问答题

第一章汽车发动机的工作原理及总体构造1．汽油机与柴油机各有哪些优缺点？柴油机与汽油机在可燃混合器形成方式和点火方式上有何不同？它们所用的压缩比为何不一样？为什么柴油机在汽车上得到越来越普遍的应用？1）优缺点：汽油机的总体结构较柴油机简单，维修较方便、轻巧，但燃料经济性较柴油机差；柴油机压缩比高于汽油机，故输出功率较大，同时不需要点火系，故工作可靠，故障少。

2）可燃混合器形成方式和点火方式：（1）柴油机的可燃混合气是在气缸内形成的。

在进气行程中它吸人的是纯空气，只有在压缩行程接近终了时才由喷油泵将柴油喷人到燃烧室，在极短的时间内柴油蒸发与空气混合形成可燃混合气。

汽油机的可燃混合气是在气缸以外的化油器内形成的，因此其在进气行程吸人的是可燃混合气。

（2）柴油机是靠压燃来点燃混合气的，而汽油机则是由火花塞跳火来点燃可燃混合气的。

3）由于柴油机压缩的是纯空气，不会产生爆燃，所以它的压缩比较大。

而汽油机当压缩比过大时会产生爆燃和早燃等不正常的燃烧现象，所以汽油机的压缩比较小。

4）正因为柴油机功率大，燃料经济性好，工作可靠，在汽车上越来越普遍地采用柴油发动机。

第二章机体组及曲柄连杆机构1．活塞在工作中易产生哪些变形？为什么？怎样防止这些变形？1）活塞裙部沿径向变成长轴在活塞销方向的椭圆形。

这是因为：（1）活塞工作时，气缸的气体压力作用在活塞头部销座处，使其沿活塞销座方向增大。

（2）侧压力也作用在活塞座上。

（3）活塞销座附近的金属量多，热膨胀量大。

防止措施：（1）冷态下，把活塞做成长轴垂直于活塞销座方向的椭圆形。

（2）减少活塞销座附近的金属量。

（3）在活塞的裙部开有“T”形或“U”形槽。

（4）在销座附近镶入膨胀系数低的“恒范钢片”。

2）活塞沿轴向变成上大下小的截锥形。

这是因为：（1）活塞头部的金属量多于裙部，热膨胀量大。

（2）活塞顶部的温度高于裙部，热变形量大。

2．试分析矩形环的泵油作用，它会带来什么危害？怎样防止泵油？1）泵油作用：矩形断面的气环随活塞作往复运动时，会把气缸壁上的机油不断送人气缸中，这种现象称为“气环的泵油作用”，活塞下行时，由于环与缸壁之间的摩擦阻力以及环本身的惯性，环将压靠着环槽的上端面，缸壁上的机油就被刮人下边隙与背隙内。

当活塞上行时，环又压靠着环槽的下端面上，结果第一道环背隙里的油就进人气缸中，如此反复，结果就像油泵的作用一样，将缸壁的机油最后压人燃烧室。

2）危害：窜人气缸的机油，会使燃烧室内形成积炭和增加机油消耗，并且还可能在环槽（尤其是温度较高的第一道气环槽）中形成积炭，使环被卡死在环槽中，失去其密封作用，划伤气缸壁，甚至使环折断。

3）防止措施：（1）在气环的下面安装油环。

（2）采用非矩形断面的扭曲环。

第三章配气机构1．为什么一般在发动机的配气机构中要留有气门间隙？气门间隙过大或过小对发动机工作有何影响？在哪里调整与测量？调整时挺柱应处于配气机凸轮的什么位置？（1）发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中的漏气，而使功率下降，严重时甚至发动机无法起动。

（2）如果间隙过小，发动机在热态下可能漏气，导致功率下降甚至气门烧毁；如果间隙过大，则传动零件之间及气门和气门座之间将产生撞击、响声，从而加速磨损，同时也会使气门开启持续时间减少，气缸的充气及排气情况变坏。

（3）对于气门顶置式配气机构，气门间隙应在气门杆端与摇臂之间进行测量，测量时可将塞尺塞人到两件之间，读取间隙值，若不符合要求，则通过摇臂另一端的调整螺钉来调整。

对于气门侧置式配气机构，气门间隙应在气门杆端和调整螺钉之间进行测量，若不符合要求，则直接通过调整螺钉来调整。

（4）调整气门间隙时，挺柱应处于配气凸轮的最小矢径（基园）位置。

第四章化油器式发动机的燃油系统1．汽油直接喷射式发动机有何优缺点？是如何分类的？1）优点：（1）进气管道中没有狭窄的喉管。

空气流动阻力小，充气性能好，因此输出功率也较大。

（2）混合气的分配均匀性好。

（3）可以随着发动机的使用工况及使用场合的变化而配置一个最佳的混合气成分。

这种最佳混合气成分可同时按发动机的经济性、动力性，特别是按减少排放有害物的要求来确定。

（4）具有良好的加速等性能。

（5）不像化油器那样在进气管内留有相当的油膜层，这对于降低油耗也有一定的好处。

2）缺点：系统的布置复杂，制造成本较高。

3）分类：（1）按汽油喷射位置的不同可分为缸内喷射式和缸外喷射式。

（2）按控制系统结构形式的不同分为机械控制式和电子控制式。

（3）按喷油器数目的不同可分为单点喷射式和多点喷射式。

2．汽油直接喷射系统是怎样满足发动机冷起动工况、怠速工况、中、小负荷工况、大、全负荷工况对可燃混合气浓度要求的？1）冷起动工况：冷起动时发动机的温度很低，要求供给很浓的混合气，因此喷射系统将根据发动机的温度喷入一定量的附加燃料，它可以由电控单元指令喷油器通过延长喷油持续时间来实现，也可以通过热控正时开关与冷起动阀来达到加浓的目的。

2）怠速工况：怠速工况时，由于节气门开度较小，发动机转速较低，机体的温度还较冷，仍需供入较多的浓可燃混合气。

此时，采用一个补充空气阀，其上有一个补充空气滑板作为节气门的旁道，根据发动机的温度，不同程度地把补充空气引人发动机中，由于这部分补充空气已经经过空气流量计检测，因此控制单元将分配给发动机相应的喷油量。

同时在节气门开度控制单元上还设有怠速触点，已将怠速时的位置信号传入电控单元，以按既定的程序校正供油量。

3）中、小负荷工况：汽车发动机大部分时间是在中、小负荷工况下运行，这时按经济成分供给混合气，在电控单元中已编制成程序，以保证发动机运行的燃油消耗最省。

4）大、全负荷工况：发动机在大、全负荷工况下运行时，要求以动力性为主，需供给加浓混合气，加浓的多少按发动机及不同的节气门开度有所不同，这已在电控单元中编制程序，关于节气门开度大小的信息则是由节气门开度控制单元输给总的控制单元，以校正喷油量。

第五章柴油机燃油系统1．什么是喷油泵的速度特性？其对车用柴油机的性能有何影响?1）在油量调节拉杆位置不变时，供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。

2）影响：（1）在油量调节拉杆位置不变的情况下，当发动机转速增高时，喷油泵柱塞上下往复运动的速度增加，即使柱塞还没有完全封闭径向油孔时，由于燃油的惯性作用，来不及从油孔中挤出，使泵腔中的压力增大，泵油提前。

同理在柱塞上移到其上斜槽已与柱塞套上的径向油孔对上时，燃油不能很快流出，泵腔内压力来不及下降，使供油时刻延迟，即总的供油时间延长，供油量增加，这使得发动机转速继续增大，最后造成“飞车”（即柴油机超速），导致柴油机过热，机件过载，零部件磨损加剧，同时排气冒黑烟，使排放性能及燃油经济性均变坏。

（2）与（1）相反，虽然油量调节拉杆位置不变，但随发动机转速下降，喷油泵的供油量减小，供油量愈小，发动机转速越低，而造成柴油机怠速不稳，甚至熄火。

2．喷油器与喷油泵的作用各是什么？对它们各有什么要求？1）喷油器的作用是将燃油雾化成细微颗粒，并根据燃烧室的形状，把燃油合理地分布到燃烧室中，以利于和空气均匀混合，促进着火和燃烧。

2）对喷油器的要求主要有：应有一定的喷射压力；喷出的雾状油束特性要有足够的射程、合适的喷注锥角和良好的雾化质量；喷油器喷、停应迅速及时，不发生滴漏现象。

3）喷油泵的作用是将输油泵送来的柴油，根据发动机不同的工况要求，以规定的工作顺序，定时、定量、定压地向喷油器输送高压柴油。

4）多缸柴油机的喷油泵应保证：①各缸的供油量均匀，不均匀度在额定工况下不大于3％～5％。

②按发动机的工作顺序逐缸供油，各缸的供油提前角相同，相差不得大于0.5°曲轴转角。

③为避免喷油器的滴漏现象，油压的建立和供油的停止必须迅速。

3. 为什么喷油器的针阀和针阀体要高精度配合？出油阀减压环带的作用及原理是什么？主要是保证喷油器的喷油压力和正常工作。

1）针阀上部的圆柱面和针阀体上部的内圆柱面必须是高精度的滑动配合，如二者之间的间隙过大，则可能发生滑油而使油压下降；如二者之间的间隙过小，则针阀就不能自由滑动，影响喷油器的正常喷油。

2）针阀下部的密封锥面必须与针阀体上的内锥面精密配合，以保证油腔的密封，进而保证喷油压力，避免出现滴漏现象。

1）作用：当喷油泵停止供油后，迅速降低高压油管中的燃油压力，使喷油器立即停止喷油，不产生滴漏现象。

2）工作原理：在出油阀被高压柴油顶起的过程中，当减压环带离开阀座的导向孔时，高压柴油才进人高压油管中，此时出油阀上方的空间被减压环带及部分密封锥面的实体占去一部分空间，当出油阀落座后，上部空间容积增大；高压油管压力迅速降低，喷油立即停止，并且不产生滴漏。

第九章发动机点火系统1．什么是点火提前角？发动机的最佳点火提前角受哪些因素的影响？点火时，曲轴的曲拐位置与压缩行程结束而活塞在上止点时曲拐位置之间的夹角，称为点火提前角。

影响最佳点火提前角因素：（1）发动机转速影响：当节气门开度一定时，发动机转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，这时应适当加大点火提前角，否则燃烧过程会延续到膨胀过程中，造成功率下降和经济性变坏，因此，点火提前角应随转速的增高适当加大。

（2）发动机负荷（节气门开度）的影响：随着负荷的加大，进人气缸的可燃混合气增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时残余废气在缸内混合气中所占的百分数下降，因而混合气燃烧速度增大。

这时，点火提前角应适当减小。

反之，发动机负荷减小时，点火提前角应适当加大。

（3）汽油的抗爆性的影响：汽油的抗爆性是与汽油的牌号相关的，汽油的牌号越高，异辛烷的含量越高，汽油的抗爆性越好，自燃能力越差，燃烧速度越慢，所以高牌号汽油要求其点火提前角应适当加大。

反之则减小。

2．什么是断电器的触点间隙？其过大或过小对点火系的工作性能会带来什么不良影响？点火时刻的早晚对发动机性能有何影响？为什么？（1）断电器的两触点在分开时，其间的最大间隙称为断电器的触点间隙。

（2）若触点间隙过小，则触点间易出现火花，而使初级电路断电不良，点火线圈铁心的磁通的变化量减小，次级电压降低；间隙过大，则触点闭合时间缩短，使初级电流减小，次级电压降低，火花塞不易跳火，发动机点火困难。

（3）点火过早或过晚会导致发动机的有效功率下降，燃油消耗率增加，发动机过热，排放不良，排气管放炮等。

（4）若点火过早，则在活塞上行的过程中就出现压力的最大值，阻碍活塞的上行，气体压力做负功，使功率消耗增加，燃油消耗率增大。

（5）若点火过迟，一方面，可燃混合气一边燃烧，活塞一边下行，使气缸容积增大，压力减小，发动机的有效功率下降，起动困难，加速无力；另一方面，还可能使燃烧行程持续到排气行程，使发动机功率大大下降，且易引起排气管放炮、冒黑烟、发动机过热等。