发动机总体结构认识及工作原理

清 远 市 技 师 学 院（高级技工学校）

教 案 用 纸 （A—8）

时 间 计 划

教学内容和主要概念

教学方法/ 设计点名、报数、 班长检查)

一、组织教学5min 一、清点人数，检查考勤 二、更具班级人数，安排小组负责人 三、准备实训设备，工具

二、教学引入5min 作为一名合格的汽车维修人员,必须具备精深的专业知识、高超的动手技 能、优秀的职业素 养和高于一切的安全意识。这其中安全意识的养成摆在了非常重要的高度。尤 其是对于我们中职学生 ,这种安全意识的培养在学校实习训练中就要不断有意 识的培养与训练。 1、由独立的动力装置驱动，具有四个或四个以上车轮，可以单独行驶并完 成运载任务的非轨道、无驾线的车辆。 2、汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备组成 3、把完成一个工作循环，曲轴转两圈(720°),活塞上下往复运动四次， 称为四行程发动机。

明确项目 任务

(

( 将学生的兴趣思维引 向 相 关 知 识)

三、教学过程240min

(一)汽车发动机总体认识1、汽车的定义：由独立的动力装置驱动，具有四个或四个以上车轮，可以单独行驶并完成 运载任务的非轨道、无驾线的车辆。

2、汽车的组成： 汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备组成。1)发动机：动力装置，使供入其中的燃料燃烧而发出动力 2)传动装置：将发动机输出的动力传给驱动车轮的装置 3)行驶和控制装置：支承全车并保证汽车正常行驶的装置 4)车身：是驾驶员工作和装载乘客、货物的场所 5)电气设备：汽车照明、信号装置等

3、发动机的作用发动机是汽车的动力源，现代汽车主要采用往复活塞式内燃机，将燃料 在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为动能。

4、发动机的结构发动机一般由曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑 系统、起动系统、点火系统等组成。

曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。其功用是将活塞的往复运动转变 为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以

学生分组 进行资料 检索

驱动汽车车轮转动。 配气机构 燃油供给系统、燃料供给系统功用：根据发动机不同工况的要求，配置一定 数量和浓度的可混合气 (按一定比例混合气的汽油与空气的混合气) , 供入汽缸， 并将燃烧后产生的废气排至大气。 冷却系统 使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。 润滑系统 汽车发动机润滑系统作用是润滑发动机中运动机件的接触表面， 以减少运 动机件间的摩擦阻力和磨损，并通过润滑油的循环，驱走热量，降低温度，延 长机件的使用寿命。 冷却系统 作用是使发动机在所有的工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既 要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却系 统还要保证发动机快速升温，尽快达到正常的工作温度。 起动系统 以蓄电池为电源，直流电动机驱动发动机完成起动任务。 点火系统 汽油机发动机气缸内的混合气采用高压电火花点燃的， 因此必顺装置一套专门 的点火系统将蓄电池的供给的 12V 低压电转变成可击穿可燃混合气的高压电， 并根据发动机的工作顺序和点火时刻要求，适时、准确地点燃各气缸的可燃混 合气。

5、发动机的工作原理发动机是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。那么， 它是怎样完成这个能量转换过程呢？也就是说它是怎样把热能转换成机械能的 呢？要完成这个能转换必须经过进气，把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸； 然后将进入气缸的可燃混合气(或新鲜空气)压缩，压缩接近终点时点燃可燃混 合气(或将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃);可燃混合气着火燃烧， 膨胀推动活塞下行实现对外作功；最后排出燃烧后的废气。即进气、压缩、作 功、排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断 地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。把完成一个工作循环， 曲轴转两圈(720°),活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。而把完成一 个工作循环， 曲轴转一圈(360°),活塞上下往复运动两次，称为二行程发动机。 下面介绍一下四行程发动机的工作原理和工作过程。

进气行程： 当活塞由上止点向下止点运动，进气门开启，排气门关闭，同时活塞上方 的气缸容积增大，使气缸形成真空度，可燃混合气继续通过进气门吸入。当活 塞行至下止点，进气门关闭。此时

,进气工作过程结束。 进气行程 活塞运动：上止点→下止点 气门状态：进开，排闭 吸入气体：吸入可燃混合气 气缸压力： 0.075Mpa - 0.09Mpa 气体温度：370K-400K 压缩行程： 活塞由下止点向上止点运动，当进气工作过程终了时，进气门和排气门都 处于关闭状态，此时气缸内的可燃混合气开始被压缩。 压缩行程 活塞运动：下止点→上止点 气门状态：进、排全闭 气缸气体：可燃混合气 气缸压力：0.6Mpa-1.2Mpa 气体温度：600K-800K 做功行程： 在压缩行程末，火花塞电极间发出火花，将被压缩的可燃混合气点燃。燃 烧着的可燃混合气使气缸内的温度和压力急剧升高，活塞则在此高温高压气压 作用下，再由上止点向下止点运动，且通过连杆驱使曲轴旋转而作有用功。 作工行程 活塞运动：上止点→下止点 气门状态：进、排全闭 气缸气体：点燃可燃混合气 气缸压力：3Mpa-5Mpa 气体温度：2200K-2800K 排气行程： 做功行程结束， 排气阀开启， 废气即通过排气门开始排出。 曲轴仍继续旋转， 并推动活塞再由下止点向上止点运动，将废气推出气缸。此排气过程直到活塞 行至上止点，排气门被关闭时终止。 进气、压缩、作功、排气四个过程形成发动机的一个工作循环。 排气行程 活塞运动：下止点→上止点 气门状态：进闭、排开 气缸气体：废气 气缸压力： 0.105Mpa - 0.115Mpa 气体温度：900K-1200K

6、发动机常用术语发动机是将化学能转化为机械能的机器 化学能(液体、气体) ↓ 热能、电能 ↓ 机械能→输出动力

1)上止点： 活塞离曲轴回转中心最远处。 活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶 部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。 2)下止点： 活塞离曲轴回转中心最近处。 活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶 部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。 3)活塞的行程(S,单位：mm): 活塞上下止点之间的距离。 活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为 活塞行程。一般用 s 表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转 180°。 4)曲柄半径(R,单位：mm): 与连杆大端相连的曲柄销中心线与曲轴回转中心的距离。 曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用 R 表示。通 常活塞行程为曲柄半径的两倍，即 s=2R 5)气缸工作容积(Vh,单位：l): 活塞一个行程所走过的容积 Vh=π D² /4*10³ *10³ 活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。一 般用 Vh 表示： 6)燃烧室容积(Vc,单位：l) : 上止点时活塞顶上部空间

的容积 活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用 Vc 表示。 7)气缸总容积(Va,单位：l): Va=Vh+Vc 活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用 Va 表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即 Va =Vc+Vh 8)发动机工作容积(排量)(Vl,单位：l):

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