第3章 发动机维修基础

3.1 发动机基础知识

3.1.1 发动机的分类与基本术语

将热能转化为机械能的发动机简称为热机。内燃机是热机的一种，其特点是将液体或气体燃料与空气混合后送入机体内部燃烧而产生热能，并将热能转化为机械能。另一种热机是外燃机，其特点是燃料在机器外部燃烧将水加热，然后把产生的高温、高压水蒸气输送至机器内部，使其所含的热能转化为机械能。目前，因内燃机具有热效率高、体积小、重量轻及起动性能好等优点，汽车发动机主要采用内燃机。汽车发动机的外观如图3-1所示。

1.发动机的分类

车用内燃机大体分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类，活塞式内燃机按活塞运动方式不同又分为往复活塞式和旋转活塞式两种。汽车上应用最多的是往复活塞式内燃机。

往复活塞式内燃机根据工作行程不同，可分为二冲程发动机和四冲程发动机，如图3-2所示。汽车发动机普遍采用四冲程发动机。

四冲程发动机根据燃料不同，可分为汽油发动机、柴油发动机和生物燃料发动机等。目前，最常见的汽车发动机是汽油发动机（以下简称汽油机）和柴油发动机（以下简称柴油机）。

2.发动机的基本术语

图3-3所示为使用汽油作为燃料的往复活塞式内燃机的基本构造。往复活塞式内燃机的工作腔称为气缸，其内表面为圆柱形。往复活塞式内燃机因其工作时活塞在气缸内不断往复运动而得名。活塞通过活塞销与连杆一端铰接，连杆另一端与曲轴连接，当活塞在气缸内往复运动时，它通过连杆推动曲轴旋转。气缸的顶端用气缸盖封闭，在气缸盖上装有进、排气门，通过凸轮轴控制进、排气门开闭实现气缸的充气和排气。

下面介绍一些发动机的基本术语，如图3-4所示。

上止点（TDC）：活塞顶部离曲轴中心最远处。当活塞到达上止点位置时，活塞紧靠在气门侧，此时燃烧室容积最小。

行程：活塞在气缸内上、下止点间移动的距离。行程长短由曲轴确定，相当于曲轴半径的两倍。

下止点（BDC）：活塞顶部离曲轴中心最近处。当活塞到达下止点位置时，活塞紧靠在曲轴侧，此时燃烧室容积最大。

连杆长度：连杆两个杆头之间的距离。

曲轴半径：主轴承轴颈轴线与曲柄轴颈轴线之间的距离。

缸径：一个气缸的直径。

燃烧室：边界由气缸盖、活塞和气缸壁构成。燃烧室的容积根据活塞位置不断变化。当活塞到达上止点位置时，燃烧室即压缩室；当活塞到达下止点位置时，燃烧室由压缩室和排量构成。

排量：一个气缸的排量指活塞在一个行程中经过的空间，或是活塞上止点与下止点之间的气缸空间。在发动机的技术数据中，排量通常指发动机的总排量。总排量即所有气缸的单个排量之和。