Chapter Two
第二章
发动机的基础知识

课题一 发动机的作用和类型

一、发动机的作用

发动机是汽车的“心脏”，它是车辆的动力源，如图2-1所示。燃料在气缸中燃烧产生热能，通过活塞、连杆及曲轴等元件将热能转变为机械能，产生旋转作用力，位于发动机后面的飞轮将力传递给变速器等机构，最终驱动车辆。

如图2-2所示，发动机前端传动带轮用传动带将动力传递给以下装置：发电机，用于给蓄电池充电和用电器供电；空调压缩机，用于空调制冷；转向助力泵，用于驾驶人转向助力；有些发动机前端传动带轮还带动冷却液泵、散热风扇和真空泵等装置。

发动机产生热量，为汽车暖风提供热源，通过水管将热量带入车厢；发动机产生真空，用于制动踏板助力，缓解驾驶人的疲劳程度。

二、发动机的类型

目前汽车上常用的是四冲程往复活塞式、水冷、直列或V型发动机。发动机按使用燃料、燃油喷射位置、气缸排列方式等分为不同的形式。

1．根据发动机使用燃料不同分类

根据发动机使用燃料不同，可以分为汽油发动机、柴油发动机、液化石油气发动机、压缩天然气发动机等。汽油发动机是目前小型车的主流，汽油发动机的特点是体积小、质量小、转速高。

柴油发动机（图2-3）主要应用在大众宝来、奥迪等轿车上，但其广泛应用于大中型客车和货车。柴油发动机有一个专用的高压油泵，能够将柴油建立起很高的压力，然后通过高压油管及喷油器将柴油压入气缸中，柴油与空气混合后被压燃。

2．根据燃油喷射位置不同分类

根据燃油进入气缸的位置，目前汽油发动机可以分为进气歧管喷油式和缸内直接喷油式。进气歧管喷油式是将汽油喷在气缸外的进气歧管内。目前普遍使用的进气歧管喷油式是为每个气缸设置一个喷油器，如图2-4所示，喷油器分别向各气缸进气道（进气管前方）喷油。

缸内直接喷油式比进气歧管喷油式先进，如图2-5所示，这种发动机喷油器直接将汽油喷入气缸，其喷射方式有利于汽油的雾化，燃烧效率更高，提升了发动机动力，降低了油耗。部分汽车尾部标示“FSi”“TSi”等都表示采用了缸内直接喷油式发动机。

3．根据气缸排列方式分类

发动机型号不同，气缸数目和排列方式也不同，按气缸排列方式可以分为直列（L型）发动机、V型发动机、W型发动机和水平对置发动机等，前两种发动机在乘用车上得到普遍应用，后两种发动机使用较少。

如图2-6所示，直列发动机所有气缸排列成一排，一般为四缸或六缸，直列四缸发动机只有一个气缸盖。这种发动机性能稳定，成本低，结构简单，运转平衡性好，而且体积小。但当排气量和气缸数增加时，发动机长度将大大增加。

如图2-7所示，V型发动机将所有气缸排成两排，从侧面看像V字形，两列气缸夹角一般为90°。V型发动机高度和长度尺寸都较小，这样可以使得发动机舱盖更低，满足空气动力学的要求。V型发动机的气缸成一个角度对向布置，这样可以抵消一部分的振动，但必须要使用两个气缸盖，结构相对复杂。

三、发动机的基本术语

如图2-8所示，活塞顶到达远离曲轴回转中心最远处，即上止点。通常直到发动机上止点就是活塞运行的最高处。下止点是指活塞顶离曲轴回转中心最近处。通常直到发动机下止点就是活塞运行的最低处。冲程是活塞移动的过程，活塞行程是上、下止点间的距离，曲轴回转一周，活塞移动两个行程。

如图2-9所示，气缸内可以分成“一室一厅”，上止点上部的活塞顶面和气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室。在上、下止点间的气缸容积所形成的“厅”，就是气缸工作容积。所有气缸工作容积的总和称为排量。“一室一厅”的总面积就是气缸总容积。气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积，气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。通常压缩比越大的发动机，其动力性和经济性越好，当然其所需求的汽油标号也越高。