按燃料燃 烧位置分
内燃 式发 动机
按燃烧 类型分
按内部运 动类型分
间歇 燃烧 式发 动机
往复 活塞 式发 动机
外燃 式发 动机
连续 燃烧 式发 动机
转子 式发 动机
汽 按使用燃料分 油
机
柴 油 机
按工作循环分
二冲 程机
水 冷 按冷却方式分 式 发 动 机
四冲 程机
风 冷 式 发 动 机
气
气
门
门
示功图
2、压缩冲程
进气冲程结束后， 进、排气门均关 闭；曲轴继续带 动活塞由下止点 向上止点运动， 容积逐渐减小， 可燃混合气压缩， 压力温度逐渐升 高。
活塞运动
示功图
压缩终了，缸内：P=0.6～1.5Mpa，T=600～700K 。
3、做功冲程
活塞运行到上止 点，进、排气门 仍然关闭；点火 装置产生电火花， 点燃混合气。缸 内温度、压力骤 然升高，燃烧膨 胀后的气体，推 动活塞通过连杆 带动曲轴旋转作 功。
活塞顶离曲轴回转中 心最近处为下止点。
在上、下止点处，活 塞的运动速度为零。
3．活塞行程
上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。 曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转 一周，活塞移动两个活塞行程。 对于气缸中心线通过曲轴回转中心的发动机，其 S＝ 2R 。
4．气缸工作容积
活塞从一止点至另一止点所扫过的容积（单位为L或
与汽油机比，柴油机每一 工作循环也经历进、压、 功、排。但柴油密度、粘 性大，难蒸发，自燃点低， 混合气形成方式、着火方 式不同。混气形成在压缩 上止点前某时刻、缸内边 喷、边混、边烧，喷、混、 烧没明显界限。结构、工 作过程图1.7所示。
升），如下图所示。
Vh
D2 4
S
10 6 (L)
5．发动机排量
内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。 发动机排量＝气缸工作容积×汽缸数
6．燃烧室容积 活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形 成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，也叫压 缩容积。
7．气缸总容积 气缸总容积＝气缸工作容积+燃烧室容积。
活塞运动
示功图
作功时缸内：Pmax=3～5Mpa，Tmax=2200～2800K； 作功终了时缸内：P=0.3～0.5Mpa，T=1300～1600K。
4、排气冲程
此时，排气门 打开，进气关 闭，曲轴旋转， 带动活塞向上 止点运动，废 气从排气门排 出气缸外，至 上止点排气门 关闭。
活塞运动
示功图
排气终了，缸内： P=0.102～0.120Mpa，T=900～1200K
表1.1 单缸四冲程汽油机的工作过程
曲轴转角 （°）
冲程
活塞 气 门 状 态 运动
进气门 排气门
气缸内压力、温度
压力（MPa）
温度（K）
0~180 进气 向下 开启 关闭
进气结束： 0.08~0.90 （0.80~0.95）
第1章 发动机的基础知识
第1章 发动机的基础知识
学习目标 熟悉发动机类型、总体结构及基本原理、基本术语； 了解工程热力学基础、发动机热力循环和性能指标、 产品型号，影响发动机工作性能的主要因素； 掌握汽车发动机型号编制规则、发动机工作原理。 初步掌握汽车发动机修理预备知识
1.1 发动机的总体构造及基本原理
柴油机则包括机体、曲柄连杆、配气、燃油供 给、冷却、润滑、起动等机构系统。
1.1.3 发动机的基本术语
动态演示
1.1.3 发动机的基本术语
1．工作循环
往复活塞式发动机的工作循环是由进气、压缩、作功和 排气等组成的封闭过程。周而复始地进行这些过程，发 动机才能持续地作功。
2．上、下止点
活塞顶离曲轴回转中 心最远处为上止点；
8．压缩比
压缩比＝气缸总容积与燃烧室容积之比。
压缩比表示缸内气体被压缩的程度，或缸内燃气膨胀的倍数。
柴高（ = 16~22），汽油发动机较低（或者 = 6~9，轿车 =
9~11）。 ※压缩比≠气缸压力
9．工况 发动机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时 刻发动机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴 转速即为发动机转速。
进气结束：370~440 （320~350）
180~360 压缩 向上 360~540 做功 向下 540~720 排气 向上
关闭 关闭 关闭
关闭 关闭 开启
压缩结束： 0.6~1.5（3~5）
压缩结束：600~700 （800~1 000）
最大压力：3~5 （5~10）做功结
束：0.3~0.5 （0.2~0.4）
按气门配置位置分 顶
侧
置
置
式
式
直 按气缸排列方式分 列
式
V 形
气
缸
单
多
按气缸数量分
缸
缸
机Leabharlann 机1.1.2 发动机的总体构造
内燃机种类繁多，结构形式、具体构造多种多 样，但其基本工作原理一致，为完成热功转换 所需的总体功能、基本结构则大同小异。
汽油机由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃 油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统、 起动系统等部分组成。
完成进气、压缩、作功和排气等四个过程；即在一个活塞行程
内只进行一个过程。
进气终了，缸内：
1、进气冲程
P=0.074～0.093Mpa， T=353～403K
此时，排气门关， 进气打开，曲轴旋 转，带动活塞向下 止点运动，产生吸 力，将空气和汽油 吸入气缸，并在气 缸内进一步形成可 燃混合气。
活塞运动
10．负荷率
发动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。
1.1.4 单缸四冲程发动机的工作原理
动画演示
1、进气冲程 2、压缩冲程 3、作功冲程 4、排气冲程
1.1.4 单缸四冲程发动机的工作原理
四冲程往复活塞式发动机，在四个活塞行程（曲轴转两圈——720°）内
1.1.1 发动机的分类
一、 发动机的定义 能量转换、由多机构、多系统构成的复杂机器。
二、发动机的分类
按其结构特征不同可分为：汽油、柴油及多燃料 发动机；点燃式与压燃式发动机；化油器式与喷 射式发动机；单缸与多缸发动机；水冷式与风冷 式发动机；四冲程与二冲程发动机；双气门与多 气门发动机；顶置式气门与侧置式气门发动机； 单排直列与V形排列式发动机。
排气结束： 0.11~0.115 （0.11~0.115）
最高温度：2 000~2 800 （1 800~2 200）做功结
束：1 300~1 600（1 200~1 500）
排气结束：900~1 200 （800~1 000）
注：括号内的数字表示柴油机对应冲程的压力与温度。
2．单缸四冲程柴油机的工作过程