北理车辆系内燃机-思考题汇总+答案

By车辆一班第1章绪论1.简述发动机、热力发动机、外燃机和内燃机的定义。·发动机：某一种形式的能-机械能热力发动机：热能-机械能外燃机：利用燃料对某一中间物质加热，再利用中间物质所产生的气体推动装置做功的发动机。内燃机：燃料燃烧后的产物直接推动机械装置做功的发动机。2.掌握内燃机的基本名词术语。课本P33.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。进气，压缩，做功，排气4.阐述柴油机与汽油机工作原理的差别？1）混合气形成方式不同：·汽油机：进气时，喷油器将汽油喷入进气歧管，混合均匀。·柴油机：压缩终了时，由专门的供油系统将柴油喷入缸内雾化，喷射压力在10MPa以上。2）点火方式不同：·汽油机：有专门的点火系统。·柴油机：压燃式。5.简述内燃机的分类情况。课本P26.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？·曲柄连杆机构，配气机构·燃料供给系，点火系，起动系，润滑系，冷却系7．发动机汽缸排列方式有几种？直列式、V型（60˚、90˚、120˚）、对置式、星型。8．内燃机产品和型号的编制规则。课本P11第2章内燃机的实际工作过程与性能指标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？·压力低于外界大气压：进气过程中存在阻力；进气时间短速度快。·温度高于外界大气温度：进气过程吸收高温零件的热量；残余废气加热。2.简述充气系数的定义，影响因素有哪些？提高充气系数措施有哪些？·表示进气终了时气缸中气体填充的程度。（每循环实际进入汽缸的新鲜充量/进气状态充满气缸的理论冲量）·构造方面：进气系统的结构形式和尺寸；进气预热机构。使用方面：内燃机的转速与负荷。·减小进气阻力；延长进气时间3.什么叫配气相位、气门重叠角？车用发动机构造与原理思考题汇总By车辆一班·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，叫配气相位。·在进气上止点前后，前一循环排气门和后一循环进气门存在同时开启的现象，进、排气门同时开启所对应的曲轴转角称为气门重叠角。4.汽油、柴油的主要使用性能指标。·汽油：挥发性，抗爆性，热值，胶质。·柴油：凝点，十六烷值，黏度（低温流动性），闪点。5.汽油机、柴油机燃烧过程分哪几个阶段？·汽油机：着火延迟期（点火提前角），速燃期，后燃期。·柴油机：着火延迟期，速燃期，慢燃期，后燃期。6.点火提前角、喷油提前角的定义？·从火花塞点火到活塞到达压缩上止点，曲轴所转过的角度。·从喷油器喷油开始，到活塞达到上止点，曲轴所转过的角度。7.汽油机爆震燃烧产生原因和危害？·局部高温，末端混合气自燃。局部高温高压形成冲击波。·气缸内产生金属敲击声，内燃机过热，功率下降，油耗上升，冲击载荷，损坏零件。8.汽油机、柴油机各工作过程温度、压力的对比？进气终了，柴油机压力大，汽油机温度高。压缩终了，柴油机压力大温度高。燃烧，柴油机燃烧最高压力大，汽油机温度高。膨胀终了，汽油机压力高温度高。排气终了，压力一样，汽油机温度高8.什么是发动机示功图？有什么用途？·气缸内的气体压力随气缸容积变化的规律。·揭示各行程压力状况；反映配气相位、点火提前角、燃烧过程的几个阶段；方便得到指示功，有用功大小，进排气消耗功。9.什么是发动机的指示指标和有效指标?·指示指标：燃气的工作品质，燃气做功能力和热能转变为机械功的效率。·有效指标：内燃机整体的工作能力，即对外做功的能力。10.何谓机械效率？发动机的机械损失包括哪些？·有效功率与指示功率之比。mPePi·运动件的摩擦损失，带动配气机构和各种附件所消耗的功率，泵气损失。11.简述有效扭矩Me、有效功率Ne的定义。·由曲轴输出端所测得的转矩。By车辆一班·由内燃机曲轴输出端输出到车辆传动系统的功率。13.简述燃油消耗率、升功率的定义和计算方法。12.已知492Q汽油机的行程为90mm，燃烧室容积为0.1L（升），功率为52kW，求该汽油机的压缩比和升功率？13．实验测得4102QBZ柴油机转速在n=2500r/min时，扭矩为Ttq=220N•m，消耗V=200mL柴油（密度ρ=0.836g/mL）的时间为50s，计算该工况下的功率Pe和比油耗（燃油消耗率）be。第3章曲柄连杆机构1.曲柄连杆机构的组成与功用是什么？·机体组，活塞连杆组，曲轴飞轮组·热能转化为机械能；活塞往复直线运动变成曲轴旋转运动；对外输出动力2.机体组有哪些零件组成？气缸盖，气缸体，气缸衬垫，油底壳3.气缸体的功用是什么？它有哪几种结构型式？·骨架，支承曲柄连杆机构的运动件，保证其相互位置的正确性；形成水道、油道、气道；安装配气机构、供油系统附件；承受内燃机工作时所产生的作用力；安装于车辆底盘上的支承点。·平分式、龙门式、V型4.发动机气缸套有何作用？什么是干缸套？什么是湿缸套？·承受侧力，对活塞起导向作用；组成气体的工作空间；传递热量；二冲程柴油机气口，合理配气。·干缸套：外表面不与冷却液直接接触，较薄。·湿缸套：外表面与冷却液直接接触，较厚。5.活塞组的基本作用和组成各是什么？·是燃烧室的一部分；承受燃气压力并传给连杆；推动曲轴旋转。·活塞、活塞环、活塞销6.活塞由哪几部分组成？柴油机、汽油机的活塞有什么不同？·顶部、头部、裙部·汽油机：平顶活塞，头部加工时2道气环，1道油环。柴油机：凹坑活塞（气门让坑，防止干涉），三道气环，1道油环。By车辆一班7.气环、油环的类型及主要作用是什么？·气环：矩形环、锥形环、扭曲环、梯形环、桶形环气环作用：密封。将活塞顶部接受的大部分热量传给气缸壁。·油环：普通油环，双层鼻形环，钢片组合环。油环作用：涂布一层油膜，刮油，辅助密封。8．连杆组的组成及功用？·连杆小头衬套，连杆体，大头盖，大头轴瓦，连杆螺栓·连接活塞和曲轴，将活塞受力传递给曲轴；将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。9.连杆大头切口常见定位方式有几种？·螺栓加工凸台与精加工螺栓孔（平口）；（斜切口）定位销定位、锯齿定位、止口定位、套筒定位10.V型内燃机的连杆有哪几种结构型式？·并列连杆、叉型连杆、主附连杆。11.连杆轴瓦有几种结构形式？12.内燃机曲轴的结构、功用及类型？·前端（自由端）、后端（功率输出端）、若干个曲拐。·承受连杆传来的力，形成绕自身轴线的力矩并对外输出转矩。·整体式，组合式/全支撑，非全支撑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？·传动齿轮为斜齿轮，产生轴向力；离合器分离时对曲轴产生轴向力；车辆上下坡重力的作用产生轴向力。都会使曲柄连杆机构相对位置受到破坏·轴向力不大时，使用止推轴瓦或止推片轴向力较大时，使用轴向止推滚珠轴承·避免过定位。14.多缸内燃机发火顺序的确定原则?·发火均匀，相邻两缸不要连续发火；·各缸发火间隔相同·V型机点火顺序应交替发火。15.作用在曲柄连杆机构上的力有哪些？对外作用效果如何？燃气作用力（倾覆力矩；转矩；载荷），惯性力。使曲轴承受弯曲扭转载荷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？·曲轴是一个扭转弹性系统，有一个自振频率，连杆作用力和大小周期变化，曲拐旋转速度周期变化，当两者频率一致时，即发生共振。By车辆一班·吸扭转振动能量，消除扭转振动第4章配气机构1.配气机构的功用是什么？由哪些零件组成？·按照发动机工作顺序，按时开启和关闭各缸的进排气门，使发动机气缸进气充分，排气彻底。·气门组（气门，气门导管，气门弹簧，弹簧座），气门传动组（凸轮轴，挺柱，推杆，摇臂，摇臂轴）2.凸轮轴轴向定位有几种方式？止推轴瓦、止推片、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？·凸轮轴上置式，凸轮轴中置式，凸轮轴下置式·齿形带：成本低，轻，布置灵活，无需润滑，噪声小；耐久性差，3WKm。链条传动：准确，轻，可靠，灵活，寿命长；但需要润滑，噪声大。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？·气门回位保证气门与气门座紧密贴合；保证传动件不互相脱离，运动规律受凸轮的控制。·提供一个预紧力。防止因惯性力而产生间隙、防止气门出现跳动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？·防止配气机构各零件热膨胀造成气门密封不严。·间隙过小，发动机在热态时可能因关闭不严而漏气，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，还加大了传动件间的冲击，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？·根据不同的发动机转速，改变凸轮轴角度调节打开进气门的时间早晚，从而控制所需的气门重叠角。·基本原理：改变进气凸轮轴的相位角，相应改变进气门开启、关闭的相位角。7.二冲程内燃机换气方式有哪几种？横流换气，回流换气，直流换气第5章汽油机供给系统1.什么是空燃比、过量空气系数？·空燃比：可燃混合气中空气与燃料的质量之比。·燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量2.可燃混合气成分对汽油机性能有何影响？·理论混合气（标准混合气）：α=1·混合气上、下限着火浓度：0.4（0.5火焰传播上限）—1.4·经济混合气：1.05—1.15（大于1.15完全燃烧）·功率混合气：0.85—0.95（小于即过浓混合气）3.汽油机不同工况对可燃混合气的浓度有何要求？·启动：α：0.2～0.6，极浓混合气（蒸发、雾化差）；·怠速：фa：0.6～0.8，较浓（转速低，蒸发、雾化差，节气门开度小）；By车辆一班·小负荷：фa：0.7～0.9，较浓（残余废气的影响）；·中等负荷：фa：0.9～1.1（经济混合气）；·大负荷及全负荷：фa：0.85～0.95，节气门全开，最大动力性；·加速：фa：加浓，进气门突然开大，额外增加供油量；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？·空气和燃油分开计量，实现最佳空燃比，改善经济性排放性；雾化均匀，环境适应性好；多点喷射使得各缸混合气均匀分配；进气没有喉管。进气阻力小，充气性能好·空气系统：提供汽油机燃烧所需要的空气，并测量进出的空气量。燃料系统：向发动机提供燃烧时所需要的燃料量。控制系统：根据发动机运转状况和车辆运行状况确定最佳喷油量，并控制喷油器以控制喷油量。5.电控汽油喷射系统基本分类形式有几种？·按安装位置不同：单点喷射，多点喷射，缸内直接喷射。·按喷射量控制方法不同：连续喷射，间断喷射。6.什么是空燃比闭环控制？为什么要采用闭环控制？·在排气管内加装氧气传感器，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喷油量，使空燃比保持在设定值的附近。·为了将空燃比精确的控制在理论空燃比附近或稀薄燃烧。与三元催化剂结合减小排放。第6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？·燃烧方式：边混和边燃烧·混合方式：缸内混合/缸外混合·点火方式：压燃式/点火机构点燃·功率控制方式：供给气缸中的燃油量来适应负荷的变化/利用节气门来控制进气2.柴油供给系功用及组成是什么?·根据不同工况，定时定量地将具有一定压力的柴油按所需的供油规律供入气缸内；柴油与空气混合燃烧；排出废气。·燃料供给装置；空气供给装置；混合气形成装置；废气排出装置。3.柴油机燃烧室的基本类型及特点？·统一式燃烧室：几乎全部容积都在活塞顶面上。燃油自喷气直接喷到燃烧室，喷出油气形状与燃烧室形状相同，燃烧室空气涡流流动，迅速形成混合气。W和球形·分隔式燃烧室：燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与缸盖底面之间，称为主燃烧室，另一部分在气缸盖中，称为副燃烧室。1）混合气形成靠强烈的空气运动，喷油压力不高，采用轴针式喷油器；2）燃烧室有主副之分，燃烧完全，压力升高较缓和，工作平稳，排气污染小；3）散热面积大，流动损失大，启动性差，油耗较高。4.三个精密偶件是什么？针阀偶件，柱塞偶件，出油阀偶件By车辆一班5.柴油机喷油泵的功用及工作原理？·将柴油雾化成较细的颗粒，并将它们分布到燃烧室。·1、怎样供油2、