汽车构造课后习题答案.docx

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汽车构造课后习题答案

1-1.汽车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？

答：

汽车发动机通常是由两个机构和五个系统组成的。

其中包括：

机体组、曲柄连杆机构，配气机构、供给系、点火系、冷却系、润滑系和启动系。

通常把机体组列入曲柄连杆机构。

曲柄连杆机构是将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力的机构。

配气机构是使可燃烧气体及时充入气缸并及时从气缸排出废气。

供给系是把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排除发动机。

冷却系是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。

润滑系是将润滑油供给作相对运动的零件，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分的冷却摩擦表面。

启动系用以使静止的发动机启动并转入自行运转。

1-2.柴油机与汽油机在可燃混和气形成方式与点火方式上有何不同？

它们所用的压缩比为何不一样？

汽油机：

汽油粘度小，蒸发性好，自燃温度高于380ºC。

在气缸外部的化油器处形成混合气，由进气管进入气缸，在压缩接近上止点时由火花塞发火点燃混合气。

即外火源点燃。

柴油机：

柴油粘度大，蒸发性差，自燃度为250ºC左右。

在气缸内部形成混合气，即在压缩接近终了由喷油泵提供雾状柴油，通过喷油器喷入气缸与压缩后的高温空气混合，自行发火燃烧。

即压缩自燃。

柴油机靠压缩自燃，因此，压缩比设计得较大。

1-3.四冲程汽油机和柴油机在总体构造上有和异同？

汽油机由以上两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。

汽油机与柴油机的燃料供给系有区别：

汽油机：

由化油器或喷油器向气缸供给由汽油与空气混合的混合气。

柴油机：

由喷油泵提供雾状柴油，通过喷油器直接喷入气缸。

2-1.

（1）发动机机体镶入气缸套有何优点?

（2）什么是干缸套?

（3）什么是湿缸套?

（4）采用湿缸套时如何防止漏水。

答:

（1）采用镶入缸体内的气缸套，形成气缸工作表面。

这样，缸套可用耐磨性较好的合金铸铁或合金钢制造，以延长气缸使用寿命，而缸体则可采用价格较低的普通铸铁或铝合金等材料制造。

（2）不直接与冷却水接触的气缸套叫作干缸套。

（3）与冷却水直接接触的气缸套叫作湿缸套。

（4）为了防止漏水，可以在缸套凸缘下面装紫铜垫片;还可以在下支承密封带与座孔配合较松处，装入1~3道橡胶密封圈来封水。

常见的密封形式有两种，一种是将密封环槽开在缸套上，将具有一定弹性的橡胶密封圈装入环槽内，另一种是安置密封圈的环槽开在气缸体上；此外，缸套装入座孔后，通常缸套顶面略高于气缸体上平面0.05~0.15mm，这样当紧固气缸盖螺栓时，可将气缸盖衬垫压得更紧，以保证气缸的密封性，防止冷却水漏出。

2-3.

（1）扭曲环装入气缸体中为什么回产生扭曲?

（2）它有何优点?

（3）装配时应注意什么？

扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分，使断面呈不对称形状，装入气缸后，由于断面不对称，产生不平衡力的作用，使活塞环发生扭曲变形。

活塞上行时，扭曲环在残余油膜上浮，可以减小摩擦，减小磨损。

活塞下行时，则有刮油效果，避免机油烧掉。

同时，由于扭曲环在环槽中上、下跳动的行程缩短，可以减轻"泵油"的副作用。

安装时必须注意断面形状和方向，内切口朝上，外切口朝下，不能装反。

2-4.

（1）曲轴为什么要轴向定位?

（2）怎样定位？

（3）为什么曲轴只能有一处定位?

当发动机工作时，曲轴经常受到离合器施加于飞轮的轴向力作用而有轴向窜动的趋势。

这样将破坏曲轴上各部件的正确相对位置。

故必须用定位装置加以限制。

而曲轴受热膨胀时又应允许它能自由伸长，所以曲轴只能设一处定位。

定位方式：

①翻边轴瓦的翻边定位（中央或后端）。

②推力轴承及止推片（前端）。

3-1.配气机构的功用是什么？

顶置式气门配器机构有哪些零件组成？

功用：

按发动机工作过程的需要，适时开启、关闭进排气门，使新鲜充量进入，废气排出。

气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构，由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等组成。

其特点，进气阻力小，燃烧室结构紧凑，目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。

3-2.为什么一般在发动机的配气机构中要保留气门间隙？

气门间隙过大或过小有何危害？

气门间隙：

为防止气门受热膨胀，导致气门关闭不严，漏气，使发动机功率下降。

因此，在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中应留适当的间隙。

不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定，一般冷态时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.25～0.3mm，排气门间隙约为0.3～0.35mm。

间隙过大：

进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。

间隙过小：

发动机工作后，零件受热膨胀，导致气门变形，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。

调气门间隙应在气门关闭时调：

调整：

在摇臂一端的调整螺钉，锁紧螺母处调。

测量：

在气门杆尾部与摇臂间。

调整时气门挺柱应处于配气凸轮的基园位置。

3-3、如何从一根凸轮轴上找出各缸的进、排气凸轮和该发动机的发火顺序？

1）、判定各缸的进、排气凸轮。

2）、判定凸轮轴的旋向。

3）、根据α=360/ⅰ判定同名凸轮的工作顺序，即发动机的发火次序。

4-2、结合理想化油器的特性曲线，说明现代化油器各供油装置的功用。

主供油系统功用：

保证发动机工作时，化油器所供给的混合气随节气门开度加大而逐渐变稀，并在中负荷时接近最经济成份。

除怠速和极小负荷工况外，汽车其它工况所消耗的燃料主要由主供油系统供给。

怠速系统功用：

保证怠速和极小负荷时供给浓的混合气Φa=0.6—0.8。

加浓系统功用：

在大负荷和全负荷时额外供油，使浓度达Φa=0.85—0.95，以保证发动机发出最大功率。

加速系统功用：

在节气门突然开大时，及时供给一定量的额外燃油，使混合气临时加浓，以适应发动机加速的需要。

供给Φa=0.7。

起动系统功用：

发动机冷起动时，供给极浓的混合气Φa=0.2—0.6。

4-3、说明主供油装置是在什么样的负荷范围内起作用？

在此负荷范围内，随着节气门开度的逐渐加大，混合气浓度怎样变化？

它的构造及工作原理如何？

主供油系统除怠速和极小负荷工况外，汽车其它工况所消耗的燃料主要由主供油系统供给。

保证发动机工作时，化油器所供给的混合气随节气门开度加大而逐渐变稀，并在中负荷时接近最经济成份。

构造：

在主喷管与化油器浮子室间加一个通气孔（油井），用来降低主量孔处的真空度。

原理：

主供油系统不工作时，通气管内油面与主喷管、浮子室油面是等高的。

小油门时，喉管真空度小，从主喷管喷出的油量较少，通气管内的油面下降不多。

油门增大，喉管真空度↑，由于主量孔比主喷管的流通截面小，汽油来不及从浮子室向主喷管补充，通气管内的油面就很快降低直到被吸净为止。

这时，空气通过空气量孔流入通气管，并与主量孔出来的汽油一道从主喷口喷出，并在喷出前，空气和汽油已形成气泡，有利于汽化。

4-4.说明怠速装置是在什么样的情况下工作的？

它的构造和工作原理如何?

答：

怠速装置是在怠速和很小负荷的情况下工作的！

它主要是由怠速喷口，怠速调整螺钉，怠速过渡孔，怠速空气量孔，怠速油道和怠速量孔组成。

发动机怠速时，在怠速喷口真空度的作用下，浮子室中的汽油经主量孔和怠速量孔，流入怠速油道，与从怠速空气量孔进入的空气混合成泡沫状的油液自怠速喷口喷出。

4-8、应用电控汽油喷射系统有何优点，它的系统组成有哪些？

优点：

在任何情况下都能获得精确的空燃比；混合气在各缸分配均匀；汽车的加速性能好；充气效率高；良好的起动性能和减速减油或断油。

组成：

空气系统；燃油系统；电控系统；点火系统

5-2、为什么分配式喷油泵体内腔油压必须保持稳定？

在柱塞旋转过程中，压力平衡槽与各缸分配油道逐个相通，使得各分配油道内的压力均衡一致，从而保证各缸供油的均匀性。

5-3、什么是低惯量喷油器？

结构上有何特点？

为什么采用低惯量喷油器？

调压弹簧下置的喷油器。

调压弹簧下置，用接合座替代细长顶杆。

由于用接合座替代细长顶杆，从而减少了运动件的质量及惯性力，消减了针阀的跳动，保证密封，还简化了喷油器体的加工。

5-4、柱塞式喷油泵与分配式喷油泵喷油的计量和调节有何差别？

柱塞式喷油泵每缸的供油量取决于各分泵柱塞的有效供油行程（由于各分泵存在制造误差，会影响各缸供油的均匀性）。

分配式喷油泵的每缸供油量取决于唯一的分配柱塞的有效供油行程，从而保证各缸供油的均匀性。

柱塞式喷油泵供油量调节：

使柱塞与柱塞套之间相对转动，可调节各缸有效供油行程，从而调节供油量。

此外，还应调节滚轮部件的高度H，以纠正某缸因垫片磨损或制造误差造成的各缸供油误差。

分配式喷油泵供油量调节：

移动油量调节套筒，即可改变有效供油行程。

8-1.冷却系的功用是什么?

发动机的冷却强度为什么要调节?

如何调节?

答:

冷却系的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。

在发动机工作期间，由于环境条件和运行工况的变化，发动机的热状况也在改变，根据发动机的热状况随时对冷却强度调节十分必要。

另外，发动机在工作期间，与高温燃气接触的发动机零件受到强烈的加热，在这种情况下，若不进行适当冷却，发动机将会过热，工作恶化，零件强度降低，机油变质，零件磨损加剧，最终导致发动机动力性，经济性，可靠性及耐久性的全面下降。

但是，冷却过度也是有害的。

不论是过度冷却，还是发动机长时间在低温下工作，均会使散热损失及摩擦损失增加，零件磨损加剧，排放恶化，发动机工作粗暴，功率下降及燃油消耗率增加，所以，发动机的冷却强度需要随时适当调节。

在风扇带轮与冷却风扇之间装置硅油风扇离合器为调节方式之一。

8-5、如果蜡式节温器中的石蜡漏失，节温器将处于怎样的工作状态？

发动机会出现什么故障？

节温器的主阀门不能打开，冷却水只能进行小循环。

发动机温度过热：

工作过程恶化，零件强度降低，机油变质，零件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性可靠性、耐久性全面下降。

9-1润滑系统一般由哪些零部件组成？

安全阀、旁通阀和止回阀各有何功用？

为什么桑塔纳JV1.8L型发动机的最低润滑油压力开关装在凸轮轴轴承润滑油道的后端？

安全阀：

安装在机油泵上，当压力达到规定值，安全阀开启,多余的润滑油经安全阀流回油底壳。

止回阀：

安装在机油滤清器上，当发动机停机后，止回阀关闭滤清器进油口，防止机油流回油底壳。

旁通阀：

当机油滤清器堵塞时，润滑油不经过滤清器过滤，而由旁通阀直接进入主油道。

因为那里是整个压力润滑油路的终端，油压最低。

9-3画出传统点火系统线路图，并指出高、低压电路中的电流流动的方向。

初级电路：

蓄电池正级.点火开关.初级线圈.断电器接合.触点.搭铁.蓄电池负级。

次级电路：

次级线圈.点火开关.蓄电池正级.蓄电池负级.搭铁.火花塞侧电级.中心电级.分电器分火头.次级线圈

9-4、采用双机油滤清器时，它们是并联还是串联于润滑油路中？

为什么？

机油粗滤器用于滤去机油中粒度较大的杂质，机油流动阻力小，它通常串联在机油泵与主油道之间。

机油细滤器用以清除细小的杂质，这种滤清器对机油的流动阻力较大，它与主油道并联，只有少量的机油通过它滤清后又回到油底壳。

10-1、点火系统的基本功用和基本要求有哪些？

功用：

按照发动机的点火时刻及点火次序，按时在火花塞电极间跳过电火花。

基本要求：

1、能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压

。

2、电火花应具有足够的点火能量。

3、点火时刻应与发动机的工作状况相适应。

10-4、汽油发动机点火系为什么必须设置真空点火提前调节装置和离心点火提前调节装置？

它们是怎样工作的？

在汽车运行中，发动机的负荷和转速是经常变化的，为了使发动机在各种工况下都能获得最佳的点火提前角，以提高其动力性、经济性，降低排放污染。

在发动机点火系中设有离心式点火提前调节装置：

根据发动机转速变化自动调整点火提前角。

真空式点火提前调节装置：

根据发动机负荷的变化自动调整点火提前角。

11-2、车用起动机为什么采用串励式直流电动机？

串励式直流电动机：

电枢绕组与励磁绕组串联。

特点：

低转速时，通电时间长，电流大，扭矩很大，随转速n↑，转矩T↓，这一特征非常适合于转动曲轴，使之克服发动机的内部阻力，完成自行发火作功前的准备。

满足发动机起动的要求。

11-3、串励式直流电动机由哪些部分构成？

试说明各组成部分的作用。

直流电动机：

在直流电压的作用下产生旋转力矩（即电磁力矩）。

传动机构：

将驱动齿轮沿电枢轴推出与飞轮环齿啮合，将起动机产生的电磁力矩传递给发动机的曲轴，使发动机起动；当发动机起动后，驱动齿轮转速超过电枢轴转速时，传动机构的超速保护装置应能使驱动齿轮与电枢轴自动脱开，防止电动机超速。

控制机构：

控制起动机主电路的通、断和驱动齿轮的移出与退回。

3、为什么要设计吸引线圈和保持线圈？

只用一个行吗？

11-4、为什么必须在起动机中安装离合机构？

常用的离合机构有哪几种?

起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，而当发动机开始工作之后，起动机应立即与曲轴分离。

否则，随着发动机转速的升高，将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏（起动机电枢绕组松弛，甚至飞散）。

因此，起动机中装有离合机构。

在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。

滚柱式离合机构是常用的离合机构。

此外还有弹簧式单向离合机构；摩擦片式单向离合机构。

名词解释

1上止点活塞在汽缸运动的上极限点

2下止点活塞在汽缸运动的下极限点

3活塞行程活塞行程的上下两个止点之间的距离

4气缸的工作容积（气缸排量）Vh一个气缸一个行程扫过的容积

5发动机的工作容积（发动机排量）VL一台发动机全部气缸的工作容积的总和

6燃烧室容积Vc活塞上止点时，活塞顶部以上的容积

7气缸的总容积Va活塞下止点时，活塞顶部与气缸之间的容积

8发动机的工作循环即进气、压缩、做功、排气四冲程组成发动机工作循环

9有效转矩发动机曲轴克服摩擦、附件消耗对外输出的转矩

10有效功率发动机曲轴克服摩擦、附件消耗对外输出的功率

11燃油消耗率发动机发出1kw的功率，在1h内消耗的燃油质量（克）

12发动机的速度特性当燃料供给调节机构位置不变时，发动机性能参数随转速改变而改变的关系

13发动机的外特性当然了供给调节机构为止达到最大时，所得到的总功率特性

14负荷发动机在某一转速下的功率与该转速下所能发出的最大功率之比

15全浮式活塞销活塞销既可以在销座内摆动，有可在连杆小头摆动的活塞销

16曲拐对全支承曲轴来说，曲拐由两主轴颈、两曲柄臂，一曲轴销构成

17全支承式曲轴相邻两个曲拐间都有主轴颈支承的曲轴

18扭曲环气环在安装后由于弹性力使其断面发生扭转的活塞环

19充气效率实际进入汽缸的新鲜充量与在理论状态下充满气缸容积的新鲜充量之比

20气门间隙气门杆尾端与摇臂之间的距离

21配气相位用曲轴的转角来表示气门开启和关闭的时刻，以及持续开启时间

22气门重叠角进排气门同时开启所对应的曲轴转角

23进气提前角在排气行程未结束时，进气门在上止点前就开启，从进

气门开启一直到活塞上止点对应的曲轴转角

24进气迟关角从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角

25空燃比可燃气体中，空气质量与燃料质量的比值

26过量空气系数燃烧一千克燃油实际消耗空气质量与理论质量之比27可燃混合气的浓度可燃气体中空气和燃油的比值

28经济混合气燃油消耗率最低的混合气

29功率混合气输出功率最大的混合气

30怠速工况发动机无载荷运转状态

31气阻由于汽油的蒸发性使汽油管路中行成气泡

32汽油的辛烷值汽油的抗爆性指标