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汽车发动机复习大纲

第一章
1，二冲程、四冲程发动机定义？
答：曲轴旋转一圈，活塞上、下移动二次，完成（进气、压缩、燃烧、排气）一个工作循环的发动机称二冲程发动机。
曲轴旋转两圈，活塞上下各两次，完成一个工作循环的发动机称四冲程发动机。
2，什么是压缩比？其意义是什么？
答：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。 压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度越高。
3，四冲程发动机的基本工作原理？每个过程进行时气门状态如何？活塞运动如何？曲轴转过角度如何？每个过程结束时缸内气体压力和温度如何？
答：四冲程发动机是包括：进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
1、 进气过程
曲轴旋转，活塞从上止点向下止点移动，此时进气门已打开。由于活塞的下行，活塞上方容积增大，产生真空吸力，燃油和空气经化油器雾化混合成可燃混合气，经进气门被吸入气缸。活塞到下止点后，进气门关闭，进气行程结束。
2、 压缩行程
进气行程终了时，进排气门均关闭。活塞从下止点向上止点移动，使进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞将到上止点时，混合气的压力可达1470kPa以上，温度可达250℃-300℃，为混合气体的燃烧作功创造了良好的条件。这一行程在活塞到上止点时结束。
3、 作功行程
当压缩行程活塞接近上止点时，火花塞电极间产生电火花，将被压缩的可燃混合气点燃，燃烧的气体迅速膨胀，使气缸内的瞬时压力达2940kPa-4410kPa，温度达1800℃-2000℃，在高压气体的作用下，活塞被迫从上止点向下止点运动，通过连杆，将高压气体的推力传给曲轴使之旋转作功，实现热能转变为机械能。
4、 排气行程
在作功行程末，活塞被推到接近下止点时，排气门打开，活塞由下止点向上止点运动，气缸内燃烧后的废气在活塞的推动下，经排气门排出气缸，活塞到上止点后，排气门关闭，这一行程结束。
排气行程结束时，一个工作循环完成。只要曲轴连续转动，进气、压缩、作功、排气就能周而复始地循环进行。
4，一台发动机从总体构造上包含哪些机构和系统？汽油机和柴油机在总体构造上有何主要区别？
答：汽油发动机是由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。
柴油发动机是由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成。
汽油发动机是由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。
区别：柴油机没有点火系统，柴油机有喷油嘴，柴油机没有化油器
汽油机进气门通过的是可燃气体混合物，柴油机通过的是空气。
简单说柴油机是靠高压泵经过喷油嘴把柴油雾化后喷进气缸，活塞压缩至上死点雾化柴油被压缩产生高温燃烧做工。汽油机中汽油经过汽化器把汽油变成一定浓度的油气混合物被下行的活塞吸进气缸，进气门关闭，活塞压缩至上死点火花塞打火点燃油气混合物燃烧做工。

5，内燃机名称和型号编制规则
答：为了便于内燃机的生产管理的使用，我国对内燃机名称型号编制规则重新审定并颁布了国家标准GB/725-1991。标准的主要内容如下。
    (1)内燃机产品名称均按所采用的燃料命名，例如柴油机、汽油机、煤气机、沼气机、双（多种）燃料发动机等。
    (2)内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音字母和GB 1883中关于汽缸布置所规定的象形字符号组成。
    (3)内燃机型号由四部分组成。
    ①首部包括产品系列代号、换代符号和地方、企业代号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需经行业标准化归口单位核准、备案。
    ②中部 由缸数符号、汽缸布置形式符号、冲程符号和缸径符号组成。
    ③后部 由结构特征符号和用途特征符号组成。
    ④尾部区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。后部与尾部可用“一”分隔。

(1)柴油机
     ①Y26102Q-六缸直列、四冲程、缸径102mm、水冷、汽车用（YZ为扬州柴油机厂代号）。
(2)汽油机
     ②EQ6100-1-六缸、直列、四冲程、缸径100mm、水冷、区分符号1表示第一种变型产品（EQ为第二汽车制造厂代号）。

6，什么是气缸工作容积？发动机排量？燃烧室容积？上，下止点？气缸总容积？有效转矩？活塞行程？
答：（1）气缸工作容积：气缸工作容积（气缸排量）：活塞在从一个止点运动到另一个止点(上止点和下止点)间运动所扫过的容积称为气缸工作容积。记作VS
（2）发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。
VL=i*VS
（3）燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞顶部上方整个空间的容积称为燃烧室容积。 一般用Vc表示。
（4）上，下止点：活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点; 活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。
（5）气缸总容积：气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积，记作Va。
(6) 有效转矩：发动机对外输出的转矩称为有效转矩。
（7）活塞行程：活塞运行在上下两个止点间(即上止点和下止点)的距离称为活塞行程。它等于曲轴连杆轴部分旋转直径长度。
7，发动机按照活塞运动方式，发动机冷却方式，进气方式各自分为哪几种类型？
答：（1）按活塞运动方式分类：活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
（2）按照冷却方式分类：内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。
（3）按照进气系统分类：内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机。
8，评价发动机动力性和经济性的指标有哪些？
答：1. 动力性指标
　　动力性指标是表征发动机做功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、发动机转速等作为评价指标。
　　(1) 有效转矩 ：发动机对外输出的转矩称为有效转矩。
　　(2) 有效功率 ：发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率。
　　(3) 发动机转速：发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。
　　2. 经济性指标
发动机经济性指标一般用有效燃油消耗率表示。发动机每输出1kW·h的有效功所消耗的燃油量(以g为单位)称为有效燃油消耗率。
第二章
1，曲柄连杆机构的功用是什么？主要分成哪三大组件？具体包含哪些零部件？
答：其功用是将燃料燃烧后作用作用在活塞顶上的气体膨胀压力转变为推动曲轴旋转的转矩，向工作机械输出机械能。
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。
（1）机体组：气缸体、气缸垫、气缸盖、曲轴箱及油底壳
（2）活塞连杆组：活塞、活塞环、活塞销、连杆
（3）曲轴飞轮组：曲轴飞轮
2，什么是发火间隔角？如何计算？一台多缸发动机的发火顺序确定原则是什么？比较典型的直列四缸，六缸发动机的发火顺序是什么？工作循环表如何绘制？曲柄端面图如何绘制？
答：作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次，而且各缸发火的间隔时间以曲轴转角表示，称为发火间隔角。
计算方法：720°/i,(i为气缸数目),
发火顺序的确定 1)应该使接连作功的两个气缸相距尽可能的远，以减轻主轴承载荷和避免在进气行程中发生抢气现象。 
2)各气缸发火的间隔时间应该相同。发火间隔时间若以曲轴转角计则称发火间隔角。在发动机完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次。对于气缸数为 i 的四冲程发动机，其发火间隔角应为720°/i，即曲轴每转720°/i 时，就有一缸发火作功，以保证发动机运转平稳。 
       3)V型发动机左右两列气缸应交替发火。
4曲拐布置应尽可能对称、均衡
直列四缸发火顺序：1-3-4-2或1-2-4-3
直列六缸发火顺序：1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5
工作循环表：在0—720°内绘制各缸作功、排气、进气、压缩的顺序。（详见P50）
曲柄端面图：
3，塞销的连接方式有哪两种？目前常用的是哪一种？
答：全浮式和半浮式，半浮式常用
4， 活塞环有哪两种？作用是什么？
答：气环和油环
气环：与活塞一起密封高温高压的燃气，防止燃气下窜入曲轴箱，并将活塞头部的热量通过气缸壁传给冷却液或者空气，同时辅助油环控制气缸壁上的润滑油。
油环：挂掉缸壁上多余的润滑油，将缸壁上的润滑油均匀分布；辅助气环密封。
5，汽缸套分为哪两种类型？各自有何特点？
答：干式气缸套、湿式气缸套。干式气缸套不与冷却液接触，壁厚为1~3mm，外表面和气缸套座孔内表面均须精加工，以保证必要的位型精度和便于拆装。优点是机体刚度大，气缸中心距小，质量轻，加工工艺简单。湿式气缸套外壁与冷却液直接接触，壁厚5~9mm，利用上下定位环带实现径向定位，轴向定位靠气缸套上部凸缘与机体顶部相应的支承面配合实现。湿式气缸套的优点是机体上没有密封水套，容易铸造，传热好，温度分布比较均匀，修理方便，不必将发动机从汽车上拆下就可更换气缸套。
6，汽缸套和汽缸体主要有哪些结构类型？
答：气缸套有干式和湿式两种。气缸体的具体结构形式一般分为三种：一般式、龙门式、隧道式。
7，活塞顶部、头部、裙部的作用分别是什么？活塞裙部椭圆变形的原因是什么？控制和预防裙部的椭圆变形有哪些措施？
答：活塞顶端完全取决于燃烧室的要求，顶端采用平顶或接近平顶设计有利于活塞减少与高温气体的接触面积，使应力分布均匀，有些汽油机为了改善混合气的形成和燃烧而采用凹顶活塞，凹坑的大小还可以用来调节发动机的压缩比，在活塞顶部除有燃烧室凹坑外为了避免气门和活塞顶部发生碰撞，有的活塞顶还加工有让气门坑。头部的主要作用是承受气体压力，与活塞环一起实现对高温高压燃气的密封，将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁，再传给冷却液，所以头部又叫防漏部。活塞裙部是指活塞的下部分，它的作用是引导活塞在气缸内上下往复运动，同时承受气缸壁施加给活塞的侧压力，并将头部传了下来的气体力通过活塞销座、活塞销传给连杆。
裙部椭圆变形的原因：1）在气缸内燃气的侧压力的作用下，活塞顶部的销座跨度内发生弯曲变形，使销座在轴线方向有向外扩张的趋势，从而在沿销的轴线方向引起较大的变形。2）在气缸壁对活塞的侧压力作用下，使活塞沿活塞销的轴线方向发生变形。3）在活塞销座孔处，金属量堆积较多，所以在受热后产生膨胀量最大，由此引起椭圆变形，其长轴在活塞销轴线方向。
措施：1）尽量减少活塞的受热。2）采用椭圆锥裙。3）对汽油机活塞，在裙部开T形槽或∏形槽。4）在铝合金活塞上镶铸恒范钢片或筒形钢片等，限制活塞的变形量。5）在保证活塞强度的前提下，削掉销座周围的一些金属，或者采用“托板式活塞”。
8，气环是如何实现密封作用的？
答：活塞环在自由状态其外廓尺寸比气缸直径大。①当活塞环装入气缸后，在其自身的弹力作用下环的外圆面与气缸壁贴紧形成第一密封面，气缸内的高压气体不可能通过第一密封面下窜，便窜入侧隙和背隙。②进入侧隙中的高压气体使环的下侧面与环槽的下侧面贴紧形成第二密封面，高压气体也不可能通过第二密封面泄漏。燃气从第一道气环的切口漏到第二道气环的上端面时，会使第二道气环紧贴在环槽的下端面，于是，燃气又绕流到这道环的背面，在膨胀压力的作用下使环紧压在缸壁上，气压再次下降，如此继续下去高压气体的压力和流速已大大减少，便达到密封的目的。
9，连杆的结构分为哪三大部分？大头剖分的方式有哪两种？
答：a、小头、杆身、大头。b、平剖和斜剖
第三章
1，配气机构的作用是什么？主要由分为哪两大组件？各组件包含有那些零部件？
答：a、按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，使新气进入气缸，废气从气缸排出。
bc、（1）气门组：气门、气门座、气门导管、气门弹簧。（2）气门传动组：凸轮轴、挺住、推杆、摇臂。
2，什么是配气相位？配气相位图如何绘制？进、排气门早开、晚关的目的各是什么？气门重叠开启的作用是什么？
答：a、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称作配气相位，又称配气正时。
b、书P59
c、进气门早开是为了有足够的空气进入缸体。排气门晚关是为了做功结束后废气能尽可能排出缸体。
d、使进气更充分排气更彻底。但是应当注意，如果气门重叠角过大，当汽油机小负荷运转、进气管内压力很低时，就可能出现废气倒流，使进气量减少。
3，什么是气门间隙？气门间隙在发动机什么位置？为什么要留气门间隙？气门间隙过大过小对发动机配气相位有何影响？
答：（1）气门间隙是指当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙。（2）气门间隙位于气门调节螺钉和气门杆尾部之间。（待查证）（3）因为发动机工作时气门及其传动件都将因受热而膨胀伸长，为了防止汽缸漏气，故留有气门间隙。（4）气门间隙过大会使气门打开较晚，关闭较早。间隙过小会使气门打开较早，关闭较晚。（待查证）
4，什么是充量系数？进气状态对充量系数有什么影响？
答：(1)充量系数是衡量不同发动机性能和进气过程完善程度的重要指标，又叫充量效率和容积效率。它定义为每缸每循环实际吸入汽缸的新鲜空气质量与进气状态下理论计算充满汽缸工作容积的空气质量比值。
　　Φc =Ma / Ms=V1 / Vs
　　式中，Ma是实际进入汽缸的新鲜空气的质量；V1是实际进入汽缸的新鲜空气在进气状态下的体积；Ms是进气状态下理论计算充满汽缸工作容积的空气质量；Vs是汽缸工作容积。（2）从（1）中式子结构就可以看出来。
5，在进行曲轴和凸轮轴装配时，必须将什么对准以保证点火正时和配气正时？
答：将正时记号对准。
6，气门头部结构主要有哪几种类型？各有何特点和实用范围？
答：（1）有平顶、凸顶和凹顶等形状。（2）a平顶：结构简单，制造方便，进排气门都可采用。b凸顶：头部刚度大，用作排气门时排气阻力小，但受热面积大，质量大，加工复杂。c凹顶：头部与气门杆有较大的过渡圆弧，用作进气门时，可以减小进气阻力，而且凹顶气门具有较大的弹性。
7，配气机构按照气门布置位置、凸轮轴布置位置、凸轮轴动力传动方式分为哪几种？
答：（1）按气门布置位置分为：现代汽车发动机均采用顶置气门。（2）按凸轮轴布置位置分为：凸轮轴下置、凸轮轴中置、凸轮轴上置。（3）按凸轮轴动力传动方式分为：齿轮传动、链条传动、齿带传动。
8，配气机构采用双弹簧结构目的是什么？两根弹簧的旋向要求是什么？
答：双弹簧的固有频率不同，一弹簧共振时，另一弹簧可以阻尼减振；一弹簧折断时，另一弹簧仍可以继续工作。双弹簧旋向相反，可以防止折断的弹簧卡入另一弹簧。
9，配气机构采用可变配气相位技术的目的是什么？
答：为了获得高速高功率、低速大转矩、中小负荷良好的经济性的特性。

4.1汽油机供给系功用：不断地输送滤清的燃油和清洁的新鲜空气，根据发动机各种不同工作情况的要求，配出一定数量和浓度的可燃混合气，进入气缸燃烧，做功后将废气排出。
化油器的组成：浮子机构、喉管、主量孔、节气门、混合气室
4.2汽油机正常运转时，要求燃油供给系统以怎样的规律供给混合气浓度：
4.3汽油的使用指标：
蒸发性：液体在某种温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。
抗爆性：汽油在气缸中避免产生爆燃的能力。
腐蚀性：为了保证发动机和储运设施的正常工作和使用寿命，要求汽油对金属没有腐蚀性。汽油的腐蚀性是一项重要的质量指标，评定汽油腐蚀性的指标有酸度、水溶性酸碱、铜片试验和硫含量。
汽油牌号制定依据：马达法辛烷值、研究法辛烷值选择汽油牌号的依据：辛烷值范围。
4.4电控汽油喷射系统的优点：
A. 提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和转矩
B. 混合气的分配均匀性好，有利于有害排放物的控制和提高燃油经济性
C. 良好的启动性能
D. 加速性能好
E. 良好的减速减油或断油
F. 任何工况下都能获得最佳浓度的可燃混合气
G. 扩大了控制功能，增加了自诊断功能
H. 降低了汽油机油路和电路的故障率
汽油机电控系统的组成：
空气流量计、补充空气阀、怠速控制阀、节气门、空气滤清器
4.5常用表示混合气浓度的方法：空燃比、过量空气系数
空燃比：可燃混合气中空气的质量与燃油的质量之比
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
4.6简单化油器的供油特性
发动机转速一定时，简单化油器所供给的可燃混合气的成分随节气门开度而变化的关系
4.7车用化油器的五大系统的各自功用 P78
浮子系统、喷管与量孔、喉管、空气室和混合室、节气门
4.8可燃混合气的成分对汽油机性能的影响 P82

柴油供给系：
5.1柴油机供给系的功用：完成燃料的储存，滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合燃烧，最后将废气排入大气。
供给装置主要组成部分：1）空气供给装置 2)燃油供给装置 3)可燃混合气形成装置燃烧室 4）废气排出装置
5.2喷油器设置在燃烧室顶部。目前主要有孔式喷油器和轴针式喷油器两种类型。轴针式喷油器由于喷孔直径较大，孔内又有轴针上下移动，故喷孔不易积炭，且可以自行清除积炭
5.3柴油的使用性能指标主要有：发火性，蒸发性，粘度，凝点。发火性指柴油的自燃能力。蒸发性是指柴油的汽化能力。粘度决定柴油的流动性。凝点表示柴油冷却到开始失去流动性的温度。选用柴油的牌号一般是根据柴油凝点选的
5.4电控柴油喷射系统的优点：
1）对喷油正时的控制精度高，反应速度快
2）对喷油量的控制精确，灵活，快速，喷油量可以随意调节，可实现预喷射和后喷射，改变喷油规律
3）喷油压力高，不受发动机转速影响，优化了燃烧过程
4）无零部件磨损，长期工作稳定性好
5）结构简单，可靠性好，适用性强，可以在新老发动机上应用
5.5泵油始点与上止点之间的曲轴转角称为供油提前角；喷油始点与上止点之间的曲轴转角称为喷油提前角。两者一般相差几度的液力延迟，包括压力的传递时间以及油压建立到喷油器开启压力的时间。
5.6柱塞泵的结构及工作原理P126,VE泵的结构和工作原理P135。调节油量的方法：柱塞泵是通过转动柱塞以改变柱塞的有效行程的办法来改变的。VE泵是是通过液压式喷油提前器改变的
5.7柴油机燃烧室的类型：统一式燃烧室和分隔式燃烧室。P122
5.8四冲程柴油机油泵凸轮轴和曲轴之间的的转速比：1:2
5.9调速器的功用是根据柴油机负荷的变化，自动地调节喷油泵的供油量。装调速器的作用是保证柴油机在各工况的稳定运转。机械式离心器主要分为两速调速器和全速调速器两种。两速调速器只能保持柴油机在怠速时不低于某一转速，至于在中间转速时，调速器不起作用；全速调速器不仅能保持柴油机的最低稳定转速和限制最高转速，而且还能根据负荷的大小，保持和调节在任一选的的转速下稳定工作。
5.10柴油机燃油供给系统的三大精密偶件：
柱塞偶件（柱塞、柱塞套、调节臂）、
出油阀偶件：出油、断油和断油后迅速降低高压油管的剩余压力，使喷油器干脆利落地停止供油
针阀偶件（针阀、针阀体）
5.11柴油机可燃混合气的形成方式：空间雾化混合、油膜蒸发混合
6.1 润滑系的功用
A. 将清洁的、压力和温度适宜的润滑油不断地供给给各运动零件的摩擦表面，以减少零件的摩擦和磨损
B. 流动的润滑油还能清除摩擦摩擦表面的磨屑、尘沙、积碳等杂质
C. 吸附摩擦表面的热量
D. 填充零件间隙与空隙减少气体泄漏，帮助活塞环加强密封
E. 减少零件间冲击振动
F. 降低工作噪声及防治零件表面生锈
7.1 点火系的功用
安发动机点火次序在规定时刻供给火花塞足够能量的直流高压电，使其两电极间产生电火花点燃混合气，使发动机做功
7.2 点火提前角：提前点火的角度

8.1冷却系的功用
维持发动机在各种工况下均在最适宜的温度内工作，以使发动机工作可靠，并得到良好的动力性与经济性

9.1 启动系功用：产生转矩，驱动发动机运转

为方便大家汽车发动机课程复习，08连6班、7班共同整理了本复习资料，如有错误望大家指正。