活動二　了解發(fā)動機(jī)分類和總體構(gòu)造

汽車發(fā)動機(jī)是汽車正常行駛的動力來源。發(fā)動機(jī)類型很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有充分認(rèn)識發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和分類方式，才能幫助我們對汽車發(fā)動機(jī)有全新的認(rèn)識。

本次活動將帶領(lǐng)讀者在了解汽車發(fā)動機(jī)分類方式的基礎(chǔ)上，理解汽車發(fā)動機(jī)的基本組成及各系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的作用，為學(xué)習(xí)發(fā)動機(jī)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。

活動目標(biāo)

概念復(fù)習(xí)

·內(nèi)燃機(jī)：把液體或氣體燃料輸入機(jī)器內(nèi)部燃燒，將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?b>機(jī)械能的機(jī)器。

·外燃機(jī)：燃料在機(jī)器外部燃燒通過加熱水，產(chǎn)生高溫、高壓的水蒸氣并將水蒸氣輸送到機(jī)器內(nèi)部，將其所含的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?b>機(jī)械能的機(jī)器。

活動過程

步驟一　了解發(fā)動機(jī)分類方式

發(fā)動機(jī)是將熱能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能從而帶動某些機(jī)械進(jìn)行工作的機(jī)器。它利用燃料在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱能使氣體膨脹以推動活塞運(yùn)動，并通過汽車傳動系統(tǒng)驅(qū)動汽車行駛。

現(xiàn)代汽車一般采用往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)，根據(jù)其工作特征和結(jié)構(gòu)等可按不同方式分類。

1．按著火方式分類

發(fā)動機(jī)按著火方式不同可分為壓燃式發(fā)動機(jī)與點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)。壓燃式發(fā)動機(jī)的燃料為柴油（柴油自燃溫度較低），通過高壓油泵向氣缸中噴油（見圖1-13），然后壓縮氣缸內(nèi)的可燃混合氣，產(chǎn)生高溫，使燃料自燃。點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)燃料采用汽油，通過點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生的電火花將汽油點(diǎn)燃，如圖1-14所示。

2．按沖程數(shù)分類

發(fā)動機(jī)按沖程數(shù)不同可分為四沖程發(fā)動機(jī)和二沖程發(fā)動機(jī)。活塞往復(fù)四個(gè)單程（或曲軸旋轉(zhuǎn)兩周）完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動機(jī)稱為四沖程發(fā)動機(jī)（見圖1-15），四沖程發(fā)動機(jī)通過進(jìn)氣門、排氣門控制進(jìn)氣和排氣。活塞往復(fù)兩個(gè)單程（或曲軸旋轉(zhuǎn)一周）完成一個(gè)工作循環(huán)的發(fā)動機(jī)稱為二沖程發(fā)動機(jī)（見圖1-16），二沖程發(fā)動機(jī)通過進(jìn)氣口、掃氣口以及排氣口控制進(jìn)氣和排氣。

3．按冷卻方式分類

發(fā)動機(jī)按冷卻方式不同可分為水冷式發(fā)動機(jī)和風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)。以冷卻液（水或防凍液）為冷卻介質(zhì)的稱為水冷式發(fā)動機(jī)（見圖1-17）。水冷式發(fā)動機(jī)有冷卻液循環(huán)流動的管道并裝有散熱器和風(fēng)扇，當(dāng)冷卻液溫度過高時(shí)風(fēng)扇會起動，給流經(jīng)散熱器的冷卻液降溫。

以空氣為冷卻介質(zhì)的稱為風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)（見圖1-18）。風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)上裝有散熱片，散熱片直接與空氣接觸，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量通過風(fēng)吹散熱片冷卻。

小解釋

工作循環(huán)：發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)工作過程稱一個(gè)工作循環(huán)。

冷卻液：冷卻液的全稱應(yīng)為防凍冷卻液，意為有防凍功能的冷卻液。冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成。發(fā)動機(jī)所使用冷卻液幾乎都是乙二醇型冷卻液。

4．根據(jù)氣缸數(shù)及布置分類

若對發(fā)動機(jī)按氣缸數(shù)及氣缸布置形式分類，只有一個(gè)氣缸的稱為單缸發(fā)動機(jī)，有兩個(gè)及以上氣缸的稱為多缸發(fā)動機(jī)。多缸發(fā)動機(jī)根據(jù)氣缸間的排列方式不同可分為直列式、對置式和V型等形式（見圖1-19）。

5．按進(jìn)氣狀態(tài)分類

發(fā)動機(jī)按進(jìn)氣狀態(tài)不同可分為自然吸氣式發(fā)動機(jī)和增壓式發(fā)動機(jī)。自然吸氣式發(fā)動機(jī)是指進(jìn)入氣缸前的空氣或可燃混合氣未經(jīng)增壓機(jī)壓縮的發(fā)動機(jī)；增壓式發(fā)動機(jī)是指空氣進(jìn)入氣缸前已經(jīng)在增壓機(jī)內(nèi)壓縮，使得進(jìn)氣密度增大，發(fā)動機(jī)功率提高，如圖1-20所示。

過去，汽車以四沖程、多缸、水冷、自然吸氣式發(fā)動機(jī)為主，而現(xiàn)在的汽車使用增壓式發(fā)動機(jī)日趨增多。

想一想

1．汽車一般使用幾沖程發(fā)動機(jī)？

2．汽車使用增壓式發(fā)動機(jī)有什么優(yōu)勢？對發(fā)動機(jī)本身有什么要求？

練一練

請按發(fā)動機(jī)不同分類方式填寫汽車發(fā)動機(jī)名稱。

搜一搜

上海通用汽車公司生產(chǎn)的科魯茲轎車采用什么類型的發(fā)動機(jī)？你認(rèn)為它有什么特點(diǎn)？

步驟二　認(rèn)識發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造

現(xiàn)在，汽車發(fā)動機(jī)基本分為汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)兩大類。汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)使用的燃料不同，在結(jié)構(gòu)和工作系統(tǒng)上有所不同。汽油發(fā)動機(jī)由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和起動系統(tǒng)組成，汽油發(fā)動機(jī)的主要組成如圖1-21所示。柴油發(fā)動機(jī)無點(diǎn)火系統(tǒng)，供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其他組成部分與汽油發(fā)動機(jī)類似。

1．曲柄連桿機(jī)構(gòu)

曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組組成，如圖1-22所示。其作用是把燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。氣缸內(nèi)高溫高壓氣體推動活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，再通過連桿帶動曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

2．配氣機(jī)構(gòu)

配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動組兩個(gè)部分組成（見圖1-23）。它的作用是按照發(fā)動機(jī)進(jìn)行的工作循環(huán)和點(diǎn)火次序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮空氣及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣及時(shí)從氣缸內(nèi)排出，并保證燃燒室的密封。

小解釋

可燃混合氣：空氣與燃料的混合物。

發(fā)動機(jī)工作溫度：即發(fā)動機(jī)冷卻液溫度，正常時(shí)在90～100℃范圍內(nèi)。

摩擦副：摩擦副就是相接觸并產(chǎn)生摩擦的兩個(gè)物體組成的一個(gè)摩擦體系。

3．供給系統(tǒng)

供給系統(tǒng)由燃油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、噴油器、空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管等組成（見圖1-24），其作用是向發(fā)動機(jī)的氣缸提供濃度合適的可燃混合氣。

4．點(diǎn)火系統(tǒng)

點(diǎn)火系統(tǒng)（汽油發(fā)動機(jī)特有）由電源（蓄電池或發(fā)電機(jī)）、點(diǎn)火線圈、高壓線和火花塞等組成（見圖1-25）。其作用是保證按規(guī)定時(shí)刻產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧字斜粔嚎s的混合氣。

5．冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)由水泵、散熱器、電動風(fēng)扇、節(jié)溫器、冷卻液膨脹箱和氣缸體水套等組成（見圖1-26），其作用是使在高溫下工作的發(fā)動機(jī)零部件得到良好的冷卻，把受熱部件的熱量散發(fā)到空氣中，保證發(fā)動機(jī)在正常溫度下工作。

6．潤滑系統(tǒng)

潤滑系統(tǒng)主要由機(jī)油泵、油道、機(jī)油濾清器、限壓閥、油底殼等構(gòu)成（見圖1-27）。其作用是使發(fā)動機(jī)內(nèi)部高速相對運(yùn)動的各種摩擦副能得到有效潤滑，降低摩擦力，減少磨損，帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，清洗摩擦表面，延長發(fā)動機(jī)的使用壽命。

7．起動系統(tǒng)

起動系統(tǒng)由起動機(jī)（直流串勵(lì)、電動機(jī)、傳動）機(jī)構(gòu)、電磁繼電器控制裝置及其附屬裝置（點(diǎn)火開關(guān)、飛輪齒圈、蓄電池）組成（見圖1-28），其作用是使處于靜止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。起動系統(tǒng)的工作順序是點(diǎn)火開關(guān)控制起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，起動機(jī)再通過傳動機(jī)構(gòu)帶動飛輪齒圈轉(zhuǎn)動。

通過表1-3，可以幫助讀者更好地了解汽車發(fā)動機(jī)各機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)的名稱、組成和主要作用。

想一想

現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)分類方式還有哪些？你認(rèn)為汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)各有什么特點(diǎn)？

活動評價(jià)

試著完成下面的練習(xí)題，而后將自己的答案與課本對照，將錯(cuò)誤答案改正過來并仔細(xì)復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，直到能夠正確完成所有練習(xí)為止。

一、填空題

1．冷卻系統(tǒng)由＿＿＿、散熱器、＿＿＿、節(jié)溫器等組成。

2．四沖程發(fā)動機(jī)活塞往復(fù)＿＿＿個(gè)單程（或曲軸旋轉(zhuǎn)兩周）完成一個(gè)＿＿＿。

二、判斷題

1．目前汽車采用四沖程、多缸、水冷、增壓式發(fā)動機(jī)為主。（　）

2．柴油發(fā)動機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)、四大系統(tǒng)組成。（　）

3．水冷式發(fā)動機(jī)的冷卻效果好于風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)。（　）

4．氣缸數(shù)目六缸及以上的發(fā)動機(jī)布置采用V形布置。（　）

5．柴油發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣行程時(shí)，進(jìn)入氣缸的是空氣。（　）

三、看圖識物

根據(jù)圖1-29中發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)，填入對應(yīng)的字母。

A．油底殼　B．活塞　C．曲軸　D．飛輪　E．凸輪軸　F．氣缸體