《船舶柴油机主推进动力装置832 第二章柴油机的结构和主要部件413题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船舶柴油机主推进动力装置832 第二章柴油机的结构和主要部件413题.doc（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 柴油机的结构和主要部件 413第五节 燃烧室部件承受的负荷 66 1热负荷 柴油机的热负荷是指燃烧室等接触高温的部件因承受高温而降低或丧失其工作能力，或零部件各部分之间的温度分布不均匀，存在着温度差，引起热应力和热变形。热负荷是指受热部件所受热应力、热流量等的强烈程度。 柴油机热应力随热流密度q、壁面厚度、材料的线性膨胀系数、材料的弹性系数E的增大而增大。当q一定时，柴油机受热部件壁面越厚，其部件的热应力越大；而对于一定的壁厚，柴油机受热部件热应力与受热部件的热流密度q成正比。 在船舶上，轮机管理人员根据柴油机的排气温度来判断柴油机热负荷的高低，这是最实用和直接的方法。因为在正常情况下
2、，当柴油机循环喷油量增加（热负荷相应也提高）时，燃烧室部件的温度和排气温度都增加。 燃烧室部件在交变的热应力作用下产生的疲劳叫热疲劳。这种疲劳均产生于燃烧室高温表面压、拉应力的交替变化。如果局部在高温下产生“蠕变”，继而产生塑性变形，当停车或负荷降低壁面温度降低时，因塑性变形处无法恢复原状而产生残余拉应力。由此，形成了压、拉应力的交替。由于该交变应力的变化周期与转速无关而只取决于启动-停车或负荷变化周期，因而此种交变应力亦称低频应力。 由热疲劳引起的裂纹，通常从高温触火面开始，逐渐发展形成疲劳破坏。如：柴油机气缸盖底座孔之间、气缸盖与气缸套接合的圆角处、气口边缘、喷油孔边缘等触火面处的裂纹。
3、2机械负荷 柴油机的机械负荷是指柴油机零部件在各种情况下承受的机械应力（拉、压、弯、扭及复合应力）。柴油机的机械负荷主要来自气体压力、惯性力、装配预紧力，以及由振动、变形引起的附加应力等。 柴油机的机械负荷有两大特点：其一为周期交变；其二为具有冲击性。 （1）气体力 柴油机工作中气缸内的气体压力是周期变化的，其最大值为最高爆发压力，变化频率与单位时间内的循环次数有关，即与转速有关，因而由气体力产生的机械应力亦称高频应力。由高频应力产生的疲劳又称高频疲劳损坏或脉动应力疲劳。 零件的机械应力与爆发压力pz值成正比，因此在船舶上，轮机管理人员以最实用和直接的方法即以柴油机的最大爆发压力pz值来判断柴
4、油机的机械负荷的大小。对柴油机的pz值必须加以限制，使其控制在允许的范围内。 由气体力在燃烧室各部件内产生的机械应力具有下述不同性质。 活塞顶：触火面为压应力；冷却面为拉应力。 气缸盖：触火面为压应力；冷却面为拉应力。 气缸套：在内、外表面产生切向应力与径向应力。其中，触火面切向应力最大，冷却面切向应力最小，但均为拉应力。触火面径向应力最大为压应力，冷却面径向应力为零。 研究指出，机械应力与部件壁厚成反比，即壁厚越大，机械应力越小。 （2）运动机件的惯性力 活塞组件在缸内的运动是一种变速往复运动，因而必然产生往复惯性力Pj。 研究指出，活塞组件的往复惯性力也是一种周期交变的机械力，其大小与活塞
5、组件的质量和曲轴转速的平方成正比。显然，由往复惯性力Pj产生的机械应力也称为高频应力。对于中、高速四冲程柴油机，活塞组件的往复惯性力是一种不可忽视的机械负荷，有关部件的损坏多与此负荷有关。 （3）安装应力 作用在气缸盖和气缸套上的安装应力均与预紧力成正比，与零件壁厚成反比。因而在安装工作中，安装预紧力不要过大，否则将产生过大的安装应力。 作用在燃烧室壁面上的机械应力是一种高频应力。其数值大小均与部件壁厚成反比，即壁厚越大，机械应力越小。因而从降低机械应力的观点看，应力求增大壁厚，但由此将使壁面的热应力增大，所以对燃烧室部件不能采取厚壁结构，合理解决这一技术难题的措施是采用“薄壁强背”结构。所谓
6、薄壁就是燃烧室部件的受热面要薄，以减少壁面热应力，而强背就是在薄壁的背面设置强有力的支撑，以降低其机械应力。现代新型柴油机采用的钻孔冷却结构是“薄壁强背”结构的一种最好形式。A1. 关于燃烧室部件的机械负荷，论述不当的是（ ）。A气缸套和气缸盖的机械负荷主要来自气体力和摩擦力B活塞的机械负荷主要来自气体力和惯性力C高频气体力的变化周期为一个工作循环的时间D惯性力变化的周期为曲轴一转的时间A2. 会使燃烧室部件超热负荷的是（ ）。A柴油机加负荷过快B启动操作瞬时给油过大C柴油机超速D安全阀不能按要求开启B3. 会使燃烧室部件机械负荷过大的是（ ）。A排气温度过高B喷油提前角过大C喷油器雾化不良D
7、启动定时提前B4. 柴油机的机械负荷主要来源于（ ）。A气体压力B气体压力和惯性力C惯性力预紧力D往复惯性力D5. 柴油机运转时承受的机械负荷主要来自于（ ）。A气缸内燃气压力产生的作用力B零部件质量在运动时产生的惯性力C由振动不变形引起的附加应力DA和BA6. 直接反映柴油机机械负荷的是（ ）。A最高爆发压力B进气压力C排气压力D安装预紧力C7. 直接反映柴油机机械负荷的是（ ）。A活塞组件的惯性力B侧推力C最高爆发压力D活塞与缸套摩擦力A8. 在船舶上，轮机管理人员判断受热部件热负荷高低最实用的方法是（ ）。A柴油机的排气温度B燃烧室部件温度C喷油量D滑油温度C9. 船舶轮机人员判断热负荷
8、高低所使用的方法是（ ）。A热应力B温度场C排气温度D热流密度D10. 从柴油机热负荷的定义出发，准确表示受热部件热负荷的方法是（ ）。A热流密度B热应力C排气温度D温度场A11. 温度场是表示受热部件热负荷高低的方法之一，它表示（ ）。A受热件的温度分布图B受热部件的最高温度C受热件的温度均布图D受热件的平均温度场D12. 柴油机受热部件壁面（ ），其部件的热应力（ ）。A温度越高/越大B温度越低/越大C温差越大/越小D温差越大/越大B13. 柴油机受热部件壁面（ ），其部件的热应力（ ）。A越薄/越大B越厚/越大C厚或薄/不变D增厚/先降后增C14. 柴油机受热部件的热应力与（ ）。A受热
9、件的热应变成反比B受热件壁厚成反比C受热件的热流密度成正比D受热件壁面温差成反比A15. 柴油机燃烧室部件壁面（ ），其机械负荷（ ）。A越厚/越小B越薄/越小C厚或薄/不变D厚度增加/先增后减A16. 燃烧室部件由气体力产生的机械应力，按其变化属性而言，称为（ ）。A高频应力B中频应力C低频应力D定常应力A17. 柴油机部件由气体力产生的机械应力，其变化频率与下述哪项因素有关（ ）。A柴油机转速B柴油机负荷变化频率C柴油机启动停车频率D柴油机振动C18. 下列不能表示柴油机热负荷的是（ ）。A热应力B温度场C冷却水温度D热流密度A19. 作用在活塞顶面上的高频应力的性质是（ ）。A上表面为压
10、应力，下表面为拉应力B上、下表面均为压应力C上、下表面均为拉应力D上表面为拉应力，下表面为压应力A20. 气缸盖底面上的脉动应力其性质是（ ）。A上表面为拉，下表面为压B上、下表面均为压C上表面为压，下表面为拉D上、下表面均为拉C21. 引起燃烧室部件热疲劳破坏的主要原因是（ ）。A温差大B转速高C启、停频繁D高负荷运转D22. 现代大型柴油机的燃烧室部件多采用钻孔冷却，其原因在于（ ）。A加强冷却B提高机械强度C便于加工D形成薄壁强背结构A23. 燃烧室壁面产生的热应力，其规律是（ ）。A触火面为压应力，水冷面为拉应力B两表面均为压应力C触火面为拉应力，水冷面为压应力D两表面均为压应力C24
11、. 气缸盖在机械应力和热应力的作用下，拉伸应力出现在（ ）。A顶板处B阀孔间C冷却水侧D触火面侧C25. 在下列缸套表面承受的机械应力分析中，正确的是（ ）。A内表面承受的切向应力最大，径向应力最小B内表面承受的切向应力最小，径向应力最大C内表面承受的切向应力最大，径向应力最大D内表面承受的切向应力最小，径向应力最小C26 热疲劳现象多出现在燃烧室触火面，这主要是由于在触火面发生了（ ）。A高温腐蚀B高温烧损C高温蠕变D高温下材料强度下降B27. 柴油机气缸盖底座孔之间出现裂纹的主要是因为（ ）。A热应力过大B热疲劳C脉动应力疲劳D机械应力过大C28. 直接反映柴油机热负荷的是（ ）。A缸盖冷
12、却水出口温度B活塞冷却液出口温度C排气温度D进气温度D29. 承受柴油机热负荷的部件是（ ）。A主轴承B十字头销C导板D气缸盖A30. 气缸盖触火面产生裂纹的主要原因是（ ）。A低频热应力B高频热应力C机械应力D冷却不良B31. 气缸套内表面在最大燃烧压力作用下，承受的机械应力是（ ）。A切向压应力，径向压应力B切向拉应力，径向压应力C切向压应力，径向拉应力D切向拉应力，径向拉应力B32. 关于燃烧室部件热疲劳错误的说法是（ ）。A热疲劳裂纹一般出现在触火面B热疲劳裂纹出现主要取决于柴油机累计转数C长时间超负荷工作D突加、突卸负荷过于频繁C33. 为了提高燃烧室部件承受机械负荷与热负荷的能力，
13、在结构上应该采用（ ）。A厚壁结构B薄壁结构C薄壁强背结构D整体式结构A34. 关于燃烧室薄壁强背结构正确的说法是（ ）。A薄壁可以增强冷却作用B强烈的冷却使其热应力较一般结构的大C强背可以降低其热应力D钻孔的发明，薄壁强背才得以实现D35. 柴油机气缸盖与活塞顶受力正确分析如下（ ）。A缸盖触火面受拉应力B缸盖水冷面受压应力C活塞顶触火面受拉应力D活塞顶触火面受压应力B36. 气缸盖在高频应力作用下引起的疲劳裂纹出现在（ ）。A气缸盖触火面B气缸盖底面冷却水面C气缸盖周缘D气缸盖底面气阀孔周围D37. 气缸盖触火面产生低频应力时其交变热应力的性质是（ ）。A停车时为压应力，运转时为拉应力B停车时为压应力大于运转时压应力C停车时压应力小于运转时压应力D停车时为拉应力运转时为压应力C38. 柴油机工作时缸套内表面机械应力哪种讲法是不正确的（ ）。A内表面切向应力最大，外表面切向应力最小B内表面径向应力最大，外表面径向应力为零C内表面为压应力，外表面为拉应力D切向应力为拉，径向应力为压A39燃烧室部件水冷面出现一条主裂纹的可能原因大多是（ ）。A高频应力B低频应力C应力腐蚀D腐蚀疲劳D40. 在燃烧室部件的水冷面产生两条以上裂纹且无分支其可能原因是（ ）。A高频应力B机械应力C应力腐蚀D腐蚀疲劳B41. 活塞在工作时活塞顶上下表面因温差而在上表面产生的
