第一章 汽車發(fā)動機的工作原理與總體構造習題

1、第一章第一章 發(fā)動機工作原理和總發(fā)動機工作原理和總體構造習題體構造習題一、填空題一、填空題 1. 活塞式汽油機一般由活塞式汽油機一般由機體組機體組、曲柄連桿機構曲柄連桿機構、配氣配氣機構機構、潤滑系潤滑系、冷卻系冷卻系、燃料供給系燃料供給系、進排氣系統(tǒng)進排氣系統(tǒng)、點火系點火系和和起動系起動系組成。組成。 2、四沖程發(fā)動機曲軸轉、四沖程發(fā)動機曲軸轉2圈，進、排氣門各開閉圈，進、排氣門各開閉1次，次，活塞在氣缸里往復行程活塞在氣缸里往復行程4次，氣缸里熱能轉化為機械次，氣缸里熱能轉化為機械能能1次。次。 3、二沖程發(fā)動機曲軸轉、二沖程發(fā)動機曲軸轉1圈，活塞在氣缸里往復行程圈，活塞在氣缸里往復行程2

2、次，完成次，完成1個工作循環(huán)。個工作循環(huán)。 4、發(fā)動機的動力性能指標主要有、發(fā)動機的動力性能指標主要有有效轉矩有效轉矩 、有效功有效功率率等；經濟性指標主要是等；經濟性指標主要是燃料消耗率燃料消耗率 。 5、汽車發(fā)動機每一次將熱能轉化為機械能，都必須、汽車發(fā)動機每一次將熱能轉化為機械能，都必須經過經過進氣進氣 、壓縮壓縮 、燃燒膨脹作功燃燒膨脹作功和和排氣排氣這樣一系列這樣一系列連續(xù)工程，這稱為發(fā)動機的一個連續(xù)工程，這稱為發(fā)動機的一個工作循環(huán)工作循環(huán) 。 二、名詞解釋二、名詞解釋 1、上止點和下止點、上止點和下止點上止點：活塞頂離曲軸中心最遠處；下止點：活塞上止點：活塞頂離曲軸中心最遠處；下止

3、點：活塞頂離曲軸中心最近處。頂離曲軸中心最近處。 2、發(fā)動機的壓縮比、發(fā)動機的壓縮比：壓縮前氣缸中氣體的最大容積：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比，即氣缸總容積與燃燒室與壓縮后的最小容積之比，即氣缸總容積與燃燒室容積之比。容積之比。 3、發(fā)動機排量、發(fā)動機排量：多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，：多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和，稱為發(fā)動機工作容積或發(fā)動機排量。稱為發(fā)動機工作容積或發(fā)動機排量。 4、爆燃與表面點火、爆燃與表面點火點燃發(fā)動機壓縮比過大，氣體壓力和溫度過高，或其點燃發(fā)動機壓縮比過大，氣體壓力和溫度過高，或其它原因在燃燒室內離點燃中心較遠處的末端可燃混合它原因在燃燒室內離

4、點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒現象叫爆燃；氣自燃而造成的一種不正常燃燒現象叫爆燃； 表面點火是由于燃燒室內熾熱表面與熾熱處（如排表面點火是由于燃燒室內熾熱表面與熾熱處（如排氣門頭部，火花塞電極，積炭處）點燃混合氣產生的氣門頭部，火花塞電極，積炭處）點燃混合氣產生的另一種不正常燃燒現象。另一種不正常燃燒現象。 5、發(fā)動機有效轉矩、發(fā)動機有效轉矩：發(fā)動機通過飛輪對外輸出的轉：發(fā)動機通過飛輪對外輸出的轉矩稱為有效轉矩。矩稱為有效轉矩。 6、發(fā)動機有效功率、發(fā)動機有效功率：發(fā)動機通過飛輪對外輸出的功：發(fā)動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效功率，它等于有效轉矩與曲軸角速度的乘率稱

5、為有效功率，它等于有效轉矩與曲軸角速度的乘積。積。 7、發(fā)動機速度特性、外特性、發(fā)動機速度特性、外特性 發(fā)動機的功率、轉矩和燃油消耗率隨曲軸轉速變化而發(fā)動機的功率、轉矩和燃油消耗率隨曲軸轉速變化而變化的關系稱為發(fā)動機的速度特性。當節(jié)氣門開度最變化的關系稱為發(fā)動機的速度特性。當節(jié)氣門開度最大或油門位置最大時所得到的速度特性為發(fā)動機外特大或油門位置最大時所得到的速度特性為發(fā)動機外特性。性。 8、發(fā)動機負荷、發(fā)動機負荷：指發(fā)動機在某一轉速下發(fā)出的實際：指發(fā)動機在某一轉速下發(fā)出的實際功率與同一轉速下所能發(fā)出的最大功率之比，以百分功率與同一轉速下所能發(fā)出的最大功率之比，以百分數表示。數表示。 9、發(fā)動機

6、工況、發(fā)動機工況 ：發(fā)動機的工作狀況簡稱為發(fā)動機工：發(fā)動機的工作狀況簡稱為發(fā)動機工況，通常用功率和曲軸轉速來表示，或者用扭矩和曲況，通常用功率和曲軸轉速來表示，或者用扭矩和曲軸轉速來表示。軸轉速來表示。 三、判斷題（正確打三、判斷題（正確打、錯誤打、錯誤打） 1.由于柴油機的壓縮比大于汽油機的壓縮比，因此在由于柴油機的壓縮比大于汽油機的壓縮比，因此在壓縮終了時的壓力及燃燒后產生的氣體壓力比汽油壓縮終了時的壓力及燃燒后產生的氣體壓力比汽油機壓力高。機壓力高。 （ ） 2.多缸發(fā)動機各氣缸的總容積之和，稱為發(fā)動機排量。多缸發(fā)動機各氣缸的總容積之和，稱為發(fā)動機排量。 （ ） 3.發(fā)動機的燃油消耗率越

7、小，經濟性越好。發(fā)動機的燃油消耗率越小，經濟性越好。 （ ） 4.發(fā)動機總容積越大，它的功率也就越大。發(fā)動機總容積越大，它的功率也就越大。 （ ） 5.活塞行程是曲柄旋轉半徑的活塞行程是曲柄旋轉半徑的2倍。倍。 （ ） 6.經濟車速是指很慢的行駛速度。經濟車速是指很慢的行駛速度。 （ ） 7.通常，汽油機的經濟性比柴油機差，從外特性中的通常，汽油機的經濟性比柴油機差，從外特性中的ge曲線比較，汽油機曲線比較，汽油機 ge曲線比柴油機曲線比柴油機ge曲線平緩。曲線平緩。 （ ） 8.發(fā)動機轉速過高過低，氣缸內充氣量都將減少。（發(fā)動機轉速過高過低，氣缸內充氣量都將減少。（ ） 9.發(fā)動機最經濟的燃

8、油消耗率對應轉速是在最大轉矩轉發(fā)動機最經濟的燃油消耗率對應轉速是在最大轉矩轉速與最大功率轉速之間。（速與最大功率轉速之間。（ ） 10.同一發(fā)動機的標定功率值可能會不同。同一發(fā)動機的標定功率值可能會不同。 （ ） 11.在測功機上測定發(fā)動機功率時，是在不帶空氣濾在測功機上測定發(fā)動機功率時，是在不帶空氣濾清器、風扇、消聲器、發(fā)電機等條件下進行的。（清器、風扇、消聲器、發(fā)電機等條件下進行的。（ ） 四、選擇題四、選擇題 1.發(fā)動機的有效轉矩與曲軸角速度的乘積稱之為發(fā)動機的有效轉矩與曲軸角速度的乘積稱之為（ B ）。）。A、指示功率、指示功率 B、有效功率、有效功率 C、最大轉矩、最大轉矩 D、最大

9、功率最大功率 2.發(fā)動機在某一轉速發(fā)出的功率與同一轉速下所可能發(fā)動機在某一轉速發(fā)出的功率與同一轉速下所可能發(fā)出的最大功率之比稱之為（發(fā)出的最大功率之比稱之為（ D ）。）。A、發(fā)動機工況、發(fā)動機工況 B、有效功率、有效功率 C、工作效率、工作效率 D、發(fā)動機負荷發(fā)動機負荷 3.汽車耗油量最少的行駛速度是（汽車耗油量最少的行駛速度是（ B ）。）。A、低速、低速 B、中速、中速 C、全速、全速 D、超速、超速 4.汽車發(fā)動機的標定功率是指（汽車發(fā)動機的標定功率是指（ A ）。）。A、15min功率功率 B、1h功率功率 C、12h功率功率 D、持、持續(xù)功率續(xù)功率 5.在測功機上測量發(fā)動機功率，能

10、直接測量到的是在測功機上測量發(fā)動機功率，能直接測量到的是（C ）。）。A、功率、功率 B、功率和轉速、功率和轉速 C、轉矩和轉速、轉矩和轉速 D、負、負荷荷 五、簡答題五、簡答題 1.四沖程汽油機和柴油機在總體結構上有哪些相同點四沖程汽油機和柴油機在總體結構上有哪些相同點和不同點？和不同點？ 答：相同點：它們都是將熱能轉化為機械能的熱機，答：相同點：它們都是將熱能轉化為機械能的熱機，且為內燃機。同時都具有曲柄連桿機構、配氣機構、且為內燃機。同時都具有曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻系、潤滑系、燃料供給系、進排氣系、起動系等冷卻系、潤滑系、燃料供給系、進排氣系、起動系等基本的總體結構型式。不同點：使

11、用的燃料不同；著基本的總體結構型式。不同點：使用的燃料不同；著火的方式不同（柴油機無需點火系）火的方式不同（柴油機無需點火系）。 2.簡述四沖程汽油機的工作過程。簡述四沖程汽油機的工作過程。答：進氣行程中，進氣門開啟，排氣門關閉?；钊麖纳现裹c向答：進氣行程中，進氣門開啟，排氣門關閉?；钊麖纳现裹c向下止點移動，可燃混合氣進入氣缸；為使進入氣缸的可燃混合下止點移動，可燃混合氣進入氣缸；為使進入氣缸的可燃混合氣能迅速燃燒以產生較大的壓力，必須在燃燒前將可燃混合氣氣能迅速燃燒以產生較大的壓力，必須在燃燒前將可燃混合氣壓縮。此時，進、排氣門全部關閉。曲軸推動活塞由下止點向壓縮。此時，進、排氣門全部關閉。

12、曲軸推動活塞由下止點向上止點移動，稱為壓縮行程；當活塞接近上止點時，裝在氣缸上止點移動，稱為壓縮行程；當活塞接近上止點時，裝在氣缸蓋上的火花塞即發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣。此時，蓋上的火花塞即發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣。此時，進、排氣門仍然關閉?？扇蓟旌蠚獗蝗紵?，放出大量的熱能。進、排氣門仍然關閉。可燃混合氣被燃燒后，放出大量的熱能。因此，燃氣的壓力和溫度迅速升高，高溫高壓的燃氣推動活塞因此，燃氣的壓力和溫度迅速升高，高溫高壓的燃氣推動活塞由上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉輸出機械能，即由上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉輸出機械能，即為作功行程；工作后的燃氣即成為

13、廢氣，必須從氣缸中排除，為作功行程；工作后的燃氣即成為廢氣，必須從氣缸中排除，以便進行下一個進氣行程。所以在作功行程接近終了時，排氣以便進行下一個進氣行程。所以在作功行程接近終了時，排氣門即開啟，靠廢氣的壓力自由排氣，活塞到達下止點后再向上門即開啟，靠廢氣的壓力自由排氣，活塞到達下止點后再向上止點移動時，繼續(xù)將廢氣強制排到大氣中?；钊缴现裹c附近止點移動時，繼續(xù)將廢氣強制排到大氣中?；钊缴现裹c附近時，排氣行程結束。時，排氣行程結束。 3.柴油機與汽油機在可燃混合氣形成方式和點火方式上有何柴油機與汽油機在可燃混合氣形成方式和點火方式上有何不同？它們所用的壓縮比為何不一樣？不同？它們所用的壓縮比

14、為何不一樣？答：柴油機混合氣的形成是在氣缸內部完成的。當壓縮行程答：柴油機混合氣的形成是在氣缸內部完成的。當壓縮行程終了，氣缸內被壓縮的空氣已具有很高的溫度，并已達到柴終了，氣缸內被壓縮的空氣已具有很高的溫度，并已達到柴油的燃點。此時由噴油器噴入的燃油一遇高壓高溫的空氣立油的燃點。此時由噴油器噴入的燃油一遇高壓高溫的空氣立即混合、蒸發(fā)、霧化，同時自行著火燃燒。即混合、蒸發(fā)、霧化，同時自行著火燃燒。 化油器式汽油機混合氣的形成是在氣缸外部通過化油器形成化油器式汽油機混合氣的形成是在氣缸外部通過化油器形成的。進氣行程中吸入的混合氣，在壓縮行程中溫度得以提高，的。進氣行程中吸入的混合氣，在壓縮行程中

15、溫度得以提高，從而使汽油（更好地蒸發(fā)后）和空氣更好地混合霧化，這樣從而使汽油（更好地蒸發(fā)后）和空氣更好地混合霧化，這樣在壓縮行程接近終了時，由火花塞點燃可燃混合氣，使其能在壓縮行程接近終了時，由火花塞點燃可燃混合氣，使其能迅速地、集中地、完全地燃燒。正如上述著火機制的不同，迅速地、集中地、完全地燃燒。正如上述著火機制的不同，所以汽、柴油機的壓縮比不一樣。柴油機壓縮比較高是為了所以汽、柴油機的壓縮比不一樣。柴油機壓縮比較高是為了保證壓縮空氣達到柴油的自燃溫度（燃點）。保證壓縮空氣達到柴油的自燃溫度（燃點）。 電子噴射式汽油機混合氣的形成是油嘴將燃油噴射到節(jié)氣門電子噴射式汽油機混合氣的形成是油嘴將

16、燃油噴射到節(jié)氣門體或氣缸內部，充分混合后由火花塞點火燃燒。體或氣缸內部，充分混合后由火花塞點火燃燒。 4.汽油機與柴油機各有哪些優(yōu)缺點？為什么柴油機在汽油機與柴油機各有哪些優(yōu)缺點？為什么柴油機在汽車上得到越來越普遍的應用？汽車上得到越來越普遍的應用？ 答：汽油機的總體結構較柴油機簡單，維修較方便、答：汽油機的總體結構較柴油機簡單，維修較方便、輕巧，但燃料經濟性較柴油機差；柴油機壓縮比高于輕巧，但燃料經濟性較柴油機差；柴油機壓縮比高于汽油機，故輸出功率較大，同時不需要點火系，故工汽油機，故輸出功率較大，同時不需要點火系，故工作可靠，故障少。正因為柴油機功率大，燃料經濟性作可靠，故障少。正因為柴油

17、機功率大，燃料經濟性好，工作可靠，在汽車上越來越普遍地采用柴油發(fā)動好，工作可靠，在汽車上越來越普遍地采用柴油發(fā)動機。機。 5.解放解放CA6102型發(fā)動機，其活塞行程為型發(fā)動機，其活塞行程為114.3mm，試計，試計算出該發(fā)動機的排量。（提示：算出該發(fā)動機的排量。（提示：CA6102發(fā)動機的缸徑為發(fā)動機的缸徑為101.6mm）若知其壓縮比為）若知其壓縮比為7，問燃燒室容積是多少升。，問燃燒室容積是多少升。答：已知：答：已知：S114.3mm11.43cm ，D101.6mm10.16cm ，7，i=6解：解： VL=Vh i= （D2）/4 S i 10-3=5.56（L） =1+Vh/Vc

18、Vc=Vh/( -1)=0.154（L） 7.試從經濟性角度分析，為什么汽車發(fā)動機將會廣泛采用柴油試從經濟性角度分析，為什么汽車發(fā)動機將會廣泛采用柴油機（提示：外特性曲線）？機（提示：外特性曲線）？答：柴油機由于壓縮比較高，所以熱效率較汽油機高。柴油機答：柴油機由于壓縮比較高，所以熱效率較汽油機高。柴油機的燃料消耗率曲線（的燃料消耗率曲線（ 曲線）相對于汽油機曲線）相對于汽油機 曲線來說，不僅最曲線來說，不僅最低點較低，而且較為平坦，比汽油機在部份負荷時能節(jié)省更多低點較低，而且較為平坦，比汽油機在部份負荷時能節(jié)省更多的燃料（汽車發(fā)動機經常是處于部分負荷工況）。從石油價格的燃料（汽車發(fā)動機經常是處于部分負荷工況）。從石油價格來說，目前我國和世界大部分地區(qū)柴油比汽油便宜。來說，目前我國和世界大部