汽 车 构 造 习 题
总 论
一、填空:
1.德国工程师(卡尔· 奔驰)于(1886)年设计制造了第一辆汽车。
2.我国第一辆汽车是于(1956)年在(长春)市(第一汽车制造)厂生产的(解放)牌卡车,从此结束了中国不能制造汽车的历史。
3.汽车按动力装置可分为(内燃机汽车)、(电动汽车)、(喷气式汽车)。 4.汽车通常由(发动机)、(底盘)、(车身)、(电气设备)等组成。
5.汽车的往复活塞式内燃机一般由(机体)、(曲柄连杆机构)、(配气机构)、(燃油供给系统)、 (冷却系统)、(润滑系统)、点火系统(汽油发动机采用)、(起动系统)、等组成。 6.汽车的底盘系统由(传动系统)、(行驶系统)、(转向系统)、(制动系统)、组成。 7.汽车的总体布置形式由(发动机前置后轮驱动FR)、(发动机前置前轮驱动FF)、 (发动机后置后轮驱动RR)、(发动机中置后轮驱动MR)、(全轮驱动nWD)组成。 8.汽车行驶阻力包括(滚动阻力)、(空气阻力)、(坡度阻力)、(加速阻力)。 二、简答:
1.为什么绝大多数货车都采用前置发动机后轮驱动的形式?
答:货车是用来运输货物的车辆,货箱都在后轮上方,占整车长度的3/4。前置发动机后轮驱动可以有效利用车身长度和空间布置底盘的传动、转向、行驶等系统,在货车装载货物时,由于车身重力增加从而提高车轮行驶的附着力。 2、试解释汽车CA7460和BJ2020两种型号各个部分的含义。 答:
3、在国产汽车产品型号中1~9各代表何种车辆,其主要特征参数用什么来表征? 1--载货汽车、 2--越野汽车、 3--自卸汽车、 4--牵引汽车、 5--专用汽车、 6--客车、 7--轿车、 8--无、 9--半挂车或专用半挂车
其中:客车用车辆总长度,轿车用发动机工作容积(即排量),其他用汽车总质量。
第一篇 汽车发动机
第一章 汽车发动机的工作原理及总体构造
一、填空:
1、往复活塞式内燃机按活塞行程分(二冲程)、(四冲程)两种,按冷却方式分为(水冷式)和(风冷式)两种,按燃料不同分为(汽油机)、柴油机)和(气体燃料发动机)三种,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。
2、二冲程发动机每个工作循环分别为(扫气)冲程和(燃烧)冲程。四冲程分为(进气)冲程、(压缩)冲程、(作功)冲程、(排气)冲程。
3、汽车尾气排放物有(一氧化碳)、(碳氢化合物)、(氮氧化物)、(微粒)。
4、按活塞运动方式的不同,活塞式内燃机可分为(往复活塞式内燃机)和(旋转活塞式内燃机)两种,前者活塞在汽缸内做(往复直线)运动,后者活塞在汽缸内做(旋转)运动。
5、对于汽缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机,活塞行程等于(2)倍曲柄半径。 二、名词解释:
1、上止点:活塞顶离曲轴回转中心最远处。 2、下止点:活塞顶离曲轴回转中心最近处。
3、内燃机排量:内燃机所有气缸工作容积的总和。记作VL。
4、燃烧室容积:活塞位于上止点时,活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间的容积,也叫作压缩容积,记作Vc。 5、压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比,记作。
6、工况:内燃机在某一时刻的运行状况简称工况,以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示(曲轴转速即为内燃机转数)。
7、气缸工作容积:上、下止点间所包容的气缸容积,记作Vs。或活塞在上下止点间所扫过的气缸容积。 8、有效功:发动机对外输出的功即有效转矩与曲轴角位移的乘积。 9、有效功率:发动机在单位时间对外输出的有效功。
10、有效燃油消耗率:发动机每输出1kw?h的有效功所消耗的燃油量。 三、判断题(正确打√、错误打×)
1.发动机的燃油消耗率越小,经济性越好。 (√ ) 2.发动机总容积越大,它的功率也就越大。 (× ) 3.发动机转速过高过低,气缸内充气量都将减少。 (√ ) 4.发动机转速增高,其单位时间的耗油量也增高。 (× )
5.发动机最经济的燃油消耗率对应转速是在最大转矩转速与最大功率转速之间。 (√ ) 四、简答题 :
1、汽车发动机有哪些类型?
答:车用往复活塞式内燃机类型按冲程数分为二冲程发动机和四冲程发动机。按所用燃料分为柴油机、汽油机、煤油机和气体燃料发动机。按点火方式分点燃式化油器发动机和电喷发动机,压燃式分柴油机和多种燃料发动机。按燃料供应方式分化油器式发动机,喷射式分汽油直喷发动机和柴油直喷发动机还有混合式分层充气汽油机。按气缸的排列分单列式直立式发动机和卧式发动机,多列式V型发动机和对置式发动机。按气门的布置分顶置式发动机、侧置式发动机和混合式布置式发动机。按冷却方式分为水冷式发动机和风冷式发动机。按缸数分为单缸机和多缸机。 2、四冲程往复活塞式内燃机通常由哪些机构与系统组成?它们各有什么功用? 答:发动机由一个机体、两个机构和五大系统组成。 a机体是发动机的骨架。
b曲柄连杆机构是由活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。功用是将燃烧气体膨胀推动活塞作功,并把活塞的直线运动变成曲线的旋转运动,将机械功从曲轴后端的飞轮输出。
c配气机构是由气门组和气门传动组组成,功用是适时地打开和关闭发动机气缸中的进、排气门。
d燃料供给系是由空气供给装置、燃油供给装置、混合气形成装置和废气排出装置组成。功用是向发动机气缸中供给可燃混合气或空气,并从缸中排出废气。 e润滑系的功用是润滑发动机各摩擦表面。
f冷却系的功用是及时冷却发动机,保证发动机处于正常温度。 g起动系的功用是利用外力拖动曲轴转动使发动机转动。
h点火系的功用是向发动机气缸中的火花塞供应高压电,以使火花塞发出电火花,点燃可燃混合气(只有汽油发动机才有点火系)。
3、四冲程汽油机和柴油机在基本工作原理上有何异同? 答:它们的相同点是:
A每个工作循环都是曲轴转720度,即每个行程均是曲轴转180度。 B只有一个作功行程,其它三个是非作功行程。
C发动机第一个工作循环必须有外力将曲轴转动完成进气和压缩行程。作功行程以后将储存一部分能量在飞轮中,同时作工行程也帮助其它缸完成非作工行程。飞轮储存的能量和其它各缸的作功行程动力又帮助本缸活塞完成以后的其它非作工行程。 它们的不同点:
A汽油机的混合气主要是在缸外由化油器形成后被吸入气缸中;电喷汽油机的可燃混合气是通过进气系统、燃油系统和电控系统喷射给进气歧管和气缸中。而柴油机的混合气是在缸内形成的——在活塞压缩到上止点之前,通过喷油器向气缸中喷入雾化极好的柴油和被压缩得很热的空气混合形成的(从空气和高温机件得到加热后进一步蒸发气化)。柴油机也有电控系统,组成也是由进气系统、燃油系统和电控系统。其中主要是燃油控制系统上与汽油机不同。 B它们的点燃方式也不同。汽油机吸入缸中的可燃混合气在活塞压缩行程快接近上止点之前通过火花塞产生的电火花点燃。因此汽油机也称点燃机。而柴油机是靠柴油的自燃而着火的。即当活塞压缩到上止点前(某个曲轴转角)通过喷油器向缸中喷高压雾化良好的柴油,由于柴油机压缩比高,缸中被压缩的空气温度以升高到超过了柴油的自然温度,因此,柴油喷入气缸不久就会发生自然而着火。由于空气的高温是高压缩比所致,所以柴油机又称压燃式发动机。 C柴油机和汽油机燃烧过程也不同。汽油机基本上是等容燃烧,而柴油机是等容等压燃烧过程。 4、二冲程发动机与四冲程发动机比较有何优缺点? 答:二冲程发动机的优点有:
A曲轴转360度完成一次热功转换,既完成了一个工作循环,所以当发动机气缸工作容积相同,缸数相同,转数相同,压缩比相同时,从理论上讲二冲程发动机的功率应是四冲程发动机的两倍。
B当转数、缸数相同时,二冲程发动机在相同时间内的作功次数比四冲程发动机多一倍,曲轴加速频繁,所以运转平稳(单缸机更明显,同时四冲程发动机,而多缸机比单缸机运转要平稳)
C没有气门机构(特别是曲轴箱换气的二冲程发动机),所以结构简单,质量轻,维修方便。 二冲程发动机的缺点:
由于二冲程发动机进排气几乎是同时进行的,单独进行进气或排气时间极短,换气过程主要是一个几乎完全重叠的新鲜气体扫除废气的过程,因此很难避免新鲜气体与废气的混合。造成废气难以排净和新鲜气体随废气排出缸外。正因为如此,发动机充气系数低再加上为了安排换气孔(或排气门)早打开而较多地损失了一部分气体作功行程(使有效作功行程远小于180度)。因此实际上二冲程发动机的气缸工作容积、缸数、转数、压缩比与四冲程发动机相同时,它的功率并不是四冲程发动机的2倍,只是1.5~1.6倍。
对于二冲程发动机中的汽油机来说,由于新鲜混合气不可避免地要随废气排出缸外,因此经济性差,特别是多缸发动机很不经济。
5、说明下列内燃机产品型号的意义?
柴油机:165F、R175、R175ND、X4105、495T、12V135ZG、6E135C、12VE230ZC1、6E430SDzC1、G6300DzC. 汽油机:1E65F、6100Q、491Q。
答:165F—表示单缸,四冲程,缸径65毫米。
R175—表示单缸,四冲程,缸径75毫米,水冷,通用型(这里取表示175的换代标志符号)。 R175ND—表示单缸,四冲程,缸径75毫米,凝气冷却,发电机用(R含义同上)。 X4105—表示4缸,四冲程,缸径105毫米,水冷(X代表系列代号) 495T—表示4缸,四冲程,缸径95毫米,水冷,拖拉机用。
12V135ZG—表示12缸,V型,四冲程,缸径135毫米,水冷,增压,工程机械用。 6E135C—表示6缸,二冲程,缸径135毫米,水冷,船用。
12VE230ZC1—表示12缸,V型,二冲程,缸径230毫米,水冷,增压,船用主机、左机基本型。
6E430SDzC1—表示6缸,二冲程,缸径430毫米,水冷,十字头式,可倒转,增压,船用主机、左机基本型。
G6300DzC—表示6缸,四冲程,缸径300毫米,水冷,可倒转,船用(或右机) 1E65F—表示单缸,二冲程,缸径65mm,风冷,通用型。 6100Q—表示6缸,四冲程,缸径100mm,水冷,汽车用。 491Q—表示4缸,四冲程,缸径91mm,水冷,汽车用。 五、计算题:
1、495QA型柴油机,活塞行程115mm,试计算发动机排量,又知压缩比为16.5,计算燃烧室容积? 已知:i=4,D=95mm,S=115mm,ε=16.5 求:,
解:气缸工作容积为: 发动机排量为: = 又有将代入数值得: =0.0526(L)
2、BJ492QA型汽油机,活塞行程为92mm,压缩比为6,试计算其每缸工作容积,,燃烧室容积及发送机排量? 已知: 求: , ,
解:气缸的工作容积 = ≈
3、已知EQ6100型发动机的压缩比为7,燃烧室容积为0.15L,试求曲柄半径? 已知:传动比i=6, 气缸直径D=100毫米,压缩比 7, 0.15L。求:曲柄半径R
① ② ③ 由①②③可得
4、已知680Q汽油机的活塞行程为72毫米,如果发动机的燃烧室容积Vc=0.056L,试求该发动机的压缩比? 已知:S=72毫米, =0.056L,D=80毫米
5、CA488型四冲程汽油机有四个气缸,气缸直径87.5mm,活塞行程92mm,压缩比为8.1,试计算其气缸工作容积\\燃烧室容积和发动机排量?
已知:气缸直径为87.5毫米,活塞行程为92毫米,压缩比为8.1. 解:由公式得:
VL=Vh×i=0.554×4=2.236
6、已知北京BJ2020用492Q型发动机排量为2.445L,求发动机的曲柄半径? 已知:i=4 D=92mm, VL=2.445L 解: 所以R=46mm.
7、已知奥迪100轿车用580型发动机排量为2.144L,求其活塞行程? 已知:i=5,D=80, VL=2.144L 解:
第二章 机体组及曲柄连杆机构
一、填空:
1、作用在曲柄连杆机构上的力有(气体力)和(运动质量惯性力)。
2、为改善曲柄连杆机构运动件质量以减小惯性力以及在曲轴上加(平衡重)和设置(平衡机构)来平衡惯性力。 3、镶气缸套的发动机机体组包括(干式)和(湿式)气缸套。 4、气缸排列形式有(直列L)、(V型)、(水平对置式H)。
5、气缸结构形式有(无气缸套式)、(干式气缸套式)和(湿式气缸套式)。 6、按曲轴箱结构形式的不同机体有(平底式)、(龙门式)、(隧道式)。 7、水冷发动机的气缸盖有(整体式)、(分块式)、(单体式)。 8、发动机的支承方法,一般有(三点支承)和(四点支承)两种。 9、曲柄连杆机构由(活塞组)、(连杆组)和(曲轴飞轮组)等组成。 10、汽车发动机上广泛采用(半拖鞋式裙部)和(拖鞋裙部)的活塞。
11、用机油冷却活塞的方法有(自由喷射冷却法)、(振荡冷却法)和(强制冷却法)。 12、气环开口形状有(直开口)、(斜开口)和(阶梯开口)。
13、按活塞销与活塞连杆小头的连接方式可分为(半浮式连接)和(全浮式连接)。
14、连杆组的功用是将活塞承受的力传给(曲轴),并将活塞的(往复运动)转变为曲轴的(旋转运动)。 15、连杆是由(小头)、(杆身)和(大头)组成。
16、斜切口连杆的连杆螺栓由于承受较大的剪切力而易发生疲劳破坏,应该采用承受横向力的定位方法为(止口定位)、(套筒定位)和(锯齿定位)。
17、V型发动机连杆安装形式不同分为(并列连杆)、(主副连杆)和(叉型连杆)。
18、多缸直列式发动机曲轴的曲拐数与气缸数(相同)。V型发动机的曲轴的曲拐数等于气缸数的(1/2)。 19、曲柄臂用来连接(主轴颈)和(曲柄销)。
20、发动机各曲拐的相对位置或曲拐布置取决于(气缸数)、(气缸排列形式)和(发动机工作顺序)。 二、名词解释:
1、燃烧室:当活塞位于上止点时,活塞顶面以上、气缸盖底面以下所形成的空间。 2、燃烧效率:是指燃料燃烧实际释放出的总热量与燃料所能释放的总热量之比。
3、爆燃:若在火焰传播过程中,末端混合气自行发火燃烧,这时气缸内的压力急剧增高,并发生强烈的振荡,在气缸内产生清脆的金属敲击声的现象。
三、判断题(正确打√、错误打×)
3.对于四冲程发动机,无论其是几缸,其作功间隔均为180°曲轴转角。 ( × )
4.当飞轮上的点火正时记号与飞轮壳上的正时记号刻线对准时,第一缸活塞无疑正好处于压缩行程上止点位置。 ( × ) 四、选择题
1.曲轴上的平衡重一般设在( C )。 A、曲轴前端 B、曲轴后端 C、曲柄上
2.曲轴后端的回油螺纹的旋向应该是( B )。 A、与曲轴转动方向相同 B、与曲轴转动方向相反 C、均可 3.外圆切槽的扭曲环安装时切槽( B )。 A、向上 B、向下 C、均可 五、简答题
1、无气缸套式机体有何利弊?为什么许多轿车发动机都采用无气缸套式机体?
答:无气缸套机体即机体不镶嵌任何气缸套,在机体上直接加工出气缸套。其优点是可以缩短气缸中心距,从而使机体的尺寸和质量减小,机体的刚度大,工艺性好。缺点是为了保证气缸的耐磨性,整个铸铁机体必须用耐磨的合金铸体制造。浪费贵重材料提高制造成本。
在轿车上使用无气缸套机体且机体刚度强、工艺性好,又能使机体尺寸和质量减小。在轿车设计中能有效节省空间,发动机能得到合理布置。发动机质量的减轻可以使整车质量减轻,有利于提高动力性和燃油经济性。 2、曲柄连杆机构的功用如何?由哪些主要零件组成?
答:曲柄连杆机构的功用,是把燃气作用在活塞顶上的气体力转变为曲轴的转矩,以向工作机械输出机械能。曲柄连杆机构可以分成三组: