发动机构造试题及答案(北林)

《内燃机理论与结构》复习参考题

1、汽车发动机是如何分类的？

1）按活塞运动方式的不同，活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。2）根据所用燃料种类，活塞式内燃机主要分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油和柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。

3）按冷却方式的不同，活塞式内燃机分为水冷式和风冷式两种。以水或冷却液为冷却介质的称作水冷式内燃机，而以空气为冷却介质的则称作风冷式内燃机。

4）往复活塞式内燃机还按其在一个工作循环期间活塞往复运动的行程数进行分类。活塞式内燃机每完成一个工作循环，便对外作功一次，不断地完成工作循环，才使热能连续地转变为机械能。在一个工作循环中活塞往复四个行程的内燃机称作四冲程往复活塞式内燃机，而活塞往复两个行程便完成一个工作循环的则称作二冲程往复活塞式内燃机。

5）按照气缸数目分类可以分为单缸发动机和多缸发动机。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。

6）内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。

7）按进气状态不同，活塞式内燃机还可分为增压和非增压两类。若进气是在接近大气状态下进行的，则为非增压内燃机或自然吸气式内燃机；若利用增压器将进气压力增高，进气密度增大，则为增压内燃机。增压可以提高内燃机功率。

2、什么叫指示功率？什么叫有效功率？怎样计算有效功率？

指示功率：

有效功率：发动机在单位时间内对外输出的有效功称为有效功率，记为：Pe，单位为KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，也可用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后用公式计算出发动机的有效功率：

式中：Te －有效扭矩，单位为N·m；n －曲轴转速，单位为r/min。

3、发动机功率是根据什么标定的？

4、什么叫发动机排量？如何计算？它有什么意义？

定义：多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用VL表示：

式中：Vh－气缸工作容积；i－气缸数目。

5、怎样计算发动机压缩比？

压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。

式中：Va －气缸总容积；Vh －气缸工作容积；Vc －燃烧室容积；

通常汽油机的压缩比为6～10，柴油机的压缩比较高，一般为16～22。

6、什么是发动机的特性与特性曲线？什么是速度特性？什么是外特性？外特性有

什么重要意义？

特性：发动机性能指标随调整状况及运行工况而变化的关系称为发动机特性，利用特性曲线可以简单而又方便地评价发动机性能。

特性曲线：

速度特性：发动机的有效功率P e、有效转矩T e和有效燃油消耗率b e随发动机转速n的变化关系称为发动机速度特性。

外特性：当燃料供给调节机构位置达到最大时，所得到的是总功率特性，也称发动机外特性。

外特性的重要意义：发动机的外特性代表了发动机所具有的最高动力性能。外特性曲线上标出的发动机最大功率和最大有效转矩及其相应的转速，是表示发动机性能的重要指标。要联系汽车使用条件，诸如道路情况所要求克服的阻力数值，最高车速等来分析发动机外特性曲线是否符合要求。

7、汽油机与柴油机各有哪些优缺点？

8、二冲程发动机与四冲程发动机（化油器式）相比有哪些主要优点？

1）曲轴每转一周就有一个作功行程，因此，当二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时，在理论上它的功率应等于四冲程发动机的2倍。

2）由于发生作功过程的频率较高，故二冲程发动机的运转比较均匀平稳。

3）由于没有专门的换气机构，所以其构造较简单，质量也比较小。

4）使用方便，因为附属机构少，所以易受磨损和经常需修理的运动部件数量也较少。

9、汽车发动机由哪几个大部分组成？

汽车发动机一般由机体组、曲柄连杆机构、配气系统、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、起动系统组成。

机体组：作为发动机各机构各系统的装配基体，而其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，冷却系统和润滑系统的组成部分。

曲柄连杆机构：讲活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转云顶并输出动力的机构。

配气机构：根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。

冷却系统：将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

供给系统：根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。

润滑系统：向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

点火系统：能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

起动系统：是静止的发动机起动并转入自行运转。

10、曲柄连杆机构的功用是什么？由哪些部件组成？

功用：把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。

组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

11、气环的断面形状有哪些？各有什么优缺点？

矩形断面环：工艺性好，成本低，工作面积大，导热效果较好。

磨合性，密封性较差。

锥形断面环：上行能形成油膜，下行有良好的刮油作用，良好的磨合性能。

不能装反，否则会窜机油。

正扭曲内切环/反扭曲锥面环：提高表面接触应力，防治活塞环在环槽内上行窜动而造成的泵油作用，增加密封性，易于磨合，下行刮油的作用。但不能装反。

梯形环：抗胶结能力特别好，避免了环被粘在环槽中而引起的折断，加强密封作用，弹性丧失时，仍能与气缸贴合良好，寿命长。

上下面的精磨工艺比较复杂。

桶面环：活塞的外圆面为凸圆弧形，当桶面环上下运动时，均能与气缸壁形成楔形空间，使机油容易进入摩擦面，从而使磨损大为减少。对气缸表面和活塞摆动的适应均较好，密封性能提高，磨合性好。但凸圆弧表面加工较困难。

12、活塞环间隙有哪些？过大或过小有什么不好？

13、活塞分哪几部分？汽油机活塞上为什么开槽？

活塞的基本构造可分为顶部、头部、裙部三部分。

开槽的原因：用以安装气环合油环，保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温高压燃气大量漏入曲轴箱；刮除气缸壁上多余的机油，并在其上涂布一层油膜，防止机油窜入气缸燃烧，减小摩擦阻力和磨损。

14、活塞销与活塞销座孔、连杆小头的连接配合为什么常采用全浮式？

采用全浮式的原因：在发动机运转过程中，活塞销不仅可以在连杆小头衬套孔内，还可以在销座孔内缓慢地转动，以使活塞销各部分的磨损比较均匀。

15、曲轴的作用是什么？由哪些部分组成？

作用：承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线的力矩，并对外输出转矩。

组成：曲轴的前端（自由端）；曲拐（曲柄销，左右两端曲柄，前后两个主轴颈）；曲轴的后端（功率输出端）凸缘。