知识准备

一、什么是汽车发动机

发动机是指将某一种形式的能量转化为机械能的机器。普通汽车发动机是汽车动力的来源,是将燃料燃烧的气体所含的热能转变为机械能的装置。汽车发动机属于内燃机,具有热效率高、体积小、质量轻、便于移动、气动性能好等优点,如图1-2所示。

二、汽车发动机的安装位置

发动机是汽车最重要的部分,它的布置形式对汽车的性能具有重大影响。对于轿车来说,发动机的布置位置可以简单地分为前置、中置和后置3种。目前,市面上大多数车型都采用前置发动机,中置和后置发动机只在部分跑车上使用,如图1-3所示。

图1-2　汽车发动机

图1-3　发动机的安装位置

三、汽车发动机的组成

汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构两大机构和冷却系统、润滑系统、燃油供给系统、点火系统、起动系统五大系统组成。

1.曲柄连杆机构

曲柄连杆机构的作用是把燃料燃烧产生的热能转换为机械能,具体表现为使气缸内的高温高压气体推动活塞在气缸内做直线往复运动,再通过连杆带动曲轴做旋转运动。曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成,如图1-4所示。

2.配气机构

配气机构的作用是在进气行程将可燃混合气或空气导入气缸,在排气行程将燃烧完的废气及时排出。配气机构由气门组、气门传动组和气门驱动组组成,如图1-5所示。

图1-4　曲柄连杆机构

图1-5　配气机构

3.冷却系统

冷却系统使高温下工作的发动机零部件得到良好的冷却,保证发动机在正常的温度下工作,实现良好的经济性。冷却方式有水冷式和风冷式两种。现代汽车发动机多采用水冷式,水冷式冷却系统由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、膨胀水箱等组成,如图1-6所示。

图1-6　冷却系统

4.润滑系统

润滑系统使高速相对运动的发动机内部各种摩擦副能得到有效润滑,降低摩擦力,减少磨损,带走摩擦产生的热量,清洗摩擦表面,延长发动机的寿命。润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、机油喷嘴、油底壳等组成,如图1-7所示。

图1-7　润滑系统(https://www.daowen.com)

5.燃料供给系统

汽油机燃料供给系统分为化油器式和燃油直接喷射式两种,它们都是给汽油机燃烧室内提供可燃混合气;柴油机燃料供给系统是给柴油机燃烧室适时适量地提供雾化的柴油,如图1-8所示。

图1-8　燃料供给系统

6.点火系统

汽油机必须经过点火才能正常工作。压缩终了时,可燃混合气由火花塞产生的电火花点燃混合气,使混合气燃烧做功。点火系统有传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统等类型。点火系统由电源(蓄电池和发电机)、ECU、点火线圈、点火模块和火花塞等组成,如图1-9所示。

7.起动系统

起动系统使处于静止状态的发动机运转。通过起动机带动飞轮使发动机曲轴转动,达到混合气燃烧做功所需要的起动转速。起动系统由起动机和起动继电器等组成,如图1-10所示。

图1-9　点火系统

图1-10　起动系统

四、发动机的类型

1.按照点火方式分类

发动机按照点火方式可分为点燃式发动机(汽油发动机)和压燃式发动机(柴油发动机)。

2.按照工作循环方式分类

发动机按照工作循环方式可分为四冲程发动机和二冲程发动机,如图1-11所示。

图1-11　活塞行程

3.按照气缸的排列方式分类

发动机按照气缸的排列方式可分为直列式发动机、V型发动机、辐射式发动机和水平对置式发动机。

4.按照冷却方式分类

发动机按照冷却方式可分为水冷式发动机和风冷式发动机,如图1-12所示。

图1-12　冷却方式