第一章　認識發動機

第一節　發動機組成

一、概述

發動機（圖1-1）是汽車的心臟，是汽車的動力之源。發動機的種類雖然很多，但其基本結構大體相同，現代電控汽油發動機一般都是由兩大機構和六大系統組成。

二、組成系統

1. 兩大機構

（1）曲柄連桿機構　曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成。其作用是將燃料燃燒產生的熱能轉變為活塞往復運動的機械能，再通過連桿將活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動而對外輸出動力。

（2）配氣機構　配氣機構由氣門組及氣門傳動組組成。其作用是使可燃混合氣及時充入氣缸并及時將廢氣從氣缸中排出。

2. 六大系統

（1）電控燃料噴射系統

① 系統組成。汽油機電控燃料噴射系統由空氣供給系統、燃油供給系統和電控系統三部分構成。

空氣供給系統包括空氣濾清器、空氣流量傳感器、進氣軟管、進氣歧管、動力腔、節氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器。

燃油供給系統包括燃油箱、電動燃油泵、輸油管、燃油濾清器、燃油壓力調節器、燃油分配管（器）、噴油器和回油管（圖1-2）。

電控系統包括傳感器、電子控制單元（ECU）和執行器。

② 作用原理。利用系統中的各傳感器將監測到的發動機運行狀態參數轉換成電信號，輸入發動機電子控制單元ECU中，ECU根據這些信號，計算出噴油器的通電時間，并接通噴油器電路，使噴油器噴油，從而對噴油器的噴油時刻、噴油量進行精確控制，形成最佳的可燃混合氣送入氣缸以供燃燒，并將燃燒生成的廢氣排出。

（2）冷卻系統　冷卻系統有水冷卻系統和風冷卻系統兩種，現代汽車一般都采用水冷卻系統，主要由水泵、節溫器、風扇和散熱器等組成。其作用是將受熱機件的熱量散到大氣中去，從而保證發動機在正常溫度工作。

（3）潤滑系統　潤滑系統主要由油底殼、集濾器、機油泵、機油濾清器、調壓閥、安全閥等組成。其作用是將潤滑油送至各個摩擦表面，以減輕機件的磨損，并清洗、冷卻摩擦表面，延長發動機的使用壽命。

（4）啟動系統　啟動系統主要由啟動機、啟動開關、啟動繼電器和蓄電池等組成。其作用是將靜止的發動機啟動并轉入自行運轉。

（5）點火系統　點火系統主要由點火開關、點火模塊（點火器）、點火線圈、高壓組線、火花塞等組成。其作用是按規定時刻向氣缸內提供電火花以點燃氣缸中的可燃混合氣。

（6）電源系統　電源系統由蓄電池、發電機及調節器等組成。其作用是為發動機及汽車電器設備提供穩定的電能。

三、發動機基本原理

1.汽油發動機

汽油發動機采用火花點火方式，即混合氣通過電火花塞點燃。

汽油發動機通過循環燃燒汽油空氣混合氣產生熱能。熱能在燃燒室內產生高壓，從而向邊界面（燃燒室壁、燃燒室頂和活塞）施加作用力。該作用力促使活塞進行運動。

發動機不斷進行循環燃燒，這一不斷重復的整個過程分為不同沖程，每個沖程都完成一項獨立功能。為了完成進氣和排氣行程，在燃燒室頂裝有氣門，這些氣門根據需要打開或關閉。進氣門負責吸入新鮮空氣或汽油空氣混合氣。排氣門負責排出廢氣。每進行一個沖程，曲軸旋轉 180°，活塞由一個止點移動到另一個止點。因此，四沖程發動機完成一個循環時曲軸旋轉 720°，即曲軸轉動2圈。發動機工作原理如圖1-4所示。

2. 柴油發動機

柴油發動機和汽油發動機的四沖程過程基本相同。但柴油發動機吸入的不是燃油空氣混合氣而僅僅是空氣。在壓縮行程結束且活塞即將到達上止點時不會點火，而是通過燃燒室內的高壓噴入柴油。柴油根據燃燒室內的溫度和壓力情況自行點燃。

柴油發動機壓縮行程末，噴油泵將高壓柴油經噴油器呈霧狀噴入氣缸內的高溫空氣中，迅速汽化并與空氣形成可燃混合氣。因為此時氣缸內的溫度遠高于柴油的自燃溫度，柴油即自行著火燃燒，且以后的一段時間內邊噴邊燃燒，氣缸內的溫度、壓力急劇升高，推動活塞下行做功。

3. 發動機電子控制系統

發動機電子控制系統簡稱發動機電控系統，又稱發動機管理系統或發動機控制系統，就是將多項目控制集中在一個動力控制模塊（PCM）或發動機控制單元（ECU）上完成，共用傳感器。其主要組成包括信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執行元件（表1-1、圖1-5）。