第3章 發動機維修基礎

3.1 發動機基礎知識

3.1.1 發動機的分類與基本術語

將熱能轉化為機械能的發動機簡稱為熱機。內燃機是熱機的一種，其特點是將液體或氣體燃料與空氣混合后送入機體內部燃燒而產生熱能，并將熱能轉化為機械能。另一種熱機是外燃機，其特點是燃料在機器外部燃燒將水加熱，然后把產生的高溫、高壓水蒸氣輸送至機器內部，使其所含的熱能轉化為機械能。目前，因內燃機具有熱效率高、體積小、重量輕及起動性能好等優點，汽車發動機主要采用內燃機。汽車發動機的外觀如圖3-1所示。

1.發動機的分類

車用內燃機大體分為活塞式內燃機和燃氣輪機兩大類，活塞式內燃機按活塞運動方式不同又分為往復活塞式和旋轉活塞式兩種。汽車上應用最多的是往復活塞式內燃機。

往復活塞式內燃機根據工作行程不同，可分為二沖程發動機和四沖程發動機，如圖3-2所示。汽車發動機普遍采用四沖程發動機。

四沖程發動機根據燃料不同，可分為汽油發動機、柴油發動機和生物燃料發動機等。目前，最常見的汽車發動機是汽油發動機（以下簡稱汽油機）和柴油發動機（以下簡稱柴油機）。

2.發動機的基本術語

圖3-3所示為使用汽油作為燃料的往復活塞式內燃機的基本構造。往復活塞式內燃機的工作腔稱為氣缸，其內表面為圓柱形。往復活塞式內燃機因其工作時活塞在氣缸內不斷往復運動而得名。活塞通過活塞銷與連桿一端鉸接，連桿另一端與曲軸連接，當活塞在氣缸內往復運動時，它通過連桿推動曲軸旋轉。氣缸的頂端用氣缸蓋封閉，在氣缸蓋上裝有進、排氣門，通過凸輪軸控制進、排氣門開閉實現氣缸的充氣和排氣。

下面介紹一些發動機的基本術語，如圖3-4所示。

上止點（TDC）：活塞頂部離曲軸中心最遠處。當活塞到達上止點位置時，活塞緊靠在氣門側，此時燃燒室容積最小。

行程：活塞在氣缸內上、下止點間移動的距離。行程長短由曲軸確定，相當于曲軸半徑的兩倍。

下止點（BDC）：活塞頂部離曲軸中心最近處。當活塞到達下止點位置時，活塞緊靠在曲軸側，此時燃燒室容積最大。

連桿長度：連桿兩個桿頭之間的距離。

曲軸半徑：主軸承軸頸軸線與曲柄軸頸軸線之間的距離。

缸徑：一個氣缸的直徑。

燃燒室：邊界由氣缸蓋、活塞和氣缸壁構成。燃燒室的容積根據活塞位置不斷變化。當活塞到達上止點位置時，燃燒室即壓縮室；當活塞到達下止點位置時，燃燒室由壓縮室和排量構成。

排量：一個氣缸的排量指活塞在一個行程中經過的空間，或是活塞上止點與下止點之間的氣缸空間。在發動機的技術數據中，排量通常指發動機的總排量。總排量即所有氣缸的單個排量之和。