第一篇汽车发动机
第一章汽车发动机的工作原理及总体构造
1、(2018)柴油机与汽油机在可燃混合气形成方式和点火方式上有何不同?他们所用的压缩比为何不一样?
柴油机混合气的形成是在气缸内部完成的。当压缩行程终了时,气缸内被压缩的空气已具有很高的温度,并已达到柴油的燃点。此时由喷油器喷入的燃油一遇到高压高温的空气立即混合蒸发、雾化同时自行着火燃烧。
汽油机混合气的形成在气缸外部通过化油器形成的。进气行程中吸入的混合气,在压缩行程中温度得以提高,从而使汽油(更好地蒸发后)和空气更好地混合雾化,这样在压缩行程接近终了时由火花塞点燃可燃混合气,使其能迅速地、集中地全面地燃烧。
正如上述着火机制的不同,所以汽、柴油机的压缩比不一样。柴油机的压缩比较高是为了保证压缩空气能达到柴油的自燃温度(燃点)。
2、四冲程汽油机和柴油机在基本工作原理上有何异同?
四冲程汽油机与四冲程柴油机的共同点是:每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排气这四个活塞行程,每个行程各占180°曲轴转角。两者不同之处是:汽油机的可燃混合气一般在气缸外部形成,进入气缸压缩后用电火花点燃;柴油机的可燃混合气在气缸内部形成,靠压缩自燃。
3、四冲程汽油机的工作过程?
进气行程:进气门开启、排气门关闭,活塞由上止点运动到下止点产生的真空度把可燃混合气吸入燃烧室;
压缩行程:活塞运动到下止点附近时,进、排气门关闭,活塞向上止点移动,压缩可燃混合气;
做功行程:当活塞移动到上止点附近时,火花塞点火,可燃混合气被燃烧放出大量热能,气缸内压力和温度迅速升高,高压推动活塞从上止点运动到下止点,提高连杆使曲轴旋转输出机械能;
排气行程:在做功行程接近终了时,排气门开启,进气门关闭,废气首先靠残余压力自由排气,活塞从下止点运行到上止点时,继续将废气强制排出气缸。
4、汽油机与柴油机各有哪些优缺点?为什么柴油机在汽车上得到越来越普遍的应用?
汽油机的总体结构较柴油机简单,维修较方便、轻巧,但燃料经济性较柴油机差;柴油机压缩比高于汽
油机,故输出功率较大,同时不需要点火系,故工作可靠,故障少。正因为柴油机功率大,燃料经济性好,工作可靠,在汽车上越来越普遍地采用柴油发动机。
5、(2015)什么是汽车的使用性能?包括哪些内容?
汽车使用性能是指汽车在一定的使用条件下,发挥最大工作效率的能力。
一般包括速度性能、燃油经济性、通过性、行驶安全性、使用方便性、使用可靠性、耐久性、维修简便性、载容特性等等。
(1)汽车的速度性能:指汽车以最快的行驶速度完成运输工作的能力。
(2)汽车燃料经济性:是指以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。
(3)汽车通过性:指汽车在一定的装载条件下以足够高的平均技术速度通过各种道路、无路地带和障碍物的能力。
(4)汽车的行驶安全性:是表示汽车的行驶中不发生倾翻和事故的性能。
(5)汽车使用方便性:是表示乘客和驾驶员在行车时的舒适性、货物的完整无损、操纵轻便以及迅速而简便地完成装卸工作的特性。
(6)汽车的使用可靠性:表示汽车在规定的条件下和预定的时间内,顺利地起动发动机,发出动力并连续工作,驾驶员能顺利操纵,安全地完成规定任务而无需进行维修的能力。(7)汽车的耐久性:是指汽车不作大修或进行主要总成更换而保持长期、连续正常运行工作的能力。
(8)汽车维修简便性:汽车维修简便程度,包括维修作业时间、次数、费用、操纵方便等。(9)汽车的载容特性:表示汽车的载重量和容载量的最大利用程度。
第二章机体组及曲柄连杆机构
1、(2017)活塞环包括哪两种?他们的作用是什么?
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、高压燃气大量漏入曲轴箱,同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁,再由冷却液或空气带走。
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。
2、活塞工作时有怎样的变形规律?采取的相应措施有哪些?
机械变形和热变形的结果使活塞裙部在活塞销孔轴线方向的尺寸增大,为使活塞工作时裙部接近正圆形与气缸相适应,制造时应将活塞裙部的横断面加工成椭圆形,并使其长轴与活塞销孔轴线垂直。另外,沿活塞轴线方向的热膨胀量是上大下小,为使活塞工作时裙部接近圆柱形,须把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形。
3、曲拐的布置形式与哪些因素有关?
各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气缸数、气缸排列形式和发动机工作顺序。当气缸数和气缸排列形式确定之后,曲拐布置就只取决于发动机工作顺序。
4、机体的曲轴箱有哪三种结构形式?各有何优缺点?
平底式:刚度差,工艺性好,适合车用;
龙门式:刚度、工艺性居中,适合车用;
隧道式:刚度好,配合组合式曲轴,气缸体轴向长度短,高度质量大,工艺性差。
5、为什么活塞环很少做成矩形环?
因为矩形环容易出现气环泵油现象,会增加机油的消耗,在燃烧室以及环槽中形成积碳,使气环卡死在环槽中,失去密封作用,严重的甚至会使气环折断。
6、发动机曲轴箱通风的目的是为了什么?
1)防止机油变质
2)防止曲轴油封、曲轴箱衬垫渗漏;
3)防止各种油蒸气污染大气。
7、活塞的结构分几部分?各部分有何功用?
分为顶部、头部、裙部。
活塞顶部:活塞顶部形状取决于燃烧室的选择和设计,汽油机多采用平顶,有些汽油机为改善混合气形成和燃烧而采用凹顶活塞,凹坑的大小还可以用来调节发动机的压缩比。
活塞头部:承受气体压力,并传给连杆;与活塞环一起实现气缸的密封;将活塞顶部吸收的热量通过活塞环传给汽缸壁。
活塞裙部:为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。
第三章配气机构
1、(2015)简述配气机构的组成和作用?
组成:
气门组:气门及与之关联的零件(气门、气门导管、气门弹簧、气门油封、气门锁夹)
气门传动组:从正时齿轮到推动气门动作的所有零件(凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等传动零件)
作用:按照发动机每一缸内所进行的工作循环或发火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
2、可变配气定时机构为什么可以改善发动机的性能?
发动机转速不同,要求不同的配气定时。这是因为:当发动机转速改变时,由于进气流速和强制排气时期的废气流速也随之改变,因此在气门晚关期间利用气流惯性增加进气和促进排气的效果将会不同。
3、在气门传动组中采用液力挺柱有哪些优点?
实现零气门间隙,气门及其传动件因温度升高而膨胀,或因磨损而缩短,都会由液力作用来自行调整或补偿,从而消除发动机工作时配气机构产生撞击和噪声。
4、现代汽车发动机为何几乎都采用顶置式气门配气机构?
顶置式配气机构燃烧室结构紧凑,有利于提高压缩比,热效率较高。进排气路径短,气流阻力小,气门升程较大,充气系数高,因此,顶置式气门配机构在动力方面和经济性能方面相较于侧置式配气机构都比较好,所以现代汽车发动机均采用顶置式气门配气机构。
5、凸轮轴的布置形式有哪三种?各有何优缺点?
凸轮轴下置:优点是离曲轴近,可用一对齿轮传动;缺点是传动链长,刚度差。
凸轮轴中置:优点是增大了传动刚度;
凸轮轴顶置:优点是运动件少,传动链短,刚度大;缺点是凸轮轴的驱动复杂。
6、为什么要预留气门间隙?气门间隙过大、过小为什么不好?
为保证气门关闭严密,通常发动机在冷态下装配时,在气门与其传动机构中留有一定的间隙,称之为气门间隙。
气门间隙用以补偿气门受热后的膨胀量,防止在发动机工作时气门受热关闭不严。
气门间隙过小或无间隙,在热态下,会引起气门关闭不严,造成发动机在压缩行程和做功行程中漏气,使发动机功率下降,严重时甚至使发动机无法启动。
空气能汽车
气门间隙过大将影响气门的开启量,同时在气门开启时产生较大的冲击响声,加速气门磨损。
7、为什么有的配气机构中的气门弹簧采用两个套装的气门弹簧?
1)采用同心安装的内外两根气门弹簧能提高气门弹簧的工作可靠性,不但可以防止共振,而且当一根弹簧折断时,另一根还可以维持工作。并且,还能使气门弹簧的高度减小;
2)采用两根气门弹簧时,弹簧的螺旋方向因相反,这样可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内。
8、气门为什么要早开迟闭?
进气门早开:在进气行程开始时可获得较大的气体通道截面,减小进气阻力,保证进气充分。 进气门晚闭:利用进气气流惯性继续对气缸充气。
排气门早开:利用废气残余压力使废气迅速排出气缸。
排气门晚闭:利用废气气流惯性使废气排出彻底。
9、气门弹簧的作用是什么?为什么在装配气门弹簧时要预先压缩?
1)在气门关闭过程中克服气门及传动件的惯性力,防止各传动件之间因惯性力的作用而产生间隙,保证气门及时落座并紧紧贴合,防止气门发生跳动,破坏其密封性;
2)预先压缩气门弹簧是为了保证气门的密封性。
第四章 汽油机燃油系统
1、化油器的功用是什么?它由哪几大部分组成?
化油器的功用是在发动机任何转速、任何负荷、任何大气状况下,向发动机供给一定数量且成分符合发动机工况要求的可燃混合气。
它由主供油系统、怠速系统、加浓系统、加速系统、起动系统组成。
2、化油器中主供油装置的作用是什么?它在哪些工况下参加供油?
主供油装置的作用是保证发动机在中小负荷范围内,供给随节气门开度增大而逐渐变稀的混合气()。
除了怠速工况和极小负荷工况而外,在其他各种工况,主供油装置都参与供油。
3、为什么化油器的加浓装置称为省油器?
由于加浓系统有补偿加浓作用,可以将主供油系统设计得最符合经济性的要求,而不必考虑全负荷时的最大功率要求。
4、为什么油箱在必要时应与大气相通?
因为在密闭的汽油箱中,当油面降低时,油箱就会产生一定的真空度,真空度过大时会使汽油泵无法吸油而影响发动机的正常工作;
在外界温度高的情况下,汽油蒸气过多,将使箱内压力过大,所以汽油箱在必要时应与大气相通。
5、为什么发动机在起动工况时要供给多而浓的混合气?
1)就节气体喷射与进气道喷射而言,由于起动工况气缸、进气管温度较低,燃油不易蒸发汽化,会发生“附壁现象”,使进入气缸的可燃混合气浓度过低,使发动机不易起动;
2)就缸内喷射而言,起动工况温度低,燃油雾化条件差。
所以在起动工况时要供给多而浓的混合气。
1.1~8.0=α
6、简述汽油滤清器如何除去汽油中的杂质和水分的?
发动机工作时,燃油在汽油泵的作用下,流入汽油滤清器,汽油滤清器设有沉淀杯,由于水的比重大于汽油,所以当机油流经滤清器时,水分及较重的杂质颗粒就会沉淀于沉淀杯底部,较轻的杂质随燃油流入滤芯附着于滤芯上;
7、汽油机燃料供给系的作用是什么?
根据发动机各种不同工况的要求,配制出一定数量和浓度的可燃混合气,供入气缸,使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。最后,供给系统还应将燃烧产物废气排入大气中。
第五章柴油机燃油系统
1、(2013)
2、如何调整喷油泵的供油提前角?
喷油泵供油提前角的调整方法有两种:
(1)调整联轴器,或通过供油提前角自动调节器改变喷油凸轮轴与柴油机曲轴的相对角位置。
(2)改变滚传动部件的高度,从而改变柱塞封闭柱塞套上进油孔的时刻,使多缸发动机的供油间隔角相等。
5、简述柴油机燃料供给系统燃油供给路线?
输油泵将柴油从燃油箱内吸出,经过滤清器滤去杂质,进入喷油泵的低压油腔,喷油泵将燃油压力提高,经过高压油管至喷游器喷入燃烧室。喷油器内针阀偶件间隙中泄漏的少量燃油和喷油泵低压油腔中过量燃油,经过回油管流回燃油箱。
(燃油箱→输油泵→滤清器→喷油泵→高压油管→喷油器→燃烧室)
6、喷油器的作用是什么?对它有什么要求?
作用:根据柴油机混合气形成的特点,将燃油雾化成细微的油滴,并将其喷射到燃烧室特定的部位;
要求:喷油器应满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。一般来说,喷柱应有一定的贯穿距离和喷雾锥角,以及良好的雾化质量,而且在喷油结束时不发生滴漏现象。
7、喷油泵的作用是什么?对它有什么要求?