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打开引擎盖，就会看到汽车的内脏——发动机。发动机能够将燃料燃烧的热能转换为推动汽车行驶的机械能，要实现这种能量的转换，发动机需要周而复始地进行进气、压缩、做功、排气这些工作。
发动机的作用是为汽车行驶提供动力；同时它还要带动发电机工作，以便向全车用电设备供电并向蓄电池充电；它还要向转向系统、制动系统提供能量，以便使转向灵活、制动轻便；在夏季，它还要带动压缩机，以便让空调制冷。总之，发动机要直接或间接地向汽车许多系统提供能量。
发动机是汽车最具活力的组成部分。发动机需要充足的血液（机油）供给，否则它的局部组织就会坏死，甚至整体瘫痪；发动机需要呼吸，吸入新鲜的空气，并保证排气通畅，否则它就会“窒息”；发动机的饮食——燃料必须是清洁的，否则它就会“食物中毒”；发动机需要在适宜的温度下才能正常运转，否则它就会“感冒”或者“中暑”。这些似乎使得发动机也具有了动物界的某些属性。
发动机被人们形象地比喻为汽车的内脏，如果发动机的健康状况不佳，将会导致汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、环保性下降。许多母亲能够从婴儿的哭闹声中体察出婴儿的饥饿冷暖，正是因为母亲对孩子有着亲密无间的体贴和关爱；许多车手能够根据汽车行驶中的不同现象判断出发动机的工作是否正常，正是由于他们对发动机的结构和工作原理有所了解，否则就很难实现在日常使用中对汽车的关爱。
发动机是汽车产生动力的装置，汽车上的发动机被称为往复活塞式内燃机。
汽车发动机的外部构成如图2-1所示。汽车发动机的内部构成如图2-2所示。发动机内部圆柱状的空间称为气缸，气缸是活塞运动的轨道。活塞可以在气缸内上下往复移动，活塞经过活塞销、连杆与曲轴相连。
图2-1 汽车发动机的外部构成
1—发电机；2—加机油盖；3—气缸盖
图2-2 汽车发动机的内部构成
1—连杆；2—活塞；3—气缸体；4—气缸
曲轴转动时，通过连杆带动活塞在气缸内上下移动；气缸内的燃气燃烧膨胀时，气体推动活塞下行，通过连杆带动曲轴转动。
活塞做往复直线运动，曲轴及飞轮做旋转运动，连杆上端随活塞做直线运动，连杆下端随曲轴做圆周摆动，它们构成了一个运动形式转换的机械系统。
发动机基本术语如图2-3所示。
（1）上止点 活塞顶距曲轴最远的位置。
图2-3 发动机基本术语
1——曲柄；2——连杆；3——活塞
（2）下止点 活塞顶距曲轴最近的位置。
（3）活塞行程 上止点与下止点之间的距离。活塞行程等于2倍的曲柄半径。
（4）燃烧室容积 活塞位于上止点时，活塞顶上方的容积。
（5）气缸工作容积 活塞由上止点移动到下止点所让出的容积。
（6）气缸总容积 活塞位于下止点时，活塞顶上方的容积。气缸总容积等于燃烧室容积与气缸工作容积之和。
（7）发动机排量 也称发动机工作容积，是指多缸发动机各个气缸工作容积之和。轿车通常以发动机排量进行分级。
（8）压缩比 气缸总容积与燃烧室容积的比值，它表示气缸内气体被压缩的程度。
发动机是能量转换的机器，它可以将燃料燃烧的热能转化为机械能，每进行1次这样的转换称为1个工作循环。每个工作循环需要经过进气、压缩、做功、排气4个行程。
（1）进气行程 如图2-4（a）所示，进气行程时，进气门开启，排气门关闭。活塞在曲轴的带动下，由上止点向下止点移动，随着活塞下行，气缸容积增大，压力降低，产生真空吸力，将汽油与空气组成的可燃混合气吸入气缸。当活塞到达下止点时，进气行程结束，气缸内充满了可燃混合气。进气行程活塞走过了1个行程，曲轴转过了180°。
图2-4 四行程汽油机工作原理
1——曲轴；2——连杆；3——活塞
（2）压缩行程 如图2-4（b）所示，压缩行程时，进气门、排气门均关闭，使气缸处于封闭状态。在曲轴的带动下，活塞由下止点向上止点移动。随着活塞上行，气缸内容积变小，压力增高。当活塞到达上止点时，压缩行程结束。压缩行程活塞走过了第2个行程，曲轴转过了第2个180°。
（3）做功行程 如图2-4（c）所示，做功行程时，进气门、排气门仍处于关闭状态。活塞顶上方的燃烧室内充满了被压缩的可燃混合气，火花塞发出电火花，点燃混合气。气体急剧膨胀，推动活塞迅速下行，经连杆带动曲轴转动，产生动力。当活塞到达下止点时，做功行程结束。做功行程活塞走过了第3个行程，曲轴转过了第3个180°。
（4）排气行程 如图2-4（d）所示，排气行程时，进气门仍关闭，排气门开启。在曲轴的带动下，活塞由下止点向上止点移动。随着活塞的上行，气缸容积变小，气缸内燃烧后的废气，经排气门排至大气中。排气行程活塞走过了第4个行程，曲轴转过了第4个180°。
发动机每进行1次进气、压缩、做功、排气的连续过程，完成1次由热能向机械能的转换过程，也称为发动机的1个工作循环。
在车速比较低的时候，踩下加速踏板（俗称油门），发动机的动力驱使汽车加速，此时，发动机起牵引作用。当汽车获得一定的车速之后，如果松开加速踏板，发动机的转速将随之降低，迫使汽车做减速运动，此时，发动机对汽车的行驶起阻碍作用。人们在车辆驾驶中，会频繁地使用发动机的牵引和阻碍作用，后者称为发动机制动。
对于新手来讲，善于使用发动机制动是开车技术成熟的一个重要标志。
汽车在积水路段行驶，发动机不幸熄火，能否立刻启动发动机，这要根据不同情况来确定。
（1）发动机转速过低熄火 汽车消声器的位置一般位于车身底盘的下方，由于消声器的位置比较低，行驶中容易被积水淹没，假如此时发动机又在低速运转，积水会使消声器排气不畅，结果导致发动机熄火。属于这种情况的发动机熄火，可以重新启动发动机，把汽车开出积水路段。
为了防止汽车在通过积水路段时熄火，应该让发动机的转速维持在2000～2500r/min，并且车速一定要低。怎么操作才能达到这些要求呢？
基本方法就是两脚并用，用左脚控制车速，用右脚控制发动机转速。
如图2-5所示，驾驶手动挡汽车通过积水路面时，用右脚适当踩下加速踏板，让发动机的转速维持在2000～2500r/min，假如感到车速过快，可以用左脚稍微踩下离合器踏板，利用离合器的半联动降低车速。
图2-5 手动挡汽车涉水
图2-6 自动挡汽车涉水
如图2-6所示，驾驶自动挡汽车通过积水路面，用右脚适当踩下加速踏板，让发动机的转速维持在2000～2500r/min，假如感到车速过快，可以用左脚稍微踩下制动踏板，让汽车低速平稳地涉水。
在积水比较浅的路段发动机熄火，是可以重新启动发动机的。
汽车涉水时，要适当踩下加速踏板，让发动机维持在高于怠速的状态下运转，并且要让汽车低速平稳地行驶。
（2）高压线漏电熄火 汽车涉水时水面波动，风扇还会溅起水花，如果积水滴落到高压线上，会造成高压线漏电，导致发动机熄火。此时，可打开引擎盖（发动机厢盖），把高压线表面的水滴擦干，然后再启动发动机。
汽车涉水时，不要尾随前车过近，与对面来车的横向间距也应适当拉大，以免水波激荡，造成高压线漏电。
（3）气缸进水熄火 当汽车驶进较深的积水路段时，积水有可能由空气滤清器吸入气缸。由于水是不可被压缩的，进水的气缸内的活塞上行困难，或无法上行，或者气缸内的水使火花塞电极短路，迫使发动机熄火。
气缸进水后的熄火可分为两种情况。一种情况是大量的水进入气缸，迫使发动机在积水中熄火；另一种情况，气缸内进入了少量的水，汽车在积水中没有立刻熄火，驶出水坑之后会逐渐熄火。
如图2-7所示，发动机的空气滤清器距离地面有一定的高度。如果涉水深度达到或接近空气滤清器的高度，再加上汽车行驶中溅起的水波，气缸必然会进水。有时水深远未达到空气滤清器的高度，遇到车辆在水中会车时，水波激荡，也会导致发动机“呛水”而熄火。
图2-7 空气滤清器距地面有一定的高度
汽车在较深的水中熄火，假如气缸进水比较少，可能起动机还能勉强带动发动机运转。假如气缸进水较多，起动机便不能带动曲轴旋转。由于缺乏经验，有些驾驶人认为是蓄电池的电力不足，采用搭接启动的方法，或者更换蓄电池后再启动，这些都是不正确的。
正确的做法是，首先确认空气滤清器是否进水，打开空气滤清器盖，取出空气滤清器的滤芯。假如滤芯是干燥的，表明气缸没有进水，发动机熄火可能是高压线遇水漏电所致，擦干高压线就可以启动车辆了。假如滤芯有水，则气缸内很可能已经进水。
如果确认气缸已经进水，无论发动机能否启动，都需要对发动机进行一些处理之后，才能继续使用。
① 如图2-8所示，拆下各缸的火花塞，用起动机带动曲轴旋转，以便将气缸内的水经火花塞座孔向外排出。
图2-8 拆下火花塞
② 更换发动机机油，同时更换机油滤清器。气缸进水，气缸内的水会经过活塞与气缸之间的间隙漏入油底壳内，使机油稀释变质，加速发动机内部的磨损，严重影响发动机的使用寿命。
柴油的黏度大，蒸发性差，因此柴油机采用高压喷射的方法形成可燃混合气；柴油的自燃温度低，因此可以采用压缩自燃的着火方式。
以下就四行程柴油机与汽油机的工作原理进行对比说明。
（1）进气行程 汽油机进气行程将可燃混合气吸入气缸，柴油机进气行程吸入的是纯空气，如图2-9（a）所示。
图2-9 四行程柴油机工作原理
1——喷油器；2——高压油管；3——喷油泵
（2）压缩行程 如图2-9（b）所示，柴油机的压缩比远大于汽油机，因此压缩行程结束时，气缸内被压缩的空气温度超过柴油的自燃温度。
（3）做功行程 如图2-9（c）所示，做功行程开始时，喷油器将高压柴油以雾状喷射到气缸内的高温空气中。雾状的柴油迅速与高温空气混合，并自行燃烧。之后，边喷射，边混合，边燃烧，使气缸内的气体压力急剧升高，推动活塞下行，产生动力。随着活塞的下行，喷油停止。当活塞到达下止点时，做功行程结束。
（4）排气行程 如图2-9（d）所示，四行程柴油机的排气行程与汽油机基本相同。
柴油机具有节省燃油（经济性好）和动力强劲（动力性好）的特点，但是，柴油机工作粗暴，噪声大，使用后期容易出现冒烟的现象。
柴油的黏度与温度有密切的关系，当温度下降时，柴油的黏度增大，温度降低到一定程度时，柴油便会失去流动性。柴油失去流动性的温度称为柴油的凝点。
柴油的牌号是根据柴油的凝点来划分的。柴油的牌号有10 # 、5 # 、0 # 、-10 # 、-20 # 、-35 # 、-50 # 等，分别表示它们失去流动性的温度不高于10℃、5℃、0℃、-10℃、-20℃、-35℃、-50℃。
柴油的选用，一是要考虑不同牌号柴油的价格，凝点高的柴油价格低，可以减少燃油的费用支出；二是要考虑气温对柴油黏度的影响。夏季气温高，可适当选用高凝点的柴油，以降低用油成本；冬季气温低，应该选用低凝点的柴油，以免油箱中的柴油冷凝，失去流动性而无法供油。
为了确保柴油机能够正常工作，选用柴油的凝点应该比最低气温再低5～7℃为宜。
发动机由许多机件所构成，根据各部机件担负的任务不同，可以把发动机划分为若干不同的部分，如图2-10所示。
图2-10 汽油发动机的主要组成部分
l——曲轴连杆机构；2——配气机构
柴油机采取压缩自燃的着火方式，不需要强制点火，因此省略了点火系统。所以，柴油机由4系统（燃料系统、润滑系统、冷却系统、启动系统）、2机构（曲柄连杆机构、配气机构）组成。
汽油机烧汽油，柴油机烧柴油。你可听说过发动机烧机油？
事实上，确实存在着发动机烧机油的情况，但那是一种异常现象，是发动机的一种病态。
当发动机内部发生故障的时候，机油会混入气缸与燃气一同燃烧。机油不是燃油，但是在气缸内高温、高压的状态下是能够被点燃的。机油中含有大量的胶质，这些胶质不能完全燃烧，于是在气缸内生成积炭。附着在火花塞电极之间的积炭，会使火花塞短路而无法产生电火花，造成火花塞失效。存积在活塞环槽内的积炭会使活塞环失去弹性，导致活塞环不能自由伸张，影响活塞与气缸之间的密封。部分没有燃烧的机油，随同废气经消声器向外排出，使消声器冒出蓝色的烟雾。
如果发动机时常出现启动困难的故障，更换火花塞之后情况好转，不久又旧病复发，且换下来的火花塞电极之间有湿润的积炭；如果发动机不存在漏机油的情况，但是机油的消耗量却明显增大；如果消声器排出的气体呈蓝色烟雾，那就要引起注意了，可能是你的爱车出现发动机烧机油的故障。
发动机烧机油的原因是机油进入了气缸，机油进入气缸有以下几种路径。
（1）机油经进气管吸入气缸 如图2-11所示，为了降低活塞下方曲轴箱内的压力，发动机设有曲轴箱通风装置。曲轴箱通风装置可以把气缸泄漏到曲轴箱内的燃气吸入到气缸内，回收之后再进行二次燃烧。在这个过程中，曲轴箱内飞溅的机油液滴也难免被吸入气缸。正常情况下，吸入气缸内的机油液滴是极其有限的。但是，如果空气滤清器严重阻塞，吸入气缸内的机油数量就会增多，从而导致发动机烧机油。
图2-11 机油经进气管吸入气缸
1——空气滤清器；2——连接软管
（2）机油沿气门杆进入气缸 如图2-12所示，气门位于气缸的上方，如果气门与气缸盖上的导管孔配合松旷，或者气门油封失效，在进气门开启时，机油会沿着气门杆吸入气缸。
（3）机油沿活塞与气缸之间进入气缸 如图2-13所示，如果活塞与气缸之间横向配合松旷，或者活塞环弹力不足，或者活塞与活塞环之间纵向（上下方向）配合松旷，机油会由下向上进入气缸。
图2-12 机油经气门进入气缸
1—气缸；2—气门；3—气门导管；4—气门油封
图2-13 机油向上进入气缸
1—气缸；2—活塞；3—活塞环