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1、车用内燃机思考题答案03111102班 吐血整理第一章1.简述发动机、热力发动机、外燃机和内燃机的定义。P1发动机: 是汽车的动力源,它是将某一种形式的能量转化为机械能的装置。热力发动机:将燃料燃烧所产生的热能转化为机械能的装置。内燃机:利用燃烧产物直接推动机械装置作功的发动机。外燃机:利用燃料对中间物质加热,利用中间物质产生的气体推动机械装置作功。2.简述内燃机的分类情况。P21)按燃料分汽油机、柴油机、天然气发动机、液化石油气发动机等2)按气体循环与曲柄连杆机构运动的对应关系四冲程 与二冲程3)按进气方式分非增压与增压4)按冷却方式分水冷和风冷5)按控制方式分机械式和电子控制式6)按着火方

2、式分压燃式和点燃式3.基本名词术语。P31. 上止点活塞在气缸中运动所达到的距离曲轴旋转中心最远的位置2. 下止点活塞在气缸中运动所达到的距离曲轴旋转中心最近的位置3.活塞行程活塞上、下止点之间的距离,用S表示4.曲柄半径R,曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离成为曲柄半径,用R表示。S2R5.燃烧室容积Vc 活塞在上止点时,其顶部以上与缸盖底平面之间的空间容积称为燃烧室容积,用VC表示。其是活塞在气缸中运动所能达到的最小容积。6.气缸总容积Va 活塞在下止点时,其顶部以上与缸盖底平面之间的空间容积称为气缸总容积,用Va表示。其是活塞在气缸中运动所能达到的最大容积。7.气缸工作容积Vh活塞从上止

3、点运动到下止点(或从下止点运动到上止点)所扫过的容积称为气缸工作容积,用Vh表示。8.内燃机排量气缸工作容积与气缸数的乘积,9.压缩比气缸总容积与燃烧室容积的比值,10.工作循环: 气体由进气开始,历经 压缩、燃烧、膨胀及排气等一系列的连续过程。4.内燃机工作循环由哪几个过程组成?简述四冲程汽油机、柴油机的工作原理。P51.进气过程进气过程中,进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,产生真空度,气缸内压力降到进气压力以下,在真空吸力作用下,在化油器(或汽油喷射装置)中形成的可燃混合气由进气道和进气门吸入汽缸内。当活塞到达下止点时,进气门关闭,进气过程终了。2.

4、压缩过程由于曲轴连续旋转,通过连杆推动活塞继续由下止点向上运动,此时进、排气门都关闭。随着活塞上行,活塞顶上部的汽缸容积不断减小,气缸中气体被压缩,气体的压力和温度不断上升。当活塞到达上止点,汽缸容积减小到燃烧室容积,此时汽缸中气体的压力和温度达到了压缩过程中的最大值,压缩过程终了。3. 作功过程在压缩行程接近上止点时,装在汽缸盖上方的火花塞发出电火花,点燃所压缩的可燃混合气。此时,进、排气门仍处于关闭状态,可燃混合气燃烧后放出大量的热,缸内燃气压力和温度迅速上升,推动活塞快速向下止点移动,通过曲柄连杆机构对外做功。4.排气过程作功行程接近终了时,排气门开启,开始排气过程。由于曲柄连续旋转而推

5、动活塞继续上移,将汽缸中的废气通过排气管道推出汽缸外,活塞到达上止点,排气门关闭,排气过程终了。5. 阐述柴油机与汽油机工作原理差别?P6(1)燃料特性差别:燃料 粘度 蒸发性 燃点汽油 小 好 高(390420)柴油 大 差 低 (230)(2) 工作原理差别:a)燃料雾化及混合气形成方式不同;汽油机:进气行程中吸入混合气,混合时间长,空间大,混合气较均匀; 柴油机:进气是纯空气,压缩末期喷油,混合时间短、空间小,混合不均匀。b)着火方法不同;汽油机是点燃着火,为点燃式;柴油机是压缩后自行着火,为压燃式。c)功率调节方式不同:汽油机:量调节,节气门调节进入气缸的混合气量,空燃比变化不大;柴油

6、机:质调节,每循环进入汽缸空气量变化不大,调节喷入的柴油量。6. 发动机通常是由哪些机构与系统组成的?它们各有什么功用?P8两大机构:1)曲柄连杆机构构成:固定件(机体组)、运动件(活塞组、曲轴组)功用:将燃料的热能转换成机械功,将活塞的直线运动转换成曲轴的旋转运动,以达到车辆传动装置输出功率的目的。2)配气机构按时开启或关闭气门,以保证新鲜混合气或空气冲入气缸或将废气排出气缸外。五大系统:1)燃料供给系供给混合气;排出废气。2)润滑系润滑,减摩,清洗,冷却,密封,防锈3)冷却系散热,保证最佳温度状况4)起动系使发动机由静止启动到自行运转5)点火系汽油机采用,按时将汽油机汽缸中的可燃混合气点燃

7、。7发动机汽缸排列方式有几种?P9排列型式:单列式和多列式 (V形、对置)单列:简单,但缸数大于6时,刚度差,易产生扭振。V型:结构紧凑,长度、高度都可缩小,常见60、90、120度。对置式:高度很小,仅用于特殊要求的车辆上,如为改善面积利用、视野性、机动性。8内燃机产品和型号的编制规则。P11-12(5)行程符号:无四冲程,E二冲程第二章1. 内燃机进气终了压力和进气终了温度如何变化,原因是什么?P131.进气终了压力:低于外界大气压力两个主要原因:a.进气阻力 :空滤器、气道、气门等b.进气时间极短2. 进气终了温度:高于外界大气温度两个主要原因:1.进气吸热:进入气缸的气体要与进气管道、

8、汽缸壁、汽缸盖和气门等高温零件接触,在接触中吸收这些高温零件的部分热量。汽油机还有进气预热2.残余废气影响:进入汽缸的新鲜气体不可避免地要与上一循环排气过程的残余废气相混合。综上,汽缸中的气体在进气终了时不能“充满”汽缸。2.简述充量系数的定义,影响因素有哪些?提高充量系数措施有哪些?p14充量系数v:进气终了气体充填的程度,又称为容积效率。1. 充量系数定义:2.充量系数影响因素a)构造方面:进气系统结构形式b)使用方面因素:转速与负荷。转速对v的影响:流速变化影响进气终了压力(充量系数随转速上升而下降,但在低速时,转速下降,充量系数也随着下降配气相位的影响)。负荷对v影响:柴油机负荷对v影

9、响微乎其微,汽油机负荷对v影响较大。3.提高充气系数措施:a)减小进气系统阻力;b)延长进气时间气门提前开启和延迟关闭, 大于180曲轴转角。进气门早开:准备进气断面,减小阻力;进气门迟关:保持进气断面,减小阻力;利用惯性充气,排气门早开:准备排气断面,减小阻力,且利用压差排气;排气门晚关:保持排气断面,减少推出功,且利用惯性排气。3.什么叫配气相位、气门重叠角?P15配气相位:进、排气门开启和关闭的时刻,及其开启的延续时间以曲轴转角来表示。气门重叠角:在进气上止点前后的某一区间,前一循环的排气门和后一循环的进气门存在同时开启现象,此进、排气门同时开启所对应的曲轴转角。4汽油、柴油的主要使用性

10、能指标。P18-19汽油的主要使用性能是蒸发性、抗爆性、胶质含量。1.蒸发性:用镏程表示: 沸腾温度范围。10%镏出温度:10%蒸发量对应的温度,影响冷起动性。50%镏出温度:50%蒸发量对应的温度,影响加速性能和暖机时间。90%镏出温度:90%蒸发量对应的温度,蒸发不完全成分含量,影响耗油率。镏出温度过高,油耗上升;稀释机油,破坏油膜;镏出温度过低,易产生气阻。2.抗爆性:防止爆燃能力。用辛烷值表示汽油标号;辛烷值越高,抗爆性越好。(压缩比高应选用辛烷值高的汽油)提高抗爆性措施:加抗爆剂甲基叔丁基醚、乙醇等3.胶质:氧化生成,堵塞油路;缸内积碳,影响跳火。柴油的主要性能指标是指凝点、十六烷值

11、、黏度、闪点等。1.凝点:失去流动性而凝固时的温度柴油牌号,如-20、10号表示凝点不高于-20、10,不同季节选用不同牌号,夏10号;冬-10或-20号,寒区-35号2.十六烷值:评定着火和燃烧性能,影响着火延迟期、起动性、排放。十六烷值越高,自燃性越好;十六烷值过高,则粘度增大,喷雾质量变差,燃烧不完全,冒烟。车用轻柴油的十六烷值在4050之间。3.粘度:流动性指标。影响喷雾质量、耗油率、排放、供油精度。4.闪点:接触火焰,发出闪火的最低温度。影响安全性(越高越安全)。5汽油机、柴油机燃烧过程分哪几个阶段? 1.汽油机实际燃烧过程P20从跳火,点燃,至燃烧完毕,持续过程,需要一定时间。(1

12、)着火延迟期:1-2段,从火花塞跳火到汽缸压力脱离压缩线而急剧上升时的时间或曲轴转角。与混合气成分、温度、火花强度有关。(2)速燃期(又称明显燃烧期):2-3段,从出现火焰中心到气缸压力达最大值,气缸压力最大值在上止点后1015。(3)补燃期(又称后燃期):3-4段,大约10%未及时燃烧混合气继续燃烧, 此时热功转换不充分经济性下降;使排温上升。为缩短补燃期,应使点火提前。2.柴油机实际燃烧过程P22特点:混合气形成时间短、空间小,混合极不均匀。混合气自燃,火焰中心可能多个。持续过程,边喷油、边混合、边燃烧,时间较长。(1)着火延迟期:从喷油到压力离开压缩线(A-B段);取决于十六烷值、混合状

13、况及温度。(2)速燃期: 从压力离开压缩线到压力达最大值(B-C段)。特点:压力升高率很大。(3)慢燃期:从最大压力到最高温度(C-D段)。特点:喷油可能中止,约7080燃料没有来得及形成可燃气而在慢燃期燃烧,释放出大量热能,使温度达最大值。(4)后燃期:从最高温度到燃烧过程结束(D-E段)。特点:剩余燃料燃烧,放热占1030。,延续到上止点后50-60。后燃期热功转换效率低,应力求减少后燃期,提前喷油。6点火提前角、喷油提前角的定义?点火提前角:从火花塞跳火,到活塞到达上止点曲轴转过的角度。(汽油机)P21喷油提前角: 从喷油器开始喷油到活塞到达上止点曲轴转过的角度。(柴油机)P24过大,

14、缸内温度低,i延长,预混合燃烧量大,工作粗暴;过小,后燃量增大,功率下降、油耗上升、易过热。7.汽油机爆震燃烧产生原因和危害?P21产生原因与机理:末端混合气的自燃现象。现象及危害:发动机过热、功率下降、燃油消耗率上升,产生冲击载荷,有金属敲击声,严重时损坏零件。影响因素:a.燃料因素: 辛烷值低b.结构因素:缸径(应小)、燃烧室形状、火花塞位置(石器各个方向火焰传播距离尽可能近)。C.使用因素:转速(应增加)、浓度、负荷(不应过大)及点火提前角等。最大转矩点易爆燃,组织好冷却。过量空气系数:实际燃烧1Kg燃料所供给空气质量与理论完全燃烧1Kg所需空气质量比值空燃比:一定量的混合气中空气质量与

15、燃料质量的比值8.什么是发动机示功图?有什么用途?P25示功图:压力随气缸容积变化的关系,又称P-V或p-图。用途:1、揭示各行程压力状况。2、揭示配气相位、点火提前角及燃烧过程的几个阶段。3、表征有用功大小:指示功,示功图曲线与横坐标间所包围面积。9 什么是发动机的指示指标和有效指标?P27指示指标:表示燃气的工作品质,包括燃气作功能力和热能转变为指示功的效率。有效指标:表示内燃机整体的工作能力,即对外作功的能力。不仅表示了汽缸内气体的工作效果,而且也反映了内燃机本身的机械损耗。式中内燃机有效功率;内燃机指示功率;内燃机机械损失功率。10.何谓机械效率?发动机的机械损失包括哪些?P27机械效

16、率m :有效功率在指示功率中占比例。 包括以下几项:a. 运动件摩擦损失,占6075%;以活塞组与汽缸间摩擦损失最大。b. 配气机构和附件消耗功率, 1220c. 泵气损失,自然进气内燃机进排气消耗功率, 约占1315%动力性指标:11、简述有效转矩Ttq、有效功率Pe的定义。P27-28有效转矩Ttq:曲轴输出端测得转矩Nm;为平均转矩:多缸机各缸转矩代数和。有效功率:曲轴输出端输出到传动系统的功率。标定功率:表征内燃机最大作功能力。标定转速:在功率标定时,必须同时标定相应功率的转速。平均有效压力:一个假想的压力作用下,活塞在一个行程中所作的功,等于一个工作循环的有效功。Pe=PmeVhni

17、30(Pme-平均有效压力,Vh-单缸工作容积,n-转速,i-缸数,-冲程数)升功率:是指在标定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率 升功率是从发动机有效功率的角度对其汽缸工作容积的利用。12. 简述燃油消耗率的定义和计算方法。P29-30燃油消耗率(比油耗):单位时间单位功率所消耗燃料量。 式中,B为单位时间锁消耗的燃料量第三章 曲柄连杆机构1. 曲柄连杆机构的组成与功用是什么?P32曲柄连杆机构的功用1)热能转变为机械能;2)活塞往复直线运动变成曲轴旋转运动;3)向车辆传动装置输出动力。组成(三部分):机体组(固定件)活塞连杆组(运动件)曲轴飞轮组(运动件)2. 机体组有哪些零件

18、组成?见课件包括缸盖、缸体、上、下曲轴箱、缸套、主轴承盖、飞轮壳及连接件。3. 气缸体的功用是什么?它有哪几种结构型式? P33汽缸体功用: 内燃机的骨架,支承曲柄连杆机构运动件; 形成冷却水道、油道、气道; 安装配气机构、供油系统等附件; 承受内燃机工作时所产生的惯性力和气体作用力;安装在汽车上的支承点。汽缸体结构型式: 普通式(平分式),上曲轴箱与油底壳的分界面和曲轴中心线在同一个平面上:加工方便。龙门式,将上曲轴箱和油底壳的分界面移至曲轴中心线以下:刚度与强度好,加工复杂; 缸体材料:一般采用铸铁或采用铝合金。4. 发动机气缸套有何作用?什么是干缸套?什么是湿缸套?见课件作用:a.导向作

19、用;b.组成工作空间;c.延长缸体使用寿命干缸套:不与冷却水接触,壁厚13mm,水密封性好,机体刚度好,加工要求高。湿缸套:与冷却水接触,壁厚59mm, 安装与定位:环形凸缘 密封:凸肩下表面,环孔间橡胶圈。5. 活塞组的基本作用和组成各是什么?P39主要功用:组成可变的工作容积;承受燃气压力并传至连杆;散热。组成:由活塞、活塞环、活塞销及活塞销挡等。6. 活塞由哪几部分组成?柴油机、汽油机的活塞有什么不同?P40活塞基本结构:顶部组成燃烧室的主要部分。 汽油机:平顶,吸热面积小柴油机:凹顶,形状、位置、大小与燃烧室形式有关。头部环带部,又称密封部,活塞销座以上部分,与活塞环配合。作用:密封:

20、阻止气体进入曲轴箱、机油进入燃烧室。传热:将顶部吸收的热量大部分由头部传给汽缸。裙部活塞与汽缸直接接触的部位,起导向作用0,承受侧作用力。结构设计特点: 裙部横截面呈椭圆,活塞销方向为短轴; 纵截面呈上小、下大(上面温度高,膨胀大),或中凸形状(桶型,使活塞上、下运动均可以得到良好润滑), 目的:补偿裙部的椭圆变形。7. 气环、油环的类型及主要作用是什么?P45气环:也称压缩环。主要类型:矩形环:易出现“泵油”现象,多用于第一道气环。微锥面环:磨合性好,锥角通常在3060的范围内。 装配时不能装反,否则机油消耗量成倍增长。扭曲环:密封性与磨合性都较好。梯形环:具有良好的抗结胶性,自动清除积碳的

21、作用,一般用于强化柴油机的第一环。桶面环:外圆面为凸圆弧形,工作时圆弧接触。抗拉缸性好,环的上下两面都为楔形,容易形成液体润滑。主要功能:1)密封,阻止气缸中高温、高压气体漏入曲轴箱;2)传热,将活塞顶部的热量传给气缸壁。油环:功用:布油和刮油, 上行布油,下行刮油。油环结构:a.普通油环;b.带胀圈的油环;c.带卷簧胀圈的油环8连杆组的组成及功用?P47功用: 传递力:连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴; 运动转换:将活塞的王府运动转变为曲轴的旋转运动。组成: 连杆体、连杆盖、连杆衬套、连杆轴瓦、连杆螺栓等。9. 连杆大头切口常见定位方式有几种?P47锯齿定位; 圆销定位; 套筒定位

22、; 止口定位。10. V型内燃机的连杆有哪几种结构型式?P48三种型式:并列连杆、叉形连杆、主副连杆。并列连杆:结构相同,通用性好,可以互换; 叉形连杆:左、右排气缸中心线在同一个平面内,汽缸体长度比较紧凑;缺点是叉连杆的强度与刚度都较差,且拆装修理不方便。 主副连杆:左、右两缸活塞运动规律不同;主缸活塞与连杆还受到副连杆施加的附加侧作用力和附加弯矩。11. 连杆轴瓦有几种结构形式?见课件连杆大头孔内轴瓦,及主轴瓦,做成分开式。外层为钢质,内层浇铸耐磨合金层。滚动轴承: 小功率二冲程汽油机,可拆卸曲轴,连杆大头整体式。12.内燃机曲轴的结构、功用及类型?P49结构:由前端(自由端)、后端(功率

23、输出端)及若干个曲柄组成。前端:阶梯式轴段,装有传动齿轮、皮带轮、密封件等。某些装有扭转减振器。曲轴后端:功率输出端。结构: 法兰盘或花键。曲柄: 又称曲拐,由曲柄销、曲柄臂、主轴颈组成。功用:1)将连杆传来的力转变成转矩输送给车辆传动装置;2)驱动配气机构; 3)驱动其他辅助装置。类型:整体式与组合式两种。整体式:一般采用滑动轴承;结构简单、重量轻,广泛应用。组合式:分段加工再连成一体,采用滚动轴承。刚度好,缸心距小,易于系列化,但质量加大,且装配复杂,应用少。13. 曲轴为什么要轴向定位?怎样定位?为什么只能有一处定位?P50目的:防止曲轴轴向串动,破坏曲柄连杆机构的工作位置。轴向移动原因

24、:a. 斜齿轮及圆锥齿轮产生轴向分力b. 摩擦式离合器分离时产生轴向力c.上、下坡时,由于重力产生轴向移动。止推方式:a.止推轴瓦;b.止推片;c.轴向止推滚珠轴承曲轴在受热膨胀时,应允许它能自由伸长,所以曲轴上只能有一处轴向定位。14. 多缸内燃机发火顺序的确定原则? P50曲轴的形状:指各曲柄间的相对位置,即曲柄间夹角。曲柄夹角与发动机气缸数、气缸排列及冲程数有关。在确定曲柄夹角值时要考虑以下几个主要因素:1)为使发动机工作平稳,各缸着火间隔角尽可能相等。例如四缸机应为180,三缸机为240。2)为了减轻主轴径和主轴承载荷,相邻两缸尽量不连续着火。3)发动机平衡性好。4)对于V型发动机,要

25、考虑左右两缸交替发火。直列四缸发动机的发火顺序:1342 或 1243直列六缸发动机的发火顺:153624 或 142635 ,着火间隔角均为12015. 作用在曲柄连杆机构上的力有哪些?对外作用效果如何?P521.燃气作用力 :活塞上下面气体压力差和活塞顶面积的乘积2.惯性力:往复运动惯性力Pj(Pj的作用方向沿气缸中心线,或正或负)旋转运动惯性力Pr(Pr的作用方向总是沿曲柄向外)3.摩擦力:忽略不计。曲柄连杆机构作用力的对外作用效果P54作用在曲柄连杆机构上的力有Pg、Pj、Pr,对于多缸机,还有其形成的力矩。其中Pg在机体内部达到平衡;侧压力所形成的反转矩M无法平衡(证明略),将传递到

26、发动机的支架上。Pj与Pr随的变动呈周期性变化,这些力与力矩不断传递到机体外的支点,引起内燃机振动。16曲轴系统产生扭转共振的原因是什么?曲轴扭转减振器的作用是什么?P62产生原因:当干扰力矩的圆频率与曲轴系统的某一个自振频率相等或是它的某一个倍数时,曲轴系统便产生共振。 产生共振时的曲轴转速就是临界转速。曲轴扭转减振器:橡胶减振器、粘性减振器。作用:使扭振振幅减小摩擦式减振器的作用是使曲轴的扭转振动能量逐渐消耗于减振器内橡胶垫的内部分子摩擦, 从而使曲轴扭转振幅减小,把曲轴共振转速移向更高的转速区域内,从而避免在常用转速内出现共振。粘性减振器的作用是当曲轴发生扭转振动时,带动外壳共同振动,惯

27、性质量块因为惯量较大而保持转速均匀,使二者发生相对运动,硅油油层之间发生相对滑动,摩擦生热而消耗扭振能量,使扭振振幅减小。第四章 配气机构1.1.配气机构的功用是什么?由哪些零件组成?P63、P68功用:按发动机工作循环和发火次序要求,按时开启和关闭进排气门,吸入新气,排出废气。组成:1.气门组(气门、气门导管、气门座圈、气门弹簧)2.气门传动组(凸轮轴,挺柱,摇臂,摇臂轴)2.凸轮轴轴向定位有几种方式?P71a.止推片; b.止推螺钉; c.止推轴承3.配气机构的结构型式有哪几种?驱动机构的结构型式有哪几种?各有什么优缺点?P63配气机构的结构型式:按凸轮轴在发动机上的布置,常见配气机构可分

28、为两大类:顶置凸轮轴下置凸轮轴(包括中置凸轮轴)驱动机构的结构型式:(1) 齿轮传动。齿轮传动使用最广泛。优点:传动比准确, 用于配气定时,喷油定时和点火定时;使用寿命长。缺点:噪声大。齿轮种类:采用圆柱齿轮或圆锥齿轮。(2) 链传动。用于传动附件较多或距离较远时较理想。优点:噪声小;重量轻;对附件布置没有很高要求。缺点:造价高;过去因磨损而拉长,破坏传动准确性的问题已解决,广泛应用。4.气门弹簧起什么作用?为什么在装配气门弹簧时要预先压缩? 功用: 保证气门回位和密封;抵消惯性力,防止脱节。气门弹簧安装时预先压缩产生的安装预紧力是用来克服气门关闭过程中气门及其传动件的惯性力,消除各传动件之间

29、因惯性力作用而产生的间隙,实现其功用的。5.为什么一般在发动机的配气机构中要留气门间隙?气门间隙过大或过小有何危害?P75发动机工作时受热温度升高产生热膨胀,如果运动件之间,在冷态时没有间隙或间隙过小,热态时由于运动件受热膨胀,容易引起气门关闭不严,使发动机在压缩和作功行程漏气,导致功率下降,严重时还会造成气动困难。(留有适当的间隙,以补偿受热后的热膨胀量)间隙过小,发动机在热态可能关闭不严而漏气,使发动机功率下降。间隙过大,则使气门有效升程减少,使实际进气充量系数下降,此外还加大了传动件之间的冲击,使配气机构噪声增大。6.可变配气相位控制机构的作用是什么?基本原理是什么?P76作用:根据发动

30、机的转速改变配气相位基本原理:1.采用可变气门正时与气门升程控制 2. 改变进气管长度:7.二冲程内燃机换气方式有哪几种?(只需了解)P781)横流换气 2)回流换气 3)直流换气第五章 汽油机供给系统1. 什么是空燃比、过量空气系数?P81空燃比 :可燃混合气中空气与燃料的质量之比过量空气系数: =1的混合气为理论混合气,汽油:14.7 1的混合气为稀混合气, 1的混合气为浓混合气。2. 可燃混合气成分对汽油机性能有何影响?(回火、放炮的原因)P81着火极限:=0.4-1.4,相应5.88A/F20.581.15时,虽然混合气中的汽油能完全燃烧,但这部分混合气燃烧放出的热量中转变为机械功的效

31、率较低,单位体积混合气所放出的热量也少,通过汽缸避免传给冷却水的热量相对增多,使汽油机的动力性和经济性变坏。=(0.8-0.9)时,汽油机的输出功率最大,但因空气含量不足,部分空气不能完全燃烧,经济性稍差。(0.8-0.9)时,燃烧很不完全,输出功率减少,燃油消耗率增高,同时还产生大量的CO和HC排放。经济空燃比A/F:1618,燃烧较完全,燃油消耗率最低。但混合气过稀,燃烧过慢,易回火。功率空燃比A/F:1213,燃烧速度快,动力性最好。但混合气过浓,后燃增加,易产生排气噪声。回火放炮的原因:1)混合气过稀 2)点火正时不当 3) 压线插错(乱缸) 4)进排气管漏气或气门关闭不严 5)汽化器

32、内浮子式油面太低,或主量孔油路堵塞汽油机不同工况对可燃混合气的浓度有何要求?p82 p84 4. 电控汽油喷射系统有何优点?它由哪几个主要系统组成?各系统的功用如何?优点:空燃比控制精度高。P91燃油雾化好,混合均匀;取消喉口,充气效率提高,动力性改善;功率提高510%;节油和排气净化效果好。与化油器比,燃油消耗低515%, 排污减少20%。安装适应性好,给汽油机的总体设计带来更大的灵活性。组成及功用:P93-951)空气系统(1)组成: 空气滤清器、空气流量计或进气压力传感器、节气门体、进气总管、进气气管。(2)功用:控制并测量空气量。a. 空气量控制: 主调节:节流阀辅助调节:空气阀或怠速

33、执行器。b. 测量:空气流量计或进气管绝对压力传感器。2)燃料系统 功用: 泵油、滤清、稳压、喷油3)控制系统功用:根据发动机运转状况确定最佳喷油量。组成:传感器、ECU及执行部件。a.传感器:信号转换装置,反映发动机运行状态。b. ECU:信号处理;运算、分析和判断,发出控制命令。c.执行器: 喷油器等5.电控汽油喷射系统基本分类形式有几种?P911)按照喷油器安装位置分:单点 (SPI、TBI、CFI)、多点 (MPI) 及缸内直接喷射。2)按喷射量(或喷射时间)控制方法分:a.连续喷射:压差一定,控制燃料流通截面积大小。仅限于进气管喷射。b.间断喷射:在发动机工作循环的某一段或几段时间内

34、进行,压差一定,控制喷射持续时间。适用于所有电喷系统。6.什么是空燃比闭环控制?为什么要采用闭环控制? P92闭环控制是指在排气管内加装氧传感器,根据排气中含氧量的变化,对进入汽缸内的可燃混合气的空燃比进行测定,并不断与设定值进行比较,根据比较的结果修正盆友了,最终使空燃比保持在设定值附近。闭环控制的优势在于与三元催化器的配合,进一步降低有害气体的排放。为了使三元催化器对排气净化处理的效果达到最佳,空燃比控制的设定值只能在14.7附近。第六章 柴油机燃油供给系1.柴油机与汽油机基本工作原理差别?见第一章T5混合方式不同着火方式、燃烧方式不同功率调节方法不同2.柴油供给系功用及组成是什么? P1

35、12功用:根据工况需要,按一定喷油正时、按工况需要供入柴油;使柴油与空气混合;将燃烧以后的废气排出气缸外。组成:由燃料供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分组成。3.柴油机燃烧室的基本类型及特点?P1151、统一式燃烧室:又叫直喷式燃烧室,汽车柴油机采用 (1)以空间混合为主,型燃烧室 组织一定强度进气涡流,采用多孔喷嘴结构紧凑、散热面积小、热效率高、起动容易。着火延迟期内形成的混合气较多,工作粗暴。 (2)以油膜蒸发混合为主:球型燃烧室 采用强烈进气涡流,单孔或双孔喷油器 工作比较柔和。 起动时油膜蒸发困难,起动性较差。2、分隔式燃烧室:由主燃室和副燃室组成,农用柴油机采用(1)涡流室燃

36、烧室:涡流室容积占总容积的50-80;特点:混合气形成靠涡流室内强烈有规则的涡流(2)预燃室燃烧室:预燃室占总燃烧室容积的25-45;特点:混合气形成靠预燃室内无规则紊流运动4.三个精密偶件是什么?1)针阀偶件(喷油器针阀和针阀体)P1172)柱塞偶件(柱塞和柱塞套筒)P1183)出油阀偶件(出油阀及阀座)P1205. 柴油机喷油泵的功用及工作原理?P118功用:a 提高柴油压力;b 按时按量向喷油器供油;c 保证供油提前角及供油量均等。工作原理:直列泵泵油原理:喷油泵油量调整:供油齿杆移动,使控制套筒带动柱塞在柱塞套筒中转动,使柱塞有效行程增加或减少,改变供油量供油提前角调整:调整垫块高度,

37、滚轮挺柱的调整螺钉喷油泵的速度特性:喷油泵泵油量随转速增加的这种变化关系,称为喷油泵的速度特性。6柴油机为什么采用调速器?调速器分为几种类型?P121调速器功用:根据负载变化而自动调节供油量,保持发动机的转速稳定。种类:根据转速调节的范围分:单制式:单一转速下起作用,如电站柴油机。两极式:稳定怠速、限制超速。采用两个预紧力不同的弹簧,适用一般条件下使用的汽车柴油机。全程式:任何工作转速下都起稳定转速的作用。采用加速踏板改变调速弹簧预紧力实现任意工作转速下调速。7.喷油泵喷油提前角调节方法有哪些?见课件1. 调整柱塞垫块的高度2. 改变曲轴驱动轴与喷油泵凸轮轴的相对位置3. 有些直列泵柱塞顶部加

38、工斜油槽8.柴油喷油量、喷油提前角电子控制方法?(见课件)由传统的位置式控制,发展到时间控制和压力时间控制方式。9.柴油机为什么比汽油机易于冒黑烟且难于冷起动。 P114冒黑烟:柴油机混合气采用缸内混合,在压缩过程末期喷油,混合时间短,空间小,混合不均匀。柴油的蒸发性和流动性较汽油差。柴油机燃烧过程是扩散燃烧,即混合气边混合边燃烧,浓混合气区域,未燃燃料在高温缺氧条件下生成碳烟。难于冷起动:a.采油机压缩比大,压缩阻力大 b.机油粘度大 c运动件运动惯性大,且驱动附近耗功多。第七章 汽油机点火系1.汽油机最佳点火提前角与转速、负荷有什么关系?P153当转速增加时,最佳点火提前角应增加;而当进气

39、管真空度(节气门开大,负荷增加)时最佳点火提前角应减小。2.传统机械式点火系统组成及各部件作用?P157-1631.分电器 :断电器、配电器、电容器以及各种点火提前装置2.点火线圈:将电源的低电压变成点火所需的高电压3.火花塞:将高压电引入燃烧室产生火花并点燃混合气。3.传统机械式点火系统如何调整点火提前角?(真空点火提前和离心点火提前)p159(1)离心式:随转速变化,改变凸轮和驱动轴的相位关系。 (2)真空式:随负荷变化,改变触点与凸轮的相位关系。4.无触点半导体点火系统基本组成是什么?点火信号发生器常用哪些类型的传感器?P164基本组成:点火信号发生器、点火控制器(点火器)、火花塞传感器

40、:(1)霍尔效应式; (2)磁脉冲式;5. 微机控制的点火系组成及基本类型?P168组成:分类:有分电器和无分电器蓄电池点火系:p155第八章 发动机冷却系统1.冷却系的功用是什么?它有哪几种类型?P182功用:将高温零件所吸收的热量及时带走,使它们保持在正常的温度范围内工作。按照冷却介质分:水冷系统;风冷系统2.水冷系的大小循环是如何进行的?P183与风扇同轴的水泵将散热器下水室中的冷却水泵入分水管,在分水管中,冷却水被均匀地分布到每个汽缸周围的冷却水套中,冷却水通常由汽缸的较低位置供入,在汽缸周围吸收热量后再进入汽缸盖,冷却汽缸盖后再由汽缸盖的高处排出,在出口处的热水经过节温器后流向散热器

41、的上水室,高温冷却水通过散热器芯部时将热量散出,使冷却水温度下降后流入下水室。热水由汽缸盖出口流经节流器时,可以有两个去向:一是向上流入散热器,称为大循环;二是直接流回水泵,称为小循环小循环:水泵汽缸水套缸盖节温器水泵;大循环:水泵汽缸水套缸盖节温器散热器水泵;节温器,根据水温控制冷却水的流动方向3.水冷系有哪些方式调节冷却强度?P1891. 改变通过散热器的空气流量 1)百叶窗:百叶窗开度控制。影响空气阻力,风扇效率降低,辅助调节。2)改变冷却风扇的转速: 借助于传动装置中的离合机构, ,电磁风扇离合器,液力偶合器等。3)使用电子扇。2. 改变通过节温器的冷却液流量:节温器控制*水冷系节温器

42、是否可以去除,为什么? (预热时间增长、易过冷、燃油消耗率上升、性能下降) *如果蜡式节温器中的石蜡漏失,节温器处于怎样工作状态?发动机会出现什么故障? (主阀门关闭、发动机过热)第九章 润滑系统1.润滑系的功用是什么?有哪几种润滑方式?P194功用:1.润滑; 2.冷却; 3.清洗; 4.密封; 5.防锈分类:1.压力润滑:以一定压力将机油输送到摩擦部位,如主轴承、连杆轴承等处载荷及相对速度较大部位特点:工作可靠,润滑效果好,并有冷却和清洗作用。2.飞溅润滑:用于难以用压力输送或承受负荷不大的摩擦部位,如气缸壁、正时齿轮、凸轮表面等处。3.掺混润滑:二冲程汽油机润滑方式,在汽油中掺入46的机

43、油。2.画出润滑系统的油路走向。P196经油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、润滑油道,至曲轴轴颈、连杆轴颈、凸轮轴轴颈等。3.曲轴箱通风的目的是什么?P202曲轴箱通风:降低HC排放,改善经济性。 开式曲轴箱通风:曲轴箱通气孔通大气,造成大气污染。 闭式曲轴箱通风:曲轴箱通风空气由空气滤清器提供。第十章 起动系1.内燃机起动时要克服哪些阻力? P204 起动阻力矩: 摩擦阻力矩;运动件的惯性力矩;驱动附件阻力矩。第一个压缩冲程压缩阻力。2.电动机起动装置一般有哪三大部分组成?P205一般由直流电动机、操纵机构、离合机构三大部分组成。4.工作原理:3.电动起动中为什么需要离合机构?P207功用

44、:单向传递转矩,保证起动电动机不超速发动机启动后转速上升。反拖启动电动机会使电动机超速。造成电枢绕组将松驰甚至飞散。为此,在启动电机的起动齿轮和电枢轴之间需装有离合机构。其功用是在起动时将起动电机电枢的转矩传给起动齿轮,而在内燃机被起动后,内燃机的转矩不会通过起动齿轮传给电枢,起着单向传递转矩的作用第十一章 内燃机特性与调节1. 什么叫内燃机特性?研究内燃机特性的目的是什么?P212发动机主要的性能指标(动力性能和经济性能等)随工况变化而变化的关系称为发动机特性。目的:1.分析内燃机不同工况下的动力性和经济性2.分析不同工况下稳定性和适应性,从而确定内燃机正常的工作范围及适宜工作的区域。2.

45、试述外特性、部分速度特性和负荷特性的定义?P213外速度特性:油量调节机构固定在标定功率位置(节气门全开或供油齿杆最大位置) ,所测得的速度特性。表示该内燃机工作的最大功率界限。部分速度特性:功率调节机构固定在标定功率以下的任意位置时,所测得的速度特性。负荷特性:内燃机转速不变时,燃油消耗量、燃油消耗率等性能参数随负荷变化的关系。P2213. 分析汽油机和柴油机外特性的差异?柴油机扭矩曲线由nMe向nN变化时(从最高转矩逐渐降低),下降趋势比汽油机平缓:原因:柱塞式油泵速度特性柴油机进气阻力小于汽油机*柴油机需采用调速器阻力变化引起的转速变化越小,越稳定。转矩曲线越陡,稳定性越好。P217因此

46、汽油机好于柴油机。因此汽油机一般不需要配备调速装置,不会超速或飞车。柴油机的调节过程与装置则与汽油机有明显的不同,需要采用专门设计的调速器。4. 表征工作稳定性的扭矩适应性系数的定义。P217外特性上最大转矩与标定转矩之比5. 分析汽油机和柴油机负荷特性的差异? P223柴油机负荷特性与汽油机基本趋势近似,主要区别有两点:l)汽油机燃油消耗率be高,且在从空负荷向中、小负荷段过渡时,燃油消耗率下降缓慢,燃油经济性明显较差;2)汽油机排温普遍较高,且与负荷关系较小;3)汽油机的燃油消耗量B曲线弯曲度较大,而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。内燃机经济的运行区域:中高负荷范围,608

47、0区间。6. 为什么柴油机的燃油消耗率比汽油机低?P2231. 柴油机的压缩比高,相应的膨胀比也高,指示热效率要比汽油机要高。2. 柴油机为质调节方式,进入气缸的空气量基本上不随负荷而变化,过量空气系数大,燃烧较完全。3. 汽油机采用定质变量的负荷调节方法,节气门有节流损失,且小负荷残余废气系数较大,燃烧速率降低,需采用浓混合气,加之当负荷减小时泵气损失增大,导致指示热效率下降。4.汽油机排温比柴油机高出许多,造成能量损失。 这样,汽油机的燃油消耗率在中、小负荷区远高于柴油机。7. 试述万有特性的作用。P226从万有特性上,可以清晰地了解到内燃机在各种工况下的性能,很容易找出最经济的符合和转速

48、区域。第十二章 内燃机增压1.内燃机增压的目的是什么?试述增压度和压比的定义。 P231 功用:增大进气密度,提高升功率防止高原地区因空气稀薄而导致功率下降增压度:内燃机增压后,其功率提高程度。、增压后的内燃机的功率、平均有效压力、进气密度、未增压时内燃机的功率、平均有效压力、进气密度增压比:增压后,压气机出口压力与压气机入口压力之比2.增压系统有哪些基本类型?P231根据驱动压气机的动力来源不同分: 1. 机械增压优点:内燃机与压气机的匹配较好。 缺点:传动复杂,消耗曲轴功率,ge 2. 废气涡轮增压优点:不消耗曲轴功率,Pe,be,改善经济性; 无刚性传动,使结构大大简化; 缺点:匹配性较

49、差,加速性、转矩特性较差。 3. 复合增压3.废气涡轮增压系统基本类型?P233按能量利用方式分成等压增压与脉冲增压两种。1等压增压由排气总管流入废气涡轮,利用废气在涡轮中的膨胀功。优点:排气管结构简单,涡轮效率较高。常用于大型高增压柴油机。2脉冲增压特点: 各分支排气管分别与涡轮进口相连,利用脉冲能量,响应性好。当压比k不超过1.61.8时,脉冲能量可以得到最有效利用。4.增压内燃机相对非增压内燃机在结构上需作哪些改变?P236增压内燃机机械负荷、热负荷增加,结构改进:1. 降低压缩比:柴油机一般为1214。2. 增大过量空气系数:比不增压柴油机要大1030。 3. 供油系统:必须增大喷油泵

50、的柱塞直径; 加大喷油器喷孔直径及喷油压力, 减小喷油提前角。4. 曲柄连杆机构:结构强度加强,活塞加强冷却。5. 考虑排气系统的热膨胀。第十三章 内燃机的污染与控制1.汽车发动机中有害排放物的种类及危害。P238 内燃机的排气污染物:(1)汽油机的主要污染物:CO、NOx 和HC。(2)柴油机的主要污染物:CO、NOx 、HC和微粒。 内燃机排气中另一种主要的污染物是二氧化碳:本身无毒的,却是引起著名的“温室 效应”的主要成分。内燃机排放物的危害 :CO:无色无味有毒气体,极易与血红素结合,阻止血红素和氧的结合。人吸入过多CO,缺氧而头痛、头晕,甚至死亡。NOx:是NO、NO2等总称。刺激人

51、眼粘膜,引起结膜炎、角膜炎,严重时还会引起肺气肿。HC: 对人眼及呼吸系统均有刺激作用,对农作物也有害。柴油机微粒排放:指经过空气稀释、温度降到52后,用涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维滤纸收集到的除水以外的物质。含多种多环芳香烃(PAH),具有不同的致癌作用。铅化物:铅化合物呈粉末状,主要是汽油中的含铅添加剂燃烧的生成物。如吸到人体内,会影响造血功能,对消化系统和神经系统也有刺激。在所有这些有害成分中,CO、HC和NOx以及柴油机的微粒是主要的污染物质,目前汽车的排放标准和净化措施也旨在降低这几种成分的含量。OBD作用:2.汽油机有害排放物的主要来源。P239 排气管排气, CO、HC、NOx,等; 曲轴箱窜气,主要成份是HC; 燃油蒸发,主要成分是HC。汽油箱蒸发,占总污染的5%,化油器的蒸发和泄漏污染,占510%;含铅、磷汽油形成的铅磷污染。3.汽油机排放物的生成机理和影响因素。P239 1.一氧化碳(CO): 烃燃料燃烧的中间产物。产生机理:混合气过浓,缺氧燃烧2CmHn+mO2=2mCO+nH2当空气

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