活動二　了解發動機分類和總體構造

汽車發動機是汽車正常行駛的動力來源。發動機類型很多，結構復雜，只有充分認識發動機的基本結構和分類方式，才能幫助我們對汽車發動機有全新的認識。

本次活動將帶領讀者在了解汽車發動機分類方式的基礎上，理解汽車發動機的基本組成及各系統和機構的作用，為學習發動機后續課程打下基礎。

活動目標

概念復習

·內燃機：把液體或氣體燃料輸入機器內部燃燒，將產生的熱能轉變為機械能的機器。

·外燃機：燃料在機器外部燃燒通過加熱水，產生高溫、高壓的水蒸氣并將水蒸氣輸送到機器內部，將其所含的熱能轉變為機械能的機器。

活動過程

步驟一　了解發動機分類方式

發動機是將熱能直接轉換為機械能從而帶動某些機械進行工作的機器。它利用燃料在氣缸內燃燒所產生的熱能使氣體膨脹以推動活塞運動，并通過汽車傳動系統驅動汽車行駛。

現代汽車一般采用往復活塞式發動機，根據其工作特征和結構等可按不同方式分類。

1．按著火方式分類

發動機按著火方式不同可分為壓燃式發動機與點燃式發動機。壓燃式發動機的燃料為柴油（柴油自燃溫度較低），通過高壓油泵向氣缸中噴油（見圖1-13），然后壓縮氣缸內的可燃混合氣，產生高溫，使燃料自燃。點燃式發動機燃料采用汽油，通過點火系統產生的電火花將汽油點燃，如圖1-14所示。

2．按沖程數分類

發動機按沖程數不同可分為四沖程發動機和二沖程發動機。活塞往復四個單程（或曲軸旋轉兩周）完成一個工作循環的發動機稱為四沖程發動機（見圖1-15），四沖程發動機通過進氣門、排氣門控制進氣和排氣。活塞往復兩個單程（或曲軸旋轉一周）完成一個工作循環的發動機稱為二沖程發動機（見圖1-16），二沖程發動機通過進氣口、掃氣口以及排氣口控制進氣和排氣。

3．按冷卻方式分類

發動機按冷卻方式不同可分為水冷式發動機和風冷式發動機。以冷卻液（水或防凍液）為冷卻介質的稱為水冷式發動機（見圖1-17）。水冷式發動機有冷卻液循環流動的管道并裝有散熱器和風扇，當冷卻液溫度過高時風扇會起動，給流經散熱器的冷卻液降溫。

以空氣為冷卻介質的稱為風冷式發動機（見圖1-18）。風冷式發動機上裝有散熱片，散熱片直接與空氣接觸，發動機運轉時產生的熱量通過風吹散熱片冷卻。

小解釋

工作循環：發動機氣缸內完成進氣、壓縮、做功和排氣四個工作過程稱一個工作循環。

冷卻液：冷卻液的全稱應為防凍冷卻液，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。發動機所使用冷卻液幾乎都是乙二醇型冷卻液。

4．根據氣缸數及布置分類

若對發動機按氣缸數及氣缸布置形式分類，只有一個氣缸的稱為單缸發動機，有兩個及以上氣缸的稱為多缸發動機。多缸發動機根據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．按進氣狀態分類

發動機按進氣狀態不同可分為自然吸氣式發動機和增壓式發動機。自然吸氣式發動機是指進入氣缸前的空氣或可燃混合氣未經增壓機壓縮的發動機；增壓式發動機是指空氣進入氣缸前已經在增壓機內壓縮，使得進氣密度增大，發動機功率提高，如圖1-20所示。

過去，汽車以四沖程、多缸、水冷、自然吸氣式發動機為主，而現在的汽車使用增壓式發動機日趨增多。

想一想

1．汽車一般使用幾沖程發動機？

2．汽車使用增壓式發動機有什么優勢？對發動機本身有什么要求？

練一練

請按發動機不同分類方式填寫汽車發動機名稱。

搜一搜

上海通用汽車公司生產的科魯茲轎車采用什么類型的發動機？你認為它有什么特點？

步驟二　認識發動機總體構造

現在，汽車發動機基本分為汽油發動機和柴油發動機兩大類。汽油發動機和柴油發動機使用的燃料不同，在結構和工作系統上有所不同。汽油發動機由曲柄連桿機構、配氣機構、供給系統、點火系統、冷卻系統、潤滑系統和起動系統組成，汽油發動機的主要組成如圖1-21所示。柴油發動機無點火系統，供給系統的結構復雜，其他組成部分與汽油發動機類似。

1．曲柄連桿機構

曲柄連桿機構由機體組、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生的熱能轉換為機械能。氣缸內高溫高壓氣體推動活塞在氣缸內作往復運動，再通過連桿帶動曲軸作旋轉運動。

2．配氣機構

配氣機構由氣門組和氣門傳動組兩個部分組成（見圖1-23）。它的作用是按照發動機進行的工作循環和點火次序的要求，定時開啟和關閉各缸的進、排氣門，使新鮮空氣及時進入氣缸，廢氣及時從氣缸內排出，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。

發動機工作溫度：即發動機冷卻液溫度，正常時在90～100℃范圍內。

摩擦副：摩擦副就是相接觸并產生摩擦的兩個物體組成的一個摩擦體系。

3．供給系統

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

4．點火系統

點火系統（汽油發動機特有）由電源（蓄電池或發電機）、點火線圈、高壓線和火花塞等組成（見圖1-25）。其作用是保證按規定時刻產生電火花，點燃氣缸中被壓縮的混合氣。

5．冷卻系統

冷卻系統由水泵、散熱器、電動風扇、節溫器、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動機零部件得到良好的冷卻，把受熱部件的熱量散發到空氣中，保證發動機在正常溫度下工作。

6．潤滑系統

潤滑系統主要由機油泵、油道、機油濾清器、限壓閥、油底殼等構成（見圖1-27）。其作用是使發動機內部高速相對運動的各種摩擦副能得到有效潤滑，降低摩擦力，減少磨損，帶走摩擦產生的熱量，清洗摩擦表面，延長發動機的使用壽命。

7．起動系統

起動系統由起動機（直流串勵、電動機、傳動）機構、電磁繼電器控制裝置及其附屬裝置（點火開關、飛輪齒圈、蓄電池）組成（見圖1-28），其作用是使處于靜止狀態的發動機進入工作狀態。起動系統的工作順序是點火開關控制起動機運轉，起動機再通過傳動機構帶動飛輪齒圈轉動。

通過表1-3，可以幫助讀者更好地了解汽車發動機各機構或系統的名稱、組成和主要作用。

想一想

現代汽車發動機分類方式還有哪些？你認為汽油發動機和柴油發動機各有什么特點？

活動評價

試著完成下面的練習題，而后將自己的答案與課本對照，將錯誤答案改正過來并仔細復習相關內容，直到能夠正確完成所有練習為止。

一、填空題

1．冷卻系統由＿＿＿、散熱器、＿＿＿、節溫器等組成。

2．四沖程發動機活塞往復＿＿＿個單程（或曲軸旋轉兩周）完成一個＿＿＿。

二、判斷題

1．目前汽車采用四沖程、多缸、水冷、增壓式發動機為主。（　）

2．柴油發動機由兩大機構、四大系統組成。（　）

3．水冷式發動機的冷卻效果好于風冷式發動機。（　）

4．氣缸數目六缸及以上的發動機布置采用V形布置。（　）

5．柴油發動機在進氣行程時，進入氣缸的是空氣。（　）

三、看圖識物

根據圖1-29中發動機的結構，填入對應的字母。

A．油底殼　B．活塞　C．曲軸　D．飛輪　E．凸輪軸　F．氣缸體