汽车发动机冷却系统的原理和改进研究_汽车发动机冷却系统机械机构设计

1.关于汽车的N个基础常识

2.汽车发动机散热系统&防冻冷却液

3.汽车发动机靠什么降温？

4.发动机的那些机构、系统组成？

5.汽车发动机冷却系统的冷却系统的设计

6.汽车的发动机内部构造

7.汽车的两大机构五大系统是什么

发动机的“暴脾气”

汽车的发动机，就像一个“愣头青”，一旦启动，就会拼命地运转。不断地完成吸气、压缩、做功、排气的过程。导致发动机自身的温度非常高。

为了缓解发动机的“暴脾气”，汽车工程师想了很多办法，其中最重要的就是引入了发动机冷却系统，它能够保证发动机在不同的工况和环境下，保持最佳的工作温度。

早期的风冷系统

早期的汽车大多是通过风冷进行散热。在发动机的表面增加很多散热片，这些散热片，通过与进气格栅进入的空气，进行热量交换，来降低发动机的温度。

但是这种散热方式的效率不高，而且不够稳定，比如说在炎热的夏天或者寒冷的冬天。

单纯的靠风冷，就很难让发动机保持正常的工作温度。

强制循环水冷系统

后来汽车工程师又发明了水冷系统。目前市面上的汽车，几乎都是采用水冷系统，又被称为“强制循环水冷系统”，这套系统主要包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、水套以及其他附加装置。

它的原理，是用水泵给水箱中的冷却液加压，让冷却液在水套中流动，从气缸壁吸收热量，温度升高，加热后的冷却液进入散热器，再利用冷却风扇对散热器进行吹风，快速将热量带走，最后再从散热器底部重新进入水套，以此不断循环。

大小循环的意义

由于冷却液的比热容要远远大于空气，所以，水冷系统的散热效率要比风冷强很多，而且，由于节温器的作用，还可以让发动机避免受到环境温度的影响。节温器可以随着发动机的负荷和水温大小，自动改变冷却液的流量和循环路线。

比如说在冬天冷启动之后，发动机温度很低，需要快速升温，以达到最佳的工作温度，这时候，节温器的主阀门会关闭，旁通阀开启，让冷却液在发动机内部进行小循环，其特点就是流量小、线路短，并且不经过散热器，这样就可以帮助发动机迅速升温。

而当发动机温度达到一定值，主阀门才会开启，冷却液就会经过散热器，这个时候的流量大、线路长，所以称为大循环，这种可以对发动机温度，实现精准控制的巨大优势，也是风冷系统被彻底淘汰的原因。

水温报警故障

如果是发动机温度过高，导致水温报警，可能是冷却液不足、冷却风扇故障，或者是散热器堵塞，导致发动机无法正常散热。

如果是发动机升温缓慢或者工作温度过低，可能是节温器或者温度传感器有问题。

在日常的用车过程中，发动机冷却系统出现故障的概率其实很小，只要按时更换冷却液，定期清理水箱，基本上都不会出现什么大问题。

防冻液？冷却液？

最后多说一句，现在的防冻液其实就是冷却液的一种，是为了防止冷却液在冬天结冰，把水箱和散热器胀坏，所以防冻液并不是冬天才需要用，它的最大作用，还是用来冷却，防冻只是一个附加属性。

关于汽车的N个基础常识

你好，汽车发动机的结构是要是这样的

汽车发动机是将内能转化为机械能的机器，是汽车的心脏，是汽车的动力源，它主要由两大机构和六大系统组成。

曲柄连杆机构主要由机体组，活塞连杆组，曲轴飞轮组组成，它将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动并对外输出动力，配气机构主要由气门组和气门传动组两部分组成，它主要是根据发动机做功顺序和工作循环的要求定时打开或者关闭各缸的进排气门，以便发动机进行换气过程，换气过程的质量决定发动机的动力性能排放性能和经济性能。

发动机的冷却系统 主要有，水箱 ，冷却液 ，水管 ，水泵 ，节温器， 缸体 水套等组成， 主要 用来将发动机的温度控制在正常的一个温度下工作， 防止发动机过冷和过热 ，润滑系统主要有油底壳， 机油， 机油泵， 机油滤清器， 机油散热器 ，油道等组成 ，主要是对发动机的各运动副进行润滑， 从而降低磨损， 延长发动机的使用寿命。点火 系统主要是根据发动机的做功顺序来进行点火，点燃可燃点燃混合气体进行做功，点火系统主要由蓄电池，点火模块，各传感器，EUC，点火线圈 ，火花塞等组成， 主要是让静止的发动机运转 ，从而启动发动机。，主要由蓄电池， 起动机， 起动继电器等组成 ，燃油系统主要是向发动机提供一定的燃油，主要由油箱， 油泵， 油管 ，油压调节器。 汽油滤清器 ，燃油共轨， 喷油器等组成 。电控系统主要是控制发动机的油，气 ，火，主要由各传感器，发动机电脑和各执行器等组成 。

汽车发动机散热系统&防冻冷却液

关于汽车的N个基础常识

汽车的基本结构包括哪些部分？

答：一般常用汽车基本结构都是由四部分组成的，这四部分是：发动机、底盘、车身和电器设备部分。

发动机作为汽车的心脏，是由很多机构和系统组成的复杂机器，汽车发动机的结构形式很多种，但其基本结构都是相似的。

底盘是由传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统四大系统组成，其作用是接受发动机的动力，使汽车能够运动起来并保证汽车能够按照驾驶员的操作而正常行驶。

车身是汽车的骨架，也是大家最直观能看到的部分，现在的汽车的车身技术已经比较成熟，整体区别不大。

电气设备主要由电源部分、用电设备、配电装置等组成的，电源部分就是蓄电池和发电机，一般蓄电池在启动发动机时，向起动机供电，然后发动机工作时，向蓄电池充电，以此往复。用电设备就比较多了，车上用电的都是。配电装置主要由中央接线盒、电路开关等组成的。

四行程汽油发动机由那几部分构成？

答：四行程汽油发动机由机体、曲柄连杆机构、配气机构冷却系、润滑系、燃油系和点火系（柴油机没有点火系）等组成。

四行程汽油发动机是怎样进行工作循环的？

答：发动机的工作过程分为进气、压缩、作工、排气四个过程。四行程发动机是将这四个过程在活塞上下运动的四个行程内完成的。

进气行程：进气门开启，排气门均关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的容积增大，气缸内压力降低，产生真空吸力。把可燃混合气体吸入气缸。

压缩行程：进气门、排气门均关闭，活塞从下止点向上止点移动，把混合气体压至燃烧室。

作工行程：

压缩终了时，进气门、排气门仍关闭，火花塞发出电火花，点燃可燃的混合气，燃烧后的气体猛烈膨胀，产生巨大的压力，迫使活塞迅速下行，经连杆推动曲轴旋转而作工。

排气行程：

排气门开启，进气门关闭，活塞从下止点向上止点移动，将废气排除。

机体与曲柄连杆机构的作用及主要零部件有哪些？

答：机体与曲柄连杆机构的作用是：将燃料在气缸中燃烧时燃气作用在活塞顶上的压力，借助连杆变为曲轴的扭矩，使曲轴带动工作机械做功，机体与曲柄连杆机构的主要零件有气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲柄、飞轮等。

说明配气机构的作用及组成？

答：配气机构的作用根据工作的需要，适时开闭进、排气门，及时把可燃气引进气缸和排出废气。同时，驱动分电器、汽油泵等机件进行工作。配气机构主要零件包括：进气门、排气门、凸轮轴驱动机件等。

说明冷却系的作用及组成？

答：冷却系作用是：把高温机件的 热量散到大气层中去，以保持发动机在正常温度下工作。水冷却系一般由发动机的水套、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关等机件组成。

发动机正常水温是多少？如何控制水温？

答：水冷式发动机正常工作温度应为80—90度。发动机的温度以解放CA10B型汽车为例，可根据发动机的温度，拉出（即打开）或推出（即开闭）驾驶室内的百叶窗操纵手柄，改变进入散热器的空气量，从而调整发动机温度。

润滑油的作用是什么？

答：润滑作用：润滑各摩擦部件，减小摩擦阻力，可降低动力消耗。

冷却作用：机油循环的流动，可将摩擦热带走。降低机件的温度。

清洗作用：将机件表面上的杂质冲走，减少磨损。

密封作用：在活塞与气缸壁之间保持油层，可增加密封性。

如何检查发动机的机油油面？

答：检查油底壳的机油油面时，应把汽车停放在较平坦的地方，发动机停止运转并等少许时刻后，把机油尺拔出，擦去表面上的机油，再从机油尺管口插到底，从而判断出机油量的多少。

说出汽油机和柴油机正常机油压力是多少？

答：在驾驶室仪表板上观察机油压力表：汽油发动机的正常机油压力为200—500千帕；柴油发动机为600—1000千帕。

化油器有哪几种装置？作用是什么？答：化油器的构造可分五种装置：

答：起动装置；怠速装置；中等负荷装置；全负荷装置；加速装置。

化油器的作用是：根据发动机在不同情况下的需要，将汽油气化，并与空气按一定比例混合成可燃混合气。及时适量进入气缸。

膜片气油泵是怎样工作的？

答：吸油：当凸轮转动时偏心轮顶动泵油摇臂。拉下泵膜，弹簧被压缩，此时泵膜上方容积增大，压力降低，产生吸力，使出油阀关闭，汽油由油箱经汽油滤清器进油阀，进入泵室。

送油：凸轮继续转动，偏心轮转过后，共油摇臂弹簧推回，泵膜弹簧将泵膜推向上方，泵室内的汽油便从出油闪压送到化油器浮子室。

传动系由哪些主要部件组成？它起什么作用？

答：传动系主要离合器、变速器（以及分动器）、传动轴、万向节、减速器、差速器、半轴等部件组成。传动系的作用：将发动机输出的动力传给驱动车轮，驱动汽车行驶。

离合器的作用是什么？

答：离合器的作用是使发动机的动力与传动装置平稳地结合或暂时地分离，以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作。

差速器的作用是什么？

答：当汽车转弯时，两侧车辆在同一时间内所行走的距离不等，外轮移动的距离不内轮大，因而在差速器十字轴上的行星齿轮受车轮阻力的影响。在公转的同时产生自转，自动增加了外车轮的转速，使外车轮加快，内轮变慢而起差速器作用。在直线行驶时。差速器不起作用。

轮胎在使用中应注意做哪些检查？

答：检查轮胎磨损，如果轮胎磨损过甚，制动效果就会降低（与路面的摩擦力降低）时制动距离加长，高速行驶时容易爆裂，此种轮胎应及时更换。轮胎气压不足或左、右两侧轮胎气压不均匀，也会引起制动效果时差，转向困难或转向沉重，同时也降低了轮胎的使用寿命。载重量大时，以上后果更严重。因此，轮胎气压不足时应及时充气。左右车轮应该选同一规格、型号的轮胎，磨损程度应相同。否则，将影响车辆的转向机制动性能。检查轮胎接地面有无断裂、损伤或胎面上有无异物（如钉子），两个后轮夹缝处有碎石时，要及时清除。

转向系由哪些部分组成？是如何转向？

答：转向系一般由转向操纵机构、转向器和转向机构三部分组成。当转动方向盘时，转向轴和蜗杆随着转动，滚动与蜗杆啮合上下移动，使转向摇臂摆动，推动直拉杆前后移动。于是转动节以转向主销为中心，带动一侧前轮偏转，达到控制车辆转向的目的。

什么叫前轮定位？包括哪些内容？

答：为使汽车保持稳定的直线行驶，转向轻便，减少汽车在行使中轮胎和转向机件的磨损、前轮、转向主销、前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这就叫做“前轮定位”。它包括前轮外倾、前轮前速速、转向节主销内倾和转向节主销后倾。

手制动器的作用是什么？

答：手制动器是一种使汽车在停放时不至溜滑，在特殊情况下，配合脚动进行紧急制动或脚动失灵时代用的制动装置。

气压制动装置由哪些部件组成？是怎样工作的？

答：气压制动装置由制动踏板、空气压缩机、气压表、制动法、制动器室、车轮制动器、制动管路等组成。当踏下制动踏板时，制动阀打开储气筒到制动气室的通道，使储气筒内的压缩空气经制动阀进入制动气室，经传动机件，推动制动蹄张开，以压紧制动鼓，从而使车轮产生制动作用。

液压制动装置有哪些部件组成？是怎样工作的？

答：液压制动装置由制动踏板、制动主缸、制动轮缸、车轮制动器、制动滚、管路等组成。当踏下制动踏板时，活塞推动主缸向前移动。使缸内制动液产生压力，将油井油管压入各制动轮缸。这时轮缸活塞向外张开，推动制动蹄片与制动鼓接触，产生制动作用。

蓄电池起什么作用？

答：蓄电池的作用是供给发动机用电，发动机。在发动机低速运转，发动机发电不足时供给照明、音响装置、点火系统用电；当发动机高速运转。发电机发电充足时，储存多余电能。蓄电池的充、放电情况，可通过电流表显示。

如何使用和保养蓄电池？

答：保持清洁，及时去掉灰尘污物与氧化物。电池线与蓄电池接柱安装牢固。蓄电池的电结液应高于级板10—15毫米。不足时应及时添加。经常检查电解液的比重。一般应保持在 1.220—1.260之间。避免剧烈放电，如使用起动时间不可过长等。

点火系起什么作用？

答：点火系的作用：是将蓄电池或发电机输出的低压电景点火线圈变为高压电，再由分电器按发动机 各气缸的做功顺序，轮流配到火花塞引起跳火，点燃可燃混合气，使发动机运转。

汽车发动机靠什么降温？

说明：发动机散热系统分为外部散热和冷却水循环散热两组系统，其中涵盖一条普遍被错误理解的散热结构。这两路系统只有「防冻冷却液」系统定期检查与补充，更换周期要按照耗材类型区分。本篇将分为三节解析所有与散热系统相关的核心知识，首先从“电子扇”系统开始。

风冷系统

电子扇×2打开发动机舱在车头位置找一找，能发现的是散热水箱后面总会有两个风扇，这就是发动机散热的电子扇。很多人将电子扇理解为「水箱散热风扇」，功能似乎是往前吹风为水箱散热；实际这是错误的理解，风扇是不会完全吹风的。

因为汽车行驶时最大的阻力是风阻，也就是正面撞击的空气形成的阻力；那么电子扇如果往前吹风，结果必然是增加与“空气墙”的对抗作用力，也就是加大汽车行驶阻力导致油耗提升，所以电子扇是往后吹风。

知识点：汽车第一路「机体散热系统」为风冷散热，基础结构正是电子扇。其功能是通过引导进入发动机舱的紊流形成有序气流，不断吹到内燃式热机（燃油动力汽车发动机）上，实现由外至内的有效散热。不过电子扇的运行比较有意思，因为两组风扇大部分时间都不会同步运转。

远因为电子扇由电控系统控制，内燃机在温度不是很高的时候并不需要“高强度风冷”，此时只需要一组风扇运转即可。

长途或长时间驾驶会提升机体温度，电控系统侦测到高温后才会自动激活两组风扇。所以车辆启动后有一组风扇不转并不见得是故障，只要多开一会后能同时运转，且水温正常即可。（该系统故障概率很低/出现故障通过水温变化可及时发现）

水冷系统

防冻冷却液，水箱，燃油动力汽车装备的发动机叫做「活塞往复循环式-内燃式热机」，这种机器是通过燃烧燃油产生热能，再将人呢过转化为机械能的发动机。

热能自然会产生高温，高温必然会加热机体；然而由金属材料打造的发动机是有热饱和极限的，达到一定标准后就会造成熔化，或者因热胀冷缩导致材料应力不均造成开裂。而在内部的燃烧仅依靠外部的风冷是不够的，所以还需要水冷系统。

「防冻冷却液」是水冷系统的核心，在冷却管路内会由水泵驱动冷却液（简称）运转，“泵”的概念是为液体增压使其高速流动。

这种化学溶液具备冰点很低与沸点很高的特点。在不同地区加注的冷却液可保证冬季不结冰，其次可以保证循环流动时有效吸收机体热量还不会“煮沸”。

其运行步骤为：流经至内燃机缸盖吸收热能（为机体降温），随即流动至前置散热水箱（撞风不断降温）吸收冷却液的热，冷却液降温后再次流到缸盖吸热——周而复始。

常见故障点

水冷系统的故障率同样很低，如果出现故障则同样可通过仪表盘水温表发现。正常水温指针会在仪表中线位置，代表温度一般在90/110℃（摄氏度）左右；

如果水冷系统的水泵或水箱故障，冷却液的温度会超过中线而一定程度升高。发现温度异常后就要及时靠边停车，散热降温后再就近寻找维修站检测修理。

水冷系统的第二类故障为「无法升温/升温缓慢」，原因多为节温器或水温传感器损坏。前者故障会造成发动机冷启动时就用“大循环”模式让冷却液流动，而正常状态为冷启动使用“小循环”、以少量冷却液恒温并快速加热机体（达到理想热效率状态）。

后者损坏会造成水温采集数据错误，水温可能已经升高但是ECU获得不了正确的数据就会持续加大喷油（冷启动特有状态），所以在出现无法升温和升温缓慢的问题后也要及时检修。

防冻冷却液相关知识

会蒸发，需补充，绝大多数汽车使用的防冻冷却液为：EG_乙二醇水基型，溶液的主要成分为EG、水、防蚀剂、着色剂等等。

EG的沸点应为197.4℃，在于水混合后不会被内燃机的高温加热到沸腾状态，而EG能够以足够高的沸点吸热则不会让水获得足够的热能达到沸点，这是冷却液能够有效循环散热的基础。不过水的蒸发不见得一定要沸腾，理论上在任何温度中水都会蒸发。

知识点：水的蒸发是分子运动本身在能量作用下出现的「汽化变化」，所谓的蒸发本质为液体表面粒子流动时，因产生摩擦和撞击导致的结构；

白话一些的描述就是水分子运动过程中被撞断了氢键，同时粒子运动在撞击中使其达到了从液体表面逃逸的力量阈值，从而使得这些水变成气态离开了水。

在高温环境中这种转化的强度会加强一些，所以正常使用的汽车总会造成防冻冷却液的减少。

补充标准

防冻冷却液在发动机内有一个“加注水壶”，准确的称呼为膨胀壶。这个水壶上会有两道刻度线，分别为“MAX&MIN”；

正常蒸发会使得水位越来越接近MIN线，补充时需要达到两条线中间偏上1cm左右的位置即可。冷却液是不能使其降低至MIN线以下的，因为在低温环境中冷却液“冷缩”可能导致膨胀壶内失去冷却液。

此时冷却管路运行就会从膨胀壶吸入空气，导致管路空气加热碰撞造成气阻，发动机则无法有效散热了。（仅有一条刻度线的膨胀壶，加注至该线偏上位置即可）

补充选项

正常补充防冻冷却液应该选择「蒸馏水」，因为EG并不是一种容易挥发的原料，这是一种油状物质。蒸发减少的部分主要是水，那么补充自然也应该以水为主。

但并不是所有的水都可以用，比如各类型的饮用水包括净化水都不可以，因其含有过量的矿物质（以碳酸镁碳酸钙为主），在高温环境中矿物析出会凝结为水垢（俗称水碱）造成管路堵塞。

所以应该选用去杂质的蒸馏水才能保证系统正常运行，每补充三次蒸馏水可补充一次防冻冷却液，为均衡少量减少的EG。

重中之重：防冻冷却液是可以不同颜色混用的，但一定要类型。比如同为EG乙二醇基可以混用，EG和PG丙二醇就不应混用，甘油型丙三醇也不宜混用。

同时「EG乙二醇基防冻冷却液」没有使用完的一定要妥善保存，更换放出的废液也要妥善处理；因为EG是有极强毒性的物质，其一公斤水溶液中有“1.6克”EG即可成人致死！所以剩余部分一定要放好，防止误饮！！！（乙二醇是有些微甜味道的液体）

总结：关于汽车「散热系统」的相关知识了解这些就好，电子扇、水泵、节温器、水温传感器等硬件都只有很低的概率性故障。

防冻冷却液的定期检查补充不要忘记了，至于整体更换则有两个标准；普通冷却液建议每三年更换一组，长效型冷却液可以使用到六年。其区别主要是防蚀剂性能衰减的周期，供参考。

发动机的那些机构、系统组成？

汽车发动机靠什么降温？

汽车发动机不可能靠自然风来降温，因为发动机正常运转时的温度高达2000℃，它有一套冷却系统，负责降温，冷却系统的主要作用是及时散发发动机发热部位的热量。发动机被冷却以保持其最佳运行状态。

从根本上说，内燃机产生的机械能是从燃料的化学能转化为热能中提取的，说白了，就是燃料产生热能，一部分转化为机械能，剩下的还是热能，但内燃机效率低，输入的热能远大于输出的机械能，因此需要解决大量的附加余热。

从化学方程式来看，去除余热可以促进热能转化为机械能的过程；从实际来看，废热会对发动机机体和润滑油的寿命和工作条件产生一系列影响，问题应该认真对待。从诞生到今天，汽车的散热系统做得很好，但是当你改装打破原车的平衡。

或者习惯了激烈的驾驶，那么请注意汽车的散热和隔热，发动机舱，发动机缸体内部设计有冷却水通道，在发动机运转过程中，热量将通过强制水泵进行循环，发动机燃烧室产生热量后，直接传递到气缸内壁，再通过冷却液循环，为气缸散热。

冷却水循环过程是一个闭环控制系统，了解原自动控制的人一定对闭环控制很了解，就是说有一个水温检测元件，实时检测水的温度，当水温高于设定温度90度时，循环管路中的恒温器自动开启至最大开度。

温控器可以理解为阀门，这时，冷却风扇将被触发并开始快速冷却水，当水温低于设定值时，冷却风扇停止运转，保证发动机正常运转时水温恒定，当然，发动机气缸内的散热是由可变正时系统来完成的。

当发动机转速提高时，原来封闭的排气不能满足散热要求，这时，可变正时系统开始工作，进气门会在排气门打开的同时同步打开，让空气进入气缸，帮助排气更好地散热，废气带走大部分热量。虽然此时进气门是打开的，但喷油器是不会工作的，所以不用担心高温废气会再次被点燃，早期的汽车大多通过风冷散热。

发动机表面增加了很多散热片，这些散热片与进入进气格栅的空气进行热交换，从而降低发动机的温度。但是这种散热方式的效率不高，而且不够稳定，比如在炎热的夏天或者寒冷的冬天，单纯依靠风冷，很难让发动机保持在正常的工作温度，温控器是控制冷循环和正常循环的重要部件，通常，温控器设计为在80摄氏度左右时开启，温度低时自动关闭。

恒温器的正常工作确保当前循环模式能够为发动机提供最合理的冷却效果，温控器是控制冷循环和正常循环的重要部件。皮带驱动的水泵对冷却液进行增压，保证冷却液在冷却系统中循环。

散热器（又称水箱）和散热风扇布置在汽车的前部，汽车的前保险杠上一般都会设计一个帮助散热器散热的开口，发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，汽车行驶时空气通过风碰撞原理通过散热器芯，热的冷却液因向空气散热而变冷。

发动机燃烧室内活塞的温度需要通过机油循环来散发，当发动机活塞向上运动时，油环喷油铺设油膜，使活塞的热量迅速传给气缸体，同时，对曲轴箱、曲轴轴瓦等部位进行强制压力喷射，使润滑部位充满润滑油。

这样设计的目的是一方面润滑，另一方面散热，最后，机油通过冷却液循环排出。一般情况下，不需要专门冷却发动机，我们的车出厂时，已经安装了冷却水箱，冷却水隐藏在我们车辆前保险杠的格栅后面，一个多小时后，就稍作休息，人车都能休息一下。

汽车发动机冷却系统的冷却系统的设计

发动机是将燃料燃烧的化学热能转换成机械能的一种装置，它由许多机构和系统组成。汽车发动机主要结构简述如下。

（一）机体组

发动机的机体组包括气缸盖、气缸体和机油盘。气缸体的上部为气缸，下部为曲轴箱，一般简称为缸体。发动机机体的作用时作为发动机各机构、各系统的安装和配合的基体，而且本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、汽油喷射系、冷却系、润滑系的组成部分。因此，严格的区别发动机各系统所归属零部件是困难的。气缸盖和缸体内壁与活塞顶部组成一个单坡屋脊性燃烧室，燃烧室中央有一个电火花塞，用来点燃混合气体，所以，机体组是承受高温高压的机件。

（二）曲柄连杆机构

曲柄连杆机构包括活塞、连杆、带飞轮的曲轴。这是发动机借以产生动力，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。在结构分析时，常把机体组和曲柄连杆机构合并一起。

（三）配气机构

配气机构包括进气门、排气门、挺杆、进气凸轮轴、排气凸轮轴以及凸轮轴正时皮带（由曲轴正时齿轮驱动）。配气机构的作用是将可燃气体及时充入气缸和及时地将燃烧作过功的废气从气缸中排走。

（四）电子控制汽油喷射系统

电子控制汽油喷射系统包括下列三个子系统：燃油供应系统、进气系统和电子控制系统。

燃油供应系统由汽油箱、输油泵、汽油滤清器、压力调节器、脉动衰减器、喷油器以及输油管、回油管等组成。

进气系统包括空气滤清器、节气门、空气流量计、进气室、怠速控制阀以及进气控制阀组成。

燃油供应系统和进气系统的作用是根据节气门位置（发动机负荷）和发动机转速，由ECM/ECU确定的喷油量和进气量混合成可燃混合气，进入气缸以供燃烧作功。

电子控制系统由若干只检测发动机各种状况的传感器、一只按传感器信号确定喷油量的ECU，以及按ECU指令工作的喷油器组成。它的主要作用是根据发动机不同工况，决定最佳的喷油正时和喷油持续期。

（五）点火系统

点火系统包括点火器、点火线圈、分电器、火花塞和点火电子控制器。点火电子控制器由曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和ECU组成。点火系的作用是ECU根据发动机的各种状况，计算点火正时并将点火正时信号送至点火器。点火器将点火线圈产生的高电压依次按序分配到各个火花塞产生火花，点燃可燃混合气。

（六）排气系统

排气系统包括排气歧管、净化器、前排气管、中间管和排气尾管，其中在中间管和尾管都装有消声器。在净化器前端装有主氧传感器，其后端装有副氧传感器。氧传感器的作用是检测废气中氧的含量，帮助ECU了解燃烧过程中空气量是不足还是过量。ECU决定下一循环的喷油量的修正，使发动机处于完全燃烧状态。

（七）冷却系统

冷却系统主要包括水泵、散热器、电控风扇、液力耦合器、节温器、水阀和缸内的冷却水套。其作用是把发动机受热机件的热量带走，散发到大气中去，保证发动机正常工作。同时，也为空调取暖器提供热量。

（八）润滑系统

润滑系统采用压力供油润滑系统，它由机油泵、机油压力调节器、机油滤清器、机油冷却器和油道组成，其功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻相对运动机件的磨损，并部分作为冷却摩擦零件，清洗摩擦表面，加强密封作用。

（九）起动系统

起动系统是一种起动器，它装有一只驱动齿轮的小型高速马达，使静止的发动机起动并转入自行运转。它包括起动器、起动继电器和防盗系统。

（十）充电系统

充电系统由蓄电池、交流发电机和IC调节器组成。它的功能是当发动机转动时，发电机发电供车上电器所需的电量，同时向蓄电池冲电

汽车的发动机内部构造

冷却系统的作用是在所有工况下，保证发动机在最适宜的温度下工作，冷却系统匹配的是否合适将直接影响到发动机的使用寿命和燃油经济性，所以在冷却系统的设计及计算中，散热器的选型以及风扇的匹配对冷却系统起着至关重要的作用。

为便于组织气流，散热器布置在整车的前面，但由于受到整车布置空间的限制，在其前面还布置了空调冷凝器，这会增加风阻，影响散热器的进风量，从而影响冷却系统的冷却能力。风扇布置在散热器后面，靠风扇电机带动。

汽车的两大机构五大系统是什么

1．曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。

2．配气机构

配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆,凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。

3．燃料供给系

由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。

汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

4．冷却系

机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作的温度

5．润滑系

润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。

6．点火系

汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

7．起动系

起动系由起动机和起动继电器等组成，用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。

发动机工作原理

发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈，活塞往复四个行程完成一个工作循环的，称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈，即活塞往复两个行程完成一个工作循环的，称为两冲程发动机。

1. 四冲程汽油机的工作原理：

(1) 进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。活塞移动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。

由于进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～440K。

(2) 压缩行程。进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～800K。

(3) 作功行程。在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。

作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。

(4) 排气行程。在作功行程接近终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。因排气系统存在排气阻力，排气冲程终了时，气缸内压力略高于大气压力，约为0.105MPa～0.115MPa，温度约为900K～1200K。

2．四冲程柴油机的工作原理：

由于使用燃料的性质不同，四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。

(1) 进气行程。进气行程中进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。

(2) 压缩行程。压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩，由于柴油的压缩比大，约为15～22，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa～5MPa，温度可达800K～1000K。

(3)作功行程。在压缩行程终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中，被迅速汽化并与空气形成混合气。由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度（约500K左右），柴油混合气便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，气缸内压力和温度急剧升高，推动活塞下行作功。

作功行程中，瞬时压力可达5MPa～10MPa，瞬时温度可达1800K～2200K。

(4)排气行程。此行程与汽油机基本相同。

由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知，两种发动机工作循环的基本内容相似。四个行程中只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环，必须有外力将曲轴转动，以完成进气和压缩行程。当作功行程开始后，作功能量便通过曲轴储存在飞轮内，以维持以后的循环得以继续进行。

3．二冲程汽油机的工作原理：

二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程，但它是在活塞往复两个行程内完成的。

(1)第一行程。活塞从下止点向上止点移动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时，已进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞继续上移至上止点时，压缩结束。与此同时，活塞上行时，其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时，新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱，至此，第一行程结束。

(2)第二行程。活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后，曲轴箱内的混合气被预压缩；活塞继续下行至排气孔开启时，燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出；紧接着，换气孔开启，曲轴箱内经预压的混合气进入气缸，并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程，它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时，第二行程结束。

由上两个行程可知：第一行程时，活塞上方进行换气、压缩，活塞下方进行进气；第二行程时，活塞上方进行作功、换气，活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。

发动机活塞

活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室，

由于活塞顶部直接与高温燃气接触，承受很高的热负荷；活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用， 因此要求活塞应有足够的强度和刚度，质量尽可能小，导热性能要好，要有良好的耐热性、耐磨性，温度变化时，尺寸及形状的变化要小。

汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，有的柴油机上也采用合金铸铁或耐热钢制造活塞。

活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。

1.活塞顶部。活塞顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。根据不同的目的和要求，活塞顶部制成各种不同的形状：常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。

(2)活塞头部。活塞头部是活塞环槽以上的部分。其主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现对气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。

活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机活塞一般有3～4道环槽，上面2～3道用以安装气环，下面一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有若干径向小孔，以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。

(3)活塞裙部。活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在气缸内作往复运动，并承受侧压力。

直列式气缸体

气缸体与上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体－曲轴箱，简称气缸体。气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔，称为气缸；下部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。

为了使气缸散热，在气缸外部制有水套（水冷式发动机）或散热片（风冷式发动机）。

在上曲轴箱有前后壁和中间隔板，其上制有主轴承座孔，有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑，在侧壁上钻有主油道，前后壁和中间隔板上钻有分油道。

发动机气缸排列常见的有单列式和双列式两种形式：单列式（直列式）发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置。但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜甚至水平的。双列式发动机左、右两列气缸中心线的夹角γ＜180°者称为V型发动机。

发动机相关术语

(1)上止点－－活塞离曲轴旋转中心最远处，通常即活塞的最高位置。

(2)下止点－－活塞离曲轴旋转中心最近处，通常即活塞的最低位置。

(3)活塞行程－－上、下两止点间的距离。

(4)冲程－－活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。

(5)曲轴半径－－曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。

(6)气缸工作容积－－活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。

(7)发动机工作容积－－发动机所有气缸工作容积之和，也称发动机的排量。

(8)燃烧室容积－－活塞在上止点时，活塞顶上面的空间叫燃烧室，它的容积称燃烧室容积。

(9)气缸总容积－－活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间的容积，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。

(10)压缩比－－气缸总容积与燃烧室容积的比值。

汽车发动机的两大机构是曲柄连杆机构和气门机构，五大系统是曲柄连杆机构、气门机构、起动系统、润滑系统、冷却系统、供油系统和点火系统。

配气机构的作用:根据发动机各缸内工作循环和点火顺序的要求，定时开启和关闭各缸的进排气门，使新鲜充气及时进入气缸，排气及时排出气缸；在压缩和膨胀冲程期间，确保燃烧室的密封。曲柄连杆机构的作用:它提供一个燃烧的场所，将燃料燃烧后产生的气体膨胀压力作用在活塞顶部转化为曲轴转动的扭矩，将燃料燃烧后散发的热能转化为机械能，持续输出动力。汽油机燃油供给系统的作用是根据发动机的要求配制一定量和浓度的混合气体，供给气缸，将燃烧后的废气从气缸排到大气中。冷却系统的作用是及时消散被加热部件吸收的部分热量，保证发动机在最合适的温度下工作；水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。润滑系统的作用是将一定量的清洁润滑油输送到做相对运动的零件表面，实现液体摩擦，降低摩擦阻力，减少零件磨损；对零件表面进行清洗和冷却；润滑系统通常由润滑油通道、油泵、滤油器和一些阀门组成。在汽油发动机中，气缸中的可燃混合物通过电火花点燃，因此在汽油发动机的气缸盖上安装有火花塞，火花塞的头部伸入燃烧室。凡是能按时在火花塞电极间产生火花的设备称为点火系统，通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。要使发动机从静止状态过渡到工作状态，必须通过外力转动发动机的曲轴，使活塞往复运动，气缸内可燃混合气燃烧膨胀做功，推动活塞向下运动，使曲轴转动，这样发动机就能自行运转，工作循环就能自动进行。因此，从曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动怠速的整个过程称为发动机起动。完成起动过程所需的装置称为发动机的起动系统。

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