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1、一、发动机的工作原理和总体构造1、汽车发动机通常是由哪些机构与系统组成的？它们各有什么功用？答：汽车发动机通常是由两个机构和五个系统组成的。其中包括：曲柄连杆机构，配气机构、供给系、点火系、冷却系、润滑系和启动系。曲柄连杆机构是将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力的机构。配气机构是使可燃烧气体及时充入气缸并及时从气缸排出废气。供给系是把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排除发动机。点火系是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。润滑系是将润滑油供给作相对运动的零件，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分的冷却摩擦表面。启
2、动系用以使静止的发动机启动并转入自行运转。2、气缸工作容积：活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。一般用Vh表示。燃烧室容积：活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用Vc表示。活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用Va表示，Va=Vc+Vh发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，一般用VL表示：=人xi压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比一舟殳用E表示。E=Va/Vc工作循环:对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。发动机：将某一种形式
3、的能量转变成机械能的机器。热机：将热能转换成机械能的发动机。内燃机：燃料在发动机内部燃烧，产生热能并转变成机械能。有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩，用Te表示。有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有效功率，用Pe表示。发动机转速：曲轴的每分钟的回转数。标定功率：根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。燃油消耗率：发动机每发出1kW.h有效功率，所消耗的燃油量，称为燃油消耗率。发动机特性：发动机的性能是随着许多因素而变化的，其变化规律称为发动机的特性。发动机的速度特性：发动机油门开度不变，发动机的性能指标（如发动机的功率、转矩、有效燃油消耗率等）随着曲
4、轴转速变化的规律。燃油消耗率发动机的外特性：发动机油门全开，发动机的性能指标（如发动机的有效功率、转矩、有效等）随着曲轴转速变化的规律。又称为发动机的总功率特性。工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明。发动机在某一转速下的负荷：发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小。是当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比，以百分数表示。二、曲柄连杆机构1、曲柄连杆机构，功用：把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输岀机械能。组成：机体组（气缸体、气缸盖、气缸盖衬套、油底壳、发动机的支承）、活塞连杆组（活塞、活塞环、连
5、杆）、曲轴飞轮组（曲轴、曲轴扭转减震器、飞轮）2、气缸体：按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为：一般式、龙门式、隧道式根据冷却方式不同分：水冷、风冷根据气缸的排列方式分：单列式（直列式）、V型、对置式气缸套：干缸套：外壁不直接与冷却水接触。强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。湿缸套:外壁直接与冷却水接触。散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水。3、气缸盖功用：密封气缸的上部，与活塞、气缸等共同构成燃烧室。结构分类：整体气缸盖、块状气缸盖、单体气缸盖气缸衬垫（气缸垫）：功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。需满足的定弹性，能补偿定弹性，能补偿
6、要求：在高温、高压燃气作用下具有足够的强度，不宜损坏；耐热和耐腐蚀；具有接合面的表面粗糙度、平面度以及发动机工作时反复出现的变形，以保证密封；拆装方便，能重复使用，寿命长。4、燃烧室基本要求：结构紧凑，表面积要小，以减少热量的损失及缩短火焰行程；使混合气在压缩终了时具有一定的气流运动，以提高混合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分的燃烧。汽油机燃烧室：楔形、浴盆形、半球形、碗形、篷形柴油机燃烧室：直喷式（w形、球形）、分隔式（涡流室、预燃室）5、油底壳：贮存机油并封闭曲轴箱，又称为下曲轴箱使用特点：油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损6
7、、活基功用：（1）承受气缸中的燃气压力（2）将燃气作用力通过活塞销和连杆传给曲轴，推动曲轴旋转（3）参与组成燃烧室结构：顶部，构成燃烧室，承受气体压力。分为平顶、凹顶、凸顶头部:安装活塞环，制作较厚，密封，传热。裙部：导向，传力。承受侧压力销座孔处制有加强筋。7、活塞环：是具有弹性的开口环，分为气环和油环。工作条件：高温、高压、高速、极难润滑。气环作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。油环作用：作用：刮除飞溅到汽缸壁上的机油，并在汽缸壁上涂布一层均匀的油膜。8、活塞销：作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。结
8、构：活塞销的内孔形状有圆柱形、两段截锥形、两段截锥与一段圆柱的组合形。可分为全浮式、半浮式；9、连杆：作用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。连杆大头的连接形式：斜切式、平切式；V型发动机连杆的布置形式:并列连杆式、叉形连杆式、主副连杆式10、曲轴功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。按单元曲拐的连接方法的不同分类：整体式（常用，工作可靠，便于加工，质量轻）、组合式（便于制造、更换，但结构复杂，拆装困难）；按主轴颈数目的多少分类：全支承（曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个）、非全支承（曲轴
9、的主轴颈数少于或等于气缸数）曲拐的布置曲拐的规律：1）各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。点火间隔角:720/i2）连续作功的两缸相隔尽量远些，以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象。3）V型发动机左右气缸尽量交替作功。4）曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。曲拐：由一个曲柄销和它两端曲柄臂及主轴颈构成。11、平衡重作用：平衡离心力偶、减轻或消除弯曲变形12、曲轴扭转减振器作用：吸收曲轴扭转振动的能量，使曲轴转动平稳，可靠工作。种类：橡胶式（车用），干摩擦式、粘液摩擦式13、飞轮功用：1）将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力
10、，带动曲柄连杆机构越过上、下止点；2）保证曲轴的旋转角速度和输岀转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷；3）同时将发动机的动力传给离合器。三、汽油机供给系1、汽油的使用性能：蒸发性：能被蒸发的性能；热值：每1kg燃料完全燃烧产生的热量；抗爆性：在燃烧中避免产生爆燃的能力，辛烷值越高，抗爆性越强。汽油标号指汽油的辛烷值。气，供入2、汽油机燃料供给系的任务：根据发动机不同工况的要求，配制一定数量和浓度的可燃混合气缸，并在燃烧做功后，将燃烧产生的废气排出3、一般化油器式汽油机燃料供给系的组成：汽油供给装置（包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和油管）、空气供给装置（空气滤清器）、可燃混合气准备
11、装置（化油器、电控喷油）、可燃混合气供给和废气排岀装置（进气管、排气管及排气消声器）4、汽油机燃油系的工作过程（传统）汽油一?油箱f汽油泵f输油管一?汽油滤清器f化油器空气一?空气滤清器/尸排气管v各缸v进气管”电子燃油喷射系统：“汽油-?油箱-?电动汽油泵f汽油滤清器-?压力调节器“?输油管一?喷油器一?进气歧管*空气一?空气滤清器一?空气流量计一?节气门体一?气缸“-进气总管-?进气歧管“5、过量空气系数（pa=燃烧1kg燃料实际供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量cpa=1为标准混合气；申a1为稀混合气6、汽油机的正常燃烧过程：着火延迟期、急燃期、补燃期汽油机的不正常燃烧
12、：剧烈爆燃、表面点火、放炮、回火工况节气门开度混合气a气缸内性能怠速接近于关闭0.6-0.8废气含量大小负荷逐渐开启0.7-0.9废气作用诫弱中等负荷（常用状态）足够的开度0.9-1.1追求经济性大负荷和全负荷最大开度0.85-0.95要求供给最大功率混1合气种片类a发动机功率耗油率性能火焰传播上眼0.4空气量极少，无法燃烧，发动机不工作过浓混合气0.43-0.87减小激増燃烧室积炭、曲胃管冒黑烟，放炮功率混合气0.85-0.95最大増大10-15%燃烧速度快，热损失小，功率最大；但檯全燃烧，油耗大，黑烟，放炮标准混合气1.0减小2%増大4%汽油不粽全燃烧经济混合气1.0&-1.15减小8%最
13、小油耗最低过稀混合气1.13-1.33显著减小显著増大发动机过热、加速性变坏火焰传播下限1.4混合气不燃烧，发动机不工作7、过渡工况：冷起动：发动机起动时，转速极低，空气流速极慢，气缸内温度低，汽油附着在进气管内壁上，为保证顺利起动，需供给极浓混合气。暖机：起动后，发动机温度逐渐上升，直至发动机能进行稳定怠速运转为止。a随温度上升而逐渐增大。汽油量增加速：即节气门突然加大，负荷突然迅速增加的过程。节气门突然开大时，空气量增加大于加，短时间内混合气变得很稀，需要额外添加供油量，以保证混合气足够浓。&化油器工作系统：浮子系统是存储汽油并使浮子室内的油面保持恒定的装置。它由浮子室、浮子和进油针阀等组
14、成。主供油系统功用：保证正常工作时，混合气随节气门开大而逐渐变稀，并在中符合下接近经济浓度。（a=0.9-1.1）起作用工况：除怠速与极小负荷工况，均起作用。怠速系统功用：保证怠速和小负荷时供给浓混合气。（a=0.6-0.8）加浓系统（省油器）功用：在大负荷和全负荷额外供油，保证在全负荷时发动机发岀最大功率。（a=0.9）启动系统功用：在冷起动时，在发动机内形成极浓的混合气，使进入混合气中有充足的汽油蒸气，实现发动机顺利起动。（a=0.2-0.6）9、汽油滤清器功用：除去汽油中的水分和杂质，使汽油能达到发动机工作的需要。类别：可拆式、不可拆式10、汽油泵作用：将汽油从油箱中吸出，经管路和汽油滤
15、清器，然后泵入化油器浮子式。11、燃油供给空气供给点火系统电子中央控制单元（ECU）汽油喷射系统四、柴油机供给系1、柴油的使用性能：发火性一一指柴油的自燃能力；十六烷值越高,发火性越好；蒸发性一指柴油的汽化能力；憎程和闪点；粘度稀稠度，决定柴油的流动性；粘度越小，流动性越好；低温流动性凝点,冷滤点。柴油标号指柴油的凝固点。按其所含重帼分的多少分为重柴油和轻柴油。轻柴油的选择：当地当月风险率为10%的最低气温。2、柴油机供给系统功用：储存、滤清和输送柴油，并按照柴油机各工况需求，定时、定量、定压将柴油喷入燃烧室，最后将废气排入大气。组成：燃油供给装置（柴油箱、输油泵、低压油管、燃油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器、回油管）、空气供给装置（空气滤清器、进气管道）、混合气形成装置（气缸即燃烧室）、废气排出装置（排气管、消音器）3、柴油燃烧的主要特点：1）燃料与空气的混合在气缸内进行，只占15-35曲轴转角2）混合与燃烧的时间极短，0.0017-0.004秒3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧5）燃烧室内要有
