10车辆二班荣誉出品
所不同的是: 1)、在四冲程发动机中,曲轴每旋转两圈(720度),活塞往复移动两次,发动机完成一个工作循环,即每个冲程完成一个工作循环。而在二冲程发动机中,曲轴每旋转一圈(360 度)活塞往复移动一次,发动机完成一个工作循环,即每二个冲程完成一个工作循环。 2)、二冲程发动机与四冲程发动机每完成一个工作循环,其进、排气门或进、排、扫气口都只开启和关闭一次,但其开启和关闭的时间周期不同。
4. 四冲程汽油机与四冲程柴油机的比较 (P28) 答:共同点:
(1)每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排气四个活塞行程,每个行程占180o曲轴转角,即曲轴每旋转两周完成一个工作循环。
(2)四个活塞行程中,只有一个作功行程,其余三个是耗功行程。 不同点:
(1)汽油机的可燃混合气在汽缸外部开始形成并延续到进气和压缩行程终了,时间较长。柴油机的可燃混合气在汽缸内部形成,从压缩行程接近终了时开始,并占小部分作功行程,时间很短。
(2)汽油机的可燃混合气用电火花点燃,柴油机则是自燃。所以又称汽油机为点燃式内燃机,称柴油机为压燃式内燃机。
第二章
1.全浮式活塞销和半浮式活塞销的特点 答:全浮式活塞销工作时,在连杆小头孔和活塞销孔中转动,可以保证活塞销沿圆周磨损均匀;半浮式活塞销只在活塞销孔中转动,在小头孔内不转动,小头孔不装衬套,销孔也不装活塞挡圈。
2.干式和湿式气缸套的异同和优缺点P45 答:干式气缸套的优点是机体刚度大,气缸中心距小,质量轻和加工工艺简单。缺点是传热较差,温度分布不均匀,容易发生局部变形。
湿式缸套的优点是机体上没有封闭的水套,容易铸造,传热好,温度分布比较均匀,修理方便。缺点是机体刚度差,容易漏水。
3.燃烧室的组成及燃烧室应满足的基本要求。p49
答:活塞顶面以上,汽缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室。 缺点:
一、结构要紧凑,以减少热损失,提高发送机的热效率。
二、能增大进气门直径或进气道通过面积,以增加进气量,进而提高发动机转矩和功率。 三、能在压缩行程终点产生挤气涡流,以提高混合器燃烧速度,保证混合气得到及时和充分的燃烧。
四、汽油机燃烧室还应保证火焰传播距离最短,以防止发生不正常燃烧。(这个是汽油机的,写不写视情况而定。
4.曲柄连杆机构的功用和组成P55 曲柄连杆机构的功用:将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,同时将做用在活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩,以驱动汽车车轮转动。组成:活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成。
6
10车辆二班荣誉出品
5.活塞的特殊结构设计各有什么优点?
一般活塞都是圆柱形体,根据不同发动机的工作条件和要求,活塞本身的构造有各种各样,一般将活塞这个小东西分为头部、裙部和活塞销座三个部分。
头部是指活塞顶端和环槽部分。活塞顶端完全取决于燃烧室的要求,顶端采用平顶或接近平顶设计有利于活塞减少与高温气体的接触面积,使应力分布均匀。多数汽油机采用平顶活塞,有些发动机为了混合气形成的需要,提高燃烧效率,将爆燃减少到最小程度,需要活塞顶端具有较复杂的形状,设有一定深度的凹坑作为燃烧室的一部分。活塞的凹槽称为环槽,用于安装活塞环。活塞环的作用是密封,防止漏气和防止机油进入燃烧室。
活塞裙部是指活塞的下部分,它的作用是尽量保持活塞在往复运动中垂直的姿态,也就是活塞的导向部分。活塞裙部形状的合理设计可使发动机结构紧凑、运行平稳。
活塞销座是活塞通过活塞销与连杆连接的支承部分,位于活塞裙部的上方。高速发动机活塞销座的特别之处在于销座孔不一定与活塞在同一中心线平面上,可向一侧偏移一点点,即向作功行程时活塞接触缸壁的一侧偏移,这样当活塞到上止点变换方向后活塞敲击缸壁的程度会减少,从而减少了发动机噪声。
6, 气环的密封原理及矩形环的泵油作用。
答:气环的密封原理:1)活塞环在自由状态下外轮廓尺寸大于气缸直径,当装入气缸后,在自身弹力的作用下环的外圆面与气缸壁行程第一道密封;2)进入活塞环的侧隙中的高压气体使其下侧面与环槽的下侧面紧贴形成第二道密封面;3)进入径向间隙的高压气体使活塞环的外圆面与气缸壁更加紧贴;4)活塞环的开口端隙成了漏气的唯一通道,如果几道活塞环开口相互错开,形成迷宫式漏气通道,气体在其中的流动阻力大,压力下降快,则最后的漏气量仅为0.2%-1%左右。 矩形环的泵油作用:气环随活塞作往复运动时把气缸壁上的机油不断送入气缸中,该现象称为“气环的泵油作用”。
7. 曲轴由哪几部分组成,各组成的功用。
曲轴基本上由若干个单元曲拐构成。一个曲柄销,左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐。曲柄臂用来连接主轴颈和曲柄销。单缸发动机的曲轴只有一个曲拐,多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与气缸数相同,V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。将若干个单元曲拐按照一定的相位连接起来再加上曲轴前、后端便构成一根曲轴。多数发动机的曲轴,在其曲柄臂上装有平衡重用来平衡旋转惯性力及其力矩。按单元曲拐连接方法的不同,曲轴分为整体式和组合式两类。 曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩,用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。曲轴在周期性变化的气体力、惯性力及其力矩的共同作用下工作,承受弯曲和扭转交变载荷。(因此,曲轴应有足够的抗弯曲、抗扭转的疲劳强度和刚度;轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性;曲轴的质量应尽量小;对各轴颈的润滑应该充分。)
8, 曲拐数与发动机缸数的关系。曲拐布置形式与多缸发动机的工作顺序之间的关系。 答:曲拐数与发动机缸数的关系:单缸发动机的曲轴只有一个曲拐;多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与气缸数相同,V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 曲拐布置形式与多缸发动机的工作顺序之间的关系:各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于气
7
10车辆二班荣誉出品
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的工作顺序。
9.四冲程四缸、六缸发动机的工作循环表(p76-77) (1) 四冲程直列四缸发动机的两种工作顺序
(2)四冲程直列六缸发动机和四冲程V6六缸发动机
10.平衡重的作用.(p85) 在曲轴的曲柄臂上设置的平衡重只能平衡旋转惯性力及其力矩,而往复惯性力及其力矩
8
10车辆二班荣誉出品
的平衡则需采用专门的平衡机构
第三章
1.术语:(p90-91)
(1)配气相位: 以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作配气相位。 (2)配气相位图: 用环形图表示表示配气相位
(3)气门重叠角:由于进气门在上止点前即开启,而排气门在上止点后才关闭,这就出现了在一段时间内排气门和进气门同时开启得现象,称为气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角
(4)气门间隙:发动机在冷态下,当气门处于关闭状态时,气门与传动件之间的间隙称为气门间隙
2.配气机构的功用(p87)
按照发动机每一气缸内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,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
3. 进排气门为什么要早开晚关 答:进气门在进气行程上止点之前开启谓之早开,进气门在进气行程下止点之后关闭谓之晚关。进气门早开的目的是为了在进气开始时进气门能有较大的开度或较大的进气通过断面,以减小进气阻力,使进气顺畅。进气门晚关是为了充分利用气流的惯性,在近期迟后角内继续进气,以增加进气量。进气阻力减小不仅可以增加进气量,还可以减少进气过程消耗的功率。
排气门在作功结束之前,即在做功行程下止点之前开启,谓之排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称作排气提前角。排气门在排气行程结束之后,即在排气行程上止点之后关闭,谓之排气门晚关。从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气迟后角。排气门早开的目的是为了在排气门开启时气缸内有较高的压力,使废气能以很高的速度自由排出,并在极短的时间内排出大量废气。当活塞开始排气行程时,气缸内的压力已大大下降,排气门开度或排气通过断面明显增大,从而使强制排气的阻力和排气消耗的功率大为减小。
9
10车辆二班荣誉出品
排气门晚关则是为了利用废弃流动的惯性,在排气迟后角内继续排气,以减小其缸内的残余废气。
4. 气门间隙过大或过小有何缺点?
答:发动机在冷态下,当气门处于关闭状态时,气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。发动机工作时,气门及其传动件,如挺柱、推杆等都将因为受热膨胀而伸长。如果气门与其传动件之间,在冷态时不预留间隙,则在热态下由于气门及其传动件膨胀伸长而顶开气门,破坏气门与气门座之间的密封,造成气缸漏气,从而使发动机功率下降,启动困难,甚至不能正常工作。为此,在装配发动机时,在气门与其传动件之间需预留适当的间隙,即气门间隙。气门间隙既不能过大又不能过小。间隙过小,不能完全消除上述弊病;间隙过大,在气门与气门座以及各传动件之间将产生撞击和响声。
5、凸轮轴上置、中置和下置的优缺点。 答:凸轮轴置于曲轴箱内的配气机构为凸轮轴下置式配气机构。主要优点是凸轮轴离曲轴近,可以简单的用一对齿轮传动。缺点是零件多,传动链长,整个机构刚度差。高转速时,可能破坏气门的运动规律和气门定时启闭,因此多用于转速较低的发动机。 凸轮轴置于机体上部的配气机构被称为凸轮轴中置式配气机构。与凸轮轴下置式配气机构相比,减少了推杆,从而减轻了配气机构的往复运动质量,增大了机构的刚度,更适用于较高转速的发动机。
凸轮轴置于汽缸盖上的配气机构未凸轮轴上置式配气机构。其主要优点是运动件少,传动链短,整个机构的刚度大,适合高速发动机。
6、多气门发动机较二气门发动机的优缺点 答:与二气门发动机相比较,多气门发动机的气门通过断面积大,进排气充分,进气量增加,发动机的转矩和功率提高。其次,每个气门的头部直径较小,每个气门的质量减轻,运动惯性减小,有利于提高发动机转速。缺点是发动机零件数量较多,制造成本增加,结构复杂,维护困难,而且增加了燃烧室表面积,对燃烧不利。
7. 为防止共振,气门弹簧的结构措施 (1)采用双气门弹簧 在柴油机和高性能汽油机上广泛采用每个气门安装两个直径不同,旋向相反的内,外弹簧。由于两个弹簧的固有频率不同,当一个弹簧发生共振时,另一个弹簧能起到阻尼减振作用。采用双气门弹簧可以减小气门弹簧的高度,而且当一个弹簧折断时,另一个弹簧仍可维持气门工作。弹簧旋向相反,可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内使其不能工作或损坏。
(2)采用变螺距气门弹簧 某些高性能汽油机采用变螺距单气门弹簧。变螺距弹簧的固有频率不是定值,从而可以避开共振。 (3)采用锥形气门弹簧 锥形气门弹簧的刚度和固有振动频率沿弹簧轴线方向是变化的,因此可以消除发生共振的可能性。
安装变螺距气门弹簧和锥形气门弹簧时,应该使螺距小的一段和弹簧大端朝向不动的汽缸盖顶面。
(4)采用气门弹簧振动阻尼器 当采用一个等螺距圆柱形螺旋弹簧时,可在弹簧外面加装弹簧振动阻尼器。
10