作者：李林
出版社：机械工业出版社
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汽车发动机维修快速入门30天试读：
前言
随着我国家庭用车的增多及汽车整体保有量的增长，汽车已经成为人们日常生活中离不开的代步工具，成为日常生活中重要的一部分，汽车的使用、保养与维修也日益受到用户的重视。发动机作为汽车的重要组成部分，决定了整车的性能和品质。为了让更多驾驶人和刚刚接触汽车保养与维修行业的初级维修工熟悉汽车发动机的保养、维修要点，掌握汽车发动机的结构原理和维修知识，提高从业人员技术和实践水平，特编写了本书。
本书以每天一个专题的形式，重点讲述了维修工应具备的汽车发动机基础知识和基本维修技能。全书共分30天内容（30个专题），详细阐述了汽车发动机进排气系统、机体组、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、润滑系统、各种可变气门正时系统、燃油供给系统、高压燃油直喷系统、发动机电控管理系统和发动机电子防盗系统等的功用、基本结构、工作原理，以及基本维修步骤、故障诊断与排除等实际维修技能。
全书简单易懂，将复杂的理论知识融合到图示中，便于理解。本书除了介绍主要部件的结构知识以外，增加了主要部件的拆装和维修，着重
实际操作
能力的培训，强调即学即用，是汽车运用人员和维修人士贴身、高效的“汽修老师”。本书可作为汽车修理工入门和提高的自学教材以及汽车修理工职业技能鉴定的辅导用书，也可作为汽车专业师生和从事汽车保养与维护、汽车检测、汽车维修管理的技术人员以及汽车修理工与驾驶人的参考用书。
本书由李林主编，参加本书编写工作的还有肖华、邹忠发、李春、王成生、颜雪飞、颜复湘、陈牛芳、欧阳汝平、李孝武、朱莲芳、何英、李龙梅、皮军、吴林华、范兴武、杨炉华、杨莉香、魏善君、肖志锋、黄忠建、李元。
由于本书涉及的专业内容较多，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。
编者
第1天 发动机的类型和规格参数
学习目标
1.了解常见发动机的类型和特点。
2.通过发动机主要参数了解发动机的结构和性能。一、发动机的类型
汽车发动机是将化学能转化为机械能的一种机器，即将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能。汽车发动机采用的基本上是往复活塞式内燃机。汽车发动机的类型见表1-1。表1-1 发动机的类型（续）（续）（续）二、发动机的主要参数
发动机参数是指表述发动机基本构造和性能的参数，如气缸数目、气缸排列方式、气缸直径、活塞行程、压缩比、发动机排量、额定功率、最大转矩等。这些参数，决定了发动机的公称尺寸，而且和发动机的基本性能有着直接的关系。东风风神S30轿车发动机的主要参数见表1-2。
评价一个发动机性能高低最直接的参数，通常是其额定功率和最大转矩。额定功率表明该发动机能产生多大的功率，即有多大的“能耐”；最大转矩常出现在某一转速范围，用来表征发动机克服阻碍的“能力”以及汽车具备的加速性能。表1-2 东风风神S30轿车发动机主要参数（续）
你学会了吗？
1.汽车发动机的作用是什么？最常见的类型是哪种？
2.按进气方式分，发动机可分为____和____。
3.按燃油喷射方式分，发动机可分为____和____。
4.发动机的主要参数有哪些？其中最重要的两个参数是什么？
第2天 发动机的总体构造
学习目标
1.了解汽油发动机的基本结构与组成。
2.在发动机上指认出各组成部件的名称。
3.熟悉发动机术语，了解其代表的含义。一、发动机的构成
现代汽车的发动机大都是将汽油或柴油与空气混合直接在气缸内部燃烧，利用燃烧气体的膨胀压力来推动机器运转产生动力的，所以称为内燃机。由于发动机的基本原理相似，总体构造也就大体一致。汽油发动机通常由两大机构和五大系统组成，马自达6轿车发动机的总体结构如图2-1所示。图2-1 马自达6轿车发动机总体结构图
发动机的基本结构见表2-1。表2-1 发动机的基本结构二、发动机常用术语
1.上止点与下止点
上止点是指活塞运动到离曲轴回转中心最远的点，通常指活塞上行到最高位置（接近气缸顶端），这个位置简称TDC。下止点是指活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置，这个位置简称BDC。
上止点、下止点与活塞行程的相互关系如图2-2所示。图2-2 上止点、下止点与活塞行程
6.发动机排量
发动机排量V是发动机的一个重要参数，它是指发动机各缸工L作容积之和，即单缸工作排量和缸数的乘积。设发动机共有i个气缸，则V=Vi。Lh
由公式可知，发动机的缸数越多，缸径（D）和行程（S）越大，发动机的排量就越大。在同等条件下，排量越大的轿车，功率越大，起步转矩越大，加速性能越好。而排量低的车辆其动力性能相对较弱，起步时动力不足，但比较经济节油。
7.燃烧室容积
燃烧室容积是指活塞在上止点时，活塞上方由活塞顶和气缸盖构成的空间，用V表示。c
2.活塞行程
活塞行程是指活塞在气缸中运行时，下止点到上止点之间的距离，用S表示。
3.活塞冲程
活塞冲程是指活塞运行时由一个止点到另一个止点的运动过程。一个活塞冲程的曲轴转动半圈（180°），完整的四冲程（进气、压缩、做功、排气）则需要曲轴转动2圈（720°）。
4.曲柄半径
曲柄半径是指曲轴上的主轴颈中心线到连杆轴颈中心线的垂直距离，用字母R（单位：mm）表示。当气缸轴线通过曲轴的回转中心时，S=2R，即活塞行程是曲柄半径的两倍。
5.气缸工作容积
气缸工作容积是指活塞在从一个止点运动到另一个止点（上止点和下止点）间所扫过的圆柱筒状容积，即活塞面积（取决于缸径D）与行程的乘积，一般用V（单位：L）表示。h
8.气缸总容积
活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积（V），它等a于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即
9.压缩比
压缩比是指进入气缸的可燃混合气或纯空气被活塞压缩的比率，即气缸总容积（V+V）与燃烧室容积（V）的比值，如图2-3所121示。汽油机的压缩比通常在8～11之间，例如本田飞度L13Z1发动机（1.3L）的压缩比为10.5。图2-3 压缩比的形成
压缩比与发动机性能有很大关系，它代表了活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。一般来说，压缩比越高的发动机，可燃性混合气被压缩的体积越小，动力性越足、油耗也越小。但压缩比设计得过高容易导致混合气自燃，引起发动机爆燃，发动机工作时抖振会明显增大。
特别提示
高压缩比的发动机应选用标号高的汽油，以增强其抗爆性，减少发动机机械部件的损坏。
10.发动机工作循环
在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程（进气、压缩、做功和排气）称为发动机的工作循环。
11.配气相位
用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。配气相位的各个角度可用配气相位图来表示，如图2-4所示。
为了使发动机进气充分、排气彻底，可以改装发动机的换气过程，提高发动机动力性能，实际上发动机的气门开启和关闭并不恰好在上、下止点，而是适当地提前开启和迟后关闭，以延长进、排气时间。结果，进、排气门开启行程都大于180°曲轴转角。图2-4 汽油发动机配气相位
为了直观明了，我们常用TDC或BDC前/后多少度来表示曲轴转角，即活塞到达止点前/后的曲轴角度。进气门提前多少度转角开启，我们就称之为上止点前（BTDC）多少度开启；进气门迟后关闭，我们就称之为下止点后（ABDC）多少度关闭。
你学会了吗？
1.汽油发动机通常由____和____组成。
2.发动机的常用术语有哪些？它们之间有什么联系？
3.什么叫配气相位？气门适当地提前开启和迟后关闭有什么作用？
4.简述发动机的基本结构和各部分的组成、作用。
第3天 发动机的工作原理
学习目标
1.了解汽油发动机的工作原理。
2.了解发动机的四个冲程是如何运作的。
3.掌握四冲程汽油机的工作特点。
基础知识
一、汽油发动机的工作原理汽油发动机通过引燃汽油与空气的混合气产生热能。燃烧在一个封闭的圆柱形空间（燃烧室）内进行，该燃烧室可通过活塞移动改变容积。热能在燃烧室内产生高压，从而向边界面（燃烧室壁、燃烧室顶和活塞）施加作用力，该作用力促使活塞进行运动。
四冲程汽油发动机的基本结构如图3-1所示，主要部件有气缸、进气门、排气门、活塞、燃烧室、连杆、曲轴和火花塞。图3-1 四冲程汽油机的基本结构
汽油发动机运转时，曲轴通过正时带或正时链条带动凸轮轴转动，进气门和排气门随凸轮轴的转动而开启和关闭。曲轴每转动2圈，凸轮轴就转动1圈，各气门开启和关闭1次。进气行程时，把可燃混合气引入气缸，然后将进入气缸的可燃混合气压缩，压缩接近终点时火花塞跳火，点燃可燃混合气，通过燃烧产生动能，驱动发动机气缸内的活塞做往复的运动，由此带动连接在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄，围绕曲轴中心做往复的圆周运动，从而输出动力。
在传统汽油发动机中，汽油和空气的混合气在燃烧室外部混合，随后进入燃烧室内。而在现代直喷汽油发动机中，直接在燃烧室内形成汽油空气混合气。
汽油发动机采用火花点火方式，即混合气通过电火花塞点燃。二、四冲程发动机工作循环
发动机的作用就是将燃料燃烧产生的热能转换为机械能，从而输出动力。其能量的转换是通过不断地依次反复进行进气→压缩→做功→排气四个连续过程来实现的，这四个行程（表3-1）构成了一个工作循环。表3-1 四冲程工作原理（续）三、四冲程汽油发动机的工作特点
通过上述四冲程汽油机工作循环的分析可知，四冲程汽油机具有以下工作特点：
1）每个工作循环中曲轴旋转两周（720°），活塞上下往复运行四个单程，进、排气门各开启一次。
2）四个行程中，只有做功行程是有效行程，其余都是辅助行程，靠消耗飞轮储备的能量来完成。
3）可燃混合气是利用电火花点燃的，发动机由点火系统实现点火。
4）发动机要起动必须有外力将曲轴转动，这是由起动机来完成的。四、多缸发动机的工作原理
上面介绍的是单缸汽油发动机的工作过程，而汽车发动机都是采用多缸四行程发动机。就能量转换过程而言，发动机的每一个气缸和单缸发动机的工作过程是完全一样的，都要经过进气、压缩、做功和排气四个行程。但是单缸发动机的四个行程中只有一个行程做功，其余三个行程均不做功，即曲轴每旋转两圈（720°），只有半圈（180°）做功，所以运转平稳性较差。且单缸发动机的功率越大，平稳性就越差。
为了使发动机运转平稳，单缸发动机一般都装有一个大飞轮。而多缸发动机的做功行程是按照工作顺序错开的，即曲轴转两圈时，各缸交替做功。如：四缸发动机的做功顺序见表3-2，各缸做功间隙为180°。因此，发动机运转平稳、振动小。缸数越多，做功间隔角越小，同时参与做功的气缸越多，发动机运转就越平稳。多缸发动机使用最多的有四缸、六缸和八缸发动机。随着国家节能减排法规和一些鼓励措施的出台，小排量发动机越来越受到重视，不少车型包括宝马、奥迪都开始在中低端车型上使用3缸涡轮增压发动机。表3-2 四缸发动机的做功顺序（1-3-4-2）特别提示
四冲程柴油机和四冲程汽油机一样，每个工作循环也要经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其黏度大，蒸发性差，而自燃温度却比汽油低。因此，柴油机在可燃混合气的形成及着火方式等方面与汽油机有较大的区别。
汽油机用电火花点燃可燃混合气，而柴油机是用高压将柴油喷入气缸内，利用压缩后的高温空气加热，自行着火燃烧。因此，汽油机具有一个专门的点火系统，而柴油机则没有。你学会了吗？
1.汽油发动机的工作原理是怎样的？
2.发动机的四个行程是指、、和。
3.四冲程汽油发动机的工作特点有哪些？
4.四缸发动机的做功顺序是怎样的？
5.汽油发动机和柴油发动机最显著的区别是什么？
第4天 发动机悬置系统和发动机的吊装
学习目标
1.了解发动机悬置系统的组成与特点。
2.学习发动机的吊卸方法。基础知识
发动机悬置系统用来支撑动力总成（发动机+变速器）的重量，抑制由内部反作用力及外力造成的对动力装置的动态位移，防止来自发动机等处的起振力向车身传递振动，是一种缓冲系统。
如图4-1所示，动力总成依靠三点悬置固定在车身和副车架上，左悬置、右悬置通常为压缩式橡胶悬置，固定在车身上。副车架上的后悬置采用了扭杆式发动机支座（摆动支承），通过降低发动机旋转方向的振动，提高了舒适性。图4-1 三点式发动机悬置系统
动力总成悬置对于车辆的噪声和振动舒适性具有决定性影响。2013款奥迪Q3轿车2.0TFSI发动机的悬置系统如图4-2所示，由于奥迪Q3轿车的底盘需要满足运动式动态运行特点，因此就使用了液压式的动力总成悬置。
此横置发动机使用的是普通的抗扭悬置，也称摆动（自动调心式）悬置。这种悬置的基本原理就是将牵引功能和转矩支承功能分开了。悬置内的液压减振机构大大降低了动力总成的低频运动，因此提高了车辆的振动舒适性。发动机所产生的转矩由摆动支承吸收，这个摆动支承是一个弹性支座，该支座直接连在变速器上并通过副车架与车身相连。图4-2 奥迪Q3轿车发动机悬置系统实际操作
发动机的吊卸
发动机大修时，需要断开发动机总成与汽车上各部件的连接关系（包括松开发动机悬置），再从发动机室中吊卸下来。下面以广汽菲亚特菲翔为例，说明发动机动力总成是如何从车上拆卸下来的。
菲亚特菲翔1.4T手动变速器车型的动力单元支架如图4-3所示。动力单元支架位于动力单元与车体之间，起到结构性连接作用。动力单元支架用于承受动力单元自重，以及由发动机转矩传递所产生的负荷。重心式支架包含如下部分：
①一个正时侧液压支架。
②一个变速器侧橡胶金属支架。
③一个差速器侧底部反作用杆。
支架沿着通过发动机重力中心的中轴线进行排列，以获取零点偏移下的反作用力。图4-3 菲翔1.4T发动机动力单元支架1—正时侧弹性支架 2—正时侧刚性支架 3—变速器侧弹性支架 4—变速器侧刚性支架 5—差速器侧反作用杆 6—差速器侧反作用杆固定支架
此车带手动变速器动力单元的拆卸方法如下：
1）将汽车放在升降机上。
2）拆卸前轮。
3）拆卸发动机底部护板和前部下方护板。
4）放出手动变速器润滑油。
5）回收空调系统制冷剂。
6）排尽发动机冷却液。
7）拆下蓄电池和蓄电池支架/托盘。
8）拆下发动机冷却液罐。
9）拆卸隔音罩。
10）拆卸前保险杠。
11）拆下左、右前照灯。
12）拆卸空气滤清器冷气进气口、进气软管。
13）拆卸底部发动机组件。
14）拆卸发动机舱盖锁和前端总成。
15）拆卸发动机底部的左、右固定支柱（负荷线）。
16）断开带万向节的右驱动轴和中间轴。
17）按如下方法拆下变速器底部反作用杆：
①旋开固定底部反作用杆至悬架横梁的螺钉1，如图4-4所示。
②旋开固定底部反作用杆至变速器支架的螺栓2。
③拆卸底部反作用杆3。
18）按如下方法拆下变速器底部反作用杆支架：
①旋开固定底部反作用杆至变速器支架的螺栓1，如图4-5所示。图4-4 拆卸变速器底部反作用杆图4-5 拆卸反作用杆支架
②旋开用于固定底部反作用杆的变速器支架螺钉2。
③拆卸用于固定反作用杆的变速器支架3。
19）断开涡轮增压系统的进、排气管。
20）拧松将转向拉杆固定到轮支柱的螺母1，如图4-6所示。
21）使用提取器（1a），将转向拉杆（1b）从车轮支柱断开，如图4-7所示。图4-6 松开转向拉杆球头螺母图4-7 断开转向拉杆
22）拧松固定横臂式前悬架到车轮支柱的螺栓1，如图4-8所示。
23）使用适当工具，从差速器拆除左驱动轴1，并将它从侧面连接，如图4-9所示。图4-8 松开车轮支柱螺母图4-9 断开左驱动轴
24）拧松制动/离合器储液罐塞并安装工具1（顶盖），如图4-10所示。
25）松开夹箍并从进气室断开制动器伺服机构真空管1，如图4-11所示。图4-10 在储液罐上安装顶盖图4-11 断开真空管和回油管
26）打开夹子（2a）并从压力调节器侧断开回油管到油箱（2b）的快速插接器。
27）打开夹子（1a）并从燃油歧管侧断开输油管（1b）的快速插接器，如图4-12所示。
28）断开燃油蒸气管快速接头2（进气室侧）。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]