第1章 发动机
1.1 发动机的基本知识
1-1 发动机是如何分类的？
（1）按使用燃料分类，可分为汽油机、柴油机、单燃料燃气发动机、两用燃料发动机、混合燃料发动机及混合动力发动机等。
（2）按点火方式分类，可分为点燃式发动机和压燃式发动机。点燃式发动机是利用高压电火花点燃气缸内的混合气来完成做功的，如汽油机；压燃式发动机是利用高温、高压使气缸内的混合气自行着火燃烧来完成做功的，如柴油机。
（3）按活塞运动方式分类，可分为往复活塞式发动机和旋转活塞式（转子式）发动机。
（4）按冷却方式分类，可分为水冷式发动机和风冷式发动机。
（5）按气缸数目分类，可分为单缸发动机和多缸发动机，多缸发动机有双缸发动机、三缸发动机、四缸发动机、五缸发动机、六缸发动机、八缸发动机、十二缸发动机。
（6）按气缸布置方式分类，可分为对置式发动机、直列式发动机、斜置式发动机和V形发动机。
（7）按进气方式分类，可分为自然吸气（非增压）式发动机和强制进气（增压）式发动机。
△1-2 发动机修理作业是如何分类的？
按照不同的修理对象和不同的作业范围，发动机修理可分为发动机大修、总成大修、发动机小修、零件修理、就机修理和总成互换修理。
△1-3 什么叫发动机大修？
发动机大修是指用修理或更换发动机任何零部件（包括基础件）的方法，恢复发动机的完好技术状况，完全或接近完全恢复发动机寿命的恢复性修理。发动机进行大修，必须彻底地分解和清洗，精细地修复、装配和调整，确保修理质量。
△1-4 什么叫总成大修？
总成大修是采用更换总成中零部件及基础件的方法来恢复其完好的技术状况和寿命的修理。
△1-5 什么叫发动机小修？
发动机小修是用更换或修复个别零部件的方法，保证或恢复发动机工作能力的运行性修理。
△1-6 什么叫零件修理？
零件在使用中发生损伤、变形、磨蚀，需要修复、校正。零件修理是恢复零件使用功能的作业。
△1-7 什么叫就机修理？
以该发动机原装的各总成（附件）拆下分解修理，修理竣工后又重新装上。主要是在修理不同厂牌、不同机型的发动机时，因各发动机的总成及组合件不能互换而采用的方法。就机修理的工时较长。
△1-8 什么叫总成互换修理？
总成互换修理是指将发动机上某损坏总成（或组合件）拆下，装上新的或已修好的总成（或组合件）。这样修理工时较短，发动机可迅速投入运行，目前被广泛采用。
◆1-9 发动机维修工艺有哪些流程？
发动机维修工艺流程是从发动机解体到修理后验收的全过程，如图1-1所示。
图1-1 发动机维修工艺流程框图
1-10 汽油机的总体构造如何？
汽油机主要由“两大机构、五大系统”组成，如图1-2、图1-3所示。“两大机构”指曲柄连杆机构和配气机构，“五大系统”指燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统和启动系统。
图1-2 汽油机结构图（一）
1—配气机构（凸轮轴、排气门等）；2—曲柄连杆机构（活塞、曲轴等）；3—润滑系统（机油滤清器）
图1-3 汽油机结构图（二）
1-11 柴油机的总体构造如何？
四冲程水冷式柴油机由“两大机构、四大系统”组成，“两大机构”指曲柄连杆机构和配气机构，“四大系统”指燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统。
柴油机的曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系统、启动系统与汽油机基本相同。由于柴油机采用压缩自燃的着火方式，所以不需要点火系统。此外，由于柴油机与汽油机使用的燃料不同，其燃料供给系统存在较大的差异，柴油机的燃料供给系统通常利用高压油泵将柴油压力提高后，再利用喷油器将高压柴油直接喷入气缸。
1-12 按对供（喷）油量等的控制方式不同柴油机是如何分类的？
按对供（喷）油量等的控制方式不同，柴油机的燃料供给系统也可分为传统燃料供给系统和电子控制燃料供给系统。传统柴油机燃料供给系统通常由油箱、柴油滤清器、输油泵、高压油泵、喷油器等组成，早期的柴油机电子控制系统只是在传统燃料供给系统的基础上增加了一些电控元件，而后期的柴油机电子控制系统取消了高压油泵（但有些装用高压输油泵），并用共轨取代了各缸喷油器的高压油管，电子控制系统的功能更强大、精度更高。
1-13 发动机有哪些基本术语？
发动机基本术语如图1-4所示。
图1-4 发动机基本术语
1-14 什么叫上止点？
活塞在离曲轴回转中心最远处时，活塞顶所处的位置称为上止点。
1-15 什么叫下止点？
活塞在离曲轴回转中心最近处时，活塞顶所处的位置称为下止点。
1-16 什么叫活塞行程？
上止点与下止点之间的距离称为活塞行程。
1-17 什么叫曲柄半径？
曲轴上连杆轴颈轴线与曲轴主轴颈轴线（曲轴回转中心）之间的距离称为曲柄半径。活塞行程为曲柄半径的2倍。
1-18 什么叫气缸工作容积？
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或气缸排量。
1-19 什么叫燃烧室容积？
活塞在上止点时，活塞顶与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。
1-20 什么叫气缸总容积？
活塞在下止点时，活塞顶上方的容积称为气缸总容积。显然，气缸总容积是气缸工作容积与燃烧室容积之和。
1-21 什么叫发动机排量？
多缸发动机各气缸工作容积的总和称为发动机排量。
1-22 什么叫压缩比？
气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。压缩比表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内气体的压力和温度越高。
1-23 什么叫工作循环？
在气缸内每完成一次热能与机械能的相互转换，所经历的一系列连续过程称为发动机的一个工作循环。
1-24 单缸四冲程汽油机工作原理如何？
四冲程汽油机每一个工作循环都有四个活塞行程，按其作用分别称为进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程，如图1-5所示。
图1-5 单缸四冲程汽油机工作原理
（1）进气行程。在进气行程中，活塞由曲轴带动由上止点向下止点运行，此时排气门关闭，进气门开启。由于活塞由上止点向下止点运动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成一定的真空度，所以混合气通过进气门被吸入气缸。当活塞到达下止点时，整个气缸内充满了混合气。
（2）压缩行程。进气行程结束后，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动，此时排气门仍处于关闭状态，而进气门开始逐渐关闭。随着活塞的向上运动，气缸内容积减小，由于进气门和排气门均处于关闭状态，进入气缸内的混合气被压缩，其温度和压力升高，直到活塞到达上止点时压缩行程结束。
（3）做功行程。当活塞运动接近压缩行程上止点时，火花塞跳火点燃气缸内的混合气，此时进气门和排气门均处于关闭状态，气缸内气体的温度和压力同时升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，并通过连杆推动曲轴旋转输出机械能。
（4）排气行程。做功行程结束时，气缸内的气体将活塞推至下止点，气缸内的混合气也因燃烧变为废气。此时排气门打开，进气门仍处于关闭状态，活塞在曲轴的带动下从下止点向上止点运动，气缸内的废气经排气门排出，直到活塞到达上止点时排气行程结束。
发动机工作时，需要连续不断地进行循环，在每个循环中都是依次完成进气、压缩、做功、排气四个行程。
1-25 单缸四冲程柴油机工作原理如何？
单缸四冲程柴油机工作原理与单缸四冲程汽油机工作原理一样，每个工作循环也是由进气、压缩、做功和排气四个行程组成。但由于柴油与汽油的性质不同，使柴油机混合气的形成方式、着火方式等与汽油机有很大的区别。单缸四冲程柴油机工作原理如图1-6所示。
图1-6 单缸四冲程柴油机工作原理
1—喷油器；2—排气门；3—进气门；4—气缸；5—喷油泵；6—活塞；7—连杆；8—曲轴
单缸四冲程柴油机与单缸四冲程汽油机各行程的区别如下。
（1）进气行程。在此行程进入柴油机气缸的不是混合气，而是纯空气。
（2）压缩行程。在此行程柴油机压缩的是进气行程进入气缸的纯空气，且由于柴油机压缩比大，压缩终了时气缸内的压力和温度均比汽油机高。
（3）做功行程。柴油机的做功行程与汽油机的差别较大，在柴油机压缩行程接近终了时，喷油器将高压柴油呈雾状喷入气缸内的高温空气中，柴油在气缸内便迅速蒸发并与空气混合形成混合气，由于此时气缸内的温度远高于柴油的自燃温度（约500K），所以形成的混合气会立即自行着火燃烧，在此后的一段时间内边喷油边燃烧，气缸内的压力和温度也急剧升高，活塞被向下推动做功。
（4）排气行程。此行程与汽油机的基本相同。