5《工程机械构造与设计》复习资料讲解.doc

发动机部分复习题 发动机原理和组成 1解释发动机的常用术语： 上止点：活塞在汽缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置时，即活塞顶部加距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点 下止点：活塞在汽缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置时，即活塞顶部加距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点 活塞行程：上下止点之间的距离称为活塞行程，一般用S表示。曲轴转动半周（180°），相当于一个活塞行程 曲柄半径：曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径，一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍，即S=2R。 压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 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（单位L）表示 发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，一般用V1表示 燃烧室容积：活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积，称为燃烧室容积（或余隙容积），用Vh（单位L）表示 2四行程柴油机的工作原理。 四冲程柴油机是压燃式内燃机，其每一工作循环经历进气、压缩、做工、排气四个行程。 进气行程：曲柄带动活塞从上止点向下止点运行，此时排气门关闭，进气门打开。活塞移动过程中，其缸内容积骤减增大，形成一定的真空度，将纯空气吸入汽缸。当活塞到达下止点时，整个气缸内充满了新鲜纯空气。 压缩行程：曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这是进气门和排气门都关闭，汽缸内成为封闭容积，纯空气受到压缩，压力和温度都不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。 做功行程：当压缩行程接近终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气中，柴油在气缸内便迅速蒸发并与空气混合形成混合气，由于此时汽缸内的温度远高于柴油的的自燃温度，所以形成的混合气体会立即自行着火燃烧，在此后的一段时间内边喷油边燃烧，汽缸内的压力和温度也急剧升高，在高压气体的推动下，活塞下行并带动曲轴旋转。 排气行程：汽缸内燃烧后生成的废气必须从汽缸中排出，以便进行下一个进气冲程。当做功接近终了时，排气门开启，进气门仍然关闭，因废气压力高于大气压而自动排出。此外，当活塞越过下止点向上止点运动时，还考活塞的推挤作用强制排气。活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。 3发动机的性能指标有哪些？ 指示指标：（1）指示功（2）平均指示压力（3）指示功率 有效指标：（1）有效扭矩（2）有效功率（3）有效燃油消耗率 4定义：指示指标、有效指标、有效扭矩、有效功率 指示指标：以工作质量在气缸内对活塞做功为基础的性能指标 有效指标：以发动机输出轴上得到的净功率为基础的性能指标 有效扭矩：发动机工作时，由功率输出轴输出的扭矩称为有效扭矩，通常用Ptq表示，单位为N·m。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆传给曲轴产生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的净扭矩。 有效功率：发动机的指示功率Pi并不能完全对外输出，功在发动机内部的传递过程中，不可避免有损失。 曲柄连杆机构与机体组件 曲柄连杆机构由哪三部分组成？ （1）机体组（2）活塞连杆组（3）曲轴飞轮组 活塞结构组成，活塞的结构设计上有何特点？为什么？ 活塞结构组成：（1）活塞顶部（2）活塞头部（3）活塞裙部 活塞头部预先做成锥形、桶形或阶梯形，工作时活塞沿轴线方向的温度很不均匀，活塞的顶部温度高，膨胀量大，裙部温度低，壁薄，因而热膨胀量就小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即接近圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的形状。 活塞裙部沿径向预先做成椭圆形：由于活塞裙部的厚度很不均匀，活塞销座孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。另外，气缸壁侧压力作用在垂直于销座中心线方向，也使活塞裙部在销座中心线方向突出。在加工时预先把活塞裙部做成椭圆形状。椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆 汽缸套的分类。 干式气缸套：外壁不直接与冷却水接触，而是和汽缸体的壁面接触，壁厚较薄，一般为1~3mm。散热性能较差，内外壁均要加工，且拆装不便，故应用较少。 湿式气缸套：湿式气缸套外壁直接与冷水接触，壁厚5~9mm。湿式气缸套散热良好，冷却均匀，加工容易，只需要加工内表面，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象。工程机械多应用湿式气缸套。 活塞销与销座及连杆小头的配合有哪些方式？ （1）全浮式：全浮式连接是指在发动机正常工作过程中，活塞销与连杆小头和活塞销座都有适量的配合间隙而能自转。活塞销在连杆衬套和活塞销座中可以自身缓慢转动，使磨损均匀，寿命较长。大部分发动机适用这种配合。 （2）半浮式：半浮式连接是指销于销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。这种连接方式连杆小头孔内无衬套，也无需轴向卡簧，连接方式简单，维修方便。