 ➢ 发动机增压系统 ➢ 发动机冷却系 ➢ 发动机润滑系 ➢ 发动机点火系 ➢ 发动机起动系
第二章 发动机工作原理与 总体构造
第一节、发动机基本术语和类型
知识点：
发动机的基本术语 发动机的总体构造 发ห้องสมุดไป่ตู้机的分类
（一）、四行程发动机工作原理
1．四行程发动机工作原理
四行程发动机每个工作循环由进气、压缩、作功 和排气四个活塞行程组成，即在一个活塞行程内 只进行一个过程，因此，活塞行程可分别用四个 过程命名，分别称为进气行程、压缩行程、作功 行程、排气行程。
2．四行程发动机工作循环
第一行程：活塞由上止点移到下止点，即曲轴由 0º转到180º进气门打开，新鲜空气（或混合气） 被吸入气缸。
进气提前角：
进气门打开时刻与活塞位于上止点之间的曲轴转角（为
了获得较多的充气量，活塞到达上止点前就开始开启）
进气晚关角：
活塞到达下止点时刻与进气门关闭时刻之间的曲轴转角。 利用空气流动的惯性及气体的动量，使更多的混合气充入 气缸。
进气终了时刻：
气缸压缩压力p=0.07－0.09MPa<大气压；气缸温度 T=370－400K。
（二）内燃机的分类
根据划分标准的不同，可将内燃机分为好多种类 1．根据所用燃料的不同
柴油机： 以柴油为燃料，进气过程中进入汽缸的是纯空气，压缩终 了时喷入柴油，柴油与空气在汽缸内混合由于空气经压缩后 所达到的温度能引起柴油的自燃，这种内燃机也称为压燃式 内燃机。 汽油机： 以汽油为燃料，空气与汽油在气缸外混合，形成可燃混合 气后进入气缸，经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧。 煤气机： 汽油机进行适当的改进。
➢ 发动机工作原理与总体构造 ➢ 曲柄连杆机构 ➢ 配气机构机构 ➢ 汽油机供给系 ➢ 柴油机供给系 ➢ 发动机增压系统 ➢ 发动机冷却系 ➢ 发动机润滑系 ➢ 发动机点火系 ➢ 发动机起动系
第二章 发动机工作原理与 总体构造
第一节、发动机基本术语和类型
知识点：
发动机的基本术语 发动机的总体构造 发ห้องสมุดไป่ตู้机的分类
（一）、四行程发动机工作原理
1．四行程发动机工作原理
四行程发动机每个工作循环由进气、压缩、作功 和排气四个活塞行程组成，即在一个活塞行程内 只进行一个过程，因此，活塞行程可分别用四个 过程命名，分别称为进气行程、压缩行程、作功 行程、排气行程。
2．四行程发动机工作循环
第一行程：活塞由上止点移到下止点，即曲轴由 0º转到180º进气门打开，新鲜空气（或混合气） 被吸入气缸。
进气提前角：
进气门打开时刻与活塞位于上止点之间的曲轴转角（为
了获得较多的充气量，活塞到达上止点前就开始开启）
进气晚关角：
活塞到达下止点时刻与进气门关闭时刻之间的曲轴转角。 利用空气流动的惯性及气体的动量，使更多的混合气充入 气缸。
进气终了时刻：
气缸压缩压力p=0.07－0.09MPa<大气压；气缸温度 T=370－400K。
（二）内燃机的分类
根据划分标准的不同，可将内燃机分为好多种类 1．根据所用燃料的不同
柴油机： 以柴油为燃料，进气过程中进入汽缸的是纯空气，压缩终 了时喷入柴油，柴油与空气在汽缸内混合由于空气经压缩后 所达到的温度能引起柴油的自燃，这种内燃机也称为压燃式 内燃机。 汽油机： 以汽油为燃料，空气与汽油在气缸外混合，形成可燃混合 气后进入气缸，经压缩后依靠火花塞产生电火花引起燃烧。 煤气机： 汽油机进行适当的改进。
项目二发动机工作原理和总体构造PPT课件
检查冷却系统是否正常，清洁散热 器，更换冷却液。
发动机性能下降
检查燃油系统和点火系统是否正常， 更换损坏的部件。
04
04
新型发动机技术
新能源汽车发动机
纯电动汽车发动机
采用电动机作为动力源，通过电池组 提供电能，实现零排放和低噪音。
混合动力汽车发动机
结合内燃机和电动机，在低速和加速 时使用电动机辅助，高速时内燃机为 主动力源，提高燃油经济性和减少排 放。
蒸汽机
汽轮机
利用蒸汽产生的压力推 动活塞运动，进而转化
为机械能。
利用高温高压蒸汽在喷 嘴中膨胀，推动涡轮旋 转，进而转化为机械能。
四冲程发动机工作原理
01
02
03
04
进气冲程
进气门打开，吸入空气和燃料 混合物。
压缩冲程
活塞向上运动，压缩空气和燃 料混合物。
做功冲程
点火，爆炸产生推力，活塞向 下运动。
03
发动机维护与保养
发动机日常保养
日常检查
每天启动发动机前，检查发动机机油、冷却 液、电池等是否正常。
检查紧固件
确保发动机各部件的紧固件紧固，无松动。
清洁
定期清洁发动机表面，保持发动机舱整洁。
检查排放系统
定期检查排放系统是否正常，防止排放故障。
发动机定期保养
更换机油
按照保养手册规定的里程或时间，更 换机油和机油滤清器。
气门控制着气缸的进气和排气，火花 塞点燃混合气体，使活塞向下移动， 产生动力。
连杆将活塞与曲轴连接在一起，使活 塞的直线运动能够传递到曲轴上。
活塞在气缸内移动，推动曲轴旋转， 从而产生动力。
飞轮是发动机中的重要部件，它储存 和释放能量，使曲轴能够连续旋转。
发动机性能下降
检查燃油系统和点火系统是否正常， 更换损坏的部件。
04
04
新型发动机技术
新能源汽车发动机
纯电动汽车发动机
采用电动机作为动力源，通过电池组 提供电能，实现零排放和低噪音。
混合动力汽车发动机
结合内燃机和电动机，在低速和加速 时使用电动机辅助，高速时内燃机为 主动力源，提高燃油经济性和减少排 放。
蒸汽机
汽轮机
利用蒸汽产生的压力推 动活塞运动，进而转化
为机械能。
利用高温高压蒸汽在喷 嘴中膨胀，推动涡轮旋 转，进而转化为机械能。
四冲程发动机工作原理
01
02
03
04
进气冲程
进气门打开，吸入空气和燃料 混合物。
压缩冲程
活塞向上运动，压缩空气和燃 料混合物。
做功冲程
点火，爆炸产生推力，活塞向 下运动。
03
发动机维护与保养
发动机日常保养
日常检查
每天启动发动机前，检查发动机机油、冷却 液、电池等是否正常。
检查紧固件
确保发动机各部件的紧固件紧固，无松动。
清洁
定期清洁发动机表面，保持发动机舱整洁。
检查排放系统
定期检查排放系统是否正常，防止排放故障。
发动机定期保养
更换机油
按照保养手册规定的里程或时间，更 换机油和机油滤清器。
气门控制着气缸的进气和排气，火花 塞点燃混合气体，使活塞向下移动， 产生动力。
连杆将活塞与曲轴连接在一起，使活 塞的直线运动能够传递到曲轴上。
活塞在气缸内移动，推动曲轴旋转， 从而产生动力。
飞轮是发动机中的重要部件，它储存 和释放能量，使曲轴能够连续旋转。
汽车发动机结构及工作原理PPT课件
汽车发动机结构及工作原理
—汽车构造知识
第一节 发动机的总体结构 第二节 发动机的工作原理
第一节 发动机的总体结构
学习目标
1.掌握发动机的组成。 2.了解发动机的分类。
一、发动机的组成
典型发动机的外形结构图
典型发动机的立体剖面图
二、发动机的分类
1. 按照燃料不同
2. 按照一个工作循环所需的行程数
2.下止点
活塞离曲轴回转中心最近处时，活塞顶面所对应的 位置称为下止点，即活塞顶部下行到最低点的位置。此 时，活塞的运动速度为零。
3. 活塞行程S （mm）
活塞由一个止点运动到另一个止点的距离称为活塞 行程，用S表示。
4. 曲柄半径R（mm）
曲轴上曲柄销的中心线（连杆轴颈轴线）到曲轴回 转中心线（主轴颈轴线）的距离称为曲柄半径， 用R 表 示。活塞行程等于两倍的曲柄半径，即S=2R。
3. 按照冷却方式
4. 按照气缸数
5. 按照气缸排列方式
6. 按照进气方式
第二节 发动机的工作原理
学习目标
1.了解发动机的基本术语。 2.掌握发动机的基本工作原理。 3.了解发动机的型号。
一、发动机的基本术语
发动机基本参数
1.上止点
活塞离曲轴回转中心最远处时，活塞顶面所对应的 位置称为上止点，即活塞顶部上行到最高点的位置。此 时，活塞的运动速度为零。
内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油 机、柴油机、煤气机等。
2.内燃机的型号
内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音字母或英文缩 略字母组成，分为四部分。
3. 型号编制举例
柴油机型号： （1）R175A （2）YZ6102Q 汽油机型号： （1）IE65F/P （2）492Q/P-A
—汽车构造知识
第一节 发动机的总体结构 第二节 发动机的工作原理
第一节 发动机的总体结构
学习目标
1.掌握发动机的组成。 2.了解发动机的分类。
一、发动机的组成
典型发动机的外形结构图
典型发动机的立体剖面图
二、发动机的分类
1. 按照燃料不同
2. 按照一个工作循环所需的行程数
2.下止点
活塞离曲轴回转中心最近处时，活塞顶面所对应的 位置称为下止点，即活塞顶部下行到最低点的位置。此 时，活塞的运动速度为零。
3. 活塞行程S （mm）
活塞由一个止点运动到另一个止点的距离称为活塞 行程，用S表示。
4. 曲柄半径R（mm）
曲轴上曲柄销的中心线（连杆轴颈轴线）到曲轴回 转中心线（主轴颈轴线）的距离称为曲柄半径， 用R 表 示。活塞行程等于两倍的曲柄半径，即S=2R。
3. 按照冷却方式
4. 按照气缸数
5. 按照气缸排列方式
6. 按照进气方式
第二节 发动机的工作原理
学习目标
1.了解发动机的基本术语。 2.掌握发动机的基本工作原理。 3.了解发动机的型号。
一、发动机的基本术语
发动机基本参数
1.上止点
活塞离曲轴回转中心最远处时，活塞顶面所对应的 位置称为上止点，即活塞顶部上行到最高点的位置。此 时，活塞的运动速度为零。
内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油 机、柴油机、煤气机等。
2.内燃机的型号
内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音字母或英文缩 略字母组成，分为四部分。
3. 型号编制举例
柴油机型号： （1）R175A （2）YZ6102Q 汽油机型号： （1）IE65F/P （2）492Q/P-A
汽车发动机构造与工作原理(共75张PPT)
与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比，具有 高功率容积比（发动机容积较小就能输出较多动力）的优 点。另外，由于转子发动机的轴向运转特性，它不需要精 密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有 两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气门等 二十多个活动部件相比结构大大简化，故障的可能性也大 大减小。
增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例，即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高，也随之增强。
氧化。 功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送给ECU。
下轴箱: 贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。
材料： 薄钢板冲压（下曲轴箱），铝合金 喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。
机。
优点：
横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，所以如果是前驱车的话，最适合的就是前横置发动机，动力传输距离短，方向一致，因此传动效率较高。
另一方面，由于横置发动机占用的纵向空间小，可以极大限度缩短了发动机舱的纵向空间，换来的是宽敞的驾乘空间，尤其是前排乘客的腿部拓展的空间。这对 于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要。
W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是：将V型发动 机的每侧汽缸再进行小角度的错开，简单点说，W型发动机的汽 缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形，严格说来Ｗ型发动 机还应属V型发动机的变种。
W发动机特点：W型比V型发动机做得更短一些，有利于节省空 间，同时重量也可轻些；缺点是它的宽度更大，使得发动机室更满。
缸数量）。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味 着制造成本更低。同时，采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。也方便于布置 增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。
增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例，即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高，也随之增强。
氧化。 功用：将节气门的开度信号转换成电压信号输送给ECU。
下轴箱: 贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。
材料： 薄钢板冲压（下曲轴箱），铝合金 喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。
机。
优点：
横置发动机的曲轴、变速器的输入输出轴以及车桥都是平行的，所以如果是前驱车的话，最适合的就是前横置发动机，动力传输距离短，方向一致，因此传动效率较高。
另一方面，由于横置发动机占用的纵向空间小，可以极大限度缩短了发动机舱的纵向空间，换来的是宽敞的驾乘空间，尤其是前排乘客的腿部拓展的空间。这对 于尺寸有限的紧凑型轿车来讲尤为重要。
W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是：将V型发动 机的每侧汽缸再进行小角度的错开，简单点说，W型发动机的汽 缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形，严格说来Ｗ型发动 机还应属V型发动机的变种。
W发动机特点：W型比V型发动机做得更短一些，有利于节省空 间，同时重量也可轻些；缺点是它的宽度更大，使得发动机室更满。
缸数量）。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味 着制造成本更低。同时，采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。也方便于布置 增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。
发动机构造工作原理ppt课件
活塞式发动机的分类
▪ 按活塞运动方式 ：往复活塞式、旋转活塞式 ▪ 按着火方式:压燃式、点燃式 ▪ 按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机 ▪ 按冷却方式:水冷式、风冷式 ▪ 按冲程数:四冲程、二冲程 ▪ 按进气状态 ：增压式、非增压式 ▪ 按气缸数目、排列方式：单缸、多缸、直列式、V型、对置式
▪ 排放品质
➢ 有害气体CO、HC、NOx、排气颗粒
▪ 噪声水平
➢ 刺激神经、使人烦躁、反映迟钝
发动机速度特性
▪ 速度特性曲线
➢ 燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数（有效转 矩、功率、燃料消耗率）随转速改变而变化的曲线。
➢ 如何得到曲线：在一定转速下，用测功器对曲轴施加阻力 矩，获取曲线的位置，依此类推。
▪ 主要缺点：
➢ 燃油消耗率高，燃料经济性差
内燃机产品名称与型号编制规则
第五节 发动机的性能指标与特性
▪ 动力性能指标 ▪ 经济性能指标 ▪ 环境指标 ▪ 发动机速度特性
动力性能指标
▪ 有效转矩Te
➢ 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，单位为N·m 。 ➢ 有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。
▪ 压缩比
➢ 表示了气体的压缩程度，它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。一般用ε表示。
▪ 工况
Va 1 Vs
Vc
Vc
➢ 内燃机在某一时刻的运行状况，以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴 转速表示。
▪ 负荷率
➢ 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效 功率的比值称为负荷率，以百分数表示。负荷率通常简称负荷。
经济性能指标
▪ 有效热效率ŋe
燃料燃烧产生的热量转化为有效功的百分比。
汽车发动机构造和工作原理.pptx
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。
图3-11
冷却系统
6、点火系统： （如图3-12）
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。
图3-12
点火系统
7、起动系统：（如图3-13）
和二行程内燃机。
图3-2 内燃机按行程分类
3、按照冷却方式分类：（如图3-3） 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3-3 内燃机按冷却方式分类
4、按照气缸数目分类：（如图3-4） 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3-4 内燃机按气缸数目分类
5、按照气缸排列方式分类：（如图3-5） 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。
ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about. 。2020年10月30日星期五下午4时43分24秒16:43:2420.10.30 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年10月下午4时43分20.10.3016:43October 30, 2020 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020年10月30日星期五4时43分24秒16:43:2430 October 2020 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。下午4时43分24秒下午4时43分16:43:2420.10.30
图3-5 内燃机按气缸排列方式分类
图3-11
冷却系统
6、点火系统： （如图3-12）
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。
图3-12
点火系统
7、起动系统：（如图3-13）
和二行程内燃机。
图3-2 内燃机按行程分类
3、按照冷却方式分类：（如图3-3） 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3-3 内燃机按冷却方式分类
4、按照气缸数目分类：（如图3-4） 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3-4 内燃机按气缸数目分类
5、按照气缸排列方式分类：（如图3-5） 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。
ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about. 。2020年10月30日星期五下午4时43分24秒16:43:2420.10.30 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年10月下午4时43分20.10.3016:43October 30, 2020 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020年10月30日星期五4时43分24秒16:43:2430 October 2020 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。下午4时43分24秒下午4时43分16:43:2420.10.30
图3-5 内燃机按气缸排列方式分类
汽车发动机原理及构造PPT课件
排气行 程
800~1000
105~125 kPa
思考
四冲程汽油机 和柴油机的工 作循环有什么 相同之处呢？
共同点
1. 每个工作循环曲轴转两周，每一行 程曲轴转半周。
2. 只有作功行程产生动力。
思考
2能2够00按~2时80在0火(瞬花时塞最电高极) 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。
配还气会机 引构起大发多动采机用过顶热置，气功门率式下配降气，机燃构油，消一耗般量由增气加门等组一、系气列门不传良动后组果和。气门驱动组组成。 （38）活压塞缩行比程—S——气—缸上总、容下积止与点燃之烧间室的容距积离之称比为称活为塞压行缩程比（。S=2R）。
同呢？ 3功0用0~是50向0作kP相a对(作运功动终的了零) 件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。
第一节 概述
（3）活塞行程S——上、下止点之间的距 离称为活塞行程 （S=2R）。
第一节 概述
（4）曲柄半径R——曲轴旋转中心到曲柄 销中心之间的距离称为曲柄半径。通常活 塞行程为曲柄半径的两倍，即s=2R 。
第一节 概述
（5）气缸工作容积Vh——活塞从一个止点 运动到另一个止点所扫过的容积，称为气 缸工作容积。一般用Vh 表示。单位是L
排气行程 900~1200
105~125 kPa
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
320~350
800~900 kPa
压缩行 程
800~1000
3~5MPa
作功行 程
2200~2800(瞬时最高)
3~5MPa (瞬时最高)
汽车发动机工作原理和总体构造
ε= Va / Vc
压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
ε= Va/Vc
压缩比过大的不良后果
现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达9～11)。 上海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。 ·ε越大，循环热效率越高。汽油机ε=7～9 柴油机ε=18～22
桑塔纳发动机结构示意图
桑塔纳发动机冷却系示意图
桑塔纳发动机润 滑系示意图
§1.5 发动机的性能指标
1. 动力性指标· 2. 概念：指内燃机对外作功能力的指标 3. （1）有效转矩Te：曲轴传给汽车传动系的 4. 转动力矩。单位：N·m 5. （2）有效功率Pe: 发动机在单位时间对外输出 6. 的有效功率
分类 按不同的分类方法大致分为四大类
常用术语 十个基本术语
工作原理
（重点）
汽油发动机 柴油发动机
四个行程的工作过程 区别于汽油机的工作过程
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
示功图
V
作功行程
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压力 3~5MPa
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
排气门关闭
上 止
Z
P点
下 止 点
活 塞
c
大气压力线 r
示功图
b
a V
排气行程
进气门关闭
残余废气
活 塞
排气门打开
§1.5 发动机的性能指标
2.经济性指标· 概念：通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能 （1）有效燃油消耗率be：发动机每发出一千瓦有效 功率在一小时内所消耗的燃油量
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德州学院
第一章 汽车发动机工作原理和 总体构造
➢发动机总体构造 ➢基本概念 ➢四冲程发动机工作原理和总体构造 ➢发动机的分类
§1 汽车发动机的类型
德州学院
车用内燃机
车用内燃机 车用内燃机 车用内燃机
水冷发动机 风冷发动机
车用内燃机
四冲程发动机
往复活塞式发动机 旋转活塞式发动机
二冲程发动机 汽油发动机 柴油发动机
3.构造简单，质量较小。
4.易受磨损和经常需要
修理的运动部件数量较少。
§1.4 发动机总体构造
➢机体及曲柄连杆机构 ➢配气机构 ➢燃油供给系 ➢点火系（汽油机） ➢冷却系 ➢润滑系 ➢起动系
德州学院
发动机的总体构造
德州学院
两大机 构
五大系 统
曲柄连杆机构
配气机构 供给系 点火系 冷却系 润滑系 起动系
进气门 排气门 推杆
挺柱
正时齿轮
德州学院
配气机构 曲柄连杆机 构
连杆
活塞 曲轴 飞轮
德州学院
摇臂
凸轮轴
1．机体与气缸盖
·机体：骨架作用，安装 各个机构和系统，包括 气缸体、油底壳、曲轴 箱
·缸盖：组成燃烧室，布置 各种零部件
2．曲柄连杆机构
·组成：活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用：将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
二冲程汽油机工作原理
德州学院
排气孔
点火燃烧
火花塞
进气孔
进气
扫气孔
排气
二、冲程柴油机工作原理
扫气泵
压缩
喷油器
德州学院
排气
空
气
换气
废
排气门
燃烧
气
德州学院
德州学院
思考
1.理论上它的功率应等于四 冲程发动机的二倍。
二冲程发动机 与四冲程发动 机相比，有何 优点？
2.由于作功频率较大，二冲 程发动机的运转比较均 匀平稳。
800~1000
3~5MPa
5~10MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
105~125 kPa
思考
德州学院
四冲程汽油机和柴油机的 工作循环有什么异同之处 呢？
德州学院
二冲程发动机的工作原理
二冲程发动机 二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理
1、结构 压缩混合气
吸气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
瞬时：温度1800~2200K压 力5~10 MPa
喷油泵
德州学院
柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
进气行程
温度(K)柴油机工作时各行程 状态参数
320~350
压力 800~900 kPa
压缩行程 作功行程 排气行程
800~1000
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
900~1200
105~125 kPa
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§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
温度300~370K压 力800~900 kPa
温度800~1000K压 力3~5 MPa
喷油器
进气门
纯空气
温度800~1000K 压力105~400 kPa
终了：温800~1000K 压力105~400 kPa
排气门
kPa
P
c
大气压力线 r a
示功图
V
作功行程
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压力 3~5MPa
下止点 上止点
活塞
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
排气门关闭
德州学院
Z P
c 大气压力线 r
示功图
b
a V
进气门关闭
排气行程
德州学院
排气门打开
Z P
下止点（Bottom Dead Center ）
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc )
气缸总容积(Va ) 压缩比ε
工作循环
Vs= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工况（P、n） 负荷率（％）
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。
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§1.3 四冲程发动机的简单工作原理
§1.3.1 四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
压缩比过大的不良后果 德州学院
名称 爆燃
成因
现象
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。
后果
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。
下止点 上止点
活塞
残余废气
c
大气压力线 r
b
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
V 示功图
德州学院
四冲程发动机工作状态
状态 行程
进气行程
温度(K) 370~440
压力 75~90 kPa
压缩行程 作功行程 排气行程
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 3~5MPa (瞬时最高) 1500~1700(作功终了) 300~500 kPa (作功终了)
ε= Va / Vc
压缩比
德州学院
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
ε= Va/Vc
压缩比过大的不良后果
现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达9～11)。 上 海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。 ·ε越大，循环热效率越高。汽油机ε=7～9 柴油机ε=18～22
化油器式发动机 直接喷射式发动机发动机
气体燃料发动机（代用燃料） 单缸发动机
多缸发动机
车用内燃机
单列式发动机 双列式发动机
§2 发动机的基本结构及基本术语
一、发动机基本结 构
发动机是汽车 最主要的总成 之一，动力的 来源。被称为 汽车的“心 脏”。
德州学院
二、基本术语
德州学院
上止点（Top Dead Center ）
单缸四冲程汽油机的工作过程
进气行程 温度370~440 K， 压
力75~90 kPa
德州学院
排气门关闭
下止点 上止点
活塞
P
进气门开启
大气压力线 r
a
示功图
V
示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。
压缩行程
进气门关闭
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压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
活塞
温度600~800K， 压力600~1500
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3．供给系统
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·组成：燃油供给系统和进、排气系统组成
·作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸，
第一章 汽车发动机工作原理和 总体构造
➢发动机总体构造 ➢基本概念 ➢四冲程发动机工作原理和总体构造 ➢发动机的分类
§1 汽车发动机的类型
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车用内燃机
车用内燃机 车用内燃机 车用内燃机
水冷发动机 风冷发动机
车用内燃机
四冲程发动机
往复活塞式发动机 旋转活塞式发动机
二冲程发动机 汽油发动机 柴油发动机
3.构造简单，质量较小。
4.易受磨损和经常需要
修理的运动部件数量较少。
§1.4 发动机总体构造
➢机体及曲柄连杆机构 ➢配气机构 ➢燃油供给系 ➢点火系（汽油机） ➢冷却系 ➢润滑系 ➢起动系
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发动机的总体构造
德州学院
两大机 构
五大系 统
曲柄连杆机构
配气机构 供给系 点火系 冷却系 润滑系 起动系
进气门 排气门 推杆
挺柱
正时齿轮
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配气机构 曲柄连杆机 构
连杆
活塞 曲轴 飞轮
德州学院
摇臂
凸轮轴
1．机体与气缸盖
·机体：骨架作用，安装 各个机构和系统，包括 气缸体、油底壳、曲轴 箱
·缸盖：组成燃烧室，布置 各种零部件
2．曲柄连杆机构
·组成：活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用：将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
二冲程汽油机工作原理
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排气孔
点火燃烧
火花塞
进气孔
进气
扫气孔
排气
二、冲程柴油机工作原理
扫气泵
压缩
喷油器
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排气
空
气
换气
废
排气门
燃烧
气
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思考
1.理论上它的功率应等于四 冲程发动机的二倍。
二冲程发动机 与四冲程发动 机相比，有何 优点？
2.由于作功频率较大，二冲 程发动机的运转比较均 匀平稳。
800~1000
3~5MPa
5~10MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
105~125 kPa
思考
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四冲程汽油机和柴油机的 工作循环有什么异同之处 呢？
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二冲程发动机的工作原理
二冲程发动机 二冲程汽油发动机工作原理 二冲程柴油发动机工作原理
1、结构 压缩混合气
吸气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
瞬时：温度1800~2200K压 力5~10 MPa
喷油泵
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柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
进气行程
温度(K)柴油机工作时各行程 状态参数
320~350
压力 800~900 kPa
压缩行程 作功行程 排气行程
800~1000
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
900~1200
105~125 kPa
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§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
温度300~370K压 力800~900 kPa
温度800~1000K压 力3~5 MPa
喷油器
进气门
纯空气
温度800~1000K 压力105~400 kPa
终了：温800~1000K 压力105~400 kPa
排气门
kPa
P
c
大气压力线 r a
示功图
V
作功行程
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压力 3~5MPa
下止点 上止点
活塞
作功终了：温度 1500~1700 K， 压 力300~500 kPa
排气门关闭
德州学院
Z P
c 大气压力线 r
示功图
b
a V
进气门关闭
排气行程
德州学院
排气门打开
Z P
下止点（Bottom Dead Center ）
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc )
气缸总容积(Va ) 压缩比ε
工作循环
Vs= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工况（P、n） 负荷率（％）
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。
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§1.3 四冲程发动机的简单工作原理
§1.3.1 四冲程汽油机的工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
压缩比过大的不良后果 德州学院
名称 爆燃
成因
现象
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。
后果
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。
下止点 上止点
活塞
残余废气
c
大气压力线 r
b
温度900~1200 K 压力 105~125 kPa
V 示功图
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四冲程发动机工作状态
状态 行程
进气行程
温度(K) 370~440
压力 75~90 kPa
压缩行程 作功行程 排气行程
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 3~5MPa (瞬时最高) 1500~1700(作功终了) 300~500 kPa (作功终了)
ε= Va / Vc
压缩比
德州学院
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
ε= Va/Vc
压缩比过大的不良后果
现代化油器式发动机压缩比一般为6～9(轿车有的达9～11)。 上 海桑塔纳轿车汽油机压缩比为8.2。 ·ε越大，循环热效率越高。汽油机ε=7～9 柴油机ε=18～22
化油器式发动机 直接喷射式发动机发动机
气体燃料发动机（代用燃料） 单缸发动机
多缸发动机
车用内燃机
单列式发动机 双列式发动机
§2 发动机的基本结构及基本术语
一、发动机基本结 构
发动机是汽车 最主要的总成 之一，动力的 来源。被称为 汽车的“心 脏”。
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二、基本术语
德州学院
上止点（Top Dead Center ）
单缸四冲程汽油机的工作过程
进气行程 温度370~440 K， 压
力75~90 kPa
德州学院
排气门关闭
下止点 上止点
活塞
P
进气门开启
大气压力线 r
a
示功图
V
示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。
压缩行程
进气门关闭
德州学院
压缩比：
ε=Va/Vc
排气门关闭
下止点 上止点
活塞
温度600~800K， 压力600~1500
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3．供给系统
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·组成：燃油供给系统和进、排气系统组成
·作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸，