Instructor’Manual:’Automotive’Engines’Diagnosis,’Repair,’and’Rebuilding’9th’Edition’Tim’Gilles,’Tim’LeVan
Solution Manual For ’ ’
Automotive’Engines’Diagnosis,’Repair,’and’Rebuilding’9th’Edition’Tim’Gilles,’Tim’LeVan
Chapter’1-19
Chapter’1:’Engine’Operation
TABLE OF CONTENTS’ ’
Purpose’and’Perspective’of’the’Chapter .................................................................................................... 2
Chapter’Objectives ...................................................................................................................................... 2
Complete’List’of’Chapter’Activities’and’Assessments .............................................................................. 2
Key’Terms .................................................................................................................................................... 3
What’s’New’in’This’Chapter....................................................................................................................... 3
Chapter’Outline ........................................................................................................................................... 3
Lesson’Hints ................................................................................................................................................. 5
Reading’Assignment .................................................................................................................................... 5
Written’Assignments ................................................................................................................................... 5
Chapter’1’Answers’To’Study’Questions...................................................................................................... 5
Chapter’1’Answers’To’ASE-Style’Review’Questions .................................................................................... 6
©’2024’Cengage.’All’Rights’Reserved.’May’not’be’scanned,’copied’or’duplicated,’or’posted’to’a’publicl 1
y’ accessible’website,’in’whole’or’in’part.
, Instructor’Manual:’Chapter’1:’Engine’Operation
PURPOSE AND PERSPECTIVE OF THE CHAPTER
’ ’ ’ ’ ’
The’purpose’of’this’chapter’is’to’introduce’students’to’the’basic’construction’and’operation’of’an’internal’co
mbustion’engine.’It’describes’the’many’engine’components’and’how’to’identify’the’various’pieces.’Also’exp
lained’are’the’different’engine’classifications’along’with’the’different’systems’and’how’they’work’together’t
o’keep’the’engine’operating’effectively.
CHAPTER OBJECTIVES ’
Upon’completion’of’this’chapter,’the’student’should’be’able’to:
Explain’the’principles’of’internal’combustion’engine’operation.
Identify’internal’combustion’engine’parts’by’name.
Explain’various’engine’classifications’and’systems.
COMPLETE LIST OF CHAPTER ACTIVITIES AND ASSESSMENTS
’ ’ ’ ’ ’ ’
For’additional’guidance,’refer’to’the’Teaching’Online’Guide.
Chapter Activity/Assessment Source’(i.e.,’PPT Duration
Objective slide,’Workbook)
Explain’the’princ Icebreaker PPT’slide’2 10–15’mins
iples’of’internal’c
ombustion’engin
e’operation.
Identify’internal Activity PPT’slide’27 10–20’minutes
’combustion’eng
ine’parts’by’nam
e.
Explain’various Self-Assessment PPT’slide’29 5–10’minutes
’engine’classific
ations’and
systems.
[return’to’top]
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y’ accessible’website,’in’whole’or’in’part.
, Instructor’Manual:’Chapter’1:’Engine’Operation
KEY TERMS ’
BDC:’Bottom’Dead’Center,’referring’to’the’location’of’the’piston’at’the’bottom’of’the’stroke
bimetal’engine:’ Engines’composed’of’cast’iron’block’and’aluminum’heads
blowby:’ Gasses’that’escape’past’piston’rings
companion’cylinders:’ term’given’to’pairs’of’cylinders’found’in’engines’with’even’number’of’cylinders
compression’ratio:’ the’ratio’at’which’the’air’fuel’gas’mixture’is’compressed’dis
placement:’refers’to’the’volume’that’the’piston’displaces’in’the’cylinder’firing’o
rder:’The’sequence’in’which’the’spark’plugs’fire’in’each’cylinder
lower’end:’ Refers’to’the’location’at’the’bottom’of’the’block’where’the’crankshaft’and’bearings’are’locate
d
TDC:’Top’Dead’Center,’referring’to’the’location’of’the’piston’at’the’top’of’the’stroke
transverse’engine:’ term’given’to’the’engines’in’front’wheel’drive’vehicles
[return’to’top]
WHAT’S NEW IN THIS CHAPTER
’ ’ ’ ’
[Information’to’be’added’later’by’author]
The’following’elements’are’improvements’in’this’chapter’from’the’previous’edition:
[return’to’top]
CHAPTER OUTLINE ’
In’a’simple’one-cylinder’engine,’the’reciprocating’(up-and-
down)’motion’of’the’piston’is’changed’to’usable’rotary’motion’by’the’connecting’rod’and’crankshaf
t.’A’flywheel’gives’momentum’to’the’crankshaft’between’power’strokes.’Valves’control’the’engine
’s’intake’and’exhaust.’(PPT’Slide’4)
During’one’four-
stroke’cycle,’the’intake,’compression,’power,’and’exhaust’strokes’are’completed.’This’action’takes’
720°,’or’two’crankshaft’revolutions.’(PPT’Slide’5)
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y’ accessible’website,’in’whole’or’in’part.
, Instructor’Manual:’Chapter’1:’Engine’Operation
The’compression’ratio’is’how’the’engine’makes’the’most’efficient’use’of’the’combustion’event’in’e
ach’cylinder.’ The’higher’the’compression’ratio’the’more’potential’output’a’cylinder’has.’(PPT’Sli
de’6)
Cylinders’are’arranged’in-line,’in’a’V-
type,’or’opposed’to’each’other.’The’most’popular’automotive’engines’have’four,’six,’or’e
ight’cylinders.’(PPT’Slide’7)
The’camshaft’controls’the’opening’and’closing’of’the’valves’and,’thus,’the’way’that’the’engine’b
reathes.’Different’cam’grinds’provide’better’low-speed’or’better’high-
speed’operation.’(PPT’Slides’8,’9)
The’camshaft’is’driven’by’a’chain,’a’belt,’or’gears.’(PPT’Slide’8)
Camshafts’are’driven’by’a’timing’chain’or’a’timing’belt.’(PPT’Slides’8,’9)
Cylinder’rows,’called’banks,’are’determined’from’the’flywheel’end’of’the’engine.’A’complete’e
ngine’assembly’including’the’heads’is’called’a’long’block;’without’heads’it’is’called’a’short’blo
ck.’(PPT’Slide’12,’13)
The’crankcase’houses’the’crankshaft’and’bearings.’It’is’enclosed’by’the’oil’pan.’The’crankshaft’h
as’a’flywheel’on’one’end’and’a’vibration’damper’or’pulley’on’the’other’end.’The’part’that’the’bea
ring’rides’against’is’called’the’main’or’rod’bearing’journal.’Crankpins’on’four’cylinders’are’offs
et’from’each’other’by’180°,’in-line’six’cylinders’by’120°,’and’V8s’by’90°.’(PPT’Slides’14)
Engine’sizes’are’described’by’their’cylinder’displacement,’usually’in’liters.’Engine’breathing’
determines’the’power’that’the’engine’develops.’(PPT’Slide’15)
The’location’of’the’camshaft’depends’on’the’engine’design’and’the’type’of’vehicle’the’engine’is’b
eing’put’in.’ Cam-
In’Block’engines’have’the’camshaft’in’the’cylinder’block.’ Overhead’cam’engines’have’the’cams
haft’in’the’cylinder’head.’(PPT’Slide’17)
Engine’cylinders’are’fired’in’one’of’several’firing’orders.’(PPT’Slide’21)
Pairs’of’pistons’that’go’up’and’down’together’but’fire’360°from’each’other’are’called’co
mpanions.’(PPT’Slide’19)
Most’engines’have’liquid’cooling’systems’that’use’coolant’to’prevent’rust’and’corrosion’and’p
rovide’additional’protection’against’freezing’and’boiling.’(PPT’Slides’23–25)
Spark’ignition’engines’utilize’a’spark’plug’to’start’the’ignition’event.’ (PPT’Slide’26)
Compression’engines’utilize’heat’and’pressure’to’start’the’ignition’event’in’the’cylinder’(PPT’
Slide’27)
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Automotive’Engines’Diagnosis,’Repair,’and’Rebuilding’9th’Edition’Tim’Gilles,’Tim’LeVan
Chapter’1-19
Chapter’1:’Engine’Operation
TABLE OF CONTENTS’ ’
Purpose’and’Perspective’of’the’Chapter .................................................................................................... 2
Chapter’Objectives ...................................................................................................................................... 2
Complete’List’of’Chapter’Activities’and’Assessments .............................................................................. 2
Key’Terms .................................................................................................................................................... 3
What’s’New’in’This’Chapter....................................................................................................................... 3
Chapter’Outline ........................................................................................................................................... 3
Lesson’Hints ................................................................................................................................................. 5
Reading’Assignment .................................................................................................................................... 5
Written’Assignments ................................................................................................................................... 5
Chapter’1’Answers’To’Study’Questions...................................................................................................... 5
Chapter’1’Answers’To’ASE-Style’Review’Questions .................................................................................... 6
©’2024’Cengage.’All’Rights’Reserved.’May’not’be’scanned,’copied’or’duplicated,’or’posted’to’a’publicl 1
y’ accessible’website,’in’whole’or’in’part.
, Instructor’Manual:’Chapter’1:’Engine’Operation
PURPOSE AND PERSPECTIVE OF THE CHAPTER
’ ’ ’ ’ ’
The’purpose’of’this’chapter’is’to’introduce’students’to’the’basic’construction’and’operation’of’an’internal’co
mbustion’engine.’It’describes’the’many’engine’components’and’how’to’identify’the’various’pieces.’Also’exp
lained’are’the’different’engine’classifications’along’with’the’different’systems’and’how’they’work’together’t
o’keep’the’engine’operating’effectively.
CHAPTER OBJECTIVES ’
Upon’completion’of’this’chapter,’the’student’should’be’able’to:
Explain’the’principles’of’internal’combustion’engine’operation.
Identify’internal’combustion’engine’parts’by’name.
Explain’various’engine’classifications’and’systems.
COMPLETE LIST OF CHAPTER ACTIVITIES AND ASSESSMENTS
’ ’ ’ ’ ’ ’
For’additional’guidance,’refer’to’the’Teaching’Online’Guide.
Chapter Activity/Assessment Source’(i.e.,’PPT Duration
Objective slide,’Workbook)
Explain’the’princ Icebreaker PPT’slide’2 10–15’mins
iples’of’internal’c
ombustion’engin
e’operation.
Identify’internal Activity PPT’slide’27 10–20’minutes
’combustion’eng
ine’parts’by’nam
e.
Explain’various Self-Assessment PPT’slide’29 5–10’minutes
’engine’classific
ations’and
systems.
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©’2024’Cengage.’All’Rights’Reserved.’May’not’be’scanned,’copied’or’duplicated,’or’posted’to’a’publicl 2
y’ accessible’website,’in’whole’or’in’part.
, Instructor’Manual:’Chapter’1:’Engine’Operation
KEY TERMS ’
BDC:’Bottom’Dead’Center,’referring’to’the’location’of’the’piston’at’the’bottom’of’the’stroke
bimetal’engine:’ Engines’composed’of’cast’iron’block’and’aluminum’heads
blowby:’ Gasses’that’escape’past’piston’rings
companion’cylinders:’ term’given’to’pairs’of’cylinders’found’in’engines’with’even’number’of’cylinders
compression’ratio:’ the’ratio’at’which’the’air’fuel’gas’mixture’is’compressed’dis
placement:’refers’to’the’volume’that’the’piston’displaces’in’the’cylinder’firing’o
rder:’The’sequence’in’which’the’spark’plugs’fire’in’each’cylinder
lower’end:’ Refers’to’the’location’at’the’bottom’of’the’block’where’the’crankshaft’and’bearings’are’locate
d
TDC:’Top’Dead’Center,’referring’to’the’location’of’the’piston’at’the’top’of’the’stroke
transverse’engine:’ term’given’to’the’engines’in’front’wheel’drive’vehicles
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WHAT’S NEW IN THIS CHAPTER
’ ’ ’ ’
[Information’to’be’added’later’by’author]
The’following’elements’are’improvements’in’this’chapter’from’the’previous’edition:
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In’a’simple’one-cylinder’engine,’the’reciprocating’(up-and-
down)’motion’of’the’piston’is’changed’to’usable’rotary’motion’by’the’connecting’rod’and’crankshaf
t.’A’flywheel’gives’momentum’to’the’crankshaft’between’power’strokes.’Valves’control’the’engine
’s’intake’and’exhaust.’(PPT’Slide’4)
During’one’four-
stroke’cycle,’the’intake,’compression,’power,’and’exhaust’strokes’are’completed.’This’action’takes’
720°,’or’two’crankshaft’revolutions.’(PPT’Slide’5)
©’2024’Cengage.’All’Rights’Reserved.’May’not’be’scanned,’copied’or’duplicated,’or’posted’to’a’publicl 3
y’ accessible’website,’in’whole’or’in’part.
, Instructor’Manual:’Chapter’1:’Engine’Operation
The’compression’ratio’is’how’the’engine’makes’the’most’efficient’use’of’the’combustion’event’in’e
ach’cylinder.’ The’higher’the’compression’ratio’the’more’potential’output’a’cylinder’has.’(PPT’Sli
de’6)
Cylinders’are’arranged’in-line,’in’a’V-
type,’or’opposed’to’each’other.’The’most’popular’automotive’engines’have’four,’six,’or’e
ight’cylinders.’(PPT’Slide’7)
The’camshaft’controls’the’opening’and’closing’of’the’valves’and,’thus,’the’way’that’the’engine’b
reathes.’Different’cam’grinds’provide’better’low-speed’or’better’high-
speed’operation.’(PPT’Slides’8,’9)
The’camshaft’is’driven’by’a’chain,’a’belt,’or’gears.’(PPT’Slide’8)
Camshafts’are’driven’by’a’timing’chain’or’a’timing’belt.’(PPT’Slides’8,’9)
Cylinder’rows,’called’banks,’are’determined’from’the’flywheel’end’of’the’engine.’A’complete’e
ngine’assembly’including’the’heads’is’called’a’long’block;’without’heads’it’is’called’a’short’blo
ck.’(PPT’Slide’12,’13)
The’crankcase’houses’the’crankshaft’and’bearings.’It’is’enclosed’by’the’oil’pan.’The’crankshaft’h
as’a’flywheel’on’one’end’and’a’vibration’damper’or’pulley’on’the’other’end.’The’part’that’the’bea
ring’rides’against’is’called’the’main’or’rod’bearing’journal.’Crankpins’on’four’cylinders’are’offs
et’from’each’other’by’180°,’in-line’six’cylinders’by’120°,’and’V8s’by’90°.’(PPT’Slides’14)
Engine’sizes’are’described’by’their’cylinder’displacement,’usually’in’liters.’Engine’breathing’
determines’the’power’that’the’engine’develops.’(PPT’Slide’15)
The’location’of’the’camshaft’depends’on’the’engine’design’and’the’type’of’vehicle’the’engine’is’b
eing’put’in.’ Cam-
In’Block’engines’have’the’camshaft’in’the’cylinder’block.’ Overhead’cam’engines’have’the’cams
haft’in’the’cylinder’head.’(PPT’Slide’17)
Engine’cylinders’are’fired’in’one’of’several’firing’orders.’(PPT’Slide’21)
Pairs’of’pistons’that’go’up’and’down’together’but’fire’360°from’each’other’are’called’co
mpanions.’(PPT’Slide’19)
Most’engines’have’liquid’cooling’systems’that’use’coolant’to’prevent’rust’and’corrosion’and’p
rovide’additional’protection’against’freezing’and’boiling.’(PPT’Slides’23–25)
Spark’ignition’engines’utilize’a’spark’plug’to’start’the’ignition’event.’ (PPT’Slide’26)
Compression’engines’utilize’heat’and’pressure’to’start’the’ignition’event’in’the’cylinder’(PPT’
Slide’27)
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