发动机习题答案1.doc

答案部分总论一、填空题1载货汽车 18t2发动机 底盘 车身 电器设备3机体 曲柄连杆机构 配气机构 供给系 冷却系 润滑系 点火系 起动系4传动系 行驶系 转向系 制动装置5车前扳制件 驾驶室 车厢6滚动阻力 空气阻力 爬坡阻力7汽车的总质量 轮胎的结构 胎压 路面的性质8汽车的形状 汽车的正面投影面积 汽车的相对速度9汽车的总质量 纵向坡度二、选择题1 B 2C三、问答题1汽车主要从下述四个方面分类：1)按用途分： (1)运输汽车一一以运载人和货物为主的汽车。a轿车；b客车；c牵引汽车；d货车：(a)普通货车；(b)专用汽车(如厢式货箱货车、罐式货箱货车、自卸车等)。(2)特种用途汽车执行运货和乘坐以外的特种任务的汽车。a娱乐汽车如旅游汽车、高尔夫球场专用汽车等；b特种作业车如挖沟车、混凝土搅拌车、扫雪车、救护车等； c竞赛车如一级方程式赛车、拉力赛车等。2)按所用动力装置型式分：(1)活塞式内燃机汽车。a往复活塞式内燃机汽车；b旋转活塞式内燃机汽车。 (2)电动汽车。(3)燃气轮机汽车。(4)其他型式汽车如太阳能汽车等。3)按行驶道路条件分：(1) 公路用车。(2) 非公路用车如越野车、矿用自卸车等。4)按行驶机构的特征分：(1)轮式汽车。(2)履带式汽车。(3)雪橇式汽车。(4)螺旋推进式汽车。(5)气垫式汽车。(6)其他汽车如车轮履带式汽车、水陆两用式汽车等。21)轿车是指乘坐29人的载客汽车，它按发动机工作容积的不同分为：(1)微型轿车发动机工作容积lL以下。(2)普通级轿车发动机工作容积为1.01.6L。(3)中级轿车发动机工作容积为1.62.5L。(4)中高级轿车发动机工作容积为2.54L。(5)高级轿车发动机工作容积为4L以上。2)客车是指乘坐9人以上的载客汽车，它按车辆长度的不同分为：(1)微型客车长度3.5m以下。(2)轻型客车长度为3.57m。(3)中型客车长度为710m(4)大型客车长度为1012m。(5)特大型客车一一包括铰接式客车(车辆长度大于l2m)和双层客车(长度1012m)。3)货车是指用于运载各种货物的汽车，主要分为普通货车和专用货车两大类。它按汽车的总质量的不同分为：(1)微型货车总质量小于1.8t。(2)轻型货车总质量为1.86t。(3)中型货车总质量为614t。(4)重型货车总质量大于14t。4)越野汽车是指能在复杂的无路地面上通过的高通过性的汽车。它按汽车的总质量的不同分为：(1)轻型越野车总质量小于5t。(2)中型越野车总质量为513t。(3)重型越野车总质量大于13t。3汽车通常由发动机、底盘、车身、电器设备等四个部分组成。(1)发动机是使供入其中的燃料燃烧而发出动力。(2)底盘接受发动机的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按驾驶员的操纵正常行驶；底盘由传动系、行驶系、转向系和制动设备等组成。(3)车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。(4)电器设备由电源组、发动机点火系和起动系、汽车照明和信号装置等组成。4汽车的布置型式有五种：(1)发动机前置后轮驱动(FR)一一是传统的布置型式，应该用于各类货车及部分客车和轿车。(2)发动机前置前轮驱动(FF)是在轿车上逐渐盛行的布置型式，具有结构紧凑、减小轿车的质量、降低地板的高度、改善高速时的操纵稳定性等优点。(3)发动机后置后轮驱动(RR)是目前大、中型客车盛行的布置型式，具有降低室内噪声、有利于车身内部布置等优点。(4)发动机中置后轮驱动(MR)一一是目前大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的布置型式。(5)全轮驱动(nWD)是越野汽车特有的布置型式，通常发动机前置，在变速器后装有分动器以便将动力分别输送到全部车轮上。51)根据发动机的排T来区分，高级轿车为4L以上，中级轿车则为1.62.5L。2)根据结构尺寸来区分，高级轿车尺寸大，而中级轿车一般尺寸较小，结构紧凑。3)根据装备情况，高级轿车装备齐全考究、性能优良，而中级轿车则装备普通。4)根据座位的设置情况，高级轿车较舒适的座位设置在后排，而中级轿车则将较舒适的座位设置于前排，后排座椅通常供辅助用。6在汽车等速行驶时，其阻力由滚动阻力、空气阻力和上坡阻力组成。1)滚动阻力主要是由于车轮滚动时轮胎与路面变形而产生的。弹性车轮沿硬路面滚动，路面变形小，轮胎变形是主要的；车轮沿软路面滚动，轮胎变形小，路面变形较大。此外，轮胎与路面及车轮轴承内都存在着摩擦。车轮滚动时产生的这些变形与摩擦都要消耗发动机一定的动力，因而形成滚动阻力。2)汽车行驶时，需要挤开其周围空气，汽车前面受气流压力并且后面形成真空，产生压力差，此外还存在着各层空气之间及空气与汽车表面的摩擦，加上冷却发动机、室内通风以及汽车表面外凸零件引起的气流干扰等，就形成空气阻力。3)汽车上坡时，其总重力沿路面方向的分力形成的阻力称为上坡阻力。7牵引力：推动汽车行驶的可控制的外力称为牵引力。 式中 一一驱动力矩； 一一车轮滚动半径。车轮滚动时，作用于地面一个圆周力，而地面给车轮一个反作用力。此就是牵引力，与大小相等、方向相反，并在一条直线上。81)附着力：阻碍车轮打滑的路面反力的最大值。 式中 G 附着重力； 附着系数。2)附着作用：两个互相接触的物体之间的摩擦作用和嵌合作用的总和。当以光滑表面互相接触时，则附着作用等于摩擦作用。91)增大发动机的功率。2）增大附着力a合理选择轮胎的花纹型式及气压；b采用全轮驱动，从而增大附着重力G()；c加防滑链(提高切。101)牵引力平衡方程式：式中 牵引力；一一滚动阻力；空气阻力；爬坡阻力；一一加速阻力。2)汽车行驶充要条件：11因为对于载货汽车来说，货物装在货厢内，使得后轮所受到的垂直载荷远远大于前轮，即后轮的附着重力大，从而附着力大。发动机前置布置方便，后驱动可充分利用后轮的附着力，以便有可能提高牵引力。第一章 汽车发动机的工作原理和总体构造一、填空题1发动机2内燃机 外燃机3活塞式内燃机 燃气轮机4进气行程 压缩行程 作功行程 排气行程5动力性指标 经济性指标6有效转矩 有效功率 发动机转速7燃油消耗率8一 一 换气一压缩 膨胀一换气二、判断改错题1(X)，都是同时进行的应改为不是同时进行的。2()3(X)，在第一句话后加入在一定范围内。4(X)，柴油机不能产生爆燃。5(X)，柴油机吸人的是纯空气。6(X)，将柴油机改为汽油机。7()8()9(X)，代表改为不代表。三、选择题1A 2D 3A 4D四、名词解释1将热能转换为机械能的发动机。2活塞顶离曲轴中心最远处，即活塞最高位置。3活塞顶离曲轴中心最近处，即活塞最低位置。4上、下止点间的距离S称为活塞行程。5曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离R，称为曲柄半径。6活塞从上止点到下止点所扫过的容积，称为气缸的工作容积(气缸排量)。 式中 D气缸直径(mm)； S活塞行程(cm)。7多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机的工作容积(发动机排量)。8活塞在上止点时，其顶部以上的容积，称为燃烧室容积队。9活塞在下止点时，其顶部以上的容积，称为气缸的总容积队。10在气缸内进行的，每一次将热能转换为机械能的一系列的连续过程，称为发动机的一个工作循环。11发动机通过飞轮对外输出的转矩，称为有效转矩。以Me表示，单位为Nm。12发动机通过飞轮对外输出的功率，称为发动机的有效功率。以表示，单位为KW (KW) 式中 发动机的有效转矩(N/m)；一一曲轴转速(r/min)。13发动机每发出lkW有效功率，在lh内所消耗的燃油质量，称为燃油消耗率，用表示。 式中 发动机单位时间内的耗油量(kg/h)；一一发动机的有效功率(KW)。14发动机的性能是随许多因素变化的，其变化规律称为发动机特性。15发动机的功率、燃油消耗率随转速变化的规律，称为发动机的速度特性。16当发动机的节气门开度最大时，所得到的速度特性，称为发动机的外特性，它是速度特性的一个特例。17发动机在某一转速下研发出的功率，与在同一转速下可能发出的最大功率之比，称为负荷，以百分数表示。五、问答题11)按活塞运动方式的不同分为：(1)往复活塞式发动机。(2)旋转活塞式发动机。2)按每一个工作循环所需的活塞行程数分为(1)四冲程发动机。(2)二冲程发动机。3)按所用燃料分为：(1)汽油发动机。(2)柴油发动机。4)按冷却方式分为：(1)水冷发动机。(2)风冷发动机。5)按所具有的气缸数分：(1)单缸发动机。(2多缸发动机。6)按是否有增压装置分：(1)增压发动机。(2)非增压发动机。21)定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比，称为压缩比。 式中 气缸总容积；一一燃烧室容积。2)影响：(1)压缩比越大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，燃烧速度也愈快，因而发动机的功率愈大，经济性愈好。(2)压缩比过大，会造成表面点火和爆燃等不正常燃烧现象，从而引起发动机过热，功率下降，燃油消耗率增加，严重时造成发动机机件损坏。31)定义：由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的不正常燃烧，称为爆燃。 2)危害：活塞与气缸产生敲击声，同时还会引起发动机过热、功率下降、燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃对甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂、火花塞绝缘体击穿等机件损坏现象。4 1)定义：它是由于燃烧室内炽热表面与炽热处点燃混合气产生的一种不正常燃烧。2）危害：(1)产生强烈的敲缸声。(2)便发动机机件负荷增加，寿命降低。5因为四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程则是作功的准备行程。因此，在单缸发动机内，曲轴每转两周中只有半周是由于膨胀气体的作用使曲轴旋转，其余一周半则依靠飞轮惯性维持转动。显然，作功行程中，曲轴的转速比其他三个行程内曲轴转速要大，所以曲轴转速是不均匀的，因而发动机运转就不平稳。而采用多缸发动机可以弥补上述缺点，因此现代汽车一般采用多缸机而不用单缸机。6不能产生爆燃。因为柴油机在进气行程中吸人的是纯空气，压缩的也是纯空气，不可能产生爆燃。71)柴油机的可燃混合气是在气缸内形成的。在进气行程中它吸入的是纯空气，只有在压缩行程接近终了时才由喷油泵将柴油喷人到燃烧室，在极短的时间内柴油蒸发与空气混合形成可燃混合气。汽油机的可燃混合气是在气缸以外的化油器内形成的，因此其在进气行程吸入的是可燃混合气。2）柴油机是靠压燃来点燃混合气的，而汽油机则是由火花塞跳火来点燃可燃混合气的。3)由于柴油机压缩的是纯空气，不会产生爆燃，所以它的压缩比较大。而汽油机当压缩比过大时会产生爆燃和早燃等不正常的燃烧现象，所以汽油机的压缩比较小。8四冲程汽油机由两个机构、五个系统构成，即曲柄连杆机构(包括机体组)、配气机构、燃油供给系、润滑系、冷却系、点火系、起动系等。四冲程柴油机则由两个机构、四个系统构成，因其不需外界点火，所以它没有点火系。91)每缸工作容积：（L）2)燃烧室容积： 3)发动机排量：10第二汽车制造厂生产的6缸、4冲程、水冷、缸径100mm ，经第一次变型，采用非增压式的发动机。11四冲程发动机每完成一个工作循环，要进行进气、压缩、作功、排气四个活塞行程。1)进气行程：进气门开启，排气门关闭，活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，压力减小，即在气缸内造成真空吸力。这样，可燃混合气便经进气管道和进气门被吸人气缸。到活塞到达上止点又下行一段距离后进气行程结束。2)压缩行程：进、排气门全部关闭，活塞由下止点向上止点运行，气缸内的容积减小，压力增大，温度升高，直到活塞到达上止点附近时，压缩行程结束。3)作功行程：当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被点燃后，放出大量的热能。气缸内的压力突然增大，推动活塞下行，使曲轴旋转，使发动机实现做功。4)排气行程：当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。第二章 曲柄连杆机构一、填空题1机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组2气缸体3活塞 活塞环 活塞销 连杆4气环 油环5相互错开6普通油环 衬环 刮泊片7上 下8空心9全浮式10小头 杆身 大头 小头11曲轴 飞轮12气缸数 气缸的排列型式13全支撑式曲轴 非全支撑式曲轴 整体式 组合式 铸造曲轴 锻造曲轴14正时齿轮 皮带轮 起动爪15点火 喷油168个175二、选择题1A B C D 2A B C D 3A 4B 5A 6B 7B 8 B 9B 10D 11B 12 D13A 14 B 15C 三、判断改错题1(X)，将干改为湿。2(X)，改为：缸套顶面应比气缸体上平面略高。3(X)，将柴油机改为汽油机。4(X)，将缸盖改为缸体。5()6(X)，是改为不是。7()8(X)，一次改为分2-3次。9()10(X)，左改为右。11(X)，进气行程改为压缩行程四、名词解释1在发动机运转过程中，活塞销不仅可以在连杆小头衬套孔内，还可以在销座孔内缓慢地转动的活塞销，称为全浮式活塞销。2由曲柄销和相邻的两个曲柄，以及前后两个主轴颈所组成的结构，称为一个曲拐。3在相邻的两个曲拐之间，都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承式曲轴。4在矩形环的内圆的上边缘或外圆的下边缘切去一部分所形成的气环，称为扭曲环。五、问答题11)将热能转换为机械能。2)将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。2有三种结构形式：1)一般式气缸体曲轴轴线位于气缸体的下表面上。 优点：铸造工艺性好、机械加工的工艺性好，高度小，重量小。 缺点：支承刚度差。 应用：小功率发动机，如680Q发动机。2)龙门式气缸体缸体下表面位于曲轴中心线以下。 优点：支承刚度大。 缺点：铸造及加工工艺性差，高度大，重量大。 应用：中等功率发动机。3)隧道式气缸体曲轴中心线位于缸体下表面以上，曲轴的主轴颈采用整体式支撑。 优点：支承刚度大，主轴颈可用滚动轴承支承，摩擦损失小。 缺点：高度高，重量大，工艺性差。 应用：大功率发动机，如6135Q发动机。31)有三种排列方式：即直列式、V形排列和对置式。2)直列式适用于6缸以下的发动机结构简单，加工工艺性好，但长度大、重量大；V形适用于8缸以上的大功率发动机增加了气缸体支承刚度，缩短了长度和高度，重量减轻但结构复杂，加工工艺性差，且增加了发动机的宽度；对置式适用于后置驱动的大客车，高度很小，可放在地板下部，增大容量，且汽车的总布置也比较方便。41)为了节省贵重合金材料，提高气缸壁的耐磨性，延长发动机的使用寿命。2)气缸套有两种形式： (1)干式气缸套外表面不直接与冷却水接触。 (2)湿式气缸套外表面直接与冷却水接触。 (3)柴油机采用湿式气缸套。 (4)柴油机热负荷大，磨损严重，采用湿式，更换方便，散热效果好。5湿缸套的外表面有两个保证径向定位的凸出的圆环带，上面的圆环带为上支承定位带；下面的圆环带为下支承密封带。上支承定位带与缸套座孔进行紧配合，以防漏水；下支承密封带与座孔虽采用松配合，但通常装有1-3道橡胶密封圈来封水。61)密封气缸。2)与气缸壁，活塞顶共同形成燃烧室。71)有三种类型： (1)单体气缸盖：在多缸发动机中只覆盖一个气缸的气缸盖。 (2)块状气缸盖：能覆盖部分气缸的气缸盖。 (3)整体气缸盖：能覆盖全部气缸的气缸盖。2)优缺点： (1)整体气缸盖可以缩短气缸中心距和发动机的总长度，其缺点是刚性较差，在受热和受力后容易变形而影响密封；损坏时须整个更换。 (2)单体气缸盖：刚性好，受热后不易变形，密封性能好，损坏后只需单个更换，维修方便；其缺点是结构复杂，便机体的长度增加。 (3)块状气缸盖的性能借于整体和单体之间。3)应用： (1)整体式气缸盖用于缸径小于105mm，的发动机。 (2)块状和单体气缸盖用于缸径大于105mm，的发动机。81)结构尽可能紧凑，冷却面积要小，以减少热量损失及缩短火焰行程。2）使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分燃烧。91)汽油机常用的燃烧室有三种形式，即楔形、盆形及半球形燃烧室。2）特点： (1)楔形燃烧室结构较简单、紧凑，在压缩终了时能形成挤气涡流。 (2)盆形燃烧室结构也较简单、紧凑。 (3)半球形燃烧室结构较前两种更紧凑，但因进排气门分别置于缸盖两侧，故使配气机构比较复杂，但由于其散热面积小，有利于促进燃料的完全燃烧和减少排气中的有害气体，对排气净化有利。101)要求活塞质量小，热膨胀系数小，导热性能好和耐磨。2)材料：汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金，在大功率低速汽车柴油机上采用高级铸铁或耐热钢制造活塞。11 1)由三部分组成即顶部、头部和裙部。作用： 顶部(1)构成燃烧室的一部分。(2)承受压力。(3)传导热量。头部(1)密封气缸，以防漏气或漏油。(2)用以传热和散热。裙部(1)导向。(2)传力。 (3)承受侧向反作用力。1) 活塞裙部沿径向变成长轴在活塞销方向的椭圆形。这是因为：(1) 活塞工作时，气缸的气体压力作用于活塞头部的销座处；使其沿活塞销座方向增大。 (2)侧压力也作用于活塞销座上。(3)活塞销座附近的金属量多，热膨胀量大。防止措施：(1)冷态下，把活塞做成长轴垂直于活塞销座方向的椭圆形。(2)减下活塞销座附近的金属量，使其下陷0.51.0mm。(3)在活塞的裙部开有T形或U形槽，以减少热量从头部到裙部的传输。(4)在销座附近镶入膨胀系数低的恒范钢片。2)活塞沿轴向变成上大下小的截锥形。这是因为：(1)活塞头部的金属量多于裙部，热膨胀量大。(2)活塞顶部的温度高于裙部，热变形量大。防止措施：冷态下，活塞做成上小下大的截锥形。131)质量小。2)裙部的弹性好，从而使裙部与缸套间的装配间隙减小，保证良好的导向和密封性能。3)可为同轴上的平衡重块腾出足够的空间。4)对于采用滚柱轴承作为主轴承的柴油机来说，可避免轴承座圈与裙部相碰。141)包括气环和油环两种。气环的作用：是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏大曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带走。油环的作用：油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上铺涂一层均匀的机油膜，这样即可以防止机油窜入气缸燃烧，又可以减少活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外，油环也起到封气的辅助作用。151)泵油作用：矩形断面的气环随活塞作往复运动时，会把气缸壁上的机油不断送人气缸中，这种现象称为气环的泵油作用，活塞下行时，由于环与缸壁之间的摩擦阻力以及环本身的惯性，环将压靠着环槽的上端面，缸壁上的机油就被刮入下边隙与背隙内。当活塞上行时，环又压靠着环槽的下端面上，结果第一道环背隙里的油就进入气缸中，如此反复，结果就像油泵的作用一样，将缸壁的机油最后压人燃烧室。2）危害：窜入气缸的机油，会使燃烧室内形成积炭和增加机油消耗，并且还可能在环槽(尤其是温度较高的第一道气环槽)中形成积炭，使环被卡死在环槽中，失去其密封作用，划伤气缸壁，甚至使环折断。3)防止措施：(1)在气环的下面安装油环。 (2)采用非矩形断面的扭曲环。161)扭曲环是在矩形的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分，将这种环随同活塞装入气缸时，其外侧拉伸应力的合力 (如图2所示)与内侧压缩应力的合力之间有一力臂e，于是产生了扭曲力矩M，从而使环的边缘与环槽的上下端面接触，提高了表面接触应力，防止了活塞环在环槽内上下窜动而造成的泵油作用。 2)扭曲环的优点： (1)避免泵油作用。 (2)提高密封性能。 (3)易于磨合。 (4)具有向下的刮油作用。 3)安装时，必须注意环的断面形状和方向，应将其内圆切槽向上，外圆切槽向下，不能装反。171)优点：使活塞销各部分的磨损比较均匀，延长其使用寿命。2)防止销的轴向窜动而刮伤缸壁。18平切口的连杆，用于汽油发动机。因为汽油机的连杆大头的尺寸大都小于气缸直径，采用平切口，加工方便，拆装方便。斜切口的连杆，用于柴油发动机，因为柴油机的连杆，由于受力大，所以大头尺寸往往超过气缸直径，采用斜切口便于安装和拆卸。191)曲轴的功用是承受连杆传来的力，并由此造成绕自身轴线的力矩从而使其旋转。2）曲轴主要由三部分组成，即： (1)曲轴的前端(或称自由端)。 (2)若干个曲柄销和左右两端的曲柄，以及前后两个主轴颈组成的曲拐。 (3)曲轴后端(或称功率输出端)。201)两种：非全支承和全支承。2）优缺点： (1)全支承：全文承曲轴的优点是可以提高曲轴的刚度和弯曲强度，并且可减轻主轴承的载荷。其缺点是曲轴的加工表面增多，主轴承数增多，使机体加长。适用于中、大功率的发动机。 (2)非全支承：优点是主轴颈数减少，从而使主轴承数减少，机体的长度缩短，加工容易，成本低；多用于小功率的发动机。缺点是支撑刚度和强度下降。211)作用：用来平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，以减轻主轴承的载荷，改善工作条件。2)因为加平衡重会导致曲轴质量和材料消耗增加，锻造工艺复杂，因此对于各曲轴离心力和离心力矩本身能平衡，虽然存在弯矩，但由于采用全支承，本身刚度又大的曲轴，就不设平衡重。22为了防止机油从曲轴前端外漏，在曲轴前端装有甩油盘，甩油盘的外斜面向后，随着曲轴的旋转，当被齿轮挤出和甩出来的机油落到盘 时，由于离心力的作用，被甩到齿轮室盖的壁面上，再沿壁面流下来，回到油底壳中。即使还有少量机袖落到甩油盘前面的曲轴轴段上，也被压配在齿轮室盖上的油封挡住。为防止机油向后漏出，曲轴后端通常切有回油螺纹，螺纹旋向应为右旋。当曲轴旋转时，流到回油螺纹槽中的机也被带动旋转。因为机油本身有黏性，所以受到机体后盖孔摩擦阻力的作用(如图3所示)。可分解为平行于螺纹的分力，和垂直于螺纹的分力。机油在，的作用下，顺着螺纹槽道被推送向前，流回机油盘。231)发动机工作时，曲轴经常受到离合器施加于飞轮的轴向力作用而有轴向窜动的趋势。曲轴窜动将破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置，所以曲轴必须轴向定位。2）用推力轴承(一般是滑动轴承)加以限制，以实现其轴向定位。3)在曲轴受热膨胀时，应允许它能自由伸长以免其变形，所以曲轴上只能有一处设置轴向定位装置。241)使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象(即相邻两缸进气门同时开启)以免影响充气。2)作功间隔应力求均匀，以保证发动机运转平稳。251)发火间隔角为120。2)工作循环表如下：261)为了减轻曲轴的扭转振动，使发动机工作平顺，延长发动机的使用寿命。因为发动机工作时，由于活塞运动速度的变化、气缸内气体压力的变化及连杆位置的变化等原因，使曲轴的旋转角速度是变化的，由于飞轮基本上是匀速转动，于是在曲轴和飞轮间就产生了相对扭转振动。2）工作原理：利用摩擦作用，消耗扭转振动能量，减小扭转振动振幅。3) 种类；橡胶摩擦式、干摩擦式和黏液摩擦式三种。27飞轮的主要作用是储存作功行程时输入曲轴的动能，用以克服辅助行程中的阻力，使曲轴均匀旋转；飞轮外缘装有飞轮齿圈，便于起动发动机；此外飞轮还是离合器的主动件。28发动机是通过弹性支撑零件固定在车架上的，一般采用三点式或四点式支撑，为防止发动机前后窜动，通常在曲轴箱与车架横梁之间还装有支撑拉杆。第三章 配气机构一、填空题1越多 越大2气门组 气门传动组3两 一 一4，锁片 锁销5齿轮传动 链传动 齿形带传动6头部 杆部7配气相位8旋转方向 工作次序9机油泵 分电器 机油泵10正时记号 配气相位 发火时刻二、判断改错题1()2(X)，将曲轴与凸轮轴调换。3(X)，将“凸轮轴”与“曲轴”调换。4(X)，过大改为过小。5()6(X)，最后一句改为但气门与气门座是配合偶件，一一对应，不可互换。7(X)，都做成一致改为从前向后依次减小。8(X)，短改为长。 三、选择题lA 2A 3D 4B 5B 6C 7C 8A B四、名词解释1所谓充气效率就是在进气行程中，实际进人气缸的新鲜空气或可燃混合气的质量于进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。2为了补偿气门受热后的膨胀量，在发动机冷态装配时，在气门及其传动件之间留有一定的间隙，这个间隙称为气门间隙。3进、排气门的开、闭时刻用相对于上、下止点的曲拐位置的曲轴转角来表示，称配气相位。4进、排气门同时开启的现象。5进排气门同时开启时，曲轴所转过的角度。6由进气门开启时刻到活塞到达上止点，这段时间内曲轴所转过的角度，称进气提前角。7由活塞到达下止点到进气门关闭，这段时间内曲轴所转过的角度，称进气迟关角。8气门密封锥面的锥角，称为气门锥角。 五、问答题11)配气机构的作用是按照发动机每一气缸所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭进排气门，以使新鲜气体及时进人气缸，废气能够从气缸中及时排除。2)气门顶置式配气机构中，气门组包括气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等，气门传动组包括摇臂轴、摇臂、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮。气门侧置式配气机构的气门组与顶置式相同，气门传动组则由调整螺钉、挺柱、挺柱导管、凸轮轴、正时齿轮等构成。2 优点：燃烧室结构紧凑，散热面积小，而且压缩比可以提高，进气道形状简单，进气阻力小，充气效率高，发动机输出的有效功率大。缺点：气门传动组零件多，结构复杂，成本高，同时发动机的高度也有所增加。3发动机工作时，曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起挺柱时，通过推杆和调整螺钉使摇臂轴摆动，压缩气门弹簧使气门离座，即气门开启。当凸轮凸起部分离开挺柱后，气门便在气门弹簧力的作用下上升落座，即气门关闭。4有三种。(1)凸轮轴上置： 优点：省掉挺柱、推杆，甚至摇臂，使气门传动组结构大大简化，使往复运动惯性降低，适于高速发动机。 缺点：凸轮轴用链传动或齿形带传动，发动机前端结构复杂，拆装缸盖困难。(2)凸轮中置： 优点：省掉推杆，噪声降低，惯性力减小。 缺点：凸轮轴与曲轴之间，增加了一个传动齿轮，传动机构结构复杂。(3)凸轮下置： 优点：传动机构简单只需一对正时齿轮。 缺点：气门传动组结构复杂，往复运动惯性增加，不适于高速发动机。5 因为现代高速发动机一般都采用凸轮上置式配气机构，凸轮轴距曲轴较远采用齿形带传动可使结构简化，质量减小，噪声低，成本下降，因此现代高速发动机上凸轮轴的传动方式广泛使用齿形带传动。6 1)柴油机的进排气道一般分置于机体的两侧，这是因为柴油机的可燃混合气是在气缸内形成的，进气道内是纯空气，进排气道分置于两侧，以免排气对进气预热，以提高充气效率。2)汽油机的进排气道则一般布置于发动机机体的同一侧，且排气道一般都放在进气道的下面，这是因为汽油机的可燃混合气是在气缸外的化油器内形成的，进气道内是空气与汽油蒸气的混合物，但还有一部分没有蒸发的汽油，将进、排气道置于同一侧以利用排气的余热来预热进气，便进气道内没有蒸发的汽油完全蒸发，改善可燃混合气的质量和燃烧性能。7采用每缸多气门的结构可达到： (1)进气门总的通过面积增大，充气效率提高，每个排气门的直径可适当减小，使其工作温度适当降低，工作可靠性提高。 (2)可适当减小气门升程，改善配气机构的动力性。 (3)采用多气门的柴油机有利于改善HC和CO的排放性能。 (4)对于采用直接喷射式燃烧室或预燃室式燃烧室的大功率高速柴油机来说，可将喷油器或预燃室布置于气缸的中央位置，这样不仅可使气缸盖的布置较为合理，而且可改善可燃混合气的形成和燃烧条件，从而提高汽车的动力性。8(1)采用单凸轮轴驱动：优点：结构简单，只需加一个T型驱动杆件。缺点：两同名气门在气道中的位置不同，从而使其工作条件和工作效果不一致。(2)采用双凸轮轴驱动：优点：两同名气门的工作条件和工作效果一致。缺点：结构复杂。9 (1)发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起关闭不严，造成发动机在压缩和做工行程中的漏气，而使功率下降，严重时甚至发动机无法起动。 (2)如果间隙过小，发动机在热态下可能漏气，导致功率下降甚至气门烧毁；如果间隙过大，则传动零件之间及气门和气门座之间将产生撞击、响声，从而加速磨损，同时也会使气门开启持续时间减少，气缸的充气及排气情况变坏。(3)对于气门顶置式配气机构，气门间隙应在气门杆端与摇臂之间进行测量，测量时可将塞尺塞人到两件之间，读取间隙值，若不符合要求，则通过摇臂另一端的调整螺钉来调整。对于气门侧置式配气机构，气门间隙应在气门杆端和调整螺钉之间进行测T，若不符合要求，则直接通过调整螺钉来调整。(4)调整气门间隙时，挺柱应处于配气凸轮的最小失径位置。10 1)进气门提前开启、延迟关闭的目的是为了提高充气效率。这是因为进气门提前开启可以保证在进气行程开始时，进气门已开大，新鲜气体能够顺利的充人气缸；当活塞到达下止点又开始上行，即压缩行程刚开始时，气缸内的压力仍低于大气压力，我们可以利用内外压力差及气流惯性力继续进气，因此进气门晚关一点是有利于进气的。2)排气门提前开启、延迟关闭的目的是使排气彻底，防止发动机过热。11进、排气门重叠角为25+15=40。12气门头顶部的形状有平顶、球面顶和喇叭形顶等三种。(1)平顶气门头部结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。(2)球面顶气门头适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球面的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。(3)喇叭形顶头部与杆部的过渡部分有一定的流线型，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不适用于排气门。13一般来说，发动机的进、排气门的锥角都采用45，但有些发动机的进气门锥角却采用30角，这是因为气门锥角越小，则气流通过面积越大，进气阻力减小，充气效率增加，但锥角较小的气门头边缘较薄，刚度较小，使气门头部与气门座的密封和导热性都较差，而排气门温度高，要求导热性好，所以排气门不采用30。锥角，而采用45锥角。141)作用：克服气门关闭过程申气门及传动件的惯性力，防止各传动件之间因惯性力作用而产生间隙，保证气门及时落座并紧紧贴合，防止气门在发动机振动时跳动，破坏其密封性。2）要实现上述作用，必须保证弹簧有一定的预紧力，即装配前要进行预压缩。151)采用变螺距的圆柱弹簧。2)采用同心安装的内、外两根气门弹簧。161)根据发动机的既定的配气相位，找出同一气缸的进、排气凸轮。2)凸轮轴上同名气门的间隔角为，让第一缸进(或排)气凸轮处于上止点位置，逆时针转动凸轮轴，记下进(或排)气凸轮的工作次序(到达上止点先后次序)，此次序即为发动机的发火次序。17因为采用液力挺柱后，可以不留气门间隙仍能够保证热状态下气门的密封，从而可以消除摇臂和气门杆部的冲击和噪声，使发动机工作平顺，同时还可以免去调整气门间隙的操作，使用方便，所以现代轿车多采用液力挺柱。第四章 汽油机供给系一、填空题1燃油供给 空气供给 可燃混合气形成 可燃混合气供给 废气排出2蒸发性 热值 抗爆性3蒸发性4高 多 好5空气 压力差 流速 流量6上吸式 平吸式 下吸式 平吸式 下吸式7单重喉管式 多重喉管式8主腔 副腔9化油器 双腔10汽油泵 机械式11上体 中体 下体12空气滤清器 进气管13脚操纵机构 手操纵机构14盖 滤芯 沉淀杯 纸质15机械驱动膜片式 凸轮轴 偏心轮16气体压力差17起动 怠速供油 主供油 加浓 加速18间歇式二、判断改错题1(X)，将所以改为但并不是。2(X)，浓改为稀。3(X)，上限改为下限。4()5(X)，在第一句后加入在小负荷和中等负荷范围内”。6(X)，节气门后方的真空度不仅与节气门的开度或负荷有关，还与发动机转速有关。7()8()9(X)，踩下改为迅速踩下。10(X)，将第二句改为加速系统就可将加速泵缸内的燃油一次性地喷人喉管，喷完后即使不放松踏板，也不再供油。11(X)，将关闭与拉开对调。12(X)，最后一句改为但汽油的雾化不良。13()14(X)，分动式改为并动式或双式改为单式。15，(X)，总是改为不总是。16()17()18(X)，恒定的改为随着汽油机耗油量的变化而变化。三、选择题1C 2 B 3A 4 A B C 5 A C6D 7 A 8 A 9 D 10 A B C1lA 12 B 13 C 14 A 15 A四、名词解释1汽油机工作时，由于温度升高而使汽油蒸气压达到饱和值，汽油泵和油管中便产生大量的汽油蒸气泡，妨碍液态汽油流畅，使汽油流量减小，这一故障称为气阻。2在组成汽油的多种碳氢化合物中，所含抗爆性能最好的异辛烷的百分数。3可燃混合气中，空气与燃料的质量比。4燃烧1kg燃料，实际供给的空气质量与完全燃烧l kg燃料理论所需的空气质量的比5可燃混合气中，燃料含量的多少。6对于汽油机，相应与燃油消耗率最低的可燃混合气。7对于汽油机，相应与输出最大功率时的可燃混合气。8指发动机对外无功率输出，以最低转速运行的工况。9在一定转速下，汽车发动机所要求的混合气成分随负荷变化的规律。10浮子室油面上方通过平衡管与空气滤清器下方、阻风门上方的空气管腔相通的浮子室。它可使空气管腔与浮子室油面上方的压力平衡，从而排除空气滤清器对进气道的影响。五、问答题1汽油机供给系的作用是：(1)按着发动机各种不同工况的需要，配制出一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸。(2) 把燃烧后的废气排到大气中去，并消除噪声。2 3 (1)汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，亦即抗自燃能力。(2)用辛烷值来评价：辛烷值越高，抗爆性越好。(3)在汽油中加入乙基液，即可提高汽油的抗爆性。乙基液是四乙铅与携出剂(如溴乙烷)的混合物，但四乙铅有毒，所以加入四乙铅的汽油需染成红色，以引起注意，避免中毒。41)主要由四个部分组成： (1)浮子室包括浮子和针阀，浮子室上有三个孔，即进油孔、出油孔和平衡孔。 (2)喷管端深人到空气管的喉管处，另一端与浮子室的出油量孔相连。 (3)空气管，包括喉管。 (4)节气门。2)作用： (1)喉管的作用：使空气管的截面变小，增大空气流速，从而形成一定的真空度把燃油吸出，并起雾化作用。 (2)量孔的作用：控制燃油流出量，与发动机的实际需要相匹配。 (3)浮子的作用：浮子与针阀相匹配，起到自动调节浮子室油面高度的作用，从而保证浮子室油面高度的基本稳定。5 1)定义：空气与燃料蒸气按一定比例的混合物。2)发动机工作时，曲轴旋转，进气行程进气门开启，活塞由上止点向下止点运行，气缸内的容积增大，压力减小，在内外压力差的作用下，外界空气流经空气滤清器进人化油器的进气管，由于喉管处的截面积减小，在此真空度的作用下，浮子室内的燃油经过主喷管喷出，并被高速流经的空气吹散，使汽油雾化成细小的颗粒，雾化的汽油随气流沿进气管向气缸中流动的过程中，大部分蒸发，还有一小部分没有蒸发的汽油沉淀在管壁上从管壁吸热蒸发，蒸发了的汽油蒸气与空气混合，形成可燃混合气。61)当=0.81.2时，发动机能可靠稳定运转。 2)当=0.850.95时，发动机发出最大功率。 3)当=1.051.15时，发动机经济性最好。71)冷起动工况：要求化油器供给极浓的混合气=0.20.6。因为冷起动时，发动机的转速极低(100r/min左右)，使得空气的流速非常低，汽油得不到良好的雾化，大部分以油粒的状态存在，使进入气缸的混合气过稀。 2)暖机工况：要求化油器提供的可燃混合气的浓度能随温度的升高，从起动时的最小值逐渐增大到稳定怠速所要求的数值。发动机冷起动后，开始自行运转，机体的温度逐渐上升，直到稳定怠速为止，这是一个过渡工况，所以没有确定值。 3)怠速工况：要求化油器提供很浓的混合气=0.60.8。因为怠速工况时，汽油机的转速仍然很低，一般为300700r/min，节气门近于关闭状态，吸入气缸内的可燃混合气的量极少且雾化不良，而且气缸中残留的废气对可燃混合气的稀释作用也很强。 4)小负荷工况：要求化油器提供较浓的混合气=0.70.9。因为小负荷工况时，新鲜混合气的品质改善，废气对混合气的稀释作用也逐渐减弱，因而混合气溶度可以减小至0.70.9。 5)中等负荷工况：要求化油器提供稀混合气=0.91.1(主要是1的稀混合气)。因为车用发动机大部分时间都是在中等负荷工况下工作的，此时，对经济性的要求是首要的。且中等负荷工况时，节气门有足够开度(%)，废气稀释的影响可以忽略不计。 6)大(全)负荷工况：要求化油器提供功率混合气=0.850.95。因为车用发动机在大(全)负荷工况下工作时，节气下处于全开或近于全开(,80%)状态，要求输出尽可能大的功率，即此时动力性是第一位的。 7)加速工况：要求化油器供给足够浓的可燃混合气。因为加速时，驾驶员猛踩加速踏板，使节气门开度突然加大，空气流量随着增加，但是，由于液体燃料的惯性远大于空气的惯性，其燃料流量的增长比空气流量的增长要慢得多。而且，在节气门急开时，进气管内压力骤然增加，同时由于冷空气来不及预热，使进气管内的温度降低，致使燃料的蒸发量相对减少，出现瞬时混合气过稀现象。综上所述，车用汽油机在正常运转时，在小负荷和中负荷工况下要求化油器能随着负荷的增加，供给由浓逐渐变稀的混合气。当进入大负荷范围直到全负荷工况时，又要求混合气由稀变浓，最后加速到能保证发动机发出最大功率。8理想的化油器特性曲线如图6中的曲线1所示，即理想的化油器要求，在小负荷和中负荷工况时，供给的可燃混合气的浓度能随着节气门开度的增加而由浓逐渐变稀。在大负荷工况时，再由稀逐渐变浓。而简单化油器特性(曲线2)则恰好相反，所以必须对简单化油器进行改造。 1)主供油系统的作用：保证发动机正常 工作时，化油器所供给的混合气随节气门开度的 增加而由浓逐渐变稀，并在中等负荷工况达到最 经济的成分。这样它就将除怠速和极小负荷工况下的简单化油器特性转变为理想的化油器特2)怠速供油系统的作用：保证怠速和小负荷时，供给很浓的混合气，便怠速和极小负荷工况下的化油器特性曲线与理想化油器特性曲线一致。3)加浓系统的作用：保证发动机在大、全负荷工况下获得浓混合气，并在全负荷时 获得功率混合气，使大、全负荷时的化油器特性曲线接近于理想化油器特性曲线。4)加速系统的作用：在进气门突然开大时，将一定量的额外燃油一次性地喷入喉管，临时加浓可燃混合气，以满足发动机加速的需要。5)起动系统的作用：当发动机冷起动时，供给气缸极浓的混合气，以保证发动机顺利起动。91)除怠速和极小负荷以外的其他工况，主供油系统均起作用。 2)化油器所供给的可燃混合气的浓度随节气门开度的加大而由浓逐渐变稀，并在中等负荷时获得经济混合气； 3)结构：目前广泛采用的是降低主量孔处真空度的方案，其具体结构是在喷管上加开一个通气管，管上设有控制渗入空气流量的空气量孔。 4)工作原理：在发动机未工作时，主喷管、通气管和浮子室的油面是等高的。当发动机开始工作，节气门开度逐渐增加到足以使汽油从主喷管喷出时，通气管中的汽油面下降，空气通过空气量孔流人通气管，当喉管真空度大到能使通气管中的油面降到主喷管人口处时，则通过空气量孔流人的空气渗入油流中形成气泡。随油流经主喷管喷入喉管。由于空气流经空气量孔时有压力损失，故主量孔处的气压小于大气压力