汽车构造(重点复习)习题及答案 - 图文

应用:小功率发动机,如680Q发动机。

2)龙门式气缸体——缸体下表面位于曲轴中心线以下。 优点:支承刚度大。

缺点:铸造及加工工艺性差,高度大,重量大。 一 应用:中等功率发动机。

3)隧道式气缸体——曲轴中心线位于缸体下表面以上,曲轴的主轴颈采用整体式支 撑。

优点:支承刚度大,主轴颈可用滚动轴承支承,摩擦损失小。 缺点:高度高,重量大,工艺性差。 应用:大功率发动机,如6135Q发动机。

3.1)有三种排列方式:即直列式、V形排列和对置式。

2)直列式适用于6缸以下的发动机——结构简单,加工工艺性好,但长度大、重量大; V形适用于8缸以上的大功率发动机——增加了气缸体支承刚度,缩短了长度和高度, 重量减轻但结构复杂,加工工艺性差,且增加了发动机的宽度;

对置式适用于后置驱动的大客车,高度很小,可放在地板下部,增大容量,且汽车的总布置也比较方便。

4.1)为了节省贵重合金材料,提高气缸壁的耐磨性,延长发动机的使用寿命。 2)气缸套有两种形式:

(1)干式气缸套——外表面不直接与冷却水接触。 (2)湿式气缸套——外表面直接与冷却水接触。 (3)柴油机采用湿式气缸套。

(4)柴油机热负荷大,磨损严重,采用湿式,更换方便,散热效果好。

5.湿缸套的外表面有两个保证径向定位的凸出的圆环带,上面的圆环带为上支承定位 带;下面的圆环带为下支承密封带。上支承定位带与缸套座孔进行紧配合,以防漏水;下支 承密封带与座孔虽采用松配合,但通常装有1—3道橡胶密封圈来封水。 6.1)密封气缸。

2)与气缸壁,活塞顶共同形成燃烧室。 7.1)有三种类型:

(1)单体气缸盖:在多缸发动机中只覆盖一个气缸的气缸盖。 (2)块状气缸盖:能覆盖部分气缸的气缸盖。 (3)整体气缸盖:能覆盖全部气缸的气缸盖。 2)优缺点:

(1)整体气缸盖可以缩短气缸中心距和发动机的总长度,其缺点是刚性较差,在受 热和受力后容易变形而影响密封;损坏时须整个更换。

(2)单体气缸盖:刚性好,受热后不易变形,密封性能好,损坏后只需单个更换,维 修方便;其缺点是结构复杂,使机体的长度增加。 (3)块状气缸盖的性能借于整体和单体之间。 3)应用:

(1)整体式气缸盖用于缸径小于105mm的发动机。 (2)块状和单体气缸盖用于缸径大于105mm的发动机。

8.1)结构尽可能紧凑,冷却面积要小,以减少热量损失及缩短火焰行程。

2)使混合气在压缩终了时具有一定的涡流运动,以提高混合气燃烧速度,保证混合 气得到及时和充分燃烧。

9.1)汽油机常用的燃烧室有三种形式,即楔形、盆形及半球形燃烧室。

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2)特点:

(1)楔形燃烧室结构较简单、紧凑,在压缩终了时能形成挤气涡流。 (2)盆形燃烧室结构也较简单、紧凑。

(3)半球形燃烧室结构较前两种更紧凑,但因进排气门分别置于缸盖两侧,故使配 气机构比较复杂,但由于其散热面积小,有利于促进燃料的完全燃烧和减少排气中的有害气 体,对排气净化有利。

lO.1)要求活塞质量小,热膨胀系数小,导热性能好和耐磨。

2)材料:汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金,在大功率低速汽车柴油机 上采用高级铸铁或耐热钢制造活塞。

11.1)由三部分组成即顶部、头部和裙部。

2)作用:顶部——(1)构成燃烧室的一部分。 (2)承受压力。 (3)传导热量。

头部——(1)密封气缸,以防漏气或漏油。 (2)用以传热和散热。 裙部——(1)导向。 (2)传力。

(3)承受侧向反作用力。

12.1)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于活塞头部的销座处;使其沿活塞销座方向 增大。

(2)侧压力也作用于活塞销座上。

(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)减下活塞销座附近的金属量。使其下陷0.5~1.0mm。

(3)在活塞的裙部开有“T”形或“U”形槽,以减少热量从头部到裙部的传输。 (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。 防止措施:冷态下,活塞做成上小下大的截锥形。 13.1)质量小。

2)裙部的弹性好,从而使裙部与缸套间的装配间隙减小,保证良好的导向和密封性 能。

3)可为同轴上的平衡重块腾出足够的空间。

4)对于采用滚柱轴承作为主轴承的柴油机来说,可避免轴承座圈与裙部相碰。 14.1)包括气环和油环两种。

2)气环的作用:是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 漏人曲轴箱,同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁,再由冷却水或空气带走。油环 的作用:油环用来刮除气缸壁上多余的机油,并在气缸壁上铺涂一层均匀的机油膜,这样即 可以防止机油窜入气缸燃烧,又可以减少活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力。此外,油 环也起到封气的辅助作用。

15.1)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

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入气缸中,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入下边隙与背隙内。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入气缸中,如此反复,结果就像油泵的作用一样,将缸壁的机油最后压入燃烧室。

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。

16.1)扭曲环是在矩形的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分,将这种环随同活塞装 入气缸时,其外侧拉伸应力的合力,l(如图2所示)与 内侧压缩应力的合力R之间有一力臂e,于是产生了 扭曲力矩 M ,从而使环的边缘与环槽的上下端面接 触,提高了表面接触应力,防止了活塞环在环槽内上下 窜动而造成的泵油作用。

2)扭曲环的优点: 缺一幅图片

(1)避免泵油作用。 (2)提高密封性能。 (3)易于磨合。

(4)具有向下的刮油作用 。

3)安装时,必须注意环的断面形状和方向,应将其内圆切槽向上,外圆切槽向下,不能装反。

17.1)优点:使活塞销各部分的磨损比较均匀,延长其使用寿命。 2)防止销的轴向窜动而刮伤缸壁。

18.平切口的连杆,用于汽油发动机。因为汽油机的连杆大头的尺寸大都小于气缸直径,采用平切口,加工方便,拆装方便。 、

斜切口的连杆,用于柴油发动机,因为柴油机的连杆,由于受力大,所以大头尺寸往往超过气缸直径,采用斜切口便于安装和拆卸。

19.1)曲轴的功用是承受连杆传来的力,并由此造成绕自身轴线的力矩从而使其旋转。 2)曲轴主要由三部分组成,即: (1)曲轴的前端(或称自由端)。

(2)若干个曲柄销和左右两端的曲柄,以及前后两个主轴颈组成的曲拐。 (3)曲轴后端(或称功率输出端)。 20.1)两种:非全支承和全支承: 2)优缺点:

(1)全支承:全支承曲轴的优点是可以提高曲轴的刚度和弯曲强度,并且可减轻

主轴承的载荷。其缺点是曲轴的加工表面增多,主轴承数增多,使机体加长。适用于中、大功率的发动机。

(2)非全支承:优点是主轴径数减少,从而使主轴承数减少,机体的长度缩短,加 工容易,成本低;多用于小功率的发动机。缺点是支撑刚度和强度下降。

21.1)作用:用来平衡发动机不平衡的离心力和离心力矩,有时还用来平衡一部分往复惯性力,以减轻主轴承的载荷,改善工作条件。

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2)因为加平衡重会导致曲轴质量和材料消耗增加,锻造工艺复杂,因此对于各曲轴离心力和离心力矩本身能平衡,虽然存在弯矩,但由于采用全支承,本身刚度又大的曲轴,就不设平衡重。 22.为了防止机油从曲轴前端外漏,在曲轴前端装有甩油盘,甩油盘的外斜面向后,随

图3回油螺纹的封油原理

着曲轴的旋转,当被齿轮挤出和甩出来的机油落到盘上时,由于离心力的作用,被甩到齿轮室盖的壁面上,再沿壁面流下来,回到油底壳中。即使还有少量机油落到甩油盘前面的曲轴轴段上,也被压配在齿轮室盖上的油封挡住。为防止机油向后漏出,曲轴后端通常切有回油螺纹,螺纹旋向应为右旋。当曲轴旋转时,流到回油螺纹槽中的机油也被带动旋转。因为机油本身有黏性,所以受到机体后盖孔摩擦阻力B的作用(如图3所示)。E可分解为平行于螺纹的分力B。和垂直于螺纹的分力B2。机油在E,的作用下,顺着螺纹槽道被推送向前,流回机油盘。

23.1)发动机工作时,曲轴经常受到离合器施加于飞轮的轴向力作用而有轴向窜动的 趋势。曲轴窜动将破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置,所以曲轴必须轴向定位。 2)用推力轴承(一般是滑动轴承)加以限制,以实现其轴向定位。

3)在曲轴受热膨胀时,应允许它能自由伸长以免其变形,所以曲轴上只能有一处设 置轴向定位装置。

24.1)使连续作功的两缸相距尽可能远,以减轻主轴承的载荷,同时避免可能发生的 进气重叠现象(即相邻两缸进气门同时开启)以免影响充气。 2)作功间隔应力求均匀,以保证发动机运转平稳。 25.1)发火间隔角为120o。

2)工作循环表如下:

26.1)为了减轻曲轴的扭转振动,使发动机工作平顺,延长发动机的使用寿命。因为发动机工作时,由于活塞运动速度的变化、气缸内气体压力的变化及连杆位置的变化等原因,使曲轴的旋转

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