汽车构造 发动机部分复习思考题--改

1、汽车构造（上册）习题集2第一章 汽车发动机的工作原理和总体构造2第二章 曲柄连杆机构2第三章 配气机构4第四章 汽油机燃油系统7第五章 柴油机燃油系统12第六章 进排气系统16第七章 冷却系统16第八章 润滑系统17第十章 点火系18第十一章 起动系19说明：本习题集不包括选择题、判断题、填空题的内容。汽车构造（上册）习题集华南理工大学 机械与汽车工程学院 汽车教研室第一章 汽车发动机的工作原理和总体构造1. 名词术语：汽缸总容积、气缸工作容积、压缩比、排量1) 汽缸总容积：汽缸工作容积与燃烧室容积之和。2) 汽缸工作容积：上、下止点间所包括的汽缸容积。3) 压缩比：汽缸总容积与燃烧室容积之比

2、。4) 排量：内燃机所有汽缸工作容积的总和。2. 简述四冲程汽油机和四冲程柴油机可燃混合气形成的特点，点燃的方式。1) 汽油机可燃混合气行程过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。2) 柴油机采用高压喷射强制雾化的方法在汽缸内形成可燃混合气，混合时间极短，且混合气成分分布很不均匀。3) 汽油机采用火花塞点火方式，柴油机采用压缩自燃着火方式。3. 某四冲程汽油机有4个气缸，气缸直径为88mm，活塞行程92mm，压缩比8.1，试计算其气缸工作容积、燃烧室容积、气缸总容积和发动机排量（取3.14，最后数据结果均以升为单位，保留到小数点后3位）。1) 燃烧室容积：活塞位于上止点时，活塞顶面以

3、上汽缸盖底面以下所形成的空间的容积。2) 汽缸工作容积、燃烧室容积、汽缸总容积均为一个缸的容积。3) 发动机排量是所有工作容积的总和。4. BJ492QA型汽油机有四个气缸，活塞行程92mm，压缩比为6，计算其每缸工作容积、燃烧室容积及发动机排量（单位：L）？第二章 曲柄连杆机构5. 名词术语：全支承曲轴、扭曲环、曲轴平衡重、曲拐。1) 全支承曲轴：在相邻的两个曲拐间都有主轴颈的曲轴。2) 扭曲环：在随活塞上下运动中能产生扭曲变形的气环。3) 曲轴平衡重：用来平衡旋转惯性力及其力矩的配重。4) 曲拐：一个曲柄销，左右两个曲柄臂和左右两个主轴颈构成一个单元曲拐。6. 曲柄连杆机构的功用是什么，由

4、哪些主要零件组成？1) 曲柄连杆机构的功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于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。2) 曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成。i. 活塞组：上气环、下气环、油环、活塞、活塞销、挡圈。ii. 连杆组：连杆螺栓、连杆体、连杆盖、连杆轴承、连杆螺母iii. 曲轴飞轮组：曲轴定时齿轮、下止推片、平衡重、曲轴、定位销、飞轮、飞轮螺栓、变速器一轴前端支撑轴承、挡圈7. 何谓全浮式活塞销？它的特点是什么？为什么要轴向定位？1) 全浮式活塞销：可在连杆小头孔和活塞销孔中转动的活塞销。2) 全浮式活塞销工作时，在连杆小头孔和活塞销

5、孔中转动，可以保证活塞销沿圆周磨损均匀。3) 为防止活塞销两端刮伤汽缸壁，在活塞销孔外侧装置活塞销挡圈进行轴向定位。8. 扭曲环装入气缸中为什么会产生扭曲的效果？它有何优点？装配时应注意什么？1) 活塞环装入汽缸之后，其断面中性层以外产生拉应力，断面中性层以内产生压应力，拉应力的合力指向活塞环中心，压应力合力的方向背离活塞环中心，由于扭曲环中性层内外断面不对称，两力不作用在同一平面内而形成力矩，在力矩的作用下，环的断面发生扭转。2) 在进气、压缩和排气行程中，可防止环在环槽内上下窜动，消除泵油现象，减轻环对环槽的冲击而引起的磨损。在做功行程中，燃气压力作用于环的上侧面和内圆面，可使环不再扭曲。

6、3) 应注意装配时的方向：内圆切槽向上，外圆切槽向下。9. 画出直列4缸发动机的曲轴结构示意图。说明曲轴如何进行轴向定位？1) 67页。2) 装设推力轴承进行定位，且只能在一处设置推力轴承，以保证曲轴受热膨胀时能自由伸长。10. 四冲程多缸发动机的曲拐布置与发动机工作顺序有什么关系？以直列4缸发动机为例，画出其中一种常用发火次序工作循环表（1342）。1) 当汽缸数和汽缸排列形式确定后，曲拐布置就只取决于发动机工作顺序。2)曲轴转角（°）第一缸第二缸第三缸第四缸0180做功排气压缩进气180360排气进气做功压缩360540进气压缩排气做功540720压缩做功进气排气11. 曲轴上的

7、平衡重和飞轮分别起到什么作用？1) 曲轴平衡重用来平衡旋转惯性力及其力矩。2) 飞轮：i. 飞轮的作用如同一个能量存储器。在做功行程中发动机传输给曲轴的能量，除对外输出外，还有部分能量被飞轮吸收，从而使曲轴的转速不会升高很多。在排气、进气和压缩三个行程中，飞轮将其储存的能量放出来补偿这三个行程所消耗的功，从而使曲轴转速不致降低太多。ii. 作为摩擦式离合器的主动件。iii. 为变速器输入轴前端提供支撑。iv. 装有一个飞轮齿圈，与起动机的驱动齿轮啮合，供起动发动机用。v. 刻有上止点记号，用来校准点火定时或喷油定时，以及调整气门间隙。12. 曲轴上为什么要安装扭转减振器？其工作原理是什么？1)

8、 为了消减曲轴的扭转振动。2) 扭转减振器中的扭转振动惯性质量与减振器壳体产生相对运动，曲轴的振动能量被橡胶或者硅油的内摩擦阻尼吸收，从而使曲轴的扭振得以消减。13. 填写出下图各序号的零件名称。1. 汽缸盖罩2. 螺栓3. 汽缸垫4. 上气环5. 油环槽6. 活塞销7. 活塞8. 汽缸套9. 曲柄销10. 主轴颈11. 主轴承12. 油底壳13. 飞轮14. 曲柄臂15. 连杆第三章 配气机构14. 名词术语：气门重叠角、气门间隙、配气相位（配气正时）1) 气门重叠角：进、排气门同时开启期间的曲轴转角。2) 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。3) 配气相

9、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。15. 什么叫配气相位？为什么要使气门早开晚关？已知某四冲程发动机的进气提前角为18°，进气迟闭角为38°，排气提前角为40°，排气迟闭角为15°，请画出该发动机的配气相位图，并指出进、排气门重叠角。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。2) 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。进气门晚关则是为了充分利用气流的惯性，在进气迟后角内继续进气，以增加进气量。16. 配气机构的功用是什么？可变配气定时机构

10、指的是哪些参数可变？请画图示意，并说明可变配气定时机构较传统的配气机构有何优点。1) 功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入汽缸，废气从汽缸排出。2) 进、排气提前角及气门升程。3) 优点：能够随着发动机情况变化调整进气凸轮轴与曲轴间的相位和气门升程，以实现最佳配气定时。17. 现代汽车发动机为何几乎都采用顶置式气门配气机构？1) 因为其运动件少，传动链短，整个机构的刚度大，适合于高速发动机。18. 简述凸轮轴下置式配气机构工作时，从曲轴到气门驱动线路。1) 曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮的上升段顶起挺柱时，经推杆和气门间隙调整螺钉推动摇

11、臂绕摇臂轴摆动，压缩气门弹簧使气门开启。当凸轮的下降段与挺柱接触时，气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭。19. 简述可变配气定时的优点。1) 能够随着发动机情况变化调整进气凸轮轴与曲轴间的相位和气门升程，以实现最佳配气定时20. 如何根据凸轮轴判定发动机的工作顺序？四缸发动机常用的点火顺序是什么？1) 设发动机有n个汽缸，其发火间隔角720°/n，由于凸轮轴与曲轴传动比为1：2，所以同名凸轮轴的夹角为720°/（2n），所以根据给定的曲轴转角和求的同名凸轮夹角就可以依次找出做功的汽缸，从而判断出发动机工作顺序。2) 1-3-4-2和1-2-4-321. 在装有机械式挺柱的发动

12、机配气机构中为什么要留气门间隙？气门间隙过大或过小对发动机工作有何影响？1) 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。如果不预留气门间隙，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，造成汽缸漏气，从而使发动机功率下降，起动困难，甚至不能正常工作。（液力挺柱可以自行调整实现零气门间隙。）2) 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。22. 配气机构的组成。为什么在装配气门弹簧时要预先压缩？1) 由气门组和气门传动组两部分组成。i. 气门组：气门，气门导管，下气门弹簧座，气门油封，气门弹簧

13、，上气门弹簧座，气门锁夹，外气门弹簧，内气门弹簧。ii. 气门传动组：凸轮轴，挺柱，推杆，摇臂。2) 气门弹簧安装时预先压缩产生的安装预紧力是用来克服气门关闭过程中气门及其传动件的惯性力，消除各传动件之间因惯性力作用而产生的间隙，保证气门及时落座并紧密贴合。第四章 汽油机燃油系统23. 名词术语：过量空气系数，空燃比，氧传感器1) 过量空气系数：燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比。2) 空燃比：可燃混合气中空气质量与燃油质量之比。3) 氧传感器：用于检测排气中氧分子浓度的传感器。（安装在排气管上）24. 以D型电控喷油系统为例，说明汽油喷射发动机的基本喷

14、油量是如何确定的？简述电控汽油机燃料供给系的供给路线。1) 电控单元根据进气管压力和发动机转速计算出的喷油量就算基本喷油量。2) 汽油箱内的汽油被电动汽油泵吸出并加压，经汽油滤清器滤除杂质后被送至燃油分配管。燃油分配管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。在燃油分配管的末端装有油压调节器，用来调节油压使其保持稳定，多余的汽油经回油管返回汽油箱。25. 以L型叶特朗尼克电控喷油系统为例，汽油喷射发动机的基本喷油量是如何确定的？总喷油量如何确定？1) 根据进气量和发动机转速计算出基本喷油量。2) 根据进气温度和冷却液温度确定温度修正系数，确定冷加速修正系数和突然加速修正系数，根据氧传感器测出的实际空

15、燃比确定排气修订系数，综合各修正系数并计算出基本喷油量的修正因子，在修正因子和其最大值中取小者进行修正基本喷油量，即为总喷油量。26. 电控汽油发动机多点喷射与单点喷射各有什么优缺点1) 多点喷射即进气道喷射，单点喷射即进气管喷射。i. 多点喷射：控制精度、喷油变化灵敏度高，进气管设计自由度大，各缸均匀性好，燃烧效率更高，各缸燃烧的不均匀性小，油耗小，排放低。ii. 单点喷射：喷油压力低，故对油泵要求比较低；结构简单，成本低；不易产生气阻现象。27. 汽油机节气门的功能是什么？驾驶员如何控制节气门？1) 节气门的作用是根据驾驶员对加速踏板的操作，适应汽车的行驶条件调节或控制进入汽缸的新鲜气体量

16、。2) 驾驶员通过加速踏板直接操纵节气门的开度。28. 简述汽车发动机在冷起动、中等负荷、加速时，对混合气成分的要求。1) 冷起动时，为使发动机能够顺利起动，要求供给a约为0.20.6的浓混合气，以使进入汽缸的混合气在火焰传播界限之内。2) 中等负荷工况下，应供给a=1.051.15的经济混合气，以保证发动机有较好的燃油经济性。3) 加速时，为了保证汽车有良好的加速性能，在节气门突然开打、空气流量迅速增加的同时，额外供给一定数量的汽油，使变稀的混合气得到重新加浓。29. 电控汽油喷射系统混合气浓度的如何控制。为什么要进行空燃比反馈控制?简述空燃比反馈控制的工作原理。1) 电控汽油喷射系统以电控

17、单元为控制中心，并利用安装在发动机上的各种传感器测出发动机的各种运行参数，再按照电脑中预存的控制程序精确地控制喷油器的喷油量，以此来控制混合气的浓度。2) 由于三元催化转化器只有在混合气的空燃比接近理论空燃比的狭小范围内净化效果最好，所以需要根据氧传感器的反馈信号，控制混合气的空燃比更接近于理论空燃比。3) 当混合气太稀时，排气中氧分子的浓度较高，氧传感器便产生一个低电压信号；当混合气太浓时，排气中氧分子的浓度低，氧传感器将产生一个高电压信号。电控单元根据氧传感器的反馈信号，不断修正喷油量，使混合气成分始终保持在最佳范围。30. 何谓过量空气系数？理想化油器特性曲线在不同负荷下对过量空气系数有

18、何要求？1) 燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比称为过量空气系数。2)i. 怠速：a=0.60.8ii. 小负荷：a=0.70.9iii. 中等负荷：a=1.051.15iv. 大负荷和全负荷：a=0.850.95第五章 柴油机燃油系统31. 名词术语：调速器，柴油机“飞车”、柱塞供油有效行程1) 调速器：根据柴油机负荷的变化，自动调节喷油泵的供油量，使柴油机转速保持稳定。2) 柴油机“飞车”：柴油机的“飞车”：柴油机的转速短时间内超过允许的最大极限转速，而失去控制的现象。3) 柱塞供油有效行程：从柱塞顶面封闭柱塞套油孔开始到柱塞螺旋槽打开柱塞套油孔位置

19、的实际供油柱塞行程。32. 柴油机燃油系统的组成。简述柴油机燃料供给系燃油的供给路线。1) 组成：柴油箱，油水分离器，输油泵，低压油管，柴油滤清器，喷油泵，高压油管，喷油器，喷油提前器，调速器，回油管。2) 输油泵从柴油箱吸出柴油，经油水分离器除去柴油中的水分，再经柴油滤清器滤除柴油中的杂质，然后送到喷油泵，在喷油泵内柴油经过增压和计量后，经高压油管供入喷油器，通过喷油器将柴油按一定压力喷入到燃烧室内。多余柴油经回油管返回柴油箱。33. 什么是低惯量喷油器？结构上何特点？为什么要采用低惯量喷油器？1) 低惯量喷油器指调压弹簧下置，使运动件的质量和惯性力减小的喷油器。2) 可分为低惯量孔式喷油器

20、和低惯量轴针式喷油器，低惯量喷油器的结构特点是：调压弹簧下置，靠近喷油嘴，使顶杆大为缩短，减小了运动件的质量和惯性力，有助于针阀的跳动。34. 指出下图中各序号所指的零件名称，简述孔式喷油器的工作原理。针阀针阀体承压锥面密封锥面针孔压力室进油道35. 柱塞式喷油泵喷油量是如何进行调节的？以A型喷油泵为例，简述其过程。1) 当供油量调节机构的调节齿杆拉动柱塞转动时，柱塞上的螺旋槽与柱塞套油孔之间的相对位置发生变化，从而改变柱塞的有效行程。柱塞有效行程越大，供油持续时间越长，供油量越多。36. 指出下图中各序号所指的零件名称，分析柴油机供油量的调节方式。1) 当驾驶人或调速器拉动齿杆时，调节齿圈连

21、同控制套筒带动柱塞相对柱塞套转动，改变柱塞头部的螺旋槽相对柱塞套油孔的位置，以达到调节供油量的目的。柱塞套柱塞控制套筒调节齿圈调节齿杆图237. 四冲程柴油机的燃烧室有哪些主要类型？燃烧室应满足什么基本要求？1) 有直喷式燃烧室和分隔式燃烧室。2)38. 柱塞式喷油泵上两套精密偶件分别是什么？各有什么作用？1) 柱塞偶件：柱塞和柱塞套；出油阀偶件：出油阀和出油阀座。2) 柱塞偶件能实现对燃油的增压。出油阀偶件的作用：调节和控制高压油管内剩余油压的大小，增加喷油泵对喷油器的供油量，防止空气进入高压油管。39. 柱塞式喷油泵的分泵组成如下图，A、写出喷油泵上的两对精密偶件的名称。B、出油阀上的减压

22、环带功用是什么？1) 柱塞偶件，出油阀偶件。2) 其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。40. 共轨式柴油机供给系统的组成。1) 燃油箱、燃油滤清器、高压输油泵、电磁阀、轨压传感器、共轨、喷油器、传感器、ECU。41. 单体泵、泵喷嘴、高压共轨这三种柴油机结构特点和原理1) 单体泵：各缸柱塞泵泵体相互独立。 2) 泵喷嘴：取消泵与喷嘴之间的高压油管，把泵与喷嘴集成一体。 3) 高压共轨：喷油器和高压油泵独立控制。 42. 二位二通电磁阀式喷油器的结构和控制原理1) 主要由电磁阀线圈、衔铁、出油孔、柱塞、柱塞套、柱塞弹簧以及针阀偶件等组成。2) 来自共轨的高压

23、燃油经喷油器入口进入喷油器体后分为两路：一路直接进入针阀的承压锥面环槽，另一路经柱塞套上的进油孔进入柱塞顶部的柱塞腔。如果此时电磁阀关闭，回油阀在衔铁回位弹簧力的作用下落座，关闭回油孔；此时柱塞顶部的燃油压力与针阀承压锥面上的燃油压力相等，这样在柱塞弹簧的作用下针阀落座，喷油器不喷油。当ECU根据设定的程序和控制MAP控制电磁阀接通时，在电磁阀磁场力的作用下衔铁被吸引，回油阀打开，柱塞腔内的高压燃油经回油孔迅速泄压，作用在针阀承压锥面上的推力大于柱塞腔顶部的压力和柱塞弹簧力之和，所以推动针阀迅速升起，喷油开始。当设定的喷射脉宽之后重新关闭电磁阀时，回油阀重新落座，柱塞腔迅速建立起与针阀承压锥面

24、推力相当的油压，针阀在柱塞弹簧的作用下落座，喷射过程结束。第六章 进排气系统43. 为什么发动机在大负荷高速时装备粗短的进气支管，而在低速中小负荷时应装配细长的进气支管？1) 当发动机高速运转时，粗短的进气支管进气阻力小，使进气量多。当发动机低速时，细长的进气支管提高了进气速度，增强了气流的惯性，使进气量增多。都是为了充分利用不同转速下的进气波动效应，改善发动机高速和中低速时的经济性和动力性。44. 可变进气歧管的控制策略是什么？这种控制策略带来什么优点？1) 发动机在高转送时装备粗短的进气支管，在中低转速时配用细长的进气支管。2) 中低速时，细长的进气支管提高了进气速度，增强了气流的惯性，使

25、进气量增多。高速时，粗短的进气支管阻力小，也使进气量增多。45. 排气支管的形状对发动机的性能有什么影响？以一台6缸发动机为例，排气支管应怎么安排才较合理？1)2) 1缸和6缸，5缸和2缸，3缸和4缸支管汇合在一起可较好的消除排气干扰。第七章 冷却系统46. 名词术语：硅油风扇离合器、节温器1) 硅油风扇离合器：根据发动机的热状况来控制冷却风扇与风扇带轮的接合和分离。2) 节温器：控制冷却液流动路径的阀门。47. 简述发动机工作温度的要求。1) 工作温度过高，发动机会过热，工作过程恶化，零部件强度降低，机油变质，零部件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、排放性、可靠性及耐久性的全面恶化。工

26、作温度过低，会使散热损失及摩擦损失增加，零部件磨损加剧、排放恶化、工作粗暴，发动机功率下降，燃油消耗率增加。最佳工作温度为8095。48. 为什么要调节发动机的冷却强度？水冷系的调节装置有哪些？1) 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收到强烈的加热，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

27、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。2) 硅油风扇离合器，节温器，电动风扇，电动水泵。49. 节温器的结构及工作原理。取下节温器会造成什么后果？1) 节温器主要由弹簧、石蜡、胶管、感温器、节温器阀、阀座、隔圈、密封圈、节温器盖、推杆、上支架、下支架组成。2) 当冷却液温度低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器间的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行小循环。当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始熔化逐渐变成液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时对推杆作用一向上的推力。由于推

28、杆上端固定，因此，推杆对胶管和感温器产生向下的反推力使阀门开启。这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环。3) 发动机会一直进行大循环冷却，导致发动机不容易起动，增加油耗。50. 简述冷却系统冷却液的大、小循环路线。1) 大循环路线：水套节温器主阀门散热器上水室冷却管散热器下水室水泵进水口水泵水套。2) 小循环路线：水套节温器旁通孔旁通管水泵进水口水泵水套第八章 润滑系统51. 名词术语：压力润滑、飞溅润滑1) 压力润滑：以一定的压力把机油供入摩擦表面的润滑方式。2) 飞溅润滑：利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式。52. 简述机油的分类及作用

29、1) 广泛采用美国SAE黏度分类法和API使用分类法。i. SAE黏度分类法将机油分为冬季用机油和非冬季用机油。ii. API使用分类法将机油分为S系列和C系列。S系列为汽油机油，C系列为柴油机油。2) 作用：润滑、冷却、清洗、密封、防锈。53. 发动机润滑系是有哪些装置组成的？各有何作用？1) 由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器、机油压力表、温度表和机油管道等组成。i. 机油泵：保证机油在润滑系统内循环流动，并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的机油。ii. 机油滤清器：滤除机油中的金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。iii. 机油冷却器：使高温的机油得以冷却降温，保持润滑油一定的粘度，保证足够润滑能力。iv. 集滤器：主要是防止较大的机械杂质进入机油泵。第十章 点火系54. 名词术语：点火提前角1) 点火提前角：从点火时刻起到活塞到达上止点期间内曲轴转过的角度。55. 何谓最佳点火提前角？传统点火系如何使发动机在各种工况下都能适时点火？1) 能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放性能的点火提前角，称为最佳点火提前角。2) 为了使发动机在各种工况下都能适时点火，在汽车发动机的点火系统中，一般设有两套自动调节点火提前角的装置。一套是离心