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机

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造

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燃

机

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造教材：

1 、《汽车构造》 上册：面向 21 世纪课程教材—吉林工大陈家瑞主编

第一章 发动机的工作原理和第一章 发动机的工作原理和总体构造总体构造

第一节 发动机的分类第一节 发动机的分类一、发动机：将某一种形式的能量（热能、电能、化学能、太阳能等）转 变成机械能的机器。二、热力发动机：将热能转变成机械能的发动机。1 、外燃机：燃料在机器外部燃烧，产生的热能输入到机器内部并转变成机械能输出的热力发动机。如 蒸汽机。2 、内燃机：液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再将热能转变成机械能输出的热力发动机。 如活塞式内燃机 、燃气轮机 ( 按热能转变成机械能的主要构件分）。3 、比较：外燃机体积大，重量重，热效率低；内燃机热效率高，体积小，重量轻，便于移动，起动性能好 ;

燃气轮机功率大，转速高， 质量小（没有往复运动件，单位功率质量小），转矩特性好（减少 变速器挡数），燃料适应性好，起动性好，但耗油量、噪声和制造成本均较高，适用于坦克发动机

三、活塞式内燃机： 按活塞运动方式分： 1 、往复活塞式内燃机

2 、转子活塞式内燃机

三角活塞旋转式发动机（简称转子发动机）于 1958 年由德国 F. 汪克尔发明，关键技术是 1954 年 F. 汪克尔提出的气密封系统， 1964 年德国 NSU 公司将转子发动机装在轿车上， 1967 年日本东洋工业公司成批生产，至今。

比较：转子发动机与往复活塞式发动机相比， 优点是体积小，重量轻，转速高，升功率大，现代转子发动机燃油消耗率水平接近往复活塞式发动机， 但耐久性、可靠性等较差，制造成本较高。

1 、按所用的燃料分： （ 1 ）液体燃料发动机；汽油机（ gasoline

engine ）； 柴油机（ diesel engine ）。 （ 2 ）气体燃料发动机：压缩天然气发动机（ CNG ）； 液化石油气发动机（ LPG ）。 2 、按发火方式分：（ 1 ）点燃式发动机（如汽油机、气体燃料发动机）； （ 2 ）压燃式发动机（如柴油机）。3 、按工作循环的冲程数分： （ 1 ）四冲程发动机； （ 2 ）二冲程发动机。4 、按冷却方式分： （ 1 ）水冷发动机； （ 2 ）风冷发动机。5 、按进气方式分： （ 1 ）自然吸气式发动机（非增压式发动机）； （ 2 ）强制吸气式（增压式发动机）。6 、按气缸数分： （ 1 ）单缸发动机 ； （ 2 ）多缸发动机。7 、按气缸排列方式分：（ 1 ）单列发动机：直立式发动机、平卧式发动机 （ 2 ）双列发动机： V 型发动机、水平对置式发动机

往复活塞式内燃机 :

一、四冲程汽油机工作原理（一）基本工作原理

第二节 四冲程发动机工作原理第二节 四冲程发动机工作原理

1 、化油器式汽油机： 汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——传统式。

2 、汽油喷射式汽油机： （ 1 ）进气管内喷射： 将汽油喷射入进气管内，同空气混合成可燃混合气，再输入发动机气缸并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（现代轿车电控汽油喷射式汽油机）。

（ 2 ）气缸内直接喷射： 将汽油直接喷射入气缸内同空气混合成可燃混合气并加以压缩，然后用电火花使之点火燃烧发热而作功——（未来发 展）。

曲柄连杆机构 —气缸 7 内装有活塞 8 ，活塞通过活塞销 10 、连杆 11 与曲轴14 相连接。活塞在气缸内作往复直线运动，通过连杆推动曲轴转动，通过飞轮 13 对外输出作功。

（二）单缸汽油机基本 结构：

配气机构 —为了吸入新鲜气体和排出废气，设有进气门 2 和排气门 3 ，曲轴 14通过正时齿轮副推动配气凸轮轴转动，凸轮通过挺杆克服气门弹簧力顶开气门，气门在气门弹簧预紧力的作用下关闭。

供给系—汽油和空气在化油器 4 内混合成新鲜可燃混合气， 经过进气管 1 、进气门 2 吸入气缸内，燃烧后的废气经过排气门 3 、排气管排入大气中。

冷却系—水泵 9 由曲轴 14 上的皮带轮带动，将来自散热器冷却后的冷却水泵入气缸 7 燃烧室周围的冷却水套，经过气缸盖 6中的冷却水套，热水由气缸盖上部的出水口流往散热器。

点火系—气缸内的 新鲜可燃混合气经过压缩后由气缸盖上伸入燃烧 室内的火花塞 5 产生的点火花点燃。润滑系—机油 泵 17 由配气凸轮轴上的偏心凸轮驱动，将油底壳 16 内的机油吸入并 经过机油管 15 、润滑油道泵入到各运动件的摩擦部位进行润滑。

上止点（ T.D.C. ）：下止点（ B.D.C. ）：活塞行程 S ：曲柄半径 R ：

气缸工作容积 Vh ：

发动机工作 容积VL ：VL=

式中： D—— 气缸直径（ cm ） S—— 活塞行程（ cm ） i —— 气缸数

燃烧 室容积 VC ：

气缸总容积 Va ：

压缩比 ：

（三）发动机基本术 语

活塞顶离曲轴中心最远处。活塞顶离曲轴中心最近处。

上、下止点之间的距离。曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离。

活塞从上止点到下止点所扫过的容积（气缸排量） 。

多缸发动机各气缸工作容积 的总和 （发动机排量） 。

活塞在上止点时，活塞顶上方的气缸容积（或气缸最小容积）。活塞在下止点时，活塞顶上方的 气缸容积（或气缸最大容积） （ Va= VC+ Vh ）

气缸总容积与燃烧 室容积之比。 （ =Va / VC =1+ Vh/ VC ）

iSD

4

2

在发动机内， 每一次将热能转变成机械能 都必须经过吸入空气、压缩和输入燃料，使之发火燃烧而 膨胀作功，然后将生成的废气排除这样一系列连续过程，称为一个工作循环。 ...

（ 1 ）进气行程（ 0~180 CA ）： 活塞自上止点向下止点移动，活塞上方气缸容积增大，形成一定真空，此时排气门关闭，进气门打开，可燃混合气由化油器经进气歧管、进气门吸入气缸，历时一个活塞行程，曲轴旋转 180° 转角。由于有进气阻力，进气终了时缸内压力低于大气压力，约为 0.075~0.09MPa ；由于气缸内的可燃混合气 受上一循环残余废气和高温零件的加热，进气终了时缸内气体 温度上升到 370~400K 。 （ a ）进气行程

1 、四冲程汽油机的工作循环

（四）四冲程发动机的工作循环：

四冲程发动机的工作循环需要经过进气、压缩、膨胀（作功）、排气四个过程，对应活塞上下四个行程，相应的曲轴转角旋转 720 （两周）。

压缩终了时，可燃混合气的压力、温度取决于压缩比的大小。 愈大，压缩终了时的可燃混合气的压力、 温度愈高，燃烧速 度愈快，发动机发出功率愈大，经济性愈好，但汽油机的 压缩比过高会引起爆燃和表面点火等不正常的燃烧现 象，一般在 6~9 之间，现代轿车汽油机的 在 9~11 之间。

（ b ）压缩行程

（ 2 ）压缩行程（ 180~360 CA ）： 为了使可燃混合气能 迅速燃烧，使发动机发出 更大功率，燃烧 前必须将可燃混合气压缩，使 其容积缩小，密度加大，温度升高。此时，进、排气门均关闭，活塞从下止点向上止点移动，曲轴旋转 180 CA 。

（ a ）爆燃： 由于压缩比过高导致压缩终了时气体压力和温度过高，在火花塞点火之后燃烧 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 不正常燃烧现 象，称为爆燃。 爆燃现 象：

爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速推进，当这种压力波撞击燃烧 室壁时就发出尖锐的敲缸声。同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗率增加等一系列不良后果，严重爆燃时甚至造成 排气门烧废、轴瓦破裂、活塞顶熔穿、火花塞绝缘体被击穿等机件 损坏现象。

（ b ）表面点火： 在火花塞点火之前，由于燃烧 室内灼热表面（如排气门头部、火花塞电极处、积碳处）点燃可燃混合气而产生的 另一种不正常燃烧现 象，称为表面点火。 表面点火现象： 表面点火发生时，也伴有强烈的敲缸声（较沉闷），产生的高压会使发动机机件机械 负荷增加，寿命降低。

（ c ）汽油机压缩比的 选择： 应在避免引起爆燃和表面点火的前提下尽可能提高压缩比，以提高发动机功率，改善燃油 经济性。

进、排气门仍关闭。当压缩行程接近终了时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气， 放出大量的热能，使气缸内的压力和 温度迅速增加，所能达到的最大压力 PZ约为 3~5MPa ，相应温度为 2200~2800K 。 ...

（（ cc ））作功（膨胀）行程作功（膨胀）行程

（ 3 ）作功（膨胀）行程： （ 360~540CA ）

高温、高压燃气 推动活塞从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转并通过飞轮输出机械能， 除了一部分用于维持发动机继续运转外，其余大部分机械能用于对外作功，期间曲轴旋转 180CA ，膨胀终了时，压力降至 0.3~0.5MPa ，相应温度则降为 1300~1600K 。

（ d ）排气行程

（ 4 ）排气行程（ 540~720 CA ）：

当膨胀接近终了时，排气门打开，靠废气的压力进行自由排气（排气门开启时废气压力与大气压力之比大于临界压力比），大部分废气自行排出。活塞到达下止点后再向上止点移动，继续将废气强制排到大气中，排气终了时缸内压力 稍大于大气压力（排气阻力存在），约为0.105~0.115MPa ，废气温度约为 900~1200K 。

由于燃烧 室占有一定容积，因此在排气终了时（上止点），不可能将废气排尽，留下的这一部分废气称为残余废气。

柴油的粘度比汽油大，不易蒸发，不可能用气缸外部的化油器进行雾化，因此不可能采用气缸外部形成可燃混合气的方 法，唯有在高温、高压的气缸内采用高压喷射才能将柴油在很短的时间内完全雾化。

柴油机压缩比较高 （一般为 16～ 22 ），所以压缩终了时的压力可达 3.5～ 4.5MPa ，温度高达 750 ～ 1000K ，大大超过柴油的 自燃温度，故柴油高压（ 10MPa 以上）喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便自 行着火燃烧， 最大爆发压力可达6～ 9MPa ，最高燃气 温度可达 2000 ～ 2500K 。

二、四冲程柴油机工作原理二、四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程，相应地曲轴旋转了两周。

柴油的自燃温度比汽油低，因此，可燃混合气的 着火方式可采用自燃（压燃）方式，与汽油机的 点燃方式 不同（否则会产生爆炸性燃烧，使柴油机工作 粗暴）。

图中喷油泵 2凸轮轴一端的传动齿轮由曲轴正时齿轮经过中间齿轮驱动旋转，泵油机构产生高压燃油， 经过高压油管进入气缸盖上的喷油器 1 ，在压缩终了附近，由伸入气缸内的喷油 嘴头部喷孔喷入雾化良好的燃油，在燃烧 室内与空气混合成可燃混合气后 自燃。 喷油泵凸轮轴的转速是曲轴转速的 1／ 2 。

（一）柴油机压缩比的 选择依据 柴油机压缩比 远较汽油机的压缩比高， 这是因为柴油机采用压燃的 着火方式，为了保证发动机良好的冷起动性能，压缩比远较汽油机的高。 柴油机压缩比应在 保证良好的冷起动性能前提下尽可能低，因为过高的压缩比会导致发动机工作 粗暴，而且，发动机的循环热效率随着压缩比的增加已接近缓慢，增加不明显，对燃油经济性并没有带来多大改善

（二）柴油机与汽油机工作原理的 不同： 1 、着火方式不同：汽油机是 点燃式 ，柴油机是 压燃式 ；

2 、可燃混合气形成方式 不同： 汽油机是 气缸外部化油器内均 匀混合（传统化油器式和现代轿车进气管内电控汽油喷射式）， 柴油机是 气缸内部燃烧 室内不均匀混合；（均匀性体现在燃料的蒸发性、混合气形成 时间的长短）

3 、发动机功率 调节方式不同： 汽油机是 通过调节节气门开度的大小改变可燃混合气的数量而改变发动机功率的大小 ，属“量”的调节；柴油机是 通过改变喷油泵每循环的供油量即改变每循环喷入气缸内的燃油量 ，从而改变可燃混合气的 浓度而改变发动机功率的大小， 属“质”的调节。

（三）柴油机与汽油机性能比较： 汽油机具有转速高（轿车高达 5000~6000r/min ）、质量小、工作柔和、起动容易、制造成本低 和维修方便等优点，不足之处是燃油消耗率较高 ，燃油 经济性较差，适用于轿车型乘做人员车辆； 柴油机燃油消耗率较汽油机低 30%左右，且柴油价格低，所以燃油 经济性好，而且输出扭矩较大，但冷起动困难、工作粗暴、工作转速较低（一般 4000r/min 以下）、制造成本高 、维修困难，适用于运输型汽车。

（四）飞轮的作用： 四冲程发动机工作循环的四 个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程是依靠飞轮的惯性作用完成的，飞轮的作用就是①储存作功行程时的动能，克服活塞上行时的压缩负功，维持工作循环周而复始，并使曲轴转速均匀。 ②飞轮的另一作用就是通过飞轮上的齿圈起起动和输出机械能的作用。

多缸发动机每循环作功的曲轴转角间隔小，工作较均匀，转速较平稳，飞轮的转动惯量较小。因此，汽车发动机用的较多的是四缸、六缸和八缸发动机。

第三节 二冲程发动机工作原理一、二冲程汽油机工作原理（一）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。（二）二冲程汽油机的 结构特点 ：

二冲程汽油机采用曲轴箱扫气，曲轴箱是密封的，对多缸机而 言，各曲柄轴室相互之间是密封的，气缸壁上开有矩形扫气口和排气口，气缸壁上开有进气口（右图所示最早的活塞阀进气方式）。

（三）二冲程汽油机的工作循环 ：1 、第一行程： 活塞自下止点开始向上止点移动，曲轴箱内在上一 行程中被预压缩的新鲜可燃混合气自气缸壁上的扫气口继续向气缸内扫气，活塞顶将扫气口关闭后，由于排气口仍未关闭，气缸内的 新鲜可燃混合气 被活塞强行从排气口挤出，此谓燃料的 过后排气损失，不可避免；由于扫气过程中或多或少有新气与废气的混合，存在燃料的扫气损失，因此，二冲程汽油机的燃油消耗率远较四冲程汽油机的高， HC 排放严重。

（ 1 ）第一行程（扫气口关闭）

排气口关闭后，气缸内才开始真正的压缩，活塞上移到接近上止点时，火花塞点火，点燃被压缩的可燃混合气。

扫气口关闭后，随着活塞的上移，曲轴箱内形成一 定真空，当活塞底端打开气缸壁上的进气口，曲轴箱内开始进气，直至活塞运动到上止点，此时，进气口应全开，曲轴箱容积最大。

（ 2 ）第一行程（进气口开启）

（3

）第二行程（燃烧膨胀作功）

（4）第二行程

（排气口、扫气口开启）

着火后，高温、高压燃气 膨胀迫使活塞从上止点向下止点移动，进气口逐渐关闭，曲轴箱内的可燃混合气 开始被预压缩。

2 、第二行程：

当活塞顶打开排气口时，缸内压力 仍有 0.3~0.6MPa ，故大部分废气以音速从缸内排出， 当活塞顶打开扫气口时，缸内压力 已降低到低于曲轴箱内压力，曲轴箱内的可燃混合气 开始扫入气缸，并向排气口驱除剩余废气。活塞到达下止点时，排气口和扫气口应全开，曲轴箱容积最小。

排气口关闭时气缸内气体的 容积与压缩终了时气体的最小容积之比。显然，实际压缩比要小于名义压缩比（气缸内气体的 最大容积与压缩终了时气体的最小容积之比）。

（四）总结1 、第一行程：活塞自下止点上移到上止点，包括气缸内扫气、排气、压缩

过程和曲轴箱内的进气 过程；2 、第二行程： 活塞自上止点下移到下止点，包括气缸内燃气 膨胀作功、排气

、扫气过程和曲轴箱内新鲜可燃混合气的 预压缩过程；3 、气缸内的 换气过程： 气缸内的 扫气和排气过程。4 、曲轴箱压缩比：曲轴箱内的 最大容积与最小容积之比。一般在 1.25~1.40

之间，过小影响曲轴箱进气效率（给气比），过大导致扫气时新鲜可燃混合气与气缸内 废气掺混，造成燃料 从排气口逸失。

5 、换气口布置： 排气口上沿位置比扫气口上沿位置高，尺寸差很重要，否则若扫气口开启时气缸内废气压力高于曲轴箱内压力， 会导致废气向曲轴箱内倒流。排气口与扫气口圆周方向上呈 90º布置 ，即回流扫气方式。

6 、实际压缩比：

二冲程汽油机由于 燃油消耗率高、 HC 等排放严重而逐渐淘汰出摩托车用市场，但军用小型无人航空飞行器却因其体积小、重量轻、单位气缸工作容积输出功率大而仍被看好，但要解决电控汽油喷射技术甚至废气涡轮增压技术 。

二、二冲程汽油机与四冲程汽油机比较

理论上同样发动机排量、同 样工作转速的发动机其功率应等于四冲程汽油机的二 倍，实际上由于实际压缩比小于名义压缩比，气缸内进气 不足（进气时间短，存在给气和扫气损失），只等于 1.5~1.6倍。

1 、

二冲程汽油机没有配气机构 ，结构简单，体积小，重量轻，容易维修。

2 、

二冲程汽油机作功 间隔短，发动机运转平 稳，飞轮转动惯量小，容易上高速。

3 、

二冲程汽油机燃油消耗率 远较四冲程汽油机的燃油消耗率高， HC 等排放严重。

4 、

5 、

第四节 发动机总体构造第四节 发动机总体构造一、四冲程汽油机的一 般构造 （以东风 EQ1090E 型汽车为例）

（一）机体 组： 包括气缸盖 3 、气缸体 11 、油底壳 26 。有的发动机 将气缸体分铸成上下两部分，上部称为气缸体，下部称为曲轴箱。 ... 机体的作用是作 为发动机各机构、 各系统的装配基体，本身许多部分又分比别是各机构、各系统的组成部分。如气缸盖、气缸体上钻的润滑油道是润滑系统的组成部分，气缸盖、气缸体上铸的冷却水套是冷却系统的组成部分等。…

此外，气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧 室的一部分。通常，将机体 组列入曲柄连杆机构。

（二）曲柄连杆机构 ： 包括活塞、连杆总成 25 、曲轴 22 、飞轮 15 等运动机件。 ... 曲柄连杆机构的作用是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。（三）配气机构 ： 包括进气门、排气门、挺柱、推杆、摇臂 9 、凸轮轴 20 、凸轮轴正时齿轮 33 （由曲轴正时齿轮 32驱动）等。 配气机构的作用是使可燃混合气 及时充入气缸并及时从气缸排出废气。

（四）供给系：

气缸盖、气缸体上铸的进、排气道显然是供给系的一部分。

供给系的作用是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。 ...

包括汽油箱、汽油泵45 、汽油滤清器、化油器 7 、空气滤清器 38 、进气管、排气歧管总成51 、排气消声器等。 ...

（五）点火系： 其功用是保证按规定时刻及时点燃被压缩的可燃混合气。包括供给低压电流的蓄电池和发电机，将低压电流变成变成高压电流的断电器（与分电装置等组合成为分电器总成 43 ）和点火线圈，把高压电流按规定时刻通过分电装置通到各气缸的火花塞等。

（六）冷却系： 包括水泵 2 、散热器、风扇 1 、分水管、气缸体放水阀 50 以及气缸体和气缸盖上铸出的冷却水套等。其功用是把受热机件的热量 散到大气中，以保证发动机在正常温度范围内工作。

（七）润滑系： 包括机油 泵 27 、集滤器、限压阀、气缸体和气缸盖钻设的润滑油道、机油 粗滤器 46 、机油 细滤器 49 和机油冷却器等。其功用是将一定压力的润滑油供给作相对运动的零件工作表面之间以形成液体摩擦，减少摩擦阻力，减轻机件的 磨损，并冷却摩擦零件，清洗摩擦表面，缓和冲击，分散应力，辅助密封。（八）起动系：

车用汽油机一 般由曲柄连杆机构 （包括机体 组）、配气机构 两大机构和 供给系（包括燃料 供给系统和进、排气系统）、点火系、冷却系、润滑系和起动系五大系统组成。

二、总结：

包括起动电机及其附属装置。其作用是使静止的发动机起动并转入自行运转。

1 、风扇2 、水泵3 、气缸盖4 、小循环水管5 、进、排气歧管总成6 、曲轴箱通风装置7 、化油器8 、气缸盖出水管9 、摇臂机构

10 、曲轴箱通风管11 、气缸体12 、后挺杆室盖

13 、曲轴箱通风挡油板14 、飞轮壳15 、飞轮16 、发动机后 悬 置螺栓、螺母

17 、限位板18 、发动机后 悬 置软垫

19 、油底壳衬垫20 、凸轮轴

21 、曲轴止推片 22 、曲轴23 、主轴承盖 24 、机油 泵、分电器总成25 、活塞、连杆总成 26 、油底壳27 、机油 泵 28 、发动机前悬置软垫总成29 、发动机前悬置支架总成 30 、风扇皮带31 、正时齿轮室盖及曲轴前油封

32 、曲轴正时齿轮 33 、凸轮轴正时齿轮 34 、空气压缩机皮带图 1-8 东风 EQ6100-1 型汽油机轴侧剖视

图

51 、排气管

27 、机油 泵

图 1-8 东风 EQ6100-1 型汽油机横剖视图

7 、化油器

35 、曲轴箱通风单向阀

36 、进气管

37 、绝热垫及衬垫38 、空气滤清器

：52 、弯管接头53 、弹簧54 、单向阀55 、阀体

11 、气缸体

48 、出水弯管

50 、放水阀49 、机油 细滤器

3 、气缸盖

39 、气缸套40 、定位销41 、挺杆室衬垫42 、挺杆室盖43 、分电器44 、加机油管和 盖45 、汽油泵46 、机油 滤清器47 、联轴套

19 、油底壳衬垫

26 、油底壳

15 、气缸盖罩

二、现代四冲程汽油机的一 般结构（以桑塔纳轿车电喷发动机为例）

桑塔纳轿车（ 2000GSI ）电喷发动机 （ AJR ）外形图

1 、正时齿形带护罩2 、空调压缩机3 、空调压缩机带轮4 、多楔皮带5 、曲轴带轮6 、张紧轮7 、发电机带轮8 、导向轮9 、动力转向油泵10 、动力转向泵带轮11 、发电机12 、进气歧管13 、机油 标尺 14 、燃油分 配

管

35 、油底壳桑塔纳轿车（ 2000GSI ）电喷发动机 （ AJR ）轴侧剖视图

16 、正时齿形皮带17 、凸轮轴正时齿形带轮18 、水泵齿形带轮19 、曲轴正时齿形带轮20 、机油 泵传动链21 、机油 泵22 、曲轴23 、水泵24 、活塞25 、排气门26 、进气门27 、气缸体28 、气缸盖29 、液压挺柱30 、凸轮轴31 、喷油器32 、机油 滤清器33 、机油压力 限压阀34 、连杆

喷油器气缸盖罩

加机油 口

气缸盖排气歧管

进气歧管

发电机

空调压缩机

导向轮

动力转向泵带轮

水泵

气缸体

曲轴箱

油底壳机油 泵链轮

曲轴

连杆

活塞进气门

凸轮轴液压挺柱

气门弹簧

桑塔纳轿车（ 2000GSI ）电喷发动机 （ AJR ）横剖面图

（ 3 ）化油器式汽油机上的进、排气 歧管布置于发动机一 侧，便于加热进气管，促使燃油 雾化，而柴油机上的进、排气 歧管全都部置于发动机异侧，以免进气受到加热，减少进气量，降低发动机功率。

高压喷油泵高压喷油泵

空气滤清器空气滤清器

进气歧管进气歧管

排气歧管排气歧管喷油器总成喷油器总成

6110Q 型柴油机横剖面图

三、四冲程柴油机的一 般构造 四冲程柴油机的 结构与四冲程汽油机的 结构主要 区别在于：（ 1 ）柴油机没有点火系，气缸 盖上火花塞的位置被喷油器代替，高压导线被高压油管代替。 ...

（ 2 ）柴油机燃料 供给系统不同于汽油机：柴油机有高压喷油 泵、喷油器，由喷油泵凸轮轴上的凸轮驱动产生高压燃油，喷油泵总成中的输油泵类似于化油器式汽油机上的汽油泵，作用是克服燃油 流动阻力，但化油器式汽油机上的汽油 泵由配气凸轮轴上的偏心凸轮驱动，现代电喷汽油机上的汽油泵是电动汽油泵。 ...

第五节 发动机主要性能 指标与特性第五节 发动机主要性能 指标与特性一、发动机主要性能 指标：有动力性指标（有效转矩、有效功率、转速等）和经济性指标（燃油消耗率 ）。 1 、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩，以 Te表示，单位为 · m 。 2 、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率。以 Pe表示，单位为 kW 。

)(9550

1060

2 3 kWnTn

TP eee

式中： n——曲轴转速， r/min

3 、有效燃油消耗率 ：发动机每发出 1 kW 有效功率，在 1h 内所消耗的燃油消耗质量，以 be表示 ,单位为 g/ （ kW· h ）。（四冲程汽油机一 般为 270325 g/ （ kW· h ） ，四冲程柴油机一般为 190238 g/ （ kW· h ）。）

310 ( / )ee

Bb g kW h

P

（ 1-1 ）

（ 1-2 ）

发动机主要性能 指标可在发动机测功器台架上试验测定： 试验时保持一定油门开度，同时用测功器对发动机施加一定的阻力矩，用转速表测出发动机转速，低于 所需转速则减小阻力矩，反之则加大阻力矩，当发动机转速稳定在所需转速时，即阻力矩与发动机输出有效转矩相等时，测量发动机转速和发动机有效转矩，用油耗仪测出发动机单位 时间内的耗油质量 B ，根据式（ 1-1 ）换算出发动机有效功率 Pe ，根据式（ 1-

2 ）换算出发动机有效燃油消耗率 be 。

二、发动机速度特性：指油门开度一定时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三 者随发动机转速变化的 规律。（ 1 ）发动机全负荷速度特性（又称为发动机外特性 ）：指油门全开时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三 者随发动机转速变化的 规律。发动机最高工作转速时的全负荷有效功率为额定功率，相应转速为额定转速，为发动机铭牌功率和转速。（ 2 ）发动机部分负荷速度特性：指油门部分开启时，发动机的有效功率、有效转矩和有效燃油消耗率三 者随发动机转速变化的 规律。（ 3 ）发动机工况：一般是用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷和曲轴转速来表征。（ 4 ）发动机负荷：发动机在某一转速 下的负荷，就是当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比。 注意，不要把负荷与功率混淆， 50%负荷不是指油门开启一半开度，而是指此转速下发动机输出功率是油门全开时发动机输出功率的一 半。

TTee Pe

bbee

TTee

Pebbee

（ a ）汽油发动机外特性 （ b ）汽油发动机部分 负荷速度特性

三、汽油机与柴油机速 度特性的区别： 汽油机速 度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩 随转速增加而逐渐下降，原因是节气门的节流作用使发动机的 充气效率下降，气缸内进气量减少， 尤其是部分节气门开度时。因此，发动机输出功率 随转速增加而增大到极值后迅速下降，不会发生“飞车”现象。 柴油机没有节气 门的进气节流作用，转速一定时，气缸内进气质量就一定，改变负荷的大小靠改变每循环喷油量的多少，柴油机速 度特性曲线表明：发动机输出的有效转矩 随转速增加而变化平缓。因此，发动机输出功率 随转速增加一直在增大，只是前面增加迅速，后面平缓，因此，一旦喷油泵柱塞卡滞在大油门位置而发动机外 界负载卸去时，发动机转速将大幅度上升，直到发动机冒黑烟，排气管烧红，飞轮飞出伤人等严重事故发生，此谓柴油机的 “飞车”现象。

第六节 内燃机产 品名称和编号规则一、国标GB725-82规定如下： 1 、按所用燃料 命名，如柴油机、汽油机等。 2 、型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 3 、型号由四部分组成：

首部 中部

系列代号换代标志符号

缸数符号

气缸排列形式符号符号无符号V

P

含 义直列及单缸卧式

V 型 平卧型

缸径符号（以气缸直径的数表示）

结构特 征符号 符号无符号 F

Z

结构特 征水 冷风 冷增 压

用途特征符号符号无符号

Q

M

用途通用型汽车用摩托车用

后部 尾部

同一系列产品区分符号

6 135 Q

行程符号， E表示二冲程，无符号表示四冲程

1 、 6135Q 柴油机2 、 1E65FM 汽油机

举例：