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第一章绪论1.四冲程往复活塞式发动机通常有哪些机构和系统组成？它们各有什么功用？答：两大机构：1）曲柄连杆机构：将燃料化学能转变成机械能，将活塞的往复直线运动转换成曲轴的旋转运动，并向车辆传动装置输出功率。2）配气机构：按时开启或关闭气门，以保证新鲜混合器或空气充入气缸或将废弃排出缸外。五大系统：1）燃料供给系：汽油机燃料供给系是将汽油与空气混合，将可燃混合气供入气缸；柴油机燃料供给系是将柴油按时喷入气缸，与进入气缸的空气组成可燃混合气。此外，将燃烧后的废气排出气缸。2）润滑系：保证不间断地将机油输送到内燃机所有需要润滑的部位，以减少机件的磨损，降低摩擦功率的消耗，并对零件表面进行清洗和冷却。3）冷却系：将受热机件的热量散发到大气中去，以保证内燃机在最佳温度状况下工作。4）起动系：将内燃机由静止状态起动到自行运转状态。5）点火系：按时将气缸内可燃混合气点燃。2.四冲程汽油发动机与四冲程柴油发动机相比较，各有哪些优缺点？答：汽油机优点：1）相同功率条件下，尺寸与质量较小，使用转速高。2）转矩特性好，起动、加速性能好。3）运转平稳，振动噪声小，工作较柔和。4）制造成本较低。汽油机缺点：1）燃油消耗高，热效率低于柴油机。2）点火系统较柴油机复杂。柴油机优点：1）燃油消耗率低，变工况条件下燃油消耗率变化较小，可以在较大的负荷范围内取得较低的燃油消耗率。2）柴油闪点较高，在运输、储存过程中较为安全。3）废气中有害成分含量较低。4）柴油机工作可靠，寿命长。柴油机缺点：1）震动大，噪音大。2）转速行程小。一、发动机在车辆上的布置：发动机前置前轮驱动(FF)：优点：结构比较紧凑，传递效率高，燃油经济性好。有利于降低地板高度，提高乘坐舒适性。缺点：前桥既是转向又驱动桥，结构及工艺复杂。前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短。发动机前置后轮驱动(FR)：优点：轴荷分配比较均匀，操纵稳定性和行驶平顺性好。转向轮是从动轮，转向机构结构简单。缺点：纵置发动机、变速器和传动轴等总成的布置，使驾驶室空间减小，影响乘坐舒适性；同时，地板高度的降低也受到限制。传动效率低。发动机后置后轮驱动(RR)：优点：易于将发动机与车厢隔开，减少车厢内的振动和噪声，乘坐舒适性良好。驱动轮负荷大，启动加速时牵引力大，且传动效率高，燃油经济性好。缺点：前轮附着力小，高速时转向不稳定发动机的散热差远程操纵机构的布置较复杂二、内燃机分类按运动方式分：往复式、旋转式。按行程数分：二冲程、四冲程。按燃料种类：汽油、柴油。按冷却类型：风冷、水冷。按气缸排列方式：直列、水平对置、V、W。三、工作行程四冲程汽油机、柴油机：进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程。汽柴油机不同：燃料不同，可燃混合气形成方式不同，着火方式不同。比较参数汽油机柴油机燃料汽油柴油着火方式火花塞点燃压燃混合气形成方式缸外混合缸内混合压缩比8~1116~22最大爆发压力3~5MPa6~9MPa转速5000~6000r/min2200~3000r/min优点质量轻、工作噪声小、启动容易、制造维修费用低燃油经济性好（比汽油机低20%~30%）缺点燃油消耗高、经济性差质量大、制造维修费用高使用范围轿车、轻型货车大型货车、客车类型优点缺点二冲程曲轴每转一周完成一个作功行程，因此，在工作容积和转速相同的条件下是输出功率是四冲程发动机的2倍。换气时间短，汽油机的油气混合气容易随废气排出导致经济性、排放差作功频率高，发动机运转平稳热负荷高省去气门机构，结构简单气缸与活塞之间的润滑困难四冲程进气、压缩、膨胀、排气各个冲程单独进行，不存在窜气回流损失需要专门的配气机构，零部件多，保养困难热负荷比二冲程小机械噪音大，运转不平稳四、发动机基本组成：机体组：汽缸盖、汽缸体、油底壳、气缸盖罩。功用：作为发动机各机构、系统的装配基体，本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、冷却系统、润滑系统的组成部分。气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分，承受高温、高压气体的作用。第二章作业题一、充量系数的定义及影响因素有哪些？答：ηv=每循环中实际进入气缸的新鲜充量在进气状态下“充满”气缸的理论充量=𝜌𝑎𝑉ℎρs𝑉ℎ=𝑃𝑎𝑇𝑠𝑃𝑠𝑇𝑎(含义？)影响因素：1.构造方面的因素：进气系统结构型式(截面大小、光洁度、弯曲状况、气门尺寸与个数及升程的大小等)2.使用方面的因素：转速与负荷。转速影响：流速变化影响进气终了压力配气相位影响：影响进气时间负荷的影响：对柴油机微乎其微，对汽油机影响较大提高充量系数的措施：减小进气阻力，延长进气时间。二、汽油机、柴油机的燃烧过程有哪几个阶段？答：汽油机：1、着火延迟期：从火花塞跳火到出现火焰中心所经历的时间。2、速燃期：从出现火焰中心到压力达到最大值所经历的时间。3、补燃期：约10%未及时燃烧混合气继续燃烧，此时活塞下行，容积明显增大，热功转换效率低，排气温度上升。【点火提前角】为缩短补燃期，使绝大多数可燃混合气在上止点附近完全而及时地燃烧，为此，将点火时间提前到活塞到达上止点之前。火花塞跳火到活塞到达上止点之前，曲轴旋转过的角度，称为，点火提前角。柴油机：1、着火延迟期：从喷油到压力离开压缩线。2、速燃期：从压力离开压缩线到压力达到最大值。3、慢燃期：从最大压力到最高温度。4、后燃期：从最高温度到燃烧过程结束。【喷油提前角】为缩短后燃期，从喷油器开始喷油，到活塞达到上止点。三、发动机示功图定义：答：表示内燃机实际循环中气缸内的气体压力随气缸容积的变化规律，依据相对于不同活塞位置或曲轴转角时的气缸内部工质压力的变化情况。四、发动机的性能指标有哪些？答：动力性指标：1）有效转矩𝑇tq：内燃机通过飞轮对外输出的平均转矩。其与负载阻力矩平衡。2）有效功率𝑃𝑒：通过飞轮对外输出的功率称为有效功率。用测功机在台架试验台上测出。𝑃𝑒=𝑇tqn9550(𝑘𝑊)。四种标定方法：15min功率（轿车）；1h功率（工程机械）；12h功率（作业车辆）；24h功率（发电机）。3）平均有效压力𝑝me：一个假想的、不变的压力作用在活塞顶面上，使活塞移动一个行程所作的功等于一个循环的有效功。评价容积利用程度。4）升功率：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。经济性指标：30niVpPhee30npiVPPmeheL1）有效热效率：实际循环的有效功与为得到该有效功所消耗的热量的比值。2）有效燃油消耗率：单位有效功的耗油量。通常用每kW.h有效功所消耗的燃料克数be来表示。2）机油消耗率：标定功率时单位时间单位功率消耗的机油克数。紧凑性指标：1）比质量：总质量G与标定功率Pe比值。表征紧凑性、制造技术和材料利用程度。G通常指净质量，不包括燃油、机油、冷却水及不直接安装在机体的附属装备。2）单位体积功率：标定功率Pe与其外廓体积V之比。外廓尺寸指内燃机外廓尺寸长、宽、高的乘积。排放指标：发动机排出的有害物质，主要有氮氧化物（NOx），碳氢化合物（HC），一氧化碳（CO），排气颗粒。可靠性与耐久性指标：1）可靠性指标：以在保险期内不停车故障次数、停车故障次数以及更换主要零件和非主要零件数来表示。2）耐久性指标：以大修期表示,也称内燃机的使用寿命。总结：一、内燃机实际工作过程要比理论工作原理复杂的原因：1、实际内燃机转速非常高。2、气体流动、热交换复杂。3、这些因素对内燃机充气燃烧过程影响巨大，直接影响动力性与经济性指标。二、进气终了压力低于大气压的原因：1、空滤、气道、气门等。2、进气时间极短：约10ms。三、进气终了温度高于外界大气温度的原因：1、进气吸热：新进入的气体与气缸壁活塞顶等部位接触吸热。2、残余废弃影响：上一循环的残余高温废气加热。四、进气门、排气门均有早开角与晚关角，进气门排气门打开的时间是有重合的。第三章作业题：一、曲柄连杆机构的组成与功用是什么?答：组成：机体组（固定件）、活塞连杆组（运动件）、曲轴飞轮组（运动件）。功用：1、热能转变为机械能。2、活塞往复直线运动转变成曲轴旋转运动。3、向车辆传动装置输出动力。mimieeQWQW310eePBb二、内燃机的惯性力有哪几种形式？答：往复运动惯性力，旋转运动惯性力。三、直列六缸机的发火顺序及发火间隔角。答：发火顺序1-5-3-6-2-4。发火间隔角120°四、内燃机发货顺序的确定原则有哪些？答：1、相邻两缸不要连续发火（连续发火的两缸应尽可能远）。2、各缸发火间隔角应相等。3、各缸往复惯性力与旋转惯性力抵消。个人总结：一、机体组组成与功用：组成：汽缸体、气缸盖、气缸衬垫、油底壳。功用：1、是发动机支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统的主要零件的装配基础。2、汽缸盖用来密封汽缸顶部，并与活塞顶和汽缸壁一起形成燃烧室。3、汽缸盖和机体的水套、油道以及油底壳分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。要求：机体组必须有足够的强度和刚度。二、铝合金的优点：与铝活塞的热膨胀系数相同，导热性好，质量轻，散热性好。三、汽缸体的结构形式：1、一般式（平分式）：底平面与曲轴轴线齐平。优点：高度小，质量轻，加工方便。缺点：刚度较差，前后端面与油底壳之间密封复杂。适用范围：轿车、轻型货车。2、龙门式：底平面下沉到曲轴轴线以下。优点：刚度好，与油底壳之间密封简单。缺点：高度高，质量重。适用范围：各种类型车辆。3、隧道式：主轴承孔不剖分。优点：刚度大，主轴承孔同轴度好。缺点：成本高，采用少。四、汽缸套结构形式：干缸套，湿缸套。功用：1、与缸盖，活塞构成工作容积。2、承受活塞侧压力，为活塞往复运动导向。3、传递热量至冷却水。4、二冲程柴油机缸套布置有气口，实现合理配气。五、对汽缸盖的类型：整体式：优点结构紧凑，整体散热效果好。单体式：有利于产品系列化，刚度大。分块式。要求：足够的刚度和强度，良好的冷却。五、气缸衬垫：功用：密封燃烧室，防止燃气、冷却液、机油泄漏。工作条件：热负荷，机械负荷和机油腐蚀性。六、发动机支承：位置：汽缸体，变速器壳，飞轮壳。方式：三点式：前一后二，前二后一。四点式：前后各二。七、活塞连杆组：活塞工作环境：高温、高压、高速、润滑不良。铝合金活塞的优点：比重小，导热性好。缺点：热膨胀系数大，温度升高时强度下降。活塞冷却方式：自由喷射冷却，振荡冷却，强制冷却（增压发动机采用）。活塞销偏置：可使活塞较平顺地从压向气缸的一面过度到压向另一面，减少敲击缸壁，减少噪声。活塞环作用：气环：保证活塞和气缸壁的密封，将活塞顶热量传至汽缸壁。油环：刮除缸壁上的机油，使其流回油底壳，另外在缸壁上涂抹机油，保证润滑。气环种类：矩形环：工艺性好，成本低，导热面积大，耐磨性差，有泵油作用。锥面环，扭曲环，梯形环，桶面环。活塞销：润滑方式：飞溅润滑。固定方式：半浮式，全浮式（各装配面均不固定，磨损均匀）。连杆：连杆与连杆盖配对研磨，不可互换。V型机连杆类型：并列，主副，叉形。曲轴分类：整体式：各个曲拐及前后端都做成一个整体，一般采用滑动轴承。组合式：各个曲拐分段加工，然后再利用连接件将各个曲拐练成整体,一般采用滚动轴承，并与隧道式机体配合使用。第四章作业题一、凸轮轴上同名凸轮之间的夹角如何确定？答：决定于凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序、汽缸数及做工间隔角。根据各缸的发火顺序、进气门与排气门打开与关闭的时间确定。二、配气机构的功用是什么？答：按照发动机的工作顺序，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。三、配气机构按凸轮轴布置位置可分为哪几种形式？答：凸轮轴下置、中置、上置式。活塞连杆组活塞组活塞活塞环活塞销连杆组杆身连杆盖四、为什么采用机械挺柱的配气机构中要留气门间隙？间隙过大过小有何危害？如何调整？答：为什么要留气门间隙：因为机械挺柱无法自动调节间隙，发动机工作后，为给热膨胀留有余地，保证气门密封，工作不出现障碍，所以需要留出气门间隙。间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，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