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汽车发动机原理与维护

课程介绍与学习目标课程介绍本课程将从发动机基础概念开始，逐步讲解发动机的结构、工作原理和常见故障，并结合实际案例进行分析和讲解。学习目标

发动机的基本概念汽车发动机是汽车的动力源泉，将燃料的化学能转化为机械能，驱动车辆行驶。发动机是汽车的核心部件，其性能直接影响着汽车的动力、油耗、排放和使用寿命。

发动机在汽车中的作用动力输出发动机是汽车的动力源泉，负责产生动力，驱动车辆行驶。能量转换发动机将燃料的化学能转化为机械能，驱动车辆行驶。控制功能通过电控系统，发动机可以控制燃油喷射、点火、排气等，优化性能。

发动机的分类方式按工作循环分类：四冲程发动机和二冲程发动机。按气缸排列方式分类：直列式、V型式、水平对置式等。按点火方式分类：汽油发动机和柴油发动机。

四冲程发动机工作原理1进气冲程活塞向下运动，吸入新鲜空气或混合气。2压缩冲程活塞向上运动，压缩混合气，提高温度和压力。3做功冲程混合气被点燃，燃烧膨胀推动活塞向下运动，输出动力。4排气冲程活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。

进气冲程详解进气门打开活塞向下运动，气缸内气压降低，吸入新鲜空气或混合气。气流进入气缸新鲜空气或混合气通过进气管和进气门进入气缸。活塞到达下止点活塞到达下止点，完成进气冲程。

压缩冲程详解进气门关闭进气门关闭，活塞开始向上运动。压缩混合气活塞向上运动，压缩混合气，提高温度和压力。活塞到达上止点活塞到达上止点，完成压缩冲程。

做功冲程详解混合气点燃混合气被点火塞点燃，产生高温高压的燃烧气体。燃烧气体膨胀燃烧气体膨胀推动活塞向下运动，输出动力。活塞到达下止点活塞到达下止点，完成做功冲程。

排气冲程详解排气门打开排气门打开，活塞向上运动。废气排出气缸活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。活塞到达上止点活塞到达上止点，完成排气冲程，进入下一个循环。

二冲程发动机工作原理进气压缩活塞向上运动，混合气被压缩。1燃烧膨胀混合气被点燃，燃烧膨胀推动活塞向下运动。2排气进气活塞向下运动，废气从排气口排出，新鲜混合气从进气口进入。3

发动机的主要性能指标功率发动机输出的功率，反映发动机做功的能力。扭矩发动机输出的扭矩，反映发动机扭转力的大小。热效率发动机将燃料燃烧的热能转化为机械能的效率。机械效率发动机实际输出功率与理论输出功率的比值。

功率与扭矩的关系功率是扭矩和转速的乘积，扭矩反映发动机的低速性能，功率反映发动机的高速性能。

发动机热效率发动机热效率是指燃料燃烧释放的热能转化为机械能的比例，反映发动机利用燃料能量的效率。提高热效率可以降低燃油消耗，减少尾气排放。

发动机机械效率发动机机械效率是指发动机实际输出功率与理论输出功率的比值，反映发动机内部机械传动效率。提高机械效率可以减少能量损失，提升发动机性能。

发动机的基本构造气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴等。配气机构负责控制气门开闭，控制气体进出气缸。润滑系统负责对发动机零件进行润滑，减少摩擦，延长寿命。冷却系统负责降低发动机温度，防止过热。

气缸体的结构气缸体是发动机的基础部分，由铸铁或铝合金制成，上部开有气缸孔。气缸体底部设有曲轴箱，用来容纳曲轴、连杆和机油。气缸体上还设有水套、油道等，用于冷却和润滑发动机。

气缸盖的功能与构造气缸盖是发动机的重要部件，封闭气缸，并容纳气门、火花塞等零件。气缸盖上有气门导管、水套、油道等，用于密封、冷却和润滑。气缸盖的材质通常为铝合金，轻便且散热性能好。

活塞组件详解活塞组件是发动机的重要部件，负责在气缸内往复运动，将燃烧气体的能量转化为机械能。活塞组件包括活塞、活塞环、活塞销和连杆。活塞环主要作用是密封气缸，防止气体泄漏；活塞销连接活塞和连杆，实现运动传递。

连杆的作用与结构连杆是连接活塞和曲轴的零件，负责将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动。连杆由大头、小头和连杆体组成。大头连接曲轴，小头连接活塞，连杆体承受着活塞的推力和曲轴的拉力。连杆的材质通常为高强度钢，能够承受高负荷和高速运转。

曲轴的功能与构造曲轴是发动机的主要运动部件，将活塞的直线运动转换为旋转运动，输出动力。曲轴由曲柄、轴颈和平衡重组成。曲柄连接连杆，轴颈连接飞轮，平衡重用于平衡发动机运转时的惯性力。曲轴的材质通常为高强度钢，具有高强度、高韧性和耐磨性。

配气机构的组成气门机构负责控制气门开闭，控制气体进出气缸。凸轮轴通过凸轮的升降，推动气门开启和关闭。气门弹簧负责将气门关闭，并防止气门在发动机工作时发生抖动。

气门机构工作原理凸轮推动气门凸轮轴旋转，凸轮推动气门开启，允许气体进入或排出气缸。气门弹簧关闭气门凸轮离开气门，气门弹簧将气门关闭，防止气体泄漏。控制气门开闭时间气门开闭时间由凸轮轴的转速和凸轮的形状决定，影响发动机的进气量和排气量。

凸轮轴的作用凸轮轴是发动机配气机构的核心部件，通过凸