工作原理和结构的不同点
汽油机
柴油机
混合气形成地点 气缸外（化油器内）
气缸内
混合气着火方式
点燃式
压燃式
点火系 燃油供给系
有 化油器
无 喷油器，喷油泵
柴油机与汽油机的特点比较
汽油机
优点：具有转速高，质量小、工作噪 声小、 起 动容易、制造 和维修 费用低等特点。
缺点：燃油 消耗率高，燃油经济性差。
应用：用在轿车和轻型货车及 越野车。 柴油机
2、噪声
汽车是城市主要的噪声源之一，发动机又是汽车 的主要噪声源，故必须给予控制。
3、起动性能
起动性能好的发动机在一定温度下能可靠发动， 起动迅速，起动消耗的功率小，起动期磨损少。
四、发动机的速度特性
发动机速度特性：发动 机的速度特性指发动机的功 率、转矩和燃油消耗率三者 随曲轴转速变化的规律。
测量：可以通过发动机 在试验台上进行试验求得。
发动机外特性：如果改 变节气门开度可得到不同组 特性，当节气门到最大时所 得到的发动机的速度特性。
作用：发动机外特性代 表了发动机所具有的最高动 力性能。
五、发动机工作状况
发动机工作状况 一般是用它的功率与 曲轴转速来表征，有 时也用负荷与曲轴转 速来表征。
§1.6 内燃机产品名称和型号编制规则
3.汽油机、柴油机可燃混合气的形成方式与点火 方式有什么不同？
4.汽油机、柴油机在总体构造上有何异同？
模拟 题
1.一般情况下，汽油机的压缩比大于柴油机。
（× ）
2. 发动机压缩比是指 气缸总容积 和 气缸压缩容积 的比值。
CA6102： 表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通 用型，CA表示系列符号
8V100： 表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水 冷通用型
TJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用， TJ表示系列符号
• 2、 柴油机
• 195： 表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷 通用型
• 165F： 表示单缸，四行程，缸径65mm，风 冷通用型
两大机构
曲柄连杆机构 配气机构
燃油供给系
点火系
五大系统 冷却系
润滑系
起动系
（1）曲柄连杆机构
构成：包括机体、 气缸、气缸盖、气缸垫、 活塞、连杆、带有飞轮 的曲轴等。
作用：支承发动机 的所有零部件，将活塞 的直线往复运动变为曲 轴的旋转运动并输出动 力。
（2）配气机构 构成：包括进气门、排气门、摇臂、气门间隙
作用：把受热机件 的热量散到大气中去， 以保证发动机正常工作。
冷 却 系 统
（7）起动系
构成：蓄电 池、起动开关、 起动机等组成。
作用：用以 使静止的发动机 起动并转入自行 运转。
起 动 系 统
§1.பைடு நூலகம் 发动主要性能指标与特性
一、动力性指标
1、有效转矩 发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩，以 Te表示，单位为N·m。 2、有效功率 发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率，用 Pe表示，单位为kW。
改正措施：采用多缸发动机。
2、在多缸四冲程发动机的每一个气缸内，所有的 工作过程是相同的，并按上述次序进行，但所有气缸 的作功行程并不同时发生。
优点：气缸数越多，发动机的工作越平稳。
缺点：一般将使其结构复杂，尺寸及质量增加。
§1.3 二冲程发动机工作原理
§1.3.1 二冲程汽油机工作原理
1、定义 二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程内，即 曲轴旋转一周的时间内完成的。 2、在二冲程发动机内，一个工作循环所包含的两 个行程是: （1）第一行程 (压缩+进气) 活塞自下止点向上移动，事先已充入活塞上方气缸
汽 油 机 工 作 循 环
三、四冲程汽油发动机的工作循环
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
温度370~400 K， 压力0.07~0.09MPa
进气行程
排气门关闭
进气门开启
上 止
P点
下 止 点
活 塞
大气压力线 r a
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。
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。
内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组 成。
内燃机型号由以下四部分组成：
1、 汽油机
1E65F： 表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用 型
4100Q： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用
4100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车 用，第四种变型产品
内的混合气被压缩，当进气孔打开，新的可燃混合气又 自化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。
（2）第二行程 (作功+排气或换气) 接近上止点时，燃烧。活塞自上止点向下移动，活
塞上方进行着作功过程和换气过程。
压缩混合气 排气孔
点火燃烧
火花塞
进气孔
进气
换气孔
单缸二冲程汽油机工作原理示意图
排气
单缸二冲程汽油机工作原理示意图
示功图 V
进气门关闭
压缩行程
压缩比：
ε=Va/Vc
活
温度600~700K，
塞
压力0.6~1.5 MPa
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
c
大气压力线 r a
示功图 V
作功行程
排气门关闭
进气门关闭
瞬时最高：温度 2200~2800 K， 压 力3~5MPa
上 止
Z
P点
下 止 点
活
c
塞
大气压力线 r
b
a
3、二冲程和四冲程相比较
优点：曲轴每转一周，作功一次，在相同 的n,V下，功率是四冲程的2倍。运转平稳、结 构简单、质量小、使用方便。
缺点：没有专门的换气机构（造成废气排 不干净，有效行程减小），功率是四冲程的 1.5~1.6倍，不经济。
应用：摩托车（广泛）
§1.3.2 二冲程柴油机工作原理
1、第一行程（换气＋压缩）
活塞从下→上，进气孔、排气门打开，进行换 气。继续向上，进气孔、排气门关闭，进行压 缩。
2、第二行程
接近上止点处，喷油燃烧。活塞从上→下，作 功。2／3S处，进行排气。剩下1／3S，进气孔 打开，进行换气。
应用：大型低速船
扫气泵
压缩
喷油器
排气
空 气
换气 排气门
燃烧
废 气
§1.4 发动机的总体构造
作功终了：温度 1300~1600 K， 压 力0.3~0.5 MPa
示功图 V
排气行程 进气门关闭
排气门打开
上Z
止
下 止
P
点
点
残余废气
b 大气压力线 r
活 塞
V
示功图
温度900~1200 K 压力 0.105~0.115 MPa
汽 油 机 工 作 原 理
§1.2.2 四冲程柴油机工作原理
温度300-370K 压力0.0785～ 0.0932MPa
调节器、凸轮轴以及凸轮轴定时带轮。 作用：使可燃混合气（或空气）及时充入气缸并
及时从气缸 排出废气。
（3）燃料供给系 构成：包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、
空气滤清器、进气管、排气管、排气消声器等。 作用：把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供
入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。
燃气轮机
§1.2 四冲程发动机工作原理 §1.2.1 四冲程汽油机工作原理
一、单缸发动机 结构示意图
曲柄连杆机构 配气机构
二、基本术语
1、上止点 2、下止点 3、活塞行程 4、曲柄半径 5、气缸工作容积 6、燃烧室容积 7、气缸总容积 8、压缩比 9、内燃机排量 10、工作循环
汽 油 机 工 作 原 理
进气门
温度750-1000K 压力3-5 MPa
喷油器
纯空气
温度800-1000K
压力0.105-
0.125MPa
终了：温度
1200～1500k压 力0.2-0.4MPa
排气门
吸气行程
瞬时：温度20002500K压力6-9 MPa
压缩行程
作功行程
排气行程
柴 油 机 的 工 作 原 理
柴 油 机 的 工 作 循 环
• 495Q： 表示四缸，四行程，缸径95mm，水 冷车用
• 6135Q： 表示六缸，四行程，缸径135mm， 水冷车用
• X4105： 表示四缸，四行程，缸径105mm， 水冷通用型，X表示系列代号
思考题
1.什么叫压缩比？汽油机、柴油机的压缩比有什 么不同？为什么？
2.四冲程发动机的工作循环有什么组成？一个工 作循环曲轴转几圈？
第一编 汽车发动机
第一章 发动机的工作原理和总体构造
§1.1 发动机的分类
外燃机：蒸汽机、汽轮机、热气机等
发动机 内燃机
活塞式内燃机
按所用的燃料分类：液体燃料发动机 和气体燃料发动机 按冷却方式分类：水冷式和风冷式 按活塞运动的行程数分类：四冲程和二冲程发动机 按进气状态分类：增压和非增压 按气缸数及其排列方式分类：单缸和多缸，立式与卧式 按着火方式分类：点燃式发动机与压燃式发动机
化 油 器 式 燃 油 供 给 系 统
电 控 燃 油 喷 射 式 燃 油 供 给 系 统
柴 油 机 燃 油 供 给 系 统
（4）点火系 构成：包括供给低压电流的蓄电池和发电机以及分
电器、点火线圈与火花塞等。 作用：保证按规定时刻准时点燃气缸中被压缩的混
合气。
点 火 系 统
（5）润滑系 构成：油底壳、
二、经济性指标
发动机每发出lkW有效功率，在lh内所消耗 的燃油质量，称 为燃油消耗率，用be表示。很 明显，燃油消耗率越低，经济性越好。