任务一 对发动机型号与基本性能指标的认知

【任务导入】

聪聪高兴地到汽车4S店，准备开始汽车维修技术的实习。当来到汽车维修车间一看有好多的待修车辆，我应如何做起呢？正在发愁的时候，车间主任来到聪聪身边告诉他：首先要学会汽车发动机类型、规格、型号和性能参数的分辨；然后，学习如何检测和评价发动机性能参数。聪聪听后，愉快地开始了第一天的专业学习。

【任务说明】

1.在老师的组织下，到汽车4S店或汽车维修厂或实训车间，以小组为单位进行汽车发动机的技术信息采集，每位小组成员最少完成一种车型发动机的信息的收集；并将小组成员采集的汽车发动机技术信息记录整理，完成任务单1-1-1的填写。

2.在教师的指导、监督下，以实训小组为单位，选择一辆能起动的汽油车（轿车或货车），进行气缸压力检测，记下检测过程，并根据维修手册的标准，完成对所检测的发动机机械技术状况的评价，填写好任务单1-1-2。

【相关知识与技能】

一、发动机型号认知

1.发动机的定义

发动机是一台由多种机构和系统组成的复杂机器，通常将化学内能转化成机械动能的装置称为发动机。汽车发动机的形式主要是以气缸和活塞作为转换机构的内燃机，即活塞式内燃机。活塞式内燃机按活塞运动方式的不同，可分为往复式活塞内燃机和旋转式活塞内燃机。当今汽车发动机一般都采用的是往复式活塞内燃机。

2.发动机的分类

根据发动机的不同特征，可以将往复式活塞发动机分为多种类型。

（1）按行程数分类

根据行程数的不同，往复式活塞发动机可分为二冲程和四冲程发动机。在发动机内部，活塞往复四个单程或曲轴旋转两圈完成一个工作循环的发动机称为四冲程发动机；活塞往复两个单程或曲轴旋转一圈完成一个工作循环的发动机称为二冲程发动机。如图1-1-1所示。

（2）按使用燃料种类分类

根据使用燃料的不同，可将往复式活塞发动机分为汽油机、柴油机、气体燃料发动机、煤气机、液化石油气（LPG）发动机及多种燃料发动机等，如图1-1-2所示。

（3）按气缸数及布置分类

根据气缸数的不同，往复式活塞发动机仅有一个气缸称为单缸发动机，有两个以上气缸称为多缸发动机；根据气缸布置形式的不同，气缸中心线与水平面垂直、呈一定角度或平行的发动机，分别为立式、斜置式与卧式发动机；多缸发动机根据气缸间的排列方式的不同，可分为直列式（气缸呈一列布置）、对置式（气缸呈两列布置，且两列气缸之间的中心线呈180°）和V型（气缸呈两列布置，而且两列气缸之间夹角为V形，即小于180°）发动机，如图1-1-3所示。

（4）按进气状态分类

根据进气状态的不同，可将往复式活塞发动机分为非增压和增压发动机。非增压发动机为进入气缸前的空气或可燃混合气没有经过压气机压缩的发动机，也称为自然吸气式发动机；增压发动机为进入气缸前的空气或可燃混合气已经在压气机内压缩，以增大充量密度的发动机，如图1-1-4所示。

（5）按点火方式分类

根据点火方式的不同，可将往复式活塞发动机分为点燃式与压燃式发动机。点燃式发动机是将压缩气缸内的可燃混合气用点火装置点火燃烧的内燃机，如汽油发动机；压燃式发动机为压缩气缸内的空气或可燃混合气产生高温，引起着火的内燃机，如柴油发动机。

（6）按冷却方式分类

根据冷却方式的不同，可将往复式活塞发动机分为风冷式和水冷式发动机。以空气为冷却介质的称为风冷式发动机；以水或冷却液为冷却介质的称为水冷式发动机，如图1-1-5所示。

3.国产发动机的型号

为了便于生产管理和使用内燃机，我国于2008年对内燃机的名称和型号编制方法重新审定并颁布了国家标准（GB/T 725—2008）。该标准的主要内容如下：

（1）内燃机产品的命名

内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，例如，汽油机、柴油机、煤气机、沼气机、双（多种）燃料发动机等。

（2）内燃机型号的组成

1）第一部分：由制造商代号或系列符号组成。本部分代号由制造商根据需要选择相应1~3位字母表示。

2）第二部分：由气缸数、气缸布置形式符号、冲程形式符号、缸径符号组成。

3）第三部分：由结构特征符号、用途特征符号和燃料符号组成。

4）第四部分：区分符号。同系列产品需要区分时，充许制造商选用适当符号表示。第三部分与第四部分可用“—”分隔。

（3）发动机型号示例

1）柴油机型号

G12V190ZLD——12缸、V型、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、发电用（G为系列代号）。

R175A——单缸、四冲程、缸径75mm、冷却液冷却、（R为系列代号、A为区分符号）。

YZ6102Q——六缸直列、四冲程、缸径102mm、冷却液冷却、车用（YZ为扬州柴油机厂代号）。

8E150C-1——8缸、直列、二冲程、缸径150mm、冷却液冷却、船用主机、左机基本型（1为区分符号）。

JC12V26/32ZLC——12缸、V型、四冲程、缸径260mm、行程320mm、冷却液冷却、增压中冷、船用主机、右机基本型。

G8300/380ZDZC——8缸、直列、四冲程、缸径300mm、行程380mm冷却液冷却、增压可倒转船用主机、右机基本型（G为系列代号）。

2）汽油机型号

1E65F/P——单缸、二冲程、缸径65mm、风冷、通用型。

492Q/P-A——四缸、直列、四冲程、缸径92mm、冷却液冷却、P汽油（A为区分符号）。

3）燃气机型号

12V190ZL/T——12缸、V型、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、燃气为天然气。

16V190ZLD/MJ——16缸、V型、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、发电用、燃气为焦炉煤气。

4）双燃料发动机

G12V190ZLS——12缸、V型、四冲程、缸径190mm、冷却液冷却、增压中冷、燃料为柴油/天燃气双燃料（G为系列代号）。

【拓展知识】

4.进口发动机的型号简介

（1）三菱发动机型号组成

三菱发动机的型号名称是采用“1位数字+1位英文+2位数字”的命名方式。

例如：4G63发动机，“4”代表气缸数；“G”代表汽油发动机，“6”就是发动机的系列号，而“3”则是生产序列编号。

（2）丰田发动机型号组成

第一部分阿拉伯数字代表该系列发动机的缸体设计的序列（同系列的第一款缸体设计为1，第二款缸体设计为2）。

第二部分是一个或两个大写英文字母代表该发动机所属的系列。

第三部分是破折号相连的后缀大写英文字母则代表了该款发动机的技术特性。

例如：5GR-FE丰田发动机，“5”代表第五代，GR代表发动机系列（其中“G”代表六缸发动机，“R”为顶置偏心轴），FE是技术特性符号，“F”则代表气门双进双排，“E”则代表电子喷射。

（3）大众发动机型号

1）大众的EA111系列发动机是大众公司小排量发动机的主力，有1.2L、1.4L、1.6L三种排量。大众的EA111系列发动机融合了缸内直喷、涡轮增压等先进技术，具有小排量、高功率、低油耗等性能优势。材质有铸铁缸体和铝制缸体两种类别，但引进到国内，并搭载在多款大众车型的1.4L和1.6升发动机均为铝制缸盖、铸铁缸体。

2）EA211发动机是大众旗下新型汽车发动机。该系列发动机同时也是首款在四缸发动机上采用热量管理系统的发动机，在提升燃油经济性上有着明显的优势。主要应用在全新明锐、奥迪A3、高尔夫7、斯柯达野帝、朗逸等大众旗下车型均搭载了EA211系列发动机。

3）EA888发动机是大众集团旗下中高级车型的主力机型，有1.8TSI和2.0TSI 2款汽油直喷发动机，EA888是一个系列，其发动机代号分别为CEA、CUF、CGM、CUG。CEA和CUF是1.8T的发动机，CGM和CUG是2.0T的发动机。EA888系列发动机集缸内直喷、涡轮增压、可变气门正时等一系列先进技术于一身，凭借充足的低速转矩，良好的燃油经济性以及一流的可靠性，得到市场的广泛认可。搭载于大众旗下迈腾、CC、途观、帕萨特，奥迪Q5等多款车型上。

二、发动机机械基本性能的评价

发动机机械基本性能是主要指发动机的气缸密封性。这是因为气缸密封性是由活塞组、气门组、缸体组及火花塞、喷油器等组件的技术状况决定的。在发动机使用过程中，由于上述零件发生磨损、烧蚀、结胶、积炭、断裂等故障将会引起气缸密封性下降，气缸密封性的下降将直接导致发动机的功率下降、油耗增加。这不但严重影响发动机的动力性、燃料经济性、排放净化性，而且还涉及发动机的使用寿命。因此，为保证发动机正常的工作状态，确保发动机良好的技术性能，就必须对发动机的气缸密封性进行定期检测。

气缸密封性的诊断参数主要有气缸压缩压力（简称缸压）、气缸漏气量、曲轴箱漏气量和进气歧管真空度等。一般在汽车发动机维修过程中主要通过气缸压缩压力的检验来确定气缸的密封性。

1.气缸压缩压力标准

根据2011年12月1日开始实施的国标GB/T 15746—2011《汽车修理质量检查评定方法》的规定：修竣后发动机，在正常温度下，气缸压缩压力应符合原设计规定；其压力差汽油机应不超过各缸平均压力的5%，柴油机应不超过8%。常见轿车发动机气缸压力标准见表1-1-1。

2.气缸压缩压力检测法

气缸压缩压力法简称缸压法就是通过测量活塞到达压缩行程上止点时燃烧室内的压力大小来确定气缸的密封状况的方法。常用的测量仪器有气缸压力表和气缸压力测试仪。

3.用气缸压力检测

气缸压力表组成如图1-1-6a所示，由表头、导管、单向阀和接头组成。

气缸压力表的接头有两种：一种为螺纹管接头，可以旋紧在火花塞或喷油器螺纹孔内；另一种为锥形或阶梯形的橡胶接头，可以压紧在火花塞或喷油器座孔上。导管也有两种：一种为软导管，适用于螺纹管接头与压力表头的连接；另一种为金属硬导管，适用于橡胶接头与压力表头的连接。

气缸压力表还装有能通大气的单向阀。当单向阀处于关闭位置时，可保持压力表指针位置以便于读数。当单向阀处于打开位置时，可使压力表指针回零。

用气缸压力表测量气缸压缩压力的安装如图1-1-6b所示，具体方法及步骤如下：

1）起动发动机，使发动机达到正常工作温度80～90℃。

2）停机后，拆下空气滤清器，用压缩空气吹净火花塞或喷油器周围的灰尘和脏物。

3）卸下全部火花塞或喷油器，并按气缸次序放好。

4）把气缸压力表的锥形橡胶接头压紧在被测缸的火花塞孔内，或把螺纹管接头拧入火花塞孔。

5）用起动机带动曲轴旋转3～5s，指针稳定后读取读数。

6）然后按下单向阀使指针回零。

7）按上述方法依次测量各缸，每缸测量不少于两次，每缸结果取算术平均值。

4.用气缸压力传感器式气缸压力测试仪检测

用压力传感器式气缸压力测试仪检测气缸压力时，须先拆下被测缸的火花塞，旋上仪器配置的压力传感器，用起动机转动曲轴3～5s，由传感器取出气缸的压力信号，经放大后送入A／D转换器进行模数转换，再送入显示装置即可获得气缸压力。其检测步骤如下：

1）需先拆下被测气缸的火花塞或喷油器，旋上仪器配置的压力传感器。

2）使节气门位于全开位置，用起动机转动曲轴3～5s。

3）在显示装置上读取所测气缸的压缩压力值。

5.用起动电流或起动电压降式气缸压力测试仪检测

起动机带动发动机曲轴所需的转矩是起动机电流的函数，并与气缸压力成正比。通过实测电流波形读取缸压值。波形峰值与各缸压力最大值有关。需用压力传感器测出任一气缸压缩压力，以确定缸序。缸压波形与压力传感器如图1-1-7所示。

有的测试仪可以显示各缸压缩压力的具体数值；甚至可显示各缸压缩压力的具体数值，并能与标准值对照；有的仅能定性显示“合格”或“不合格”；也有的只能显示波形。对于后者，如果检测时显示的各缸波形振幅一致，峰值又在规定范围内，则说明各缸压缩压力符合要求；若各缸波形振幅不一致，对应某缸电流峰值低于规定范围，则说明该缸压缩压力不足，应借助其他方法测出压缩压力的具体数值，以便分析判断。至于各缸波形峰值对应的缸号，一般是通过点火传感器或喷油传感器（柴油机）确定1缸波形位置，其他缸的波形位置按点火次序确定。

6.用电感放电式气缸压力测试仪检测

这是一种通过检测点火二次电感放电电压来确定气缸压力的仪器，仅适用于汽油机。汽油机工作中，随着点火器将点火线圈初级绕组断开，次级绕组的次级电压随即上升击穿火花塞间隙，并维持火花塞放电。火花放电电压也称为点火电压，它属于电感放电。电感放电的电压与气缸压力之间具有近乎直线的对应关系，因此各缸火花放电电压可作为检测各缸压力的信号，该信号经变换处理后即可显示气缸压力。

【拓展知识】

三、发动机主要性能指标

发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准，其主要性能指标有动力性指标、经济性指标和环境指标。

（1）动力性指标

M e和Pe是有效动力性指标，用来衡量发动机动力性大小。

1）有效功率Pe：发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，用Pe表示，单位是kW。发动机有效功率可用台架试验方法确定。

2）有效转矩：发动机对外输出转矩称为有效转矩，用Me表示，单位为N·m。Me和Pe之间有如下关系：

式中 n——发动机转速，r/min。

（2）经济性指标

发动机经济性指标主要指有效燃油消耗率和有效热效率。

1）有效燃油消耗率ge：有效燃油消耗率是指发动机每输出1kW的有效功率在1h内所消耗的燃油克数，用g表示。ge可用下式计算：

式中 GT——发动机工作每小时耗油量，可由试验确定，kg/h。

2）有效热效率ηe：燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率，ηe越高，发动机经济性越好。

（3）环境指标

环境指标主要指发动机排气品质和噪声水平。因为它关系到人类的健康及其赖以生存的环境，所以各国政府都制定出严格的控制法规，以期消减发动机排气和噪声对环境的污染。当前，排放性和噪声水平已成为发动机的重要性能指标。

在排放性方面，目前主要限制一氧化碳（CO）、各种碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）及除水以外的任何液体或固体微粒的排放量。

噪声是指对人的健康造成不良影响及对学习、工作和休息等正常活动发生干扰的声音。汽车是城市中的主要噪声源之一，而发动机又是汽车的主要噪声源，因此，控制发动机的噪声就显得十分重要。我国的噪声标准中规定，轿车的噪声不得大于82dB（A）。