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发动机-动力引擎
来源:山东蔓萨机械设备有限公司  发表时间:2014-11-28 10:16:15  点击:915 次



发动机-动力引擎
 
第一节 发动机的分类和基本构造
1. 分类
车用内燃机(internal combustion engine),根据其将热能转变为机械能的主要构件的型式,可分为
活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按活塞运动方式分为往复活塞式内燃机(reciprocating engine)
和旋转活塞式内燃机两种。往复活塞式内燃机在汽车上应用最为广泛,是本课研究的重点。汽车(automobile)
发动机(主要指车用往复活塞式内燃机)分类方法很多,按照不同的分类方法可以把汽车发动机分成不同的类
型,下面是其分类情况。 
(1) 按照所用燃料分类 
   内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机(gasoline engine)和柴油机(diesel engine)(图1-1)。
使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特
点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排
放性能都比汽油机好。
(2) 按照行程(stroke)分类 
内燃机按照完成一个工作循环(operating cycle)所需的行程数可分为四行程内燃机(four - stroke 
cycle engine)和二行程内燃机(two - stroke cycle engine) 。把曲轴转两圈(720°),活塞
在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),
活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用
四行程内燃机。
(3) 按照冷却方式分类
内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机 (liquid - cooled engine) 和风冷发动机(air - 
cooled engine)。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液(coolant)作
为冷却介质进行冷却的;而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片(fins)之间的空气作为冷
却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀,工作可靠,冷却效果好,被广泛地应用于现代车用发动机。
(4) 按照气缸(cylinder)数目分类 
内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机(single - cylinder engine)和多缸发动机(multi - 
cylinder engine )。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸
发动机。 如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四
缸、六缸、八缸发动机。 
(5) 按照气缸排列方式分类 
内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式(图1-5)。单列式发动机(inline engine)的各
个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式
发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机(V-type engine),若两列之
间的夹角=180°称为对置式发动机(opposed engine)。
(6) 按照进气系统是否采用增压方式分类
内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机[naturary aspirated 
engine(non - supercharged engine)]和强制进气(增压式)发动机(supercharged engine )(图1-6)。
汽油机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式的。
2. 基本构造
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,都必须具备以下一些机构和系统。 
(1) 曲柄连杆机构 
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮
组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从
曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运
动。
(2) 配气机构
配气机构的功用是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。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、
气门传动组和气门驱动组组成。

图1-8
(3) 燃料供给系统(fuel suppling system) 
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧
后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形
成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
(4) 润滑系统(lubricating system) 
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减
轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等
组成。
(5) 冷却系统(cooling system) 
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水
冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
(7) 点火系统(igniting system)
在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头
部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电
机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
(8) 起动系统(starting system)
要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内
的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。
因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过
程所需的装置,称为发动机的起动系。 
   汽油机由以上两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、
点火系和起动系组成;柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、
润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系。



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