活动二　了解发动机分类和总体构造

汽车发动机是汽车正常行驶的动力来源。发动机类型很多，结构复杂，只有充分认识发动机的基本结构和分类方式，才能帮助我们对汽车发动机有全新的认识。

本次活动将带领读者在了解汽车发动机分类方式的基础上，理解汽车发动机的基本组成及各系统和机构的作用，为学习发动机后续课程打下基础。

活动目标

概念复习

·内燃机：把液体或气体燃料输入机器内部燃烧，将产生的热能转变为机械能的机器。

·外燃机：燃料在机器外部燃烧通过加热水，产生高温、高压的水蒸气并将水蒸气输送到机器内部，将其所含的热能转变为机械能的机器。

活动过程

步骤一　了解发动机分类方式

发动机是将热能直接转换为机械能从而带动某些机械进行工作的机器。它利用燃料在气缸内燃烧所产生的热能使气体膨胀以推动活塞运动，并通过汽车传动系统驱动汽车行驶。

现代汽车一般采用往复活塞式发动机，根据其工作特征和结构等可按不同方式分类。

1．按着火方式分类

发动机按着火方式不同可分为压燃式发动机与点燃式发动机。压燃式发动机的燃料为柴油（柴油自燃温度较低），通过高压油泵向气缸中喷油（见图1-13），然后压缩气缸内的可燃混合气，产生高温，使燃料自燃。点燃式发动机燃料采用汽油，通过点火系统产生的电火花将汽油点燃，如图1-14所示。

2．按冲程数分类

发动机按冲程数不同可分为四冲程发动机和二冲程发动机。活塞往复四个单程（或曲轴旋转两周）完成一个工作循环的发动机称为四冲程发动机（见图1-15），四冲程发动机通过进气门、排气门控制进气和排气。活塞往复两个单程（或曲轴旋转一周）完成一个工作循环的发动机称为二冲程发动机（见图1-16），二冲程发动机通过进气口、扫气口以及排气口控制进气和排气。

3．按冷却方式分类

发动机按冷却方式不同可分为水冷式发动机和风冷式发动机。以冷却液（水或防冻液）为冷却介质的称为水冷式发动机（见图1-17）。水冷式发动机有冷却液循环流动的管道并装有散热器和风扇，当冷却液温度过高时风扇会起动，给流经散热器的冷却液降温。

以空气为冷却介质的称为风冷式发动机（见图1-18）。风冷式发动机上装有散热片，散热片直接与空气接触，发动机运转时产生的热量通过风吹散热片冷却。

小解释

工作循环：发动机气缸内完成进气、压缩、做功和排气四个工作过程称一个工作循环。

冷却液：冷却液的全称应为防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分组成。发动机所使用冷却液几乎都是乙二醇型冷却液。

4．根据气缸数及布置分类

若对发动机按气缸数及气缸布置形式分类，只有一个气缸的称为单缸发动机，有两个及以上气缸的称为多缸发动机。多缸发动机根据气缸间的排列方式不同可分为直列式、对置式和V型等形式（见图1-19）。

5．按进气状态分类

发动机按进气状态不同可分为自然吸气式发动机和增压式发动机。自然吸气式发动机是指进入气缸前的空气或可燃混合气未经增压机压缩的发动机；增压式发动机是指空气进入气缸前已经在增压机内压缩，使得进气密度增大，发动机功率提高，如图1-20所示。

过去，汽车以四冲程、多缸、水冷、自然吸气式发动机为主，而现在的汽车使用增压式发动机日趋增多。

想一想

1．汽车一般使用几冲程发动机？

2．汽车使用增压式发动机有什么优势？对发动机本身有什么要求？

练一练

请按发动机不同分类方式填写汽车发动机名称。

搜一搜

上海通用汽车公司生产的科鲁兹轿车采用什么类型的发动机？你认为它有什么特点？

步骤二　认识发动机总体构造

现在，汽车发动机基本分为汽油发动机和柴油发动机两大类。汽油发动机和柴油发动机使用的燃料不同，在结构和工作系统上有所不同。汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统和起动系统组成，汽油发动机的主要组成如图1-21所示。柴油发动机无点火系统，供给系统的结构复杂，其他组成部分与汽油发动机类似。

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组成，如图1-22所示。其作用是把燃料燃烧产生的热能转换为机械能。气缸内高温高压气体推动活塞在气缸内作往复运动，再通过连杆带动曲轴作旋转运动。

2．配气机构

配气机构由气门组和气门传动组两个部分组成（见图1-23）。它的作用是按照发动机进行的工作循环和点火次序的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜空气及时进入气缸，废气及时从气缸内排出，并保证燃烧室的密封。

小解释

可燃混合气：空气与燃料的混合物。

发动机工作温度：即发动机冷却液温度，正常时在90～100℃范围内。

摩擦副：摩擦副就是相接触并产生摩擦的两个物体组成的一个摩擦体系。

3．供给系统

供给系统由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、喷油器、空气滤清器、进气管、排气管等组成（见图1-24），其作用是向发动机的气缸提供浓度合适的可燃混合气。

4．点火系统

点火系统（汽油发动机特有）由电源（蓄电池或发电机）、点火线圈、高压线和火花塞等组成（见图1-25）。其作用是保证按规定时刻产生电火花，点燃气缸中被压缩的混合气。

5．冷却系统

冷却系统由水泵、散热器、电动风扇、节温器、冷却液膨胀箱和气缸体水套等组成（见图1-26），其作用是使在高温下工作的发动机零部件得到良好的冷却，把受热部件的热量散发到空气中，保证发动机在正常温度下工作。

6．润滑系统

润滑系统主要由机油泵、油道、机油滤清器、限压阀、油底壳等构成（见图1-27）。其作用是使发动机内部高速相对运动的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，延长发动机的使用寿命。

7．起动系统

起动系统由起动机（直流串励、电动机、传动）机构、电磁继电器控制装置及其附属装置（点火开关、飞轮齿圈、蓄电池）组成（见图1-28），其作用是使处于静止状态的发动机进入工作状态。起动系统的工作顺序是点火开关控制起动机运转，起动机再通过传动机构带动飞轮齿圈转动。

通过表1-3，可以帮助读者更好地了解汽车发动机各机构或系统的名称、组成和主要作用。

想一想

现代汽车发动机分类方式还有哪些？你认为汽油发动机和柴油发动机各有什么特点？

活动评价

试着完成下面的练习题，而后将自己的答案与课本对照，将错误答案改正过来并仔细复习相关内容，直到能够正确完成所有练习为止。

一、填空题

1．冷却系统由＿＿＿、散热器、＿＿＿、节温器等组成。

2．四冲程发动机活塞往复＿＿＿个单程（或曲轴旋转两周）完成一个＿＿＿。

二、判断题

1．目前汽车采用四冲程、多缸、水冷、增压式发动机为主。（　）

2．柴油发动机由两大机构、四大系统组成。（　）

3．水冷式发动机的冷却效果好于风冷式发动机。（　）

4．气缸数目六缸及以上的发动机布置采用V形布置。（　）

5．柴油发动机在进气行程时，进入气缸的是空气。（　）

三、看图识物

根据图1-29中发动机的结构，填入对应的字母。

A．油底壳　B．活塞　C．曲轴　D．飞轮　E．凸轮轴　F．气缸体