發(fā)動機基本知識總結全集（干貨分享）

1、發(fā)動機構造基本原理圖解發(fā)動機是一種由許多機構和系統(tǒng)組成的復雜機器。無論是汽油機,還是柴油機；無論是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是單缸發(fā)動機,還是多缸發(fā)動機。要完成能量轉換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作,都必須具備以下一些機構和系統(tǒng)。1、發(fā)動機總體構造發(fā)動機是一臺由多種機構和系統(tǒng)組成的復雜機器。現(xiàn)代汽車發(fā)動機的結構形式很多,發(fā)動機的具體構造也多種多樣，但由于其基本工作原理一致，從總體功能來看,其基本結構大同小異,都是由二大機構和五大系統(tǒng)組成，即:曲柄連桿機構、配氣機構、供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)（柴油機沒有)。我們以桑塔納2000GSi型轎車裝備的AJR型發(fā)

2、動機的結構實例來分析發(fā)動機的總體構造。 （)曲柄連桿機構曲柄連桿機構是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán),完成能量轉換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在做功行程中,活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中,飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。(2)配氣機構配氣機構的功用是根據發(fā)動機的工作順序和工作過程,定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸,并使廢氣從氣缸內排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構,一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。（3)燃料供給系統(tǒng)汽油機

3、燃料供給系的功用是根據發(fā)動機的要求,配制出一定數量和濃度的混合氣,供入氣缸,并將燃燒后的廢氣從氣缸內排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸,在燃燒室內形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。（4)潤滑系統(tǒng) 潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油,以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力,減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。(）冷卻系統(tǒng)冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去,保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器等組成。（)點火系

4、統(tǒng)在汽油機中,氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系,點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。（7)起動系統(tǒng)要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉動發(fā)動機的曲軸,使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發(fā)動機才能自行運轉,工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉的全過程,稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置,稱為發(fā)動機的起動系。汽油機由以上兩大機構和五大系統(tǒng)組成,即由曲柄連桿機

5、構,配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成；柴油機由以上兩大機構和四大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系、潤滑系、冷卻系和起動系組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系2、發(fā)動機分類3、內燃機編號規(guī)則為了便于內燃機的生產管理和使用,我國對內燃機名稱和型號編制方法重新審定并頒布了國家標準GB/T7251991。標準規(guī)定:內燃機名稱按所采用的主要燃料來命名,內燃機型號由阿拉伯數字和漢語拼音字母組成,其排列順序和意義如下圖所示:4、發(fā)動機基本術語(1）上止點TDC 上止點是指活塞頂位于其運動的頂部時的位置，即活塞的最高位置。(2)下止點BD 下止點是指活塞頂位于其運動的底部

6、時的位置,即活塞的最低位置。(3)活塞行程 活塞行程是指上、下止點間的距離，用S表示，單位：mm(毫米)?；钊梢粋€止點運動到另一個止點一次的過程,稱為一個沖程。(4）曲柄半徑R 曲柄半徑是指與連桿大頭相連接的曲柄銷的中心線到曲軸回轉中心線的距離,用表示，單位:m(毫米）。顯然，曲軸每轉一周，活塞移動兩個沖程,即：(5)氣缸工作容積Vh 氣缸工作容積是指活塞從一個止點移動到另一個止點所掃過的容積，用Vh表示，單位：（升）。顯然有:式中:Vh氣缸工作容積，L； D氣缸直徑,m; S活塞行程，mm。（6)燃燒室容積Vc 燃燒室容積是指活塞位于上止點時，活塞頂上方的氣缸空間容積,用Vc表示,單位：（

7、升)。(7）氣缸總容積V 氣缸總容積是指活塞位于下止點時,活塞頂上方的氣缸空間容積，用a表示,單位:L（升）。顯然有：（）發(fā)動機排量V 發(fā)動機排量是指發(fā)動機所有氣缸工作容積之和,用VL表示，單位：(升)。對于多缸發(fā)動機，顯然有：式中:i發(fā)動機氣缸數。 發(fā)動機排量是一個非常重要的特征參數,轎車就是以發(fā)動機排量大小來進行分級。微型：V10;普通級：VL1.01.6；中級:VL.625；中高級:VL2.54.0；高級:L.。(9)壓縮比 壓縮比是指氣缸總容積與燃燒室容積之比，用表示。壓縮比用來衡量空氣或混合氣被壓縮的程度，影響發(fā)動機的熱效率。一般汽油發(fā)動機壓縮比為6,柴油發(fā)動機壓縮比較高,為1622

8、。（1）工作循環(huán) 發(fā)動機完成進氣、壓縮、作功、排氣四個過程,稱為一個工作循環(huán)。5、四沖程汽油機發(fā)動機工作原理四沖程汽油機的工作循環(huán)由進氣、壓縮、作功、排氣四個過程所組成。單缸四沖程汽油機工作循環(huán)示意圖如下: （l)進氣行程 活塞由曲軸帶動從上止點向下止點運動，此時，進氣門開啟，排氣門關閉。在活塞向下移動的過程中，氣缸內容積逐漸增大，形成一定真空度，于是空氣和燃油的可燃混合氣通過進氣門被吸入氣缸,直至活塞到達下止點時，進氣門關閉，停止進氣。 由于進氣系統(tǒng)存在進氣阻力,進氣終了時氣缸內氣體的壓力低于大氣壓力,約為.75MP0.09Pa。由于氣缸壁、活塞等高溫件及上一循環(huán)留下的高溫殘余廢氣的加熱,氣

9、體溫度升高到370K400K。(）壓縮行程 為使可燃混合氣迅速燃燒，達到改善發(fā)動機動力性和經濟性的目的,必須在燃燒前對可燃混合氣進行壓縮,以提高可燃混合氣的溫度和壓力。因此,在進氣行程結束時立即進入壓縮行程,活塞在曲軸的帶動下，從下止點向上止點運動，由于進、排氣門均關閉，氣缸內容積逐漸減小，可燃混合氣壓力、溫度逐漸升高。 壓縮終了時,氣缸內的壓力約為0.MPa12MPa，溫度約為6070。（3)作功行程 在壓縮行程末，火花塞產生電火花點燃混合氣并迅速燃燒,使氣體的溫度、壓力迅速升高而膨脹，從而推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉作功,至活塞到達下止點時作功結束。 在作功行程中，開始

10、階段氣缸內氣體壓力、溫度急劇上升,瞬間壓力可達3MPa5Ma,瞬時溫度可達200800K。隨著活塞下行,氣缸容積增大,氣缸內壓力、溫度逐漸下降,作功終了時,壓力約為0.30.M，溫度約為100K100K。（4）排氣行程 為使循環(huán)能夠連續(xù)進行，須將燃燒產生的廢氣排出。在作功行程終了時,排氣門打開,進氣門關閉,曲軸通過連桿推動活塞從下止點向上止點運動,廢氣在自身剩余壓力和活塞推動下,被排出氣缸,至活塞到達上止點時,排氣門關閉,排氣結束。排氣行程終了時,由于燃燒室容積的存在，氣缸內還存有少量廢氣,氣體壓力也因排氣系統(tǒng)存在排氣阻力而略高于大氣壓力。此時,壓力約為0.105Pa0.5MPa,溫度約為00

11、K100K。6、四沖程柴油機發(fā)動機工作原理四沖程柴油機和四沖程汽油機一樣,每個工作循環(huán)也是由進氣、壓縮、作功和排氣四個行程組成。由于所使用燃料的性質不同，在可燃混合氣的形成和著火方式上與汽油機有很大區(qū)別。單缸四沖程柴油機工作循環(huán)示意圖如下：（l）進氣行程 進氣行程不同于汽油機的是進入氣缸的不是可燃混合氣，而是純空氣。由于進氣阻力比汽油機小,上一行程殘留的廢氣溫度也比汽油機低，進氣行程終了的壓力約為0.0Ma0.05Pa,溫度約為 0K30K。（2)壓縮行程 壓縮行程不同于汽油機的是壓縮純空氣，由于柴油的壓縮比大，壓縮終了的溫度和壓力都比汽油機高，壓力可達3P5MP,溫度可達800100。(3）

12、作功行程 此行程與汽油機有很大差異，壓縮行程末,噴油泵將高壓柴油經噴油器呈霧狀噴入氣缸內的高溫高壓空氣中，被迅速汽化并與空氣形成混合氣,由于此時氣缸內的溫度遠高于柴油的自燃溫度（約50K左右)，柴油混合氣便立即自行著火燃燒,且此后一段時間內邊噴油邊燃燒，氣缸內壓力和溫度急劇升高，推動活塞下行作功。 作功行程中，瞬時壓力可達MPa10MP,瞬時溫度可達18020K,作功行程終了時壓力約為2a0.MP，溫度約為 1200K1500K。（4）排氣行程 此行程與汽油機基本相同。排氣行程終了時的氣缸壓力約為0.105a0.125MPa,溫度約為01000K。7、四沖程汽油機與柴油機工作原理的比較由上述四

13、沖程汽油機和柴油機的工作循環(huán)可知,兩種發(fā)動機的工作循環(huán)既有共同點，又有差別,歸納如下:(1）兩種發(fā)動機中，每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉兩周（700)，每完成一個行程曲軸轉半周(1800)，進氣行程是進氣門開啟,排氣行程是排氣門開啟，其余兩個行程進、排氣門均關閉。(2）無論是汽油機還是柴油機,在四個行程中，只有作功行程產生動力,其余三個行程是為作功行程作準備的輔助行程，都要消耗一部分能量。(3)兩種發(fā)動機運轉的第一循環(huán)，都必須靠外力使曲軸旋轉完成進氣和壓縮行程,作功行程開始后，作功能量儲存在飛輪內,以維持循環(huán)繼續(xù)進行。（4）汽油機的混合氣是在氣缸外部形成的,進氣行程中吸入氣缸的是可燃混合氣;柴油機

14、的混合氣是在氣缸內部形成的,進氣行程中吸入氣缸的是純空氣。(5）汽油機在壓縮終了時,靠火花塞強制點火燃燒，而柴油機則靠混合氣自燃著火燃燒。8、二沖程發(fā)動機工作原理二沖程發(fā)動機是指曲軸轉一圈（360），活塞往復運動二次完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機,其工作循環(huán)也包括進氣、壓縮、作功和排氣四個過程,下面以二沖程汽油機為例介紹其簡單工作原理。二沖程汽油機在結構上與四沖程汽油機的不同之處在于沒有了進、排氣門,取而代之的是進氣孔、排氣孔和換氣孔。圖為單缸二沖程汽油機的工作循環(huán)示意圖，其工作原理如下:(1）第一行程 活塞由曲軸帶動從下止點向上止點移動,當活塞上行至關閉換氣孔和排氣孔時，已進入氣缸的新鮮混合氣被壓

15、縮,直至上止點時,壓縮結束；與此同時，隨著活塞上行，其下方曲軸箱內形成一定真空度,當活塞上行到進氣孔開啟時，新鮮混合氣被吸入曲軸箱。(2）第二行程 活塞接近上止點時，火花塞產生電火花,點燃被壓縮的可燃混合氣，燃燒形成的高溫、高壓氣體推動活塞下行作功，當活塞下行到關閉進氣孔后,曲軸箱內的混合氣被預壓縮，活塞繼續(xù)下行至排氣孔開啟時，燃燒后的廢氣靠自身壓力經排氣孔排出；緊接著，換氣孔開啟,曲軸箱內經預壓的混合氣進入氣缸,并排除氣缸內殘余廢氣,這一過程稱為換氣過程，它將一直延續(xù)到下一行程活塞再上行關閉換氣孔和排氣孔時為止。 由上述工作原理可知,第一行程時,活塞上方進行換氣、壓縮,活塞下方進行進氣;第二行程時,活塞上方進行作功、換氣，活塞下方預壓混合