一、內燃機的一般原理
發動機示意圖如圖1－1，活塞在氣缸內作往復運動，通過連桿推動曲軸轉動。為了吸入新鮮氣體和排出廢氣，設有進氣門和排氣門。活塞頂離曲軸中心最遠處，即活塞最高位置，稱為上止點。
活塞頂部離曲軸中心最近處，即活塞最近處，稱為下止點。上、下止點間的距離稱為活塞行程。活塞從上止點到下止點所掃過的容積稱為氣缸工作容積或氣缸排量，多缸發動機工作容積的總和稱為發動機排量。
圖1－1 發動機示意圖
四衝程發動機的工作迴圈包括四個活塞行程，即進氣行程、壓縮行程、膨脹行程（作功行程）和排氣行程。
進氣行程進氣門開啟，排氣門關閉。活塞從上止點向下止點運動。化油器式汽油機將空氣與燃料先在氣缸外部的化油器中進行混合，形成可燃混合氣，然後再吸入氣缸。
而柴油機在進氣行程吸入的是純空氣，在壓縮行程接近終了時，柴油通過噴油幫浦將油壓提高，通過噴油器噴入氣缸，在很短的時間內與壓縮後的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。
壓縮行程進、排氣門均關閉。曲軸推動活塞從下止點向上止點移動，使吸入的氣體容積縮小、密度加大、溫度公升高。壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮後的最小容積之比稱為壓縮比。
作功行程進、排氣門均關閉，可燃混合氣燃燒後形成高溫高壓的燃氣，推動活塞從上止點到下止點運動。通過連桿使曲軸旋轉並輸出機械能，除了用於維持發動機本身繼續運轉外，其餘即用於對外作功。
排氣行程進氣門關閉，排氣門開啟。活塞由下止點向上止點運動，將廢氣排出。
圖1－2 柴油機氣缸內工作過程示意圖
綜上所述，四衝程發動機經過進氣、壓縮、燃燒作功、排氣四個活塞行程，完成乙個工作迴圈。這期間活塞在上下、止點間往復移動了四個行程，相應地曲軸旋轉了兩周。這四個工作行程中，只有乙個行程是作工的，其餘的三個行程則是作工的準備行程。
在多缸四衝程發動機的每乙個氣缸內，所有的工作過程是相同的，並按上述同樣的次序進行，但所有氣缸的作功行程並不同時發生。在四缸發動機內，曲軸每轉半周便有乙個氣缸在作功。
四衝程汽油機、柴油機的工作原理基本一樣，每個迴圈經歷進氣、壓縮、作功和排氣四個行程。主要區別在於：可燃混合氣的形成及點火方式不同。
柴油的粘度比汽油大，不易蒸發，而其自燃溫度卻較汽油低，這就決定了兩者供給系的組成、結構及其工作原理不同。汽油機混合氣的形成是通過化油器使汽油和空氣在作進氣行程前就形成可燃混合氣，在壓縮行程結束後，由氣缸蓋上的火花塞發出電火花點燃壓縮過的可燃混合氣，屬於點燃式。柴油機混合氣的形成是通過噴油器在壓縮行程結束前將柴油噴入氣缸形成霧狀氣體，在壓縮行程結束時自燃的，屬壓燃式。
汽油機具有轉速高、質量小、工作時噪音小、起動容易、製造和維修費用低等特點，不足之處是燃油消耗率較高，因而燃料經濟性較差。柴油機因壓縮比較高，燃油消耗率平均比汽油機低30%左右，且柴油**較低，所以燃料經濟性較好。弱點是轉速較汽油機低、雜訊大、質量大、製造和維修費用較高。
二、構造、主要故障及排除
往復活塞式發動機的主要機構一般指機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系、潤滑系、冷卻系、起動系、點火系（汽油機）等。
曲柄連桿機構曲柄連桿機構包括缸體—缸蓋組、活塞—連桿組、曲軸—飛輪組。如圖下所示，混合氣在缸體、缸蓋、活塞組成的燃燒室中燃燒，使氣體膨脹，推動在氣缸內的活塞向下運動，通過連桿使曲軸飛輪組轉動。飛輪使旋轉保持均勻並通過它向外輸出扭矩。
此機構工作特點：高溫、高壓、高速、化學腐蝕
圖1－3 曲柄連桿機構工作原理
發動機工作條件要求氣缸套，活塞環必須能耐高溫，耐高壓，耐腐蝕，耐磨。由於長期使用會使這些零部件磨損，造成配合間隙過大而產生活塞環漏氣使發動機功率下降，機體過熱。這些零部件一旦發現磨損則應予以更換。
引起發動機過熱的因素及排除辦法：
配氣機構配氣機構包括氣門組和氣門傳動組。氣門組包括氣門、氣門鎖銷、氣門彈簧等，氣門傳動組包括凸輪軸、搖臂、挺桿、推桿等。
曲軸通過正時齒輪或鏈輪帶動凸輪軸旋轉，如圖1－4所示，凸輪8推動挺桿6經推桿3、搖臂5開啟進氣門或排氣門4，保證按時吸入新氣或排除廢氣。
圖1－4 頂置氣門式配氣機構
1－曲軸 2—活塞 3—推桿 4－氣門 5－搖臂
6—挺桿 7－凸輪軸 8－凸輪
此部分故障較少，主要是氣門間隙的調整。以485發動機為例講講氣門間隙的調整工作順序1-3-4-2，其氣門間隙調整方法有兩種：
1．逐缸調整。首先找到每缸壓縮上止點後，鬆開鎖螺母，用起子轉動調整螺釘然後按緊鎖緊螺母，將進，排氣門間隙調整至規定值（進氣門0.25-0.
3mm，排氣門0.3-0.35mm）
2．兩次進行。首先找到第1缸壓縮上止點，由1缸至4缸依次調1、2、4、5氣門間隙，然後將曲軸轉動360度一圈調整3、6、7、8氣門間隙，對於工作順序為1、2、4、3氣缸的則調整順序為1、2、3、6和4、5、7、8。
燃油供給系（柴油機） 柴油機的燃油供給系包括空氣濾清器、噴油幫浦、輸油幫浦、噴油器、柴油濾清器和柴油箱等。空氣由空氣濾清器經進氣支管進入各氣缸，柴油從柴油箱經輸油幫浦、柴油濾清器輸入到噴油幫浦。噴油幫浦由凸輪軸驅動，定時並定量的將高壓柴油經高壓油管、噴油器噴入氣缸。
此系統在發動機使用過程中易出現故障 ，下面簡單分析一些故障及診斷方法。
1． 現象：起動無著車徵兆，有時有起動徵兆，但多次起動不起來，起動時排氣冒煙極少或不冒煙。
原因 ：
①油箱無油，油管堵塞、破裂等
② 濾清器堵塞、漏氣
③ 輸油幫浦工作不良
④ 出油閥工作不良
⑤ 高壓管破裂或鬆動
⑥ 供油時間不對
⑦ 轉速不夠或預熱不良
⑧ 噴油幫浦工作不良或處於停供狀態等
⑨ 油路中有水或空氣
判斷：發動機起動條件是有足夠的轉速，充足的空氣和燃料，較高的壓縮力、良好的預熱。在環境溫度低於5℃時，一般能在5s內起動。
有時需反覆幾次才能起動也屬正常，若多次反覆起動仍不能著火時視為起動困難。發動機起動困難時，首先檢查起動條件是否滿足，並注意觀察排煙情況。然後按下列方法檢查：
a、 起動時不冒煙說明缺油。
①檢查高壓油路是否有油，旋鬆高壓油管接頭，繼續起動並看鬆開的接頭處是否有油溢位，無油則噴油幫浦有問題。
② 若有油檢查低壓部分是否有油，先用輸油幫浦的手油幫浦幫浦油，然後鬆開噴油幫浦的放氣螺釘，觀察是否有油溢位，無油則可能油箱或油路堵塞或有氣阻、漏氣或輸油幫浦進出油閥失效等。可作以下判斷：
a 若提起手油幫浦感到有吸力，手鬆後回位，則說明油箱至輸油幫浦油路堵塞。
b若壓下費力，說明濾油器堵塞。
c若手提幫浦無吸油感又無壓油感則說明進出油閥失效。
d若從放氣螺釘處有空氣排出，則說明油路有空氣，如果空氣排不淨，則說明油路有漏氣現象。
e 低壓油路正常則應檢查噴油幫浦，看供油接桿是否在停供位置上，若不是應檢查噴油幫浦其它部分。如果噴油幫浦出現問題不要輕易檢修，應送到專門檢修部門檢修，因為修不好會出現不良後果等。
f 如果天冷時，由於燃油選擇不當致使油的粘度過大，使其不能正常流動導致油幫浦不供油。
b、 起動時冒白煙仍不著火：
1 查柴油機油路是否有水，如果有水將低壓油路中水珠排盡為止，高壓油路有水則放鬆高壓管與噴油器接頭，排盡油路中水份。
2 查噴油霧化質量。依此拆下噴油器並重新與高壓管連線，觀察噴霧情況，良好油霧是十分均勻和細緻的，沒有明顯的油滴及濃淡不均勻現象，斷油清脆，油霧錐角和方向正常，噴前和噴後均無滴油現象，多次噴油後噴油孔附近乾燥或稍濕潤，否則要對噴油器檢修。
c、 檢查噴油幫浦的供油正時，供油過早或過遲發動機均難起動，一般提前角在17度左右，檢查方法：拆下噴油幫浦高壓鋼管，轉動曲軸，當看見噴油時停止下來，檢查皮帶繞度與正時室蓋指標的角度，不對應調整噴油幫浦或噴油幫浦輸入軸（凸輪軸）。
d、 檢查供油量，經過上述均無故障，則可能是供油不夠引起起動困難，要到噴油幫浦檢驗站檢查。供油量太大或因多次起動未能著火而使燃燒室內燃油太多時，也會引起起動困難。
2、，產生的原因及排除方法：
空氣進量不足，檢查濾清器是否堵塞。堵塞時要更換或清理。
噴油過多或不均勻，檢修噴油幫浦。
霧化不佳或噴油器滴油，檢修噴油器。
供油太晚，調整提前角。加大供油提前角。
壓縮力不足。檢查氣缸壓縮力，如不足，則須更換活塞環或氣缸套等。
油質差，更換。
經常超負荷執行。間斷工作或減小負荷。
燃燒機油，檢修活塞環、缸套等。
3．：1） 現象：發動機運轉不穩，機體抖動嚴重
2） 產生的原因：
a 個別氣缸不工作或工作不良
b 油路中有空氣和水
c 噴油幫浦噴油過早
d 各氣缸供油間隔不均供油量不等
e 各缸噴射壓力或噴霧質量不一
f 各缸壓力及溫度不同
g 供油幫浦存在問題造成工作不穩
h 空氣堵塞嚴重，燃油質量差，使著火延長，造成工作粗暴。
3） 診斷方法及排除：
① 從進氣管拆下空濾器，發動機運轉變平穩，則說明空氣堵塞嚴重，更換濾芯或清理。
②空氣無堵塞可採用單缸斷油方法檢查各缸工作情況。逐步拆下各缸高壓油管，轉速無變化的或變化很弱，說明改缸不工作或工作不佳。對不工作或工作不佳的氣缸做以下進一步檢查。
a 檢查油路中是否有水或空氣，若有排除若，無繼續查詢。b 拆下不工作缸，檢查噴油器噴霧質量。若不噴油或噴霧質量不佳，則故障在此，檢修噴油器。
c 如各缸均工作，檢查供油時間，如果過早則發動機運轉不穩，需將供油時間推遲。d 供油正時準確，應檢查噴油幫浦，此項需到專門校驗噴油幫浦部門檢測。e 如果上述均正常，檢查氣缸壓力；若個別缸壓力低於規定值或偏差太大，則檢查改缸活塞環或氣缸是否磨損，若磨損更換或修復。
4．原因：柴油機冒藍煙，是機油進入燃燒室受熱蒸發成油氣的結果。主要原因如下：
a油池油麵過高。b由於氣缸間隙太大，氣缸光潔度太差，活塞環磨損，活塞環張力太小、裝反等造成氣缸上油。c進氣門與其導桿松曠。
診斷及排除：a檢查機油池油麵過高，如果過高則故障在此，將機油放至規定液面。b若液面未超過規定界限，再拆下噴油器，檢查噴油嘴處油汙和積炭情況，若油汙和積炭嚴重，說明發動機排藍煙是氣缸上油所致：
氣缸上油是產生排藍煙的主要原因。氣門與其導管松曠造成的後果較為輕微，此時應檢查氣缸及活塞，並修復或更換。
汽油發動機工作原理
作功行程 在這個行程中，進 排氣門仍舊關閉。當活塞接近上止點時，裝在氣缸蓋上的火花塞即發出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣被燃燒後，放出大量的熱能，因此，燃氣的壓力和溫度迅速增加，所能達到的最高壓力約為3 5mpa，相應的溫度則為2200 2800k。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點...
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