第2章 汽油发动机构造

2.2.发动机的分类1.按使用燃料分：汽油机、柴油机等。 2.按工作循环分：四冲程发动机、二冲程发动机。 3.按气门位置分：顶置气门式发动机、侧置气门式发动机。 4.按气缸排列分：直列式发动机、V型发动机、对置式。 5.按气缸数分：单缸发动机、多缸发动机。直列式 V型 对置式

四冲程发动机活塞置于气缸中， 活塞可在气缸中作 往复直线运动，活 塞通过连杆和曲轴 相连，曲轴可绕其 轴线旋转。

进气—压缩—燃烧—排气循环

(1)上止点：活塞离曲轴回转中心最远处； (2)下止点：活塞离曲轴回转中心处；

2.3 发动机的总体结构 发动机是一种由许多机构和系统组成的复

杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无 论是四行程发动机，还是二行程发动机； 无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要 完成能量转换，实现工作循环，保证长时 间连续正常工作，都须具备以下一些机构 和系统。 发动机由“两大机构五大系统”组成1.两大机构：曲柄连杆机构、配气机构。 2.五大系统：冷却系、润滑系、燃料供给系、 点火系、起动系 注意：由于柴油机是压燃的，不需要点火系。

发动机结构 两大机构 五大系统 冷却系 润滑系 燃料供给系注意：由于柴油机是 压燃的，不需要点火 系。

曲柄连杆机构配气机构

点火系 起动系

(一)曲柄连杆机构 作 用 ： 将 燃 料 燃 烧 时 产 生 的

热 机 往 动 机 曲 可 箱 轮

量 转 变 为 活 塞 往 复 运 动 的 械 能， 再 通 过 连 杆 将活 塞 复 运 动变 为 曲 轴 的 旋 转 运 而 对 外 输 出 动 力， 是 发 动 实现能量转换的主要机构。 柄连杆机构的主要组成件 分成三组：气缸体与曲轴 组、活塞连杆组、曲轴飞 组。

1.气缸体与曲轴箱组 主要包括气缸体、曲轴箱、 气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。 2.活塞连杆组 包括活塞、活塞环、活塞销和连杆 等机件。 3.曲轴飞轮组 主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器 等机件。

(二)配气机构 配气机构是控制内燃机进、排

气过程的机构。 作用：根据发动机的工作顺序

和工作过程，定时开启和关闭 进气门和排气门，使可燃混合 气或空气进入气缸，并使废气 从气缸内排出，实现换气过程。 对配气机构的主要要求为：定

时准确；有足够大的气体流通 面积，以保证气缸中废气排除 干净，新鲜气体充满气缸：振 动扣噪音小、工作可靠、使用

寿命长、结构简单、维修方便。

3.配气机构工作原理当驱动机构带动凸轮轴旋转 时，凸轮通过挺柱、推杆和绕摇 臂轴摆动的摇臂使气门按相应于

凸轮的运动规律运动，在一定时

间，克服作用在气门上的弹簧的 作用力打开气门，并在气门弹簧 力的作用下关闭气门，达到气体 更换的要求。

五大系统

(三) 五 大 系 统

冷 却 系

润 滑 系

燃 料 供 给 系

点 火 系

起 动 系

问题：发动机在工作中为什么要适度冷却？ ( 为什么不能过热？)理由： (1)燃气在燃烧过程中，气缸内气体温度高达 2000℃,发动机零部件与高温气体接触，将会 造成气缸和进气管温度过高，使进入气缸的可燃 混合气因受热而膨胀，充气量↓,使充气效率↓, 发动机功率↓; (2)机油因温度过高，粘度↓,严重时，机油变 质，影响润滑效果，机件磨损加剧； (3)各机件因高温而膨胀，破坏了正常的啮合间 隙，产生卡死现象。因此发动机应及时冷却。

1.冷却系 作用：使工作中的发动机得到适度的冷却，并保持

发动机在最适宜的温度状态下工作。 分类： 风 冷 系 ： 把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进

行冷却的装置 水 冷 系 ： 把这些热量先传给冷却水 ， 然后再散入大气而 进行冷却的装置。 由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小 ，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。适宜的工作温 度：对于水冷 发动机，要求 气缸盖内冷却 水温度在 80°~90°之 间。

(1)水冷系的组成 水冷却系是以水作为冷却介

质，把发动机受热零件吸收 的热量散发到大气中去。目 前汽车发动机上采用的水冷 系大都是强制循环式水冷系， 利用水泵强制水在冷却系中 进行循环流动。 组成： 散热器 水泵 风扇 冷却水套 温度调节装置等。

A.散热器 作用：增大散热面积，加速水的冷却。冷却水经过散

热器后，其温度可降低10~15℃,为了将散热器传出 的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散热器配 合工作。 结构:散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和 下贮水室等组成。

目前汽车发动机多采用闭式水冷系，这种冷却系的散

热器盖具有自动阀门，发动机热态工作正常时，阀门 关闭，将冷却系与大气隔开，防止水蒸汽逸出，使冷 却系内的压力稍高于大气压力，从而可增高冷却水的 沸点。在冷却水系内压力过高或过低时，自动阀门则 开启以使冷却系与大气相通。目前闭式水冷系广泛采 用具有空气-蒸汽阀的散热器盖。 一般情况下，两阀借弹簧关闭。当散热器中压力升高 到一定值(约为0.026~0.037Mpa)时，蒸汽阀开启 ；水温下降，当冷却系中产生的真空度达一定值(约 为0.01时~0.02Mpa)时，空气阀开启。

C.水泵 功用：对冷却水

加压，加速冷却 水的循环流动，

保证冷却可靠。 车用发动机上多 采用离心式水泵， 离心式水泵具有 结构简单、尺寸 小、排水量大、 维修方便等优点。

D.冷却强度调节装置 冷却强度调节装置是根据发动机不同工况和不 同使用条件，改变冷却系的散热能力，即改变

冷却强度，从而保证发动机经常在最有利的温 度状态下工作。 改变冷却强度通常有两种调节方式： 改变通过散热器的空气流量； 改变冷却液的循环流量和循环范围。

a.改变通过散热器的空气流量 通常利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实 现改变通过散热器的空气流量。 百叶窗是调节空气流量并防止冬季冻坏水箱，

多用人工调节，也有采用自动调节装置的。 自动风扇离合器是根据发动机的温度自动控 制风扇的转速，调节扇风量以达到改变通过 散热器的空气流量，它不仅能减少发动机的 功率损失，节省燃油，而且还能提高发动机 的使用寿命，降低发动机的噪声。

b.改变冷却液的循环流量和循环范围 通常利用节温器来控制

通过散热器冷却水的流 量。节温器装在冷却水 循环的通路中(一般装 在气缸盖的出水口), 根据发动机负荷大小和 水温的高低自动改变水 的循环流动路线，以达 到调节冷却系的冷却强 度。 节温器有蜡式和乙醚折叠筒式两种，目前多数发动

机采用蜡式节温器。