第一章 发动机总论

第一节 发动机总体构造

发动机是将其他形式的能量转变为机械能的一种机械装置。汽车所采用的发动机是内燃机。内燃机是燃料在发动机内部燃烧的一种热力机。内燃机每实现一次热功转换，都要经历一系列连续的工作流程，构成一个工作循环，否则就不能实现热功的转换。现代发动机的设计和制造技术使它可以满足大众对汽车性能和环境保护的要求，是汽车的“心脏”。

一、发动机组成

发动机是一台由多种机构和系统组成的复杂机器。现代汽车发动机的结构形式很多，发动机的具体构造也多种多样，但由于其基本工作原理一致，从总体功能来看，其基本结构大同小异，都是由两大机构和五大系统组成，即曲柄连杆机构、配气机构，供给系统、冷却系、润滑系、起动系统和点火系统（柴油机没有），新型直喷发动机的外观如图1-1所示。

图1-11.4 TSI高尔夫A6直喷发动机外观构造

1.曲柄连杆机构

曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。其作用是将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。

在曲柄连杆机构中，机体组包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸垫及油底壳等。其中气缸体还是发动机各机构、各系统的装配基体，其本身的许多部分分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、冷却系和润滑系的组成部分。

活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等。

曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮和扭转减振器等。

2.配气机构

配气机构由气门组及气门传动组组成。其作用是使可燃混合气或纯净空气及时充入气缸并及时将废气从气缸中排出。在配气机构中，气门组包括进气门、排气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等。气门传动组包括凸轮轴、液压挺柱和正时齿轮等，其零件的多少取决于配气机构的形式。

3.燃油供给系统

汽油机燃料供给系统和柴油机燃料供给系统由于使用的燃料和燃烧过程不同，在结构上有很大差别。现代汽油机燃料供给系根据混合气的形成方式分类，有进气歧管喷射和缸内直接喷射。其作用是将一定浓度和数量的可燃混合气（或空气）供入气缸以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出。

直喷式汽油机燃料供给系包括高压油泵、电动汽油泵、电子控制单元、各种传感器和执行器，能精确控制空燃比，使发动机性能得到提高。柴油机燃料供给系包括燃油箱、输油泵、柴油滤清器、电控高压喷油泵、喷油器、进排气管及排气消声器等。

4.冷却系

冷却系有水冷却系和风冷却系两种，现代汽车一般都采用水冷却系。其作用是将受热机件的热量散到大气中去，从而保证发动机正常工作。水冷却系包括水泵、散热器、风扇、节温器（双节温器）、电子节温器及水套等。

5.润滑系

润滑系的作用是将润滑油送至各个摩擦表面，以减轻机件的磨损，并清洗、冷却摩擦表面，延长发动机的使用寿命。润滑系包括机油泵（电控可调式机油泵、自调式机油泵）、机油滤清器、润滑油道、限压阀和油底壳等。

6.起动系

起动系的作用是将静止的发动机起动并转入自行运转。起动系统包括起动机及其附属装置等。

7.点火系

点火系是汽油发动机独有的，按控制方式不同又分为传统点火系和电子控制点火系两种。其作用是按规定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸中的可燃混合气。柴油发动机由于其混合气是自行着火燃烧，故没有点火系。点火系统包括电源、点火模块、火花塞等。电子控制点火系统则增加了电子控制单元、各种传感器和执行器等，能对点火时刻进行精确控制。

二、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形发动机。

5）按气缸数分：单缸发动机、多缸发动机。

6）按进气活塞运动方式分：往复活塞式和旋转活塞式（转子发动机）。

7）按进气状态不同，活塞式内燃机还可分增压和非增压式。

8）按冷却方式不同，活塞式内燃机还可分水冷和风冷。

三、发动机编号规则

为了便于内燃机的生产管理和使用，我国对内燃机名称和型号编制方法重新审定并颁布了国家标准。标准规定：内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成，其排列顺序和意义规定如图1-2所示。

图1-2 内燃机编号规则

四、国产汽车产品型号编制规则

国产汽车型号应能表明其厂牌、类型和主要参数特征等。该型号由拼音字母和阿拉伯数字组成，包括首部、中部、尾部三部分。

1）首部由2个或3个拼音字母组成，是识别企业的代号。如：CA代表一汽，EQ代表二汽，BJ代表北京等。

2）中部由4位阿拉伯数字组成，分为首位、中间两位和末位数字3部分，其含义如表1-1所示。

3）尾部由拼音字母或加上阿拉伯数字组成，可表示变型车与基本型的区别或专用汽车的分类。

例如型号CA1092表示第一汽车厂生产的货车，总质量9t，末位2表示在原车型CA1091的基础上改进的新型。型号CA7226L表示第一汽车厂生产的轿车，发动机工作容积2.2L，序号6表示5缸发动机的车型，尾部字母L表示加长型（即小红旗加长型中级轿车）。

表1-1 产品型号中部含义

①汽车总质量超过100t，允许用3位数字；②汽车总长度大于10m，数字×1m。