08内燃机设计期末试题B

吉林大学汽车工程学院本科课程考试试卷考试课程与试卷类型：内燃机设计B姓名：年学期：2008-2009-1学号：考试时间：2008-12-30班级：一、简答题（24分）1.发动机的支承力有哪些？哪些是引起发动机振动的力？2.凸轮缓冲段的高度主要考虑了哪些因素？采用液压挺柱时是否还应该设计缓冲段？3.活塞环工作应力与装配应力之间是什么关系，写出表达式，并说明设计时如何选择？4.发动机转速提高，意味着活塞平均速度Vm高，根据公式2)100(7854.0DVpZPmmee可知，可以提高发动机的有效功率；请回答Vm增加带来的负面作用有哪些？二、填空（20分）1.机体的设计原则为：在尽可能的条件下，尽量提高机体的。2.往复惯性力cosCFj始终沿作用。3.发动机的主临界转速与发火次序的变化。4.如果需要在轴瓦上开油槽，应该开在主轴瓦的，连杆轴瓦的。5.从等刚度出发，主轴颈D1连杆轴颈D2；从等强度出发，D1D2；实际设计时D1D2。6.润滑系机油循环量根据来确定。三、分析（20分）已知一单列四行程三缸发动机，发火次序1-3-2，请分析往复惯性力的平衡性，如必要，请采取整体平衡措施，写出质径积表达式，在轴侧图上标出平衡重布置。四、计算（16分）已知一台单列四行程三缸发动机（1-3-2），进排气门在一条直线上，凸轮轴顶置，图中虚线L与气门轴线平行，摆杆以及配气相位如附图求：1.各缸排气凸轮相对于第一缸排气凸轮的夹角；2.同缸异名凸轮夹角；3.排气凸轮工作半包角；4.一缸活塞位于压缩上止点时，其排气凸轮桃尖相对于图中虚线L的夹角。一、叙述（12分）1.请叙述气缸套产生穴蚀的原因，并说出减轻穴蚀的设计和结构措施。2.请结合作图叙述活塞工作时销轴方向变形大的原因，并说明结构设计时怎样考虑。吉林大学汽车工程学院本科课程考试试卷考试课程与试卷类型：内燃机设计B姓名：年学期：2008-2009-1学号：考试时间：2008-12-30班级：一、简答题（24分）1.发动机的支承力有哪些？哪些是引起发动机振动的力？2.凸轮缓冲段的高度主要考虑了哪些因素？采用液压挺柱时是否还应该设计缓冲段？3.活塞环工作应力与装配应力之间是什么关系，写出表达式，并说明设计时如何选择？4.发动机转速提高，意味着活塞平均速度Vm高，根据公式2)100(7854.0DVpZPmmee可知，可以提高发动机的有效功率；请回答Vm增加带来的负面作用有哪些？二、填空（20分）1.机体的设计原则为：在尽可能的条件下，尽量提高机体的。2.往复惯性力cosCFj始终沿作用。3.发动机的主临界转速与发火次序的变化。4.如果需要在轴瓦上开油槽，应该开在主轴瓦的，连杆轴瓦的。5.从等刚度出发，主轴颈D1连杆轴颈D2；从等强度出发，D1D2；实际设计时D1D2。6.润滑系机油循环量根据来确定。三、分析（20分）已知一单列四行程三缸发动机，发火次序1-3-2，请分析往复惯性力的平衡性，如必要，请采取整体平衡措施，写出质径积表达式，在轴侧图上标出平衡重布置。四、计算（16分）已知一台单列四行程三缸发动机（1-3-2），进排气门在一条直线上，凸轮轴顶置，图中虚线L与气门轴线平行，摆杆以及配气相位如附图求：1.各缸排气凸轮相对于第一缸排气凸轮的夹角；2.同缸异名凸轮夹角；3.排气凸轮工作半包角；4.一缸活塞位于压缩上止点时，其排气凸轮桃尖相对于图中虚线L的夹角。一、叙述（12分）1.请叙述气缸套产生穴蚀的原因，并说出减轻穴蚀的设计和结构措施。2.请结合作图叙述活塞工作时销轴方向变形大的原因，并说明结构设计时怎样考虑。内燃机设计试题（2005级）标准答案吉林大学汽车工程学院本科课程考试参考答案与评分标准考试课程：内燃机设计学年学期：2008-2009-1试卷类型：A考试时间：2008-12-30一、简答题（24）1答：往复惯性力是由往复运动质量Mj高速运动产生的，它的运动加速度为)(cos2cosra2，所以)(cos2cosrmFj2j。惯性力不参与做功，因为正负做功在一个循环内相抵消。（6分）2答：气压力、侧向力、热变形。反椭圆设计、绝热槽、恒范钢片（6分）3答：轴瓦的过盈量主要是保证工作可靠。有自由弹势、半圆周过盈量、余面高度。加标准力F0，检测余面高度（6分）4答：结构改变：曲轴、集体高度或曲轴中心孔位置。计算：动力计算、曲轴平衡分析、压缩比、工作过程、（6分）二、分析计算（20分）发火间隔角A＝720／3＝240（2分）；画出曲柄布置图（2分）；一阶曲柄图、二阶曲柄图（2分）一阶惯性力分析，等于零（2分）、二阶旋转惯性力分析，等于零（2分）。一阶惯性力矩分析，等于3ac（4分），二阶惯性力矩比较小，不考虑（2分）。考虑整体平衡对一阶惯性力矩进行平衡，平衡措施正确，质径积结果正确mkgrmbarmjpp002082.0045.037.0303.00875.0235.023(4分)三、填空（20分，每空2分）1.汽油机与柴油机相比，汽油机的燃气温度高，柴油机的活塞热负荷大。2.六缸机第一主轴径的积累扭矩为0，第七主轴径的积累扭矩为输出扭矩。3.往复惯性力)2cos(coscFj始终沿汽缸轴线作用。4.配气机构采用平底挺柱时，其底面半径应大于挺柱最大几何速度。5.连杆螺栓的刚度应该小于连接件的刚度。6.发动机的主临界转速与发火顺序的关系为无关。7.曲轴的破坏形式主要是弯曲疲劳。四、计算凸轮夹角（16分）同名异缸凸轮夹角90º（5分）；同缸异名凸轮夹角105º（5分）；凸轮工作排气半包角58.75º凸轮角度（5分）排气凸轮桃尖距挺柱中心线角度128.75º凸轮角度（5分）五、叙述题（20分）1．提高曲轴疲劳强度的结构措施任意两种（2分），叙述清楚原理（3分）；提高曲轴疲劳强度的工艺措施任两种（2分），叙述清楚原理（3分）2．说出空气利用率低（2分），写出公式（3分）。说出转速低（2分），写出公式（3分）内燃机设计试题（2005级）标准答案吉林大学汽车工程学院本科课程考试参考答案与评分标准考试课程：内燃机设计学年学期：2008-2009-1试卷类型：B考试时间：2008-12-30一、简答题（24分）1.答：发动机的支承力包括重力、往复惯性力、翻到力矩。往复惯性力和翻到力矩是引起振动的力。（6分）2.答：缓冲段的高度主要考虑了气门间隙、弹簧预紧力引起的机构变形。采用液压挺柱也要有缓冲段，要考虑变形。（6分）3.答：装配应力与工作应力之和为常数。常量22maxmax)(4.3tDEt。因为工作应力作用时间短，一般选择maxmax1.5)~(1.2答：根据2)100(7854.0DVpZPmmee，Vm增加会带来：1．摩擦损失增加，机械效率m下降，活塞组的热负荷增加、机油温度升高，机油承载能力下降、发动机寿命降低。2．惯性力增加，导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低，寿命降低。3．进排气流速增加，导致进气阻力增加、充气效率v下降。二、填空（24分，每空2分）1.机体的设计原则为：在尽可能轻巧的条件下，尽量提高机体的刚度和强度。2.往复惯性力cosCPj始终沿气缸轴线作用。3.发动机的主临界转速与发火次序的变化无关。4.如果需要在轴瓦上开油槽，因该开在主轴瓦的上半轴瓦上，连杆轴瓦的下半轴瓦上。5.从等刚度出发，主轴颈D1等于连杆轴颈D2；从等强度出发，D1小于D2；实际设计时D1大于D2。6.润滑系机油循环量根据必须由润滑系带走的热量来确定。三、分析计算（20分）发火间隔角A＝720／3＝240（1分）；画出曲柄布置图（2分）；一阶曲柄图、二阶曲柄图（2分），曲轴轴侧图（2分）一阶惯性力分析，等于零（2分）、二阶惯性力分析，等于零（2分）。一阶惯性力矩分析，等于3aC（2分），二阶惯性力矩比较小，不考虑（1分）。考虑整体平衡或者其他措施对一阶惯性力矩进行平衡，平衡措施正确（4分），质径积结果正确（2分）四、计算凸轮夹角（16分）3-1：120º、2-1：240º（4分）；同缸异名凸轮夹角107.5º（4分）排气凸轮工作半包角64.5º凸轮角度（4分）排气凸轮桃尖距接触点连线角度125.5º凸轮角度（4分）五、叙述题（12分）1．写出缸套产生穴蚀的内因和外因（3分），三种减轻措施（各1分，共三分）。2．说出销轴方向变形大的三个原因：侧向力、气压力、热膨胀（3分）。反椭圆设计裙部、绝热槽、恒范钢片（各1分，共3分）。