汽车发动机机械构造与维修（微课版） 同步练习参考答案

汽车发动机机械构造与维修同步练习参考答案项目一发动机总体构造与维修基础知识一、填空题1.曲柄连杆机构、配气机构。2.燃油喷射量。3.凸轮轴中置式。4.可燃混合气。5.润滑和冷却。6.曲轴。二、选择题1.C2.A3.B4.C5.C三、判断题1.×2.×3.√4.×5.√6.×三、简答题1.曲柄连杆机构工作原理：活塞在气缸内做往复直线运动。在进气行程，活塞下行，气缸内压力降低，可燃混合气被吸入气缸；在压缩行程，活塞上行，对混合气进行压缩，使其温度和压力升高；在做功行程，火花塞点燃混合气，混合气燃烧产生的高压推动活塞下行，通过连杆将力传递给曲轴，使曲轴旋转；在排气行程，活塞上行，将燃烧后的废气排出气缸。这样，活塞的往复直线运动通过连杆转化为曲轴的旋转运动，实现了热能向机械能的转换。2.配气机构的分类依据及类型：（1）按凸轮轴位置分类：凸轮轴下置式、凸轮轴中置式、凸轮轴上置式。凸轮轴下置式的凸轮轴位于气缸体下部，结构简单，但传动部件较多，适用于一些转速较低的发动机；凸轮轴中置式的凸轮轴位于气缸体中部，性能介于下置式和上置式之间；凸轮轴上置式的凸轮轴位于气缸盖上，更有利于提高发动机的转速和功率，适用于高性能发动机。（2）按曲轴和凸轮轴传动方式分类：齿轮传动式、链条传动式、同步齿形带传动式。齿轮传动式传动精度高，但噪声较大；链条传动式结构简单，能适应较大的载荷，但链条会有一定的磨损和伸长；同步齿形带传动式传动平稳、噪声小，但承载能力相对较弱。3.发动机冷却系统工作过程：发动机工作时，冷却液在水泵的作用下，在发动机的水套中循环。冷却液吸收发动机缸体和缸盖等部件的热量，温度升高。然后，高温冷却液流入散热器。在散热器中，通过散热器芯的散热片和冷却风扇的作用，将热量散发到空气中，冷却液温度降低。冷却后的冷却液又被水泵送回发动机水套，如此循环，保持发动机在合适的工作温度范围内。当发动机温度较低时，节温器会控制冷却液的循环路径，使冷却液只在发动机内部小循环，加快发动机升温。4.发动机出现抖动故障的维修原因分析：（1）点火系统故障：火花塞磨损、点火线圈故障等会导致点火能量不足或点火时刻不准确，使混合气燃烧不充分，引起发动机抖动。（2）燃油供给系统故障：喷油嘴堵塞、油泵压力不足等会造成燃油喷射不均匀或燃油供应不足，导致发动机工作不稳定而抖动。（3）进气系统故障：空气滤清器堵塞、进气管道漏气等会使进入气缸的空气量不足或不稳定，造成混合气比例失调，引起发动机抖动。（4）配气机构故障：气门密封不严、气门间隙不当等会影响进气和排气的正常进行，导致发动机工作不正常而抖动。（5）发动机机械部件故障：如活塞与气缸壁磨损、曲轴轴承磨损等会导致发动机内部运转不平衡，产生抖动。5.维修发动机时清洗零部件的目的和重要性：目的：（1）去除零部件表面的油污、杂质和积碳。油污和杂质会影响零部件的装配精度，积碳会影响发动机的性能，如导致燃烧不充分等。（2）便于检查零部件的损坏情况。清洗后的零部件表面清晰，能更好地观察是否有裂纹、磨损等损坏。重要性：（1）保证零部件的装配质量。清洁的零部件能保证正确的配合间隙和装配精度，减少因杂质引起的磨损和故障。（2）延长发动机使用寿命。通过清洗去除有害物质，使发动机内部环境更清洁，有利于发动机各部件的正常工作，从而延长使用寿命。（3）提高维修质量。清洗后的零部件有利于维修人员准确判断故障原因和进行维修操作，提高整个维修工作的质量。6.发动机维修技术可能的革新方面：（1）智能化诊断技术：随着汽车电子技术的发展，发动机故障诊断将更加智能化。通过车载传感器收集更多的数据，利用人工智能算法进行故障分析和预测，维修人员可以更准确、快速地定位故障。（2）绿色维修技术：对发动机维修过程中的废弃物处理更加环保，例如采用更环保的清洗液和回收技术，减少对环境的污染。同时，在零部件修复和更换上，更注重资源的循环利用。（3）虚拟维修技术：利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，维修人员可以在虚拟环境中进行发动机维修训练和模拟操作，提高维修技能。在实际维修时，也可以通过AR技术获取实时的维修指导和零部件信息。（4）高精度维修设备：随着发动机制造精度的提高，维修设备也将更加精密。例如，高精度的测量工具和自动化的拆装设备，能够更好地满足发动机维修的精度要求。项目二曲柄连杆机构构造与维修一、填空题1.气缸体、气缸盖、气缸盖罩、油底壳2.一般式气缸体、龙门式气缸体、隧道式气缸体3.半球形、楔形、盆形4.水压试验法5.活塞、活塞环、活塞销、连杆6.普通油环、组合油环二、选择题1.D2.D3.A4.A5.B6.C三、判断题1.×2.×3.×4.√5.√6.×四、简答题1.机体组主要包括气缸体、气缸盖、气缸垫及油底壳。机体是发动机的骨架，是发动机各机构和系统的装配基体。2.气缸体损坏形式主要有裂纹，因热应力、机械应力产生，会导致冷却液或机油泄漏、发动机过热等；磨损，由活塞运动、润滑不良、磨料磨损引起，使圆柱度和圆度超标；还有腐蚀，多因冷却液问题和酸性气体，影响冷却效果。气缸盖损坏主要是裂纹，和气缸体类似，由热应力导致，直接接触高温燃气使其易出现裂缝，造成漏气、漏水，影响发动机正常工作。还有气门座磨损，因气门频繁开闭，与气门座摩擦，使密封性能变差，导致动力下降、油耗增加。3.气缸磨损在轴向呈上大下小的锥形。因为活塞在上止点附近时，燃烧压力高、润滑差，且进气冲刷使上部磨损加剧。在径向，垂直于活塞销轴线方向磨损较大，这是活塞侧压力导致的。气缸口还会因多种因素出现台阶状“缸肩”磨损。4.活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆及连杆轴瓦等组成。活塞连杆组将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出转矩，以驱动汽车车轮转动。它是发动机的传动件，它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力。5.曲轴的主要功用是把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩对外输出；另外还用来驱动发动机的配气机构和其它各种辅助装置。6.曲轴检修内容主要包括外观检查和尺寸测量。外观上检查是否有裂纹、磨损。用探伤仪检查裂纹，用卡尺等测量轴颈尺寸。还需检查弯曲度，将曲轴放V形块上用百分表测量，弯曲超标要冷压校正。最后检查平衡情况，不平衡要进行配重。项目三配气机构构造与维修一、填空题1.侧置气门、顶置气门2.气门导管3.皮带传动、链条传动4.传动机构5.气门重叠角6.进气门、排气门二、选择题1.A2.B3.A4.A5.B三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.×四、简答题1.发动机配气机构基本可分成两部分：气门组和气门传动组。气门组主要零件包括气门、气门座、气门弹簧、气门导管等。气门传动组主要零件包括正时齿轮（正时链轮和链条或正时皮带轮和皮带）、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇臂等。2.（1）将1缸定位在压缩冲程上止点。1）使用套筒顺着发动机的旋转方向转动曲轴皮带轮，将它的缺口对准正时皮带轮罩的正时标记“0”；2）检查凸轮轴正式皮带轮的“K”标记与轴承盖的正时标记对正。（2）第一次检查气门间隙。1）使用塞尺测量气门挺杆和凸轮轴之间的间隙；2）在1缸处于压缩上止点时，测量1缸进、排气门，2缸进气门，3缸排气门；3）记录超出标准的间隙值。标准气门间隙：进气门0.15~0.25mm，排气门0.25~0.35mm。（3）再转动曲轴一圈（360°）。再转动曲轴皮带轮一圈（360°），将它的缺口与正时皮带轮罩的正时标记“0”对正。（4）第二次检查气门间隙（测量上次未测的气门）。1）使用塞尺测量气门挺杆和凸轮轴之间的间隙；2）在4缸处于压缩上止点时，测量2缸排气门，3缸进气门，4缸进、排气门；3）记录超出标准的间隙值。标准气门间隙：进气门0.15~0.25mm，排气门0.25~0.35mm。3.正时链条（或皮带）跳齿会导致配气正时出现偏差，使发动机的进、排气时间不准确，进而引发一系列故障现象，如启动困难、动力下降、加速不良、发动机抖动、油耗增加、异常噪音、排放超标等。4.本田VTEC结构主要如下：（1）气门.（2）摇臂组：包含主摇臂、辅助摇臂和中间摇臂。（3）凸轮轴：进气凸轮轴上有三个凸轮面，分别对应主凸轮、次凸轮和中间凸轮。（4）活塞：包括同步活塞A、同步活塞B、正时活塞等。（5）正时板。（6）控制系统：由传感器、控制部分和执行部分组成。项目四汽油发动机燃料供给系统构造与维修一、填空题1.抗爆性；蒸发性；腐蚀性2.主供油装置；怠速装置；加浓装置3．高；多；好4.大5．蒸发性二、选择题1.C2.D3.B4.D5.A三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√四、简答题1.简述发动机各工况对混合气浓度的要求。（1）起动工况:发动机需要极浓、大量的混合气。因为冷起动时，真正具备燃烧条件的混合气只占10%。而绝大部分混合气雾化性能差，不能在低温条件下点燃。（2）怠速工况:发动机需要浓、少量的混合气。在怠速时，发动机不对外输出动力，只克服发动机内部阻力，所以混合气的量要少，但是怠速时，气缸内的废气对混合气稀释严重，气流速度慢，汽油雾化性能差，所以混合气的浓度要大一些。（3）中等负荷工况:发动机需要稀、较多的混合气。在中等负荷时，节气门开度一般为25%-80%，故进入气缸的混合气较多。因燃烧条件较好，所以混合气的浓度较稀，以获得发动机的经济性能。（4）大负荷和全负荷工况:发动机需要较浓，大量的混合气。在大负荷和全负荷时，节气门开度一般为85%一100%，外界的阻力很大，只有大量和较浓的混合气才能使发动机发出尽可能的功率。，（5）过度工况:为冷起动、暖机、加速三种工况。1)冷起动到暖机发动机自行运转，机体的温度逐渐升高至正常温度，发动机能稳定运转。在此期间，混合气的浓度随温度升高而减小至怠速工况所需要的混合气。2)暖机工况暖机一般指冷起动后，发动机的温度逐渐升高到正常工作温度的过程。在暖机过程中，混合气的浓度应随温度升高而减小，从起动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。3)加速工况是指发动机负荷突然迅速增加的过程。此时，节气门突然迅速开大，由于汽油比空气的惯性大。汽油的增加比空气增加要慢的多。使混合气的浓度暂时过稀，严重时发动机可能熄火。所以在加速时用强制的方法向化油器的喉管额外喷出一些汽油，加浓混合气，以满足发动机工作的需要。2.简述汽油的抗爆性汽油的抗爆性是表示车用汽油品质的一项最重要的使用性能指标，是指汽油在发动机气缸中燃烧时，避免产生爆燃的能力，即抗爆燃能力。发动机选用抗爆性较好的汽油，就可以采用较高的压缩比而不致发生爆燃。抗爆性的好坏一般用辛烷值来表示，辛烷值越高，抗爆性越好。3.简述电控汽油喷射系统的优点（1）提高发动机的充气效率，汽油雾化质量更好，由此可增加发动机的输出功率与转矩。（2）汽油喷射能够保证各气缸混合气的分配比较均匀，可以较精确地控制各气缸的混合气与运行工况相匹配，油耗明显降低。（3）由于各气缸混合气在质与量两方面的均匀分配，汽油喷射发动机就可能使用辛烷值相对较低的燃料，允许有高的压缩比，同时也可使爆燃的倾向减小。（4）通过燃油喷射，可以按气缸不同的位置，实现燃料的分层燃烧，例如在火花塞附近用浓混合气以保证发火，末端混合气处用稀混合气可以防止爆震燃烧。（5）由于消除了进气管对混合气的流动阻力和汽油在进气管壁沉积的现象，故改善了加速响应性能。（6）具有良好的冷起动和减速断油性能，排放污染减小。4.简述可变气门升程技术4.简述燃油压力调节器的工作原理燃油压力调节器通常安装在输油管的一端，主要由膜片、弹簧和回油阀等组成。膜片将调节器壳体内部分成两个室，即弹簧室和燃油室;膜片上方的弹簧室通过软管与进气管相通，膜片与回油阀相连，回油阀控制回油量。发动机工作时，燃油压力调节器膜片上方承受的压力为弹簧的弹力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当膜片上、下承受的压力相等时，膜片处于平衡位置不动。当进气管内气体压力下降时，膜片向下移动，回油阀开度增大，回油量增多，使输油管内燃油压力也下降;反之，当进气管内的气体压力升高时，则膜片带动回油阀向下移动，回油阀开度减小，回油量减少，使输油管内燃油压力也升高。由此可见，在发动机工作时，燃油压力调节器通过控制回油量来调节输油管内燃油压力，从而保持喷油压差恒定不变。5.汽油机燃烧过程是怎样进行的？汽油机工作接近压缩行程终了时，位于气缸内的火花塞电极间跳火，使电极附近的混合气立即点燃，形成火焰核心。此后，从火焰核心开始，火焰向四周逐层传播，直到扫过整个燃烧室使大部分混合气燃烧完毕。项目五柴油发动机燃料供给系统构造与维修一、填空题1.柴油滤清器2.柱塞套3．柱塞套4.隔板5．柴油滤清器二、选择题1.B2.A3.A4.C5.C三、判断题1.×2.×3.×4.√5.√四、简答题1.简述柴油机燃料供给系统的组成部分。答案：柴油机燃料供给系统主要由柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器以及油管等组成。柴油箱用于储存柴油；输油泵将柴油从柴油箱吸出并输送给柴油滤清器；柴油滤清器过滤柴油中的杂质；喷油泵将柴油加压后定时定量地输送给喷油器；喷油器将高压柴油喷入气缸；油管则用于连接各个部件，实现柴油的输送。2.说明喷油泵的基本构造和工作原理。答案：喷油泵主要由泵体、凸轮轴、柱塞偶件、出油阀偶件等组成。凸轮轴由曲轴驱动旋转，凸轮轴上的凸轮推动柱塞在柱塞套内做往复运动。当柱塞下行时，进油孔打开，柴油进入柱塞腔；当柱塞上行时，进油孔关闭，柱塞腔内的柴油被压缩，压力升高，当压力达到一定值时，出油阀打开，柴油经高压油管输送到喷油器。3.喷油器的构造有哪些主要部分？各部分的作用是什么？答案：以孔式喷油器为例，主要由喷油嘴、针阀、针阀体、调压弹簧等组成。喷油嘴头部有喷孔，高压柴油从此喷出；针阀与针阀体组成针阀偶件，控制喷油的开启和关闭；调压弹簧用于调整喷油压力，保证喷油器在合适的压力下工作。4.柴油滤清器的构造和工作原理是怎样的？答案：柴油滤清器主要由外壳、滤芯、端盖等组成。滤芯通常采用纸质或化纤材料制成。工作时，柴油从进油口进入滤清器，经过滤芯过滤，杂质被滤芯拦截，清洁的柴油从出油口流出，从而保证进入喷油泵和喷油器的柴油清洁，减少部件磨损。5.输油泵的构造和作用是什么？答案：输油泵常见的有活塞式、齿轮式等。以活塞式输油泵为例，主要由泵体、活塞、推杆、进油阀、出油阀等组成。其作用是将柴油从柴油箱吸出，并以一定的压力输送给柴油滤清器，为整个燃料供给系统提供足够的柴油流量和压力。项目六冷却系统的构造与维修一、填空题1.水冷系统、风冷系统2.水泵3.小循环、大循环4.上水室、下水室5.防冻剂6.空气流速二、选择题1.B2.B3.D4.B5.C6.B三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.×四、简答题1.简述水冷系统的工作原理。答案：发动机工作时，水泵将冷却液从膨胀水箱吸入，加压后送入发动机水套，冷却液吸收发动机热量后，温度升高。当冷却液温度较低时，节温器关闭，冷却液经旁通管流回水泵，进行小循环；当冷却液温度升高到一定程度，节温器开启，冷却液从发动机水套流入散热器，在散热器中散热后，温度降低，再流回水泵，进行大循环。2.列举三种可能导致发动机过热的原因。答案：①冷却液不足，如冷却系统管路泄漏；②冷却风扇故障，电机损坏、叶片变形或控制电路故障导致风扇不转；③节温器故障，不能正常开启，冷却液无法进行大循环。3.如何检查冷却液的质量？答案：观察冷却液颜色和透明度，正常冷却液应清澈透明，颜色鲜艳（不同品牌冷却液颜色有差异，如绿色、蓝色等）。若冷却液浑浊、呈锈黄色，可能存在水套生锈或杂质过多的情况；还可使用专用的冷却液检测工具，检测其冰点、酸碱度等指标是否在正常范围内。4.简述冷却风扇的工作过程。答案：当发动机温度升高时，冷却液温度传感器将信号传递给控制单元，控制单元根据设定的温度值控制冷却风扇工作。机械驱动的冷却风扇由发动机皮带带动，当温度达到一定值时，风扇离合器结合，风扇开始运转；电子控制的冷却风扇则通过电机驱动，控制单元根据冷却液温度、空调系统压力等信号，控制风扇电机的转速和运转时间，以满足不同工况下的散热需求。5.节温器的作用是什么？它是如何工作的？答案：节温器的作用是根据冷却液温度自动调节冷却液的循环路径，以控制发动机的工作温度。当冷却液温度较低时，节温器的主阀门关闭，旁通阀门开启，冷却液进行小循环，不经过散热器，使发动机快速升温；当冷却液温度升高到一定程度（一般为80-90℃，不同车型有差异），节温器的主阀门逐渐开启，旁通阀门逐渐关闭，冷却液进行大循环，经过散热器散热，防止发动机过热。6.为什么要定期更换冷却液？答案：①随着使用时间增加，冷却液中的添加剂会逐渐消耗，使其防腐、防垢、防沸等性能下降；②冷却液长期在高温环境下工作，会发生氧化、变质，影响冷却效果；③水中的杂质可能会在冷却系统中形成水垢，堵塞管路和散热器，降低散热效率。所以要定期更换冷却液，保证冷却系统正常工作。项目七润滑系统的构造与维修一、填空题1.冷却2.齿轮式3.机油细滤器4.机油压力调节阀5.机油温度6.散热二、选择题1.B2.D3.C4.B5.A6.C三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.×四、问答题1.简述发动机润滑系统的工作原理。答案：发动机工作时，机油泵从油底壳将机油吸出，加压后通过油道输送到发动机各个需要润滑的部件，如曲轴、连杆、凸轮轴等。在部件表面形成油膜，减少摩擦。机油在循环过程中，经过机油滤清器过滤杂质，同时机油散热器对机油进行冷却，保证机油的性能。机油压力调节阀根据机油压力情况，调节机油压力，使机油压力保持在正常范围。2.简述发动机润滑系统的组成部件及作用。答案：（1）机油泵：负责将机油从油底壳吸出，并以一定压力输送到发动机各润滑部位，常见类型有齿轮式机油泵和转子式机油泵。（2）机油滤清器：分为机油粗滤器和机油细滤器，用于过滤机油中的杂质，保证进入各润滑部位的机油清洁。（3）油道：发动机内部加工有各种油道，构成机油的流通路径，使机油能够到达各个需要润滑的部件。（4）机油压力调节阀：调节机油压力，当机油压力过高时，阀门打开，使部分机油回流到9.油底壳，确保机油压力在正常范围内。（5）油底壳：储存机油，同时起到散热和沉淀杂质的作用。（6）机油散热器：部分发动机配备机油散热器，用于降低机油温度，保证机油在高温环境下仍能保持良好的润滑性能。3.机油压力过低的原因有哪些？如何检修？答案：原因：①机油液位过低；②机油泵故障（如内部磨损、齿轮损坏）；③机油滤清器堵塞；④油道泄漏；⑤机油压力调节阀故障；⑥机油粘度不合适。检修方法：①首先检查机油液位，不足时添加机油；②用机油压力表检测机油压力，判断是否真的压力过低；③拆卸并检查机油泵，查看是否磨损或损坏，必要时更换；④检查机油滤清器，堵塞则更换；⑤检查油道各接头、管路，查找泄漏点并修复；⑥检查机油压力调节阀，清洗或更换故障的调节阀；⑦检查机油粘度，不符要求则更换合适的机油。4.发动机机油消耗过多的原因及解决方法是什么？答案：原因：①发动机外部密封件泄漏，如气门室盖垫、油底壳垫、油封等；②活塞环磨损、对口或弹力不足；③气门油封老化、损坏；④气缸磨损严重；⑤机油添加过量。解决方法：①检查发动机外部密封部位，更换泄漏的密封件；②拆解发动机，检查活塞环，磨损或有问题则更换；③检查并更换老化损坏的气门油封；④测量气缸磨损情况，磨损严重需镗缸或更换气缸套；⑤检查机油液位，放出多余机油至正常液位。5.机油变质的原因有哪些？答案：①机油使用时间过长，超过了厂家规定的更换周期，机油性能下降；②发动机工作温度过高，加速机油的氧化和变质；③发动机内部密封性差，燃烧室内的混合气窜入曲轴箱，污染机油；④机油质量不合格，本身性能不佳；⑤机油滤清器堵塞，无法有效过滤杂质，导致杂质混入机油，加速机油变质。6.简述机油滤清器的作用及更换周期。答案：作用：机油滤清器分为粗滤器和细滤器，主要作用是过滤机油中的杂质，如金属碎屑、灰尘、积碳等，保证进入发动机各润滑部位的机油清洁，防止杂质对发动机部件造成磨损和损坏。更换周期：一般机油滤清器与机油同时更换，普通矿物机油5000-7500公里更换一次，半合成机油7500-10000公里更换一次，全合成机油10000公里或以上更换一次，但具体更换周期还需参考车辆使用手册和实际使用情况。项目八发动机装配与调试一、填空题1.检验、试验2.专用工具3.0.1mm4.对称5.微观几何形状磨合期、宏观几何形状磨合期、适应最大载荷表面准备期6.热试7.8%、10%8.90%二、简答题1.步骤：①将气缸体侧置在安装工作台上，将各道曲轴主轴承上片放入缸体的轴承座内，并涂上清洁机油，注意各轴瓦、轴承盖应对号人座，不得错乱；止推片带贮油槽的一面朝向曲柄臂。②将曲轴平稳地轻放入已放好主轴承上片的轴承内，然后将带有下片主轴承的主轴承盖对号装在各自的轴承座上。③按规定力矩均匀地由中间轴承座向两端拧紧主轴承螺栓，按规定扭矩，从中间向两端分3～4次拧紧螺栓。在拧紧过程中，应注意检查各道主轴承间隙，具体方法是：每上紧一道主轴承，转动曲轴几周，检查有无阻滞现象。全部主轴承拧紧后，检查曲轴转动的阻力矩。④安装飞轮。为了不破坏曲轴的平衡，飞轮与曲轴之间有严格的位置关系。安装飞轮时，应注意辨认安装记号、定位销或螺栓孔的不等距分布等。注意事项：（1）安装前应全面清洗发动机零部件，尤其是相互配合的运动件表面应保持清洁，并涂抹润滑油。（2）安装顺序一般与拆卸顺序相反，由内向外进行。（3）各配对的零部件不能互相调换，安装方向也应该正确。各零部