第一章 发动机的工作原理和总体构造第一节 发动机的分类1.将热能转化为机械能的发动机，成为热力发动机。2.按照主要构件形式不同：可分为活塞式内燃机和燃气轮机，活塞式内燃机又可分为往复活塞式和旋转活塞式。第二节 四冲程发动机的工作原理一、四冲程汽油机工作原理3.上止点：活塞顶面离曲轴中心线最远时的止点。4.下止点：活塞顶面离曲轴中心线最近时的止点。5.气缸工作容积：一个气缸中活塞运动一个行程所扫过的容积，可用符号Vs表示。6.发动机排量：一台发动机全部气缸工作容积的总和，可用符号Vst表示。7.发动机排量计算公式：Vst=D24106Si。8.压缩比：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比，以表示，即=VaVc。9.爆燃：由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。10.表面点火：由于燃烧室内炽热表面点燃混合气产生的一种不正常燃烧。11.四冲程汽油机经过进气、压缩、做功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程，曲轴旋转了两周。二、四冲程柴油机工作原理12.四冲程发动机在一个工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是做功的，其余三个行程是做功的辅助行程。13.为了解决这个问题，飞轮必须具有很大的转动惯量；气缸数越大，发动机的工作越平稳。第三节 二冲程发动机的工作原理14.二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程内，即曲轴旋转一周的时间内完成的。第四节 发动机的总体构造15.汽油机的一般构造：（1）机体组：作为发动机各机构、各系统的装配机体，而其本身的许多部分是其他机构的组成部分。（2）曲柄连杆机构：将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力的机构。（3）配气机构：是可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸中排除废气。（4）供给系统：把汽油和空气混合成为成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。（5）点火系统：保证规定时刻点燃气缸中被压缩的混合气。（6）冷却系统：把受热部件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。（7）润滑系统：将润滑油供给做相对运动的零件，以减小他们之间的摩擦阻力，减轻部件的磨损并部分的冷却摩擦部件，清洗摩擦表面。（8）起动系统：用以使静止的发动机起动并转入自行运转。第五节 发动机主要性能指标与特性一、动力性能指标16.有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的平均转矩，以Ttq表示。17.有效功率：发动机通过飞轮对外输出的平均功率，以Pe表示。18.有效功率与有效转矩计算公式：Pe=Ttqn9550。二、经济性能指标19.燃油消耗率：发动机没发出1kW有效功率，在1h内所消耗的燃油质量（g），用be表示。20.燃油消耗率计算公式：be=BPe103。三、运转性能指标21.运转性能指标包括排气品质、噪声、起动性能。22.车外最大允许噪声为74dB（A）。23.我国标准规定，不采用特殊的低温起动措施，汽油机在-10、柴油机在-5以下的气温条件起动发动机时，15s以内发动机要能自行运转。四、发动机的速度特性24.当燃料供给调节机构位置固定不变时，发动机参数（有效转矩、功率、燃油消耗率等）随转速改变而变化的曲线，称为速度特性曲线。25.当燃料供给调节机构位置达到最大时，所得到的是总功率特性，也称发动机外特性；把燃料供给调节机构其他位置下得到的特性称为部分速度特性。五、发动机工作状况26.发动机运转状态或工作状况常以功率和转速来表征，有时也以负荷与转速来表征。27.发动机负荷：发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小；也可以表述为发动机在某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率与同一转速下所能发出的最大功率之比，以百分数表示。 六、内燃机产品名称和型号编制规则第二章 曲柄连杆机构第一节 概述1.曲柄连杆机构的功用是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。2.曲柄连杆机构工作条件的特点：高温、高压、高速和化学腐蚀。第二节 机体组一、气缸体3.气缸种类：一般式气缸体、龙门式气缸体、隧道式气缸体。4.气缸冷却方式：冷却液冷却、空气冷却。5.气缸排列形式：单列式发动机、V形发动机、对置式发动机。6.气缸套有干式和湿式两种：干缸套不直接与冷却液接触，壁厚一般为1-3mm；湿缸套与冷却液直接接触，壁厚一般为5-9mm。7.湿缸套的凸缘作用是轴向定位；为了密封气体和冷却液，有的缸套凸缘下面装有纯铜垫片。二、气缸盖与气缸盖衬垫8.气缸盖的主要功用是密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸一起形成燃烧室。9.气缸盖种类：单体气缸盖、块状气缸盖、整体气缸盖。10.汽油机的燃烧室由活塞顶部及缸盖上相应的凹部空间组成。11.燃烧室形状：楔形、浴盆形、半球形、碗形、篷形。三、油底壳12.油底壳的主要功用是贮存机油并封闭曲轴箱。四、发动机的支承13.发动机支承：三点支承和四点支承。第三节 活塞连杆组一、活塞 14.活塞的主要作用是承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。15.活塞的基本构造可分为顶部、头部和裙部三部分。16.活塞在工作中易产生哪些变形？为什么？怎样应对这种变形？（1）有机械变形和热变形。（2）活塞在侧压力作用下，有使圆形裙部压扁的趋势，同时迫使活塞裙部直径沿销座轴同一方向上增大，且活塞销座附近的金属堆积，受热膨胀量大，使裙部在受热变形时，沿活塞销座轴线方向的直径增量大于其他方向。（3）设计时使活塞沿销座方向的金属多削去一些，把活塞轴向作为活塞裙部椭圆的短轴；把销座附近的裙部外表面制成下陷0.5-1.0mm；把活塞裙部形状做成变椭圆筒形。二、活塞环17.气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁。18.油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁面上涂布一层均匀的机油膜，也起到封气的辅助作用。19.气缸内的燃气漏入曲轴箱的主要通路是活塞环的切口。20.矩形断面的气环随活塞作往复运动时，会把气缸壁上的机油不断送入气缸中，这种现象称为“气环的泵油作用”。三、活塞销21.活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。22.活塞销与活塞销座孔和连杆小头的连接一般采用“全浮式”，优点是在发动机运转过程中，活塞销不仅可以在连杆小头衬套孔内，还可以在销座孔内缓慢地转动，以使活塞销各部分的磨损比较均匀。23.轴向定位的原因：防止活塞销轴向窜动而刮伤气缸壁。四、连杆24.连杆的功用是连接活塞和曲轴，把活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，并将活塞承受的力传给曲轴。第四节 曲轴飞轮组 一、曲轴 25.曲轴的功用是承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线的力矩，并对外输出转矩。 26.平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力。27.曲轴的曲拐数取决于气缸的数目及其排列方式。 28.曲轴的形状和各曲拐的相对位置，取决于气缸数、气缸排列方式和发火次序。 29.曲轴按主轴颈数分为全支承曲轴和非支承曲轴；按曲拐之间连接方式分为整体式曲轴和组合式曲轴。30.发火间隔角为720/i，即曲轴每转720/i时。就应有一个缸作功，以保证发动机运转平稳。二、曲轴扭转减震器31.曲轴扭转减震器的作用是使曲轴扭转振动能量逐渐消耗于减震器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。32.曲轴为什么要轴向定位?发动机工作时，曲轴经常受到离合器施加于飞轮的轴向作用力作用而有轴向窜动的趋势，曲轴的轴向窜动将破坏曲柄连杆机构各零件间的正确的相对位置，故必须轴向定位。三、飞轮33.飞轮的作用：（1）将在作功行程中传输出曲轴的一部分功储存起来，用以在其他行程中克服阻力；（2）用作汽车传动系统中摩擦离合器的驱动件。第三章 配气机构1.配气机构的功用是按照发动机每一气缸内进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜充量及时进入气缸，而废气及时从气缸排出。2.充气系数就是发动机每一工作循环进入气缸的实际充量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的比值：c=MMO。第一节 气门式配气机构的布置及传动一、气门的布置形式3.气门的布置形式包括气门顶置式配气机构、气门侧置式配气机构。二、凸轮轴的布置形式4.凸轮轴的布置形式包括凸轮轴下置式配气机构、凸轮轴中置式配气机构、凸轮轴上置式配气机构。三、凸轮轴的传动方式5.曲轴与凸轮轴之间的传动方式有齿轮传动、链传动和带传动。四、链（带）传动的张紧机构6. 链（带）传动的张紧机构有链传动的机械自动张紧机构、链传动的液压自动张紧机构、同步齿形带传动的张紧机构。五、每缸气门数及其排列方式7.当每缸采用四个气门时，气门的排列方案有两种：（1）同名气门排列成两列，由一个凸轮通过T形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。但是两同名气门在气道中的位置不同，可能会使两者的工作条件和工作效果不一致。（2）同名气门在同一列，则没有上述缺点，但一般要使用两根凸轮轴。六、气门间隙8.为什么要保留气门间隙？发动机工作时，气门因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小，则在热状态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中的漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易起动。未消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙称为气门间隙。9.气门间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气导致功率下降甚至气门烧坏；如果气门间隙过大，则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击声，而且加速磨损，同时也会使气门开启的持续时间减少，气缸的充气及排气情况变坏。第二节 配气定时一、配气定时工作原理10.配气定时就是进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图表示。这种图形称为配气定时图。11.进气门早开晚关的目的：进气门提前开启是为了保证进气行程开始时进气门已经开大，新鲜气体能顺利地充入气缸，当活塞到达下止点时，气缸内压力仍低于大气压力，在压缩行程开始阶段，活塞上移动速度较慢的情况下，仍可以利用气流惯性和压力差继续进气，因此进气门晚关一点是有利于充气的。12.排气门早开晚关的目的：当做功行程的活塞接近下止点时，打开了排气门，大部分废气迅速排除，当活塞到达下止点时排气门开度进一步增加，减少了活塞上行时的排气阻力，当活塞到达上止点时，室内压力仍高于大气压力，加之气流惯性，故排气门迟一点关，可使废气排放得较干净。13.气门重叠角：由于进、排气门分别在上止点前开启和上止点后关闭，出现了一段时间内进、排气门同时开启的现象，称为气门重叠，期间的曲轴转角称为气门重叠角。二、可变配气定时典型机构14.可变配气定时机构产生原因：发动机转速的高低对进、排气流动以及气缸内燃烧过程是有影响的。转速高时，进气流速高，惯性能量大，希望进气门早些打开，晚些关闭；转速低时，进气流速低，惯性能量小，希望进气门晚些打开，早些关闭。传统配气定时机构无法满足。第三节 配气机构的零件和组件一、气门组15.气门组包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧。16.气门由头部和杆部组成，气门头部形状有平顶、球面顶和喇叭形顶。17.气门锥角:气门密封锥面的锥角，一般做成45。18.气门导管的功用是起导向作用，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座能正确贴合。19.气门座与气门头部共同对气缸起密封