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汽车发动机的工作原理与诊断-汽车 汽车发动机的工作原理与诊断 文／上海 庄开明 庄开明 本刊编委会委员 自1997年开始从事汽车机电维修工作，先后做过维修技师、技术总监和技术厂长。主修过奔驰、宝马、劳斯莱斯、凯迪拉克、丰田、大众等车型。擅长发动机电控系统、汽车车身电气、底盘电控系统的诊断。从2006年开始，从事汽车专业的理论课教学工作，著有汽车专业教材《汽车故障诊断技术和方法）和（汽车维修工艺》。 为了更好地理解和掌握发动机工作原理，并有效地进行故障诊断，提高诊断效率，让我们首先了解一下与发动机有关的术语。 一、术语 1．发动机构造术语 ①上止点：活塞离曲轴轴心最远处，即活塞最高位置。 ②下止点：活塞离曲轴轴心最近处，即活塞最低位置。 ③活塞行程：上下止点间的距离（曲轴旋转一周即360°，活塞完成两个行程，一个活塞行程则为180°，活塞行程等于曲柄半径的2倍）。 ④曲柄半径：连杆轴心到曲轴轴心的距离。 ⑤汽缸容积：活塞从上止点移动到下止点形成的客积（发动机排量等于各汽缸容积之和）。 ⑥燃烧室容积：活塞在上止点时，上方形成的容积。 ⑦汽缸总容积：活塞在下止点时，上方形成的容积。 ⑧压缩比：汽缸总容积与燃烧室容积之比。 2．发动机工作术语 ①中程：发动机一个工作单元所彤成的，用曲轴旋转角度表示的真实过程。 ②发动机四冲程：进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程（进气冲程、排气冲程曲轴转角大于活塞行程曲轴转角；压缩冲程、做功冲程曲轴转角小于活塞行程曲轴转角）。 ⑧发动机五个过程：进气过程、压缩过程、点火燃烧过程、膨胀过程、排气过程（做功冲程由点火燃烧过程和膨胀过程组成）。 ④活塞位置：是用曲轴转角表示的，活塞特殊位置就是上止点和下止点（活塞不仅有位置还有方向，即往上或往下，活塞位置的表示方法为：如上止点签x度，就是活塞处于往上移动，距上止点还有x度；上止点后x度，就是活塞处于往下移动，距上止点还有x度）。 二、发动机的工作原理及诊断方法 我们已经知道，活塞行程就是活塞从上（下）止点到下（上）止点之间的距离。由于发动机的活塞需要四个冲程才能实现一个完整工作循环，所以叉叫四冲程发动机。能实现真实循环的发动机以每一个冲程为一个工作单元，用曲轴旋转角度表示其真实过程。四个冲程分别为进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，而做功冲程又包括点火燃烧过程和膨胀过程，所以发动机又是五过程发动机，即进气过程、压缩过程、点火燃烧过程、膨胀过程、排气过程。 每一个冲程的曲轴旋转角度都等于180°，且每一个冲程都存在真实的曲轴旋转角度。其中，进气冲程和排气冲程曲轴旋转角度都大于一个行程曲轴旋转角度180°；压缩冲程和膨胀冲程曲轴旋转角度都小于一个行程曲轴旋转角度180°。对概念的准确解读，可以更好掌握原理，便于确定诊断参数。 发动机产生故障时，故障表现的现象往往多种多样、错综复杂。一个现象可能有多个原因，一个原因可能产生多个现象。即有结果必有原因，有原因必有结果，但原因和结果并非是一一对应的关系。如果不是一一列应关系，按因果分析查找故障就是一件相当复杂的事情了。 发动机每一个冲程的工作原理是客观的、确定的，即如果发动机进气冲程正常、压缩冲程正常、做功冲程正常、排气冲程正常，则发动机工作一定正常。也就是说，如果进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的诊断参数都正常，则发动机工作一定正常。然而，诊断参数是可知的和确定的，而且，诊断参数也是可以通过检查方法、测量方法或试验方法证明是否正确的。这就得出了结论：只要找到每个冲程的诊断参数，并证明参数是否正确，就可以确定每个冲程是否正常了。这种诊断方法就是科学的诊断技术和方法，适合机械系统、液压系统、电气系统、电控系统的诊断。 分析发动机每一个冲程的工作原理和诊断方法需要考虑：配气正时机构和曲柄连杆机构是如何保证的，工作过程及状态的描述（压力、容积、温度），主要参数和决定因素以及每一个冲程诊断方法和工具。 下面对发动机每个冲程的工作原理及诊断方法进行一一解读。 1．发动机进气冲程 (1)工作原理 ①配气正时机构保证：进气门正时打开（早开占用排气行程，晚关占用压缩行程），排气门正时关闭（晚关占用进气行程）。在上止点前后，产生进气和排气重叠现象。 ②曲柄连杆机构保证：活塞由上止点前往下止点后运动，进气冲程曲轴转角大于进气行程曲轴转角。 ③工作过