汽車發(fā)動機是為汽車提供動力的裝置，是汽車的心臟，決定著汽車的動力性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。根據(jù)動力來源不同，汽車發(fā)動機可分為柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、電動汽車電動機以及混合動力等。

常見的汽油機和柴油機都屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機，是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活塞運動的機械能并對外輸出動力。汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。

內(nèi)燃機分類

• 按進(jìn)氣系統(tǒng)的工作方式可分為自然吸氣、渦輪增壓、機械增壓和雙增壓四個類型。

• 按活塞運動方式可分為往復(fù)活塞式內(nèi)燃機和旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機兩種。

• 按氣缸排列型式分直列發(fā)動機，V型發(fā)動機、W型發(fā)動機和水平對置發(fā)動機等。

• 按氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。現(xiàn)代汽車多采用三缸，四缸、六缸、八缸發(fā)動機。

• 按冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代車用發(fā)動機。

• 按沖程數(shù)可分為四沖程內(nèi)燃機和二沖程內(nèi)燃機。汽車發(fā)動機廣泛使用四沖程內(nèi)燃機。

• 按燃油供應(yīng)方式分類：化油器發(fā)動機和電噴發(fā)動機以及缸內(nèi)直噴發(fā)動機。

結(jié)構(gòu)

發(fā)動機是由曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)兩大機構(gòu)，以及冷卻、潤滑、點火、燃料供給、啟動系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成。主要部件有氣缸體、氣缸蓋、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的工作腔稱作汽缸，汽缸內(nèi)表面為圓柱形。在汽缸內(nèi)作往復(fù)運動的活塞通過活塞銷與連桿的一端鉸接，連桿的另一端則與曲軸相連，曲軸由氣缸體上的軸承支承，可在軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動，構(gòu)成曲柄連桿機構(gòu)?；钊谄變?nèi)作往復(fù)運動時，連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)。反之，曲軸轉(zhuǎn)動時，連桿軸頸在曲軸箱內(nèi)作圓周運動，并通過連桿帶動活塞在氣缸內(nèi)上下移動。曲軸每轉(zhuǎn)一周，活塞上、下各運行一次，汽缸的容積在不斷的由小變大，再由大變小，如此循環(huán)不已。汽缸的頂端用汽缸蓋封閉。汽缸蓋上裝有進(jìn)氣門和排氣門。通過進(jìn)、排氣門的開閉實現(xiàn)向汽缸內(nèi)充氣和向汽缸外排氣。進(jìn)、排氣門的開閉由凸輪軸驅(qū)動。凸輪軸由曲軸通過齒形帶或齒輪驅(qū)動。

曲柄連桿機構(gòu)

在做功行程時，曲柄連桿機構(gòu)將燃料燃燒以后產(chǎn)生的氣體壓力，經(jīng)過活塞、連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩；然后，利用飛輪的慣性完成進(jìn)氣、壓縮、排氣3個輔助行程。曲柄連桿機構(gòu)由氣缸體曲軸箱組、活塞連桿組和曲軸飛輪組3部分組成。

配氣機構(gòu)

配氣機構(gòu)的作用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求，及時地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，使可燃混合氣（汽油發(fā)動機）或新鮮空氣（柴油發(fā)動機）進(jìn)入氣缸，并將廢氣排入大氣。

燃油供給系統(tǒng)

汽油發(fā)動機燃料系的作用是根據(jù)發(fā)動機不同工作情況的需要，將純凈的空氣和汽油配制成適當(dāng)比例的可燃混合氣，送入各個氣缸進(jìn)行燃燒后所產(chǎn)生的廢氣排入大氣中。

點火系統(tǒng)

在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由蓄電池、發(fā)電機、點火線圈，分電器、火花塞等組成。普通式和傳統(tǒng)式點火系統(tǒng)類似，只是用電子元件取代了分電器。電子點火式全部是全電子點火系統(tǒng)，完全取消了機械裝置，由電子系統(tǒng)控制點火時刻，包括蓄電池、發(fā)電機、點火線圈、火花塞和電子控制系統(tǒng)等。

冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷式冷卻系統(tǒng)由水套、水泵、散熱器、風(fēng)扇、節(jié)溫器等組成。風(fēng)冷式由風(fēng)扇和散熱片等組成。

潤滑系統(tǒng)

潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系統(tǒng)由機油泵、集濾器、限壓閥、油道、機油濾清器等組成。

起動系統(tǒng)

要使發(fā)動機由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。它由起動機及其附屬裝置組成。

性能指標(biāo)

發(fā)動機的性能指標(biāo)用來表征發(fā)動機的性能特點，并作為評價各類發(fā)動機性能優(yōu)劣的依據(jù)。發(fā)動機的性能指標(biāo)主要有：動力性指標(biāo)、經(jīng)濟性指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)、可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)。

• 動力性指標(biāo)：動力性指標(biāo)是表征發(fā)動機做功能力大小的指標(biāo)，一般用發(fā)動機的有效扭轉(zhuǎn)矩、有效功率、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等作為評價指標(biāo)。

• 經(jīng)濟性指標(biāo)：發(fā)動機經(jīng)濟性指標(biāo)一般用有效燃油消耗率表示。發(fā)動機每輸出1kW·h的有效功所消耗的燃油量（以g為單位）稱為有效燃油消耗率.

• 環(huán)境指標(biāo)：汽車排放標(biāo)準(zhǔn)和汽車噪聲水平。中國機動車輛噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 18697—2002）中規(guī)定，轎車的噪聲不得大于79dB(A）。

• 可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)：可靠性指標(biāo)是表示發(fā)動機在規(guī)定的使用條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，正常持續(xù)工作能力的指標(biāo)?？煽啃杂卸喾N評價方法，如首次故障行駛里程、平均故障間隔里程等。耐久性指標(biāo)是指發(fā)動機主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時間。

• 發(fā)動機萬有特性：汽車發(fā)動機的工況能在很廣泛的范圍內(nèi)變化。當(dāng)發(fā)動機的工況（即功率和轉(zhuǎn)速）發(fā)生變化時，其性能（包括動力性、經(jīng)濟性、排放性和噪聲等）也隨之改變。發(fā)動機性能指標(biāo)隨運行工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機萬有特性。

發(fā)動機技術(shù)

• 智能可變配氣正時系統(tǒng)（VVT-i）是豐田獨有的發(fā)動機技術(shù)，通過調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)角以獲得最佳的配氣正時。

• 連續(xù)可變的氣門正時系統(tǒng)（CVVT）是韓國在VVT-i和i-VTEC的基礎(chǔ)上研發(fā)而來，通過控制氣門的開閉使燃料燃燒更充分。

• 可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng)（VTEC）由本田汽車開發(fā)的VTEC現(xiàn)已演變成i-VTEC。在中低速和高速會用兩組不同的氣門驅(qū)動凸輪，還可以控制氣門的開啟時間和提升程度，即改變進(jìn)氣量和排氣量。

• 缸內(nèi)直噴分層燃燒（FSI）將燃料在最恰當(dāng)?shù)臅r間直接注入燃燒室。通過對燃燒室內(nèi)部形狀的設(shè)計,使火花塞周圍會有較濃的混合氣,而其他區(qū)域則是較稀的混合氣,保證了在順利點火的情況下盡可能地實現(xiàn)稀薄燃燒。

• 可變排量發(fā)動機（MDS）可在4缸和8缸模式間自動轉(zhuǎn)換。