發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的“心臟”,下面將以活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖解,組成發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件。
發(fā)動(dòng)機(jī)由各式各樣的零部件組成,如下圖所示:往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是,向氣缸中噴入燃油和空氣的混合氣體并點(diǎn)火,混合氣體燃燒時(shí)體積膨脹,產(chǎn)生的能量推動(dòng)活塞移動(dòng),再通過(guò)曲軸將活塞的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。幾乎所有汽車都采用該類發(fā)動(dòng)機(jī)。
發(fā)動(dòng)機(jī)性能上的飛速發(fā)展比其機(jī)械零部件的進(jìn)化更為顯著。近年來(lái),發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用電子控制單元(ECU,Electronic Control Unit)來(lái)控制燃油和空氣的混合方法、混合氣體噴入氣缸的時(shí)間及噴入量,因此發(fā)動(dòng)機(jī)的性能比之前有了很大的提高。
氣缸:氣缸指的是氣缸體內(nèi)的圓筒形部件,燃油和空氣的混合氣體是在氣缸中進(jìn)行燃燒的。因?yàn)榛旌蠚怏w在氣缸內(nèi)燃燒會(huì)導(dǎo)致壓力和溫度迅速上升,所以氣缸需要有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受高壓和高溫。
活塞要在氣缸內(nèi)上下移動(dòng),因此氣缸是圓筒形的。混合氣體燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量和活塞移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量都會(huì)轉(zhuǎn)移到氣缸體內(nèi)。
氣缸蓋:氣缸蓋安裝在氣缸體上方,其上裝有進(jìn)氣門、排氣門、控制氣門開閉的凸輪以及凸輪軸。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理:混合氣體燃燒所爆發(fā)出的能量使活塞上下移動(dòng),從而帶動(dòng)曲軸等部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
上下移動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng):空氣由進(jìn)氣歧管供給,燃油從噴油器中噴出,將空氣和燃油充分混合后通過(guò)進(jìn)氣門輸送至氣缸。混合氣體在氣缸內(nèi)經(jīng)火花塞點(diǎn)燃后燃燒,氣體的體積急劇膨脹,壓力和溫度迅速升高。
在氣體壓力的作用下,活塞迅速向下移動(dòng),隨后因廢氣的排出又向上移動(dòng)。與活塞相連接的連桿同時(shí)也固定在曲軸上,通過(guò)連桿可以將活塞的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
活塞的上下移動(dòng)分為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程,擁有這四個(gè)沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)就稱為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)?;钊夯钊惺軞飧變?nèi)混合氣體燃燒所產(chǎn)生的高壓和高溫,因此對(duì)活塞的強(qiáng)度有特別的要求。
活塞需要上下移動(dòng),為了提高其移動(dòng)的效率,活塞應(yīng)選用較輕的材料,且與氣缸壁之間的移動(dòng)阻力要盡量小。另外,為了保證氣缸的套筒與活塞間存在一定的阻力,還需要在活塞上安裝活塞環(huán)。
連桿:連桿是連接活塞和曲軸的棒狀零部件。連桿的小端連接活塞,大端連接偏移曲軸的旋轉(zhuǎn)部位,因此將活塞的上下移動(dòng)傳遞到了曲軸上。
同活塞一樣,為了提高效率,要求連桿的材料也擁有輕量、高強(qiáng)度、低移動(dòng)阻力的性能。曲軸:曲軸通過(guò)連桿接受活塞傳遞來(lái)的上下移動(dòng),并將其轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
連桿將上下移動(dòng)傳遞到曲軸上距離旋轉(zhuǎn)中心偏移的部位,因此需要曲軸具有較大的剛性。曲軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到飛輪上,成為發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。
曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí),氣門也將隨著正時(shí)皮帶(正時(shí)鏈條)的聯(lián)動(dòng)而開啟和關(guān)閉。飛輪:氣缸內(nèi)混合氣體燃燒后產(chǎn)生高壓,施加在活塞上帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),但曲軸旋轉(zhuǎn)存在不均勻的現(xiàn)象,所以就需要飛輪作為維持慣性的工具,保證曲軸平順的運(yùn)轉(zhuǎn)。
飛輪越重,就越能使帶慣性的發(fā)動(dòng)機(jī)更加平滑地運(yùn)轉(zhuǎn),但這樣卻不利于急劇的轉(zhuǎn)速改變,因此選擇飛輪時(shí)一定要考慮平滑旋轉(zhuǎn)的扭矩和轉(zhuǎn)速改變等性能上的平衡。氣缸的排列:往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞和氣缸相互配合,其數(shù)量和排列形式根據(jù)用途分為多個(gè)種類。
小排量發(fā)動(dòng)機(jī)多為2~3氣缸,1~2L的發(fā)動(dòng)機(jī)為4氣缸,較大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)是6氣缸。要想使活塞平滑移動(dòng),則需要更大的旋轉(zhuǎn)扭矩,但由于直列型氣缸的重量大且價(jià)格高,因此6缸發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用V型。
水平對(duì)置型發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是振動(dòng)少,中心高度低;缺點(diǎn)是加工工藝復(fù)雜。發(fā)動(dòng)機(jī)的分類和基本(結(jié)構(gòu))構(gòu)造原理發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)所用燃料分類:活塞式內(nèi)燃機(jī)主要分為:汽油機(jī)、柴油機(jī)和氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)三類。
以汽油和柴油為燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)分別稱作汽油機(jī)和柴油機(jī)。使用天然氣、液化石油氣和其他氣體燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)稱作氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。
發(fā)動(dòng)機(jī)按冷卻方式的不同分類:活塞式內(nèi)燃機(jī)分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。以水或冷卻液為冷卻介質(zhì)的稱作水冷式內(nèi)燃機(jī),而以空氣為向回應(yīng)會(huì)式內(nèi)燃機(jī)。
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)還按其在一個(gè)工作循環(huán)期間活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程數(shù)進(jìn)行分類?;钊絻?nèi)燃機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán),便對(duì)外作功一次,不斷地完成工作循環(huán),才使熱能連續(xù)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
在一個(gè)工作循環(huán)中活塞往復(fù)四個(gè)行程的內(nèi)燃機(jī)稱作四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī),而活塞往復(fù)兩個(gè)行程便完成一個(gè)工作循環(huán)的則稱作二沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)按照氣缸數(shù)目分類可以分為:?jiǎn)胃装l(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
僅有一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為單缸發(fā)動(dòng)機(jī);有兩個(gè)以上氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式:?jiǎn)瘟惺桨l(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列,一般是垂直布置的,但為了降低高度,有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的;雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)把氣缸排成兩列,兩列之間的夾角180(一般為90)稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī),若兩列之間的夾角=180°稱為對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)。
發(fā)動(dòng)機(jī)按進(jìn)氣狀態(tài)不同分類活塞式內(nèi)燃機(jī)還可分為增。
汽車用的發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在汽缸里燃燒推動(dòng)活塞做功,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車子前進(jìn)的,如今車用發(fā)動(dòng)機(jī)不外乎是二種類型:汽油機(jī)和柴油機(jī)。最早的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是19世紀(jì)末開發(fā)出來(lái)的,是很簡(jiǎn)單的單氣缸的汽油發(fā)動(dòng)機(jī),輸出只有功率只有幾馬力,相當(dāng)于現(xiàn)在普通摩托車的功率,例如德國(guó)一個(gè)叫戴姆勒的人就是制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的先驅(qū),后來(lái)戴姆勒與制造世界上第一輛汽車的人——本茨合作,兩家公司合并,于是就有了現(xiàn)在赫赫有名的“戴姆勒—奔馳”公司,簡(jiǎn)稱奔馳公司。20世紀(jì)早期汽車比賽的興起,大大地推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,法拉利、美洲虎、馬莎拉蒂等車廠都曾經(jīng)在賽場(chǎng)上有過(guò)輝煌。那時(shí)候,大排量,多氣缸的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在賽車和豪華車上,只不過(guò)當(dāng)時(shí)由于技術(shù)限制,汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)都是直列氣缸的,而且不能做太復(fù)雜,否則體積就會(huì)太大,可*性就會(huì)降低,這樣就大大限制了高性能發(fā)動(dòng)機(jī)在普通汽車上的應(yīng)用。二戰(zhàn)以后,V型排列的發(fā)動(dòng)機(jī)開始廣泛應(yīng)用的高檔車上,普通汽車還是應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好的直列汽缸發(fā)動(dòng)機(jī),而且隨著技術(shù)的不進(jìn)步,汽車油耗也在不斷降低,而為了達(dá)到更好的舒適性和耐用性以及更好的性能,普通經(jīng)濟(jì)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量也有不斷增大的趨勢(shì)。
衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的二個(gè)最基本參數(shù)是:氣缸數(shù)量和氣缸工作容積,后者也就是通常所用的排氣量。一般來(lái)說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)量越多,排量越大,它的性能就會(huì)越好,而氣缸數(shù)也是與排量緊密聯(lián)系在一起的,大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)通常氣缸數(shù)量也會(huì)越多。現(xiàn)時(shí)世界上絕大多數(shù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)都在4—12之間,而排量在1—6升之間。現(xiàn)時(shí)大多數(shù)轎車裝備的都是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
一、填空題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)。
請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。
1。當(dāng)電壓調(diào)整器DYT發(fā)生故障而不能對(duì)進(jìn)行勵(lì)磁調(diào)節(jié),且不能迅速查明原因排除故障時(shí),應(yīng)及時(shí)使用固定發(fā)電。
2。 油環(huán)的主要作用是阻止曲軸箱內(nèi)的機(jī)油進(jìn)入,又使機(jī)油均勻分布在缸套工作面上。
3。柴油機(jī)工作時(shí),差示壓力計(jì)CS兩側(cè)液面差達(dá)mm水柱時(shí),CS作用,4ZJ得電,柴油機(jī)停機(jī)。
4。膨脹水箱是為冷卻水提供熱脹冷縮的余地,并起到和微量漏泄后的補(bǔ)水作用。
5。東風(fēng)4型機(jī)車實(shí)行兩級(jí)磁場(chǎng)削弱控制,一級(jí)為60%,二級(jí)為。
6。電空或電磁接觸器的滅弧裝置主要由和滅弧室組成。
7。東風(fēng)4型機(jī)車輔助傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)主要由前變速箱、后變速箱、各傳動(dòng)軸及組成。
8。JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)實(shí)施緊急制動(dòng)操作時(shí)會(huì)自動(dòng)撒砂,此作用是由自閥的閥來(lái)控制的。
9。機(jī)車檢修修程分為大修、中修、和輔修四級(jí)。
10。JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)單閥經(jīng)自閥的閥體連有三條通路,分別通總風(fēng)缸管、和單獨(dú)緩解管。
二、選擇題(本大題共15小題,每小題2分,共30分)。在每小題列出的三個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫在括號(hào)內(nèi)。
錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。1。
機(jī)車運(yùn)轉(zhuǎn)中軸箱溫升不許超過(guò)()。A。
38℃B。45℃C。
60℃2。下列部件中,()屬于高溫水冷卻部件。
A。增壓器B。
機(jī)油熱交換器C。中冷器3。
噴油泵柱塞的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)是借助()的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。A。
曲軸B。傳動(dòng)軸C。
供油凸輪4。靜液壓系統(tǒng)的()是該系統(tǒng)的控制元件,起著自動(dòng)控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的作用。
A。安全閥B。
溫度控制閥C。靜液壓馬達(dá)5。
各噴油泵齒條實(shí)際拉出刻線差別太大時(shí),會(huì)引起柴油機(jī)()。 A。
冒藍(lán)煙B。排氣溫度過(guò)高C。
增壓器喘振6。機(jī)車上備有兩個(gè)110V、8W的試燈,其中一端與蓄電池的正端相接的試燈稱為()。
A。正燈B。
負(fù)燈C。照明燈7。
磁場(chǎng)削弱電阻燒損的主要原因是()。 A。
主發(fā)電機(jī)電流過(guò)大B。牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組短路C。
牽引電動(dòng)機(jī)主極連線斷路8。走車電路中設(shè)置1~3ZJ及DJ、LJ常閉觸頭是控制()線圈電路。
A。 LLCB。
LCC。LLC、LC9。
東風(fēng)4B型機(jī)車裝有()電阻制動(dòng)裝置。A。
一級(jí)B。二級(jí)C。
三級(jí)10。東風(fēng)4B型機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)的懸掛采用了()結(jié)構(gòu)。
A。軸懸式B。
架懸式C。體懸式11。
充氣閥可以在()時(shí),能防止工作風(fēng)缸和降壓風(fēng)缸的壓力空氣向制動(dòng)管逆流。A。
一次緩解B。階段緩解C。
一次緩解和階段緩解12。東風(fēng)4型機(jī)車的油、水溫度低于()時(shí),禁止啟機(jī)。
A。40℃B。
30℃C。20℃13。
當(dāng)柴油機(jī)出現(xiàn)有節(jié)奏的、沉悶的擊鼓聲響,增壓器帆布道伴有吸、張鼓動(dòng),喘振、冒黑煙,此現(xiàn)象是()故障造成的。A。
排氣閥橫臂導(dǎo)桿折斷B。進(jìn)氣閥橫臂導(dǎo)桿折斷C。
氣閥彈簧斷裂14。機(jī)車在正常運(yùn)用時(shí),無(wú)動(dòng)力回送裝置塞門必須()。
A。關(guān)閉B。
開啟C。拔除15。
JZ-7型分配閥副閥部在初制動(dòng)時(shí),可以使制動(dòng)管局部減壓()。A。
5~15kPaB。25~35kPaC。
50kPa三、判斷題(本大題共15小題,每小題2分,共30分)。判斷各小題表述內(nèi)容的正誤,正確的打√,錯(cuò)的打*。
錯(cuò)判、漏判均無(wú)分。1。
盤車機(jī)構(gòu)主要用于盤車檢查柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 ()2。
16V240ZJB型柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的氣閥排列,面對(duì)氣缸蓋左側(cè)兩個(gè)同名氣閥是進(jìn)氣閥,右側(cè)兩個(gè)同名氣閥為排氣閥。()3。
在庫(kù)內(nèi)啟動(dòng)柴油機(jī)后,主循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)缺水會(huì)導(dǎo)致冷卻水溫度上升過(guò)快。 ()4。
當(dāng)機(jī)車輪對(duì)發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)空轉(zhuǎn)繼電器線圈內(nèi)的電流達(dá)0?1A時(shí),線圈吸合,空轉(zhuǎn)信號(hào)燈亮。()5。
油量開關(guān)UK是柴油機(jī)供油拉桿控制的開關(guān),它與中間繼電器3ZJ線圈串聯(lián),控制3ZJ線圈的通、斷電。 ()6。
牽引發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)L供給,L發(fā)出的三相交流電經(jīng)2ZL整流輸出直流電,向牽引發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組供電。()7。
聯(lián)合調(diào)節(jié)器功調(diào)電阻Rgt的連線斷路時(shí),會(huì)引起柴油機(jī)過(guò)載。()8。
東風(fēng)4B型機(jī)車的持續(xù)速度:客運(yùn)28?5km/h;貨運(yùn)21?6km/h。()9。
靜液壓系統(tǒng)的安全閥主要作用是緩和系統(tǒng)沖擊,避免過(guò)載,保證靜液壓系統(tǒng)安全可靠地工作。()10。
運(yùn)用中輪對(duì)檢查時(shí),輪箍踏面磨耗深度不得超過(guò)7mm,使用報(bào)廢限度為45mm。 ()11。
JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)單閥調(diào)整閥的功用是直接控制單獨(dú)作用管的充、排氣,使機(jī)車產(chǎn)生制動(dòng)或緩解的作用。()12。
機(jī)車電氣導(dǎo)線(包括電機(jī)、電器內(nèi)部聯(lián)線及電路布線)的芯線或編織線的斷股比例不得大于10%。 ()13。
靜液壓系統(tǒng)油箱中磁性濾清器螺釘松動(dòng),磁片產(chǎn)生間隙時(shí)會(huì)產(chǎn)生回油沖擊噪聲。()14。
柴油機(jī)啟動(dòng)完畢后,啟動(dòng)發(fā)電機(jī)接成串勵(lì)發(fā)電機(jī)工況,由柴油機(jī)帶動(dòng)它旋轉(zhuǎn)。()15。
東風(fēng)4型機(jī)車上電器大致分為六類:組合式控制電器、接觸器、半導(dǎo)體裝置、繼電器、電阻和儀表。 ()四、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題,每小題5分,共10分)1。
柴油機(jī)啟動(dòng)后,松開1QA后又停機(jī)的原因有哪些?2。自閥手把由過(guò)充位移至運(yùn)轉(zhuǎn)位后各處過(guò)充壓力是如何消除的?五、綜合題(本大題共1小題,每小題10分,計(jì)10分)試述牽引桿裝置的主要功用。
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掌握的基礎(chǔ)知識(shí):
發(fā)動(dòng)機(jī)原理和熱工原理.,要知道發(fā)動(dòng)機(jī)的幾大系統(tǒng),供油系統(tǒng),進(jìn)排氣系統(tǒng),潤(rùn)滑系統(tǒng),冷卻系統(tǒng).一定要了解增壓器,活塞,連桿和曲軸,缸套,氣缸蓋和機(jī)體,離合器和變速箱。
發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械已經(jīng)確定的情況下,通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)完成發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工況/每個(gè)轉(zhuǎn)速下的各種參數(shù)的研究設(shè)置,完成技術(shù)數(shù)據(jù),之后將數(shù)據(jù)編寫后寫入ECU。之后當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配變速器后,再在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上進(jìn)行適應(yīng)性的參數(shù)調(diào)整,最后裝車后跑路試做環(huán)境試驗(yàn),再進(jìn)行調(diào)整,說(shuō)白了,就是調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的工程師。通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)上的如點(diǎn)火提前腳、噴油角度、噴油量、噴油壓力、節(jié)氣門開度等可調(diào)參數(shù),讓發(fā)動(dòng)機(jī)滿足設(shè)計(jì)要求(排放、動(dòng)力、油耗、舒適性等)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
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