任务1 发动机的认识
任务引导文
查阅相关资料和维修手册，根据相关的图文，小组讨论完成以下引导问题。
1.同学们，你知道什么叫发动机吗？说说看：
2.你在日常生活中见过哪些发动机？说说看：
3.你知道在日常生活中发动机应用在哪些领域？
4.你知道汽车上应用有哪些类型的发动机吗？数数看：
5.内燃机的分类方法很多，请同学们找找我们身边的汽车，按不同的分类有哪些类型的发动机？
（1）按照所用燃料分类：
（2）按照行程分类：
（3）按照冷却方式分类：
（4）按活塞运动方式分类：
（5）按照汽缸数目分类：
（6）按汽缸排列形式分类：
（7）按发动机布局分类：
（8）按照进气系统分类：
6.汽油发动机的两大机构、五大系统是指什么？
知识要点
发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器，其结构形式多种多样，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异。
一、发动机的分类
内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。
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二、发动机的组成
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机，要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
汽油机由以下两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机由两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。发动机结构和零部件如图1-25、图1-26所示。
图1-25 发动机结构
图1-26 发动机零部件
（一）曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件（图1-27）。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在做功行程中，活塞承受燃气压力在汽缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
1—曲轴V带轮；2—曲轴正时齿形带轮；3—曲轴；4—连杆；5—卡环；6—活塞销；7—活塞环带；8—活塞；9—油环；10—第二道气环；11—第一道气环；12—止推环；13—主轴承轴瓦；14—飞轮；15—连杆螺栓；16—连杆盖
图1-27 曲柄连杆机构
（二）配气机构
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入汽缸，并使废气从汽缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成（图1-28）。
1—曲轴正时齿形带轮；2—中间轴齿形带轮；3—张紧轮；4—凸轮轴正时齿形带轮；5—正时齿形带；6—凸轮轴；7—液压挺柱组件；8—排气门；9—进气门；10—挺柱体；11—柱塞；12—单向阀钢球；13—小弹簧；14—托架；15—回位弹簧；16—油缸；17—气门锁片；18—上气门弹簧座；19—气门弹簧；20—气门油封；21—气门
图1-28 配气机构
（三）润滑系统
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损，并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成（图1-29和图1-30）。
图1-29 丰田佳美2.2发动机5A-FE润滑系统油路
图1-30 丰田佳美2.2发动机5A-FE润滑系统框架图
（四）冷却系统
冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作（图1-31和图1-32）。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷，把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪声小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。
图1-31 丰田佳美2.2发动机5A-FE冷却系统与冷却液循环方向
图1-32 发动机冷却液循环方向
（五）燃料供给系统
汽油机所用的燃料是汽油，在进入汽缸之前，汽油和空气已形成可燃混合气。可燃混合气进入汽缸内被压缩，在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀做功。可见汽油机进入汽缸的是可燃混合气，压缩的也是可燃混合气，燃烧做功后将废气排出。因此汽油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入汽缸，最后还要把燃烧后的废气排出汽缸（图1-33）。
图1-33 电子控制燃料供给系统
（六）发动机点火系
汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外做功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系（图1-34）。
图1-34 发动机点火系
（七）起动系
为了使静止的发动机进入工作状态，必须先用外力转动发动机曲轴，使活塞开始上下运动，汽缸内吸入可燃混合气，并将其压缩、点燃，体积迅速膨胀产生强大的动力，推动活塞运动并带动曲轴旋转，发动机才能自动地进入工作循环。发动机的曲轴在外力作用下开始转动到发动机自动怠速运转的全过程，称为发动机的起动过程。完成起动所需要的装置叫起动系（图1-35）。
图1-35 发动机起动系
计划与实施
一、学生应知应会的基础知识
1.在发动机上或散件中指出20个以上零部件名称。
2.学生观察发动机。
发动机的组成有哪些？它们的作用是什么？
两大机构：_______________________、________________________________。
五大系统：_______________、_______________、_______________、_______________和_______________冷却系。
3.五大系统是否缺一不可？它们能否独立工作？
4.观察图1-36并结合学习车辆，写出发动机空气流动的路线。
图1-36 进排气系统
发动机在进气时，空气→
发动机在排气时，废气→
发动机需要“呼吸”吗？为什么？
5.你知道发动机正常的水温应该是多少吗？
6.结合实物，写出发动机燃油供给的路线。
油箱→
7.工作安全和工具使用注意事项
1）工作着装和防护
（1）工作服：工作服必须结实、清洁、合身，为防止工作时损坏汽车，不要暴露工作服的带子、纽扣和金属装饰物，为了防止受伤或烧伤，不要裸露皮肤。
（2）工作鞋：工作时要穿安全鞋，不能穿凉鞋或运动鞋，以防滑倒和偶然掉落的物体砸伤。
（3）工作手套：搬动重的物体或拆卸热的零部件时，建议戴上手套，使用砂轮机、钻孔机或操作旋转运动的工具时不能戴手套。
2）车间内的工作安全
（1）进行维修工作时，要保持油污、工具、零件三不落地。
（2）经常保持工作场所的清洁，工作完成后所有东西应有序放置。
（3）工具和零件不能随地乱放，应放在工具柜和零件车（工作台）上，以防他人踩到滑倒；磨削工具或零件时应带好护目镜。
（4）机油、燃油和润滑脂等液体洒落到地面，应立即清除，以防自己和他人滑倒。
（5）不要在开关、配电盘或容易产生电火花的物体附近使用可燃物，车间内不准吸烟，以免造成火灾。
（6）擦过易燃液体的碎布丢弃时，应放置到带盖的金属容器内，不要将废机油或汽油倒入污水管系统，应收集在合适的容器内，以免发生火灾。
（7）在燃油泄漏的车辆没有修好之前，不能起动发动机，修理燃油系统需要泄油时，先要断开蓄电池负极，以免发生火灾。
（8）使用举升机举升车辆时，务必要确认车辆在举升机上支撑正确、牢固，升起后切忌摇晃车辆，以防止车辆跌落。
（9）拔下插头时，不要拉电线而要拔插头本身；不要用湿手接触任何电气设备，不要让电缆处于潮湿、油污和炽热的环境中。
3）工具使用注意事项
（1）选择适当的工具，以便安全有效地工作。在拆卸螺栓和螺母时首先选用套筒扳手，若拆卸空间限制不能使用套筒扳手时，依次选用梅花扳手和开口扳手。一些零部件的拆卸需要使用专用工具，要特别注意选用专用工具。
（2）工具要放在工具箱或工具架指定的位置上，并以正确的顺序摆放。
（3）随时保持工具的清洁。
（4）将工具递交他人时，要将把手对着他人。
二、评价反馈
（一）自我评价
1.对本学习任务的学习你是否满意？
评价情况：________________________________________________________________________________________
2.你学习的汽车发动机属于什么类型的发动机？
按燃料分：_________________________________________________________
按进气方式分：_________________________________________________________________________
按进油方式分：___________________________________________________________________________________
按汽缸排列方式分：_____________________________________________________________________________________________
（二）小组评价
1.工作页填写情况。
评价情况：_______________________________________________________________________________________________________
2.小组分工合理，没有出现纠纷，配合良好。
评价情况：____________________________________________________________________________________________________________
3.工作着装和防护规范做到了吗？
是□
否□
4.“车间内的工作安全”有12方面的注意事项，你做到了吗？
是□
否□
请向同组的另一个同学口述具体的内容有哪些。
评价情况：___________________________________________________________________________________________________________________
5.“工具使用的注意事项”有4个方面，你做到了吗？
是□
否□
请向同组的另一个同学口述具体的内容有哪些。
评价情况：_______________________________________________________________________________________
6.两个同学一组，互相考查对方如下问题：
你正在学习的发动机：
（1）如何进气和排气？
（2）燃油供给的路线是怎样的？
（3）水是如何循环的？
（4）机油是如何循环的？
参评人员签名：____________________________________________________________________
（三）教师评价
教师总体评价：
教师签名：________________________日期：________________________