发动机是汽车的“心脏”,下面将以活塞往复式发动机为例进行详细说明:发动机的结构图解,组成发动机的零部件。
发动机由各式各样的零部件组成,如下图所示:往复式发动机的工作原理是,向气缸中喷入燃油和空气的混合气体并点火,混合气体燃烧时体积膨胀,产生的能量推动活塞移动,再通过曲轴将活塞的上下移动转变为旋转运动,使发动机运转。几乎所有汽车都采用该类发动机。
发动机性能上的飞速发展比其机械零部件的进化更为显著。近年来,发动机大多采用电子控制单元(ECU,Electronic Control Unit)来控制燃油和空气的混合方法、混合气体喷入气缸的时间及喷入量,因此发动机的性能比之前有了很大的提高。
气缸:气缸指的是气缸体内的圆筒形部件,燃油和空气的混合气体是在气缸中进行燃烧的。因为混合气体在气缸内燃烧会导致压力和温度迅速上升,所以气缸需要有足够的强度来承受高压和高温。
活塞要在气缸内上下移动,因此气缸是圆筒形的。混合气体燃烧时产生的热量和活塞移动时产生的热量都会转移到气缸体内。
气缸盖:气缸盖安装在气缸体上方,其上装有进气门、排气门、控制气门开闭的凸轮以及凸轮轴。发动机的工作原理:混合气体燃烧所爆发出的能量使活塞上下移动,从而带动曲轴等部件进行旋转运动。
上下移动转换为旋转运动:空气由进气歧管供给,燃油从喷油器中喷出,将空气和燃油充分混合后通过进气门输送至气缸。混合气体在气缸内经火花塞点燃后燃烧,气体的体积急剧膨胀,压力和温度迅速升高。
在气体压力的作用下,活塞迅速向下移动,随后因废气的排出又向上移动。与活塞相连接的连杆同时也固定在曲轴上,通过连杆可以将活塞的上下移动转换为曲轴的旋转运动。
活塞的上下移动分为进气、压缩、做功、排气四个冲程,拥有这四个冲程的发动机就称为四冲程发动机。活塞:活塞要承受气缸内混合气体燃烧所产生的高压和高温,因此对活塞的强度有特别的要求。
活塞需要上下移动,为了提高其移动的效率,活塞应选用较轻的材料,且与气缸壁之间的移动阻力要尽量小。另外,为了保证气缸的套筒与活塞间存在一定的阻力,还需要在活塞上安装活塞环。
连杆:连杆是连接活塞和曲轴的棒状零部件。连杆的小端连接活塞,大端连接偏移曲轴的旋转部位,因此将活塞的上下移动传递到了曲轴上。
同活塞一样,为了提高效率,要求连杆的材料也拥有轻量、高强度、低移动阻力的性能。曲轴:曲轴通过连杆接受活塞传递来的上下移动,并将其转变为旋转运动。
连杆将上下移动传递到曲轴上距离旋转中心偏移的部位,因此需要曲轴具有较大的刚性。曲轴将旋转运动传递到飞轮上,成为发动机的驱动力。
曲轴运转的同时,气门也将随着正时皮带(正时链条)的联动而开启和关闭。飞轮:气缸内混合气体燃烧后产生高压,施加在活塞上带动曲轴旋转,但曲轴旋转存在不均匀的现象,所以就需要飞轮作为维持惯性的工具,保证曲轴平顺的运转。
飞轮越重,就越能使带惯性的发动机更加平滑地运转,但这样却不利于急剧的转速改变,因此选择飞轮时一定要考虑平滑旋转的扭矩和转速改变等性能上的平衡。气缸的排列:往复式发动机的活塞和气缸相互配合,其数量和排列形式根据用途分为多个种类。
小排量发动机多为2~3气缸,1~2L的发动机为4气缸,较大排量的发动机是6气缸。要想使活塞平滑移动,则需要更大的旋转扭矩,但由于直列型气缸的重量大且价格高,因此6缸发动机大多采用V型。
水平对置型发动机的优点是振动少,中心高度低;缺点是加工工艺复杂。发动机的分类和基本(结构)构造原理发动机根据所用燃料分类:活塞式内燃机主要分为:汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。
以汽油和柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。
发动机按冷却方式的不同分类:活塞式内燃机分为水冷式和风冷式两种。以水或冷却液为冷却介质的称作水冷式内燃机,而以空气为向回应会式内燃机。
往复活塞式内燃机还按其在一个工作循环期间活塞往复运动的行程数进行分类。活塞式内燃机每完成一个工作循环,便对外作功一次,不断地完成工作循环,才使热能连续地转变为机械能。
在一个工作循环中活塞往复四个行程的内燃机称作四冲程往复活塞式内燃机,而活塞往复两个行程便完成一个工作循环的则称作二冲程往复活塞式内燃机。发动机按照气缸数目分类可以分为:单缸发动机和多缸发动机。
仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机;有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。
现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式:单列式发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置的,但为了降低高度,有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的;双列式发动机把气缸排成两列,两列之间的夹角180(一般为90)称为V型发动机,若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。
发动机按进气状态不同分类活塞式内燃机还可分为增。
汽车用的发动机是靠燃料在汽缸里燃烧推动活塞做功,进而转化为机械能驱动车子前进的,如今车用发动机不外乎是二种类型:汽油机和柴油机。最早的汽车发动机是19世纪末开发出来的,是很简单的单气缸的汽油发动机,输出只有功率只有几马力,相当于现在普通摩托车的功率,例如德国一个叫戴姆勒的人就是制造汽车发动机的先驱,后来戴姆勒与制造世界上第一辆汽车的人——本茨合作,两家公司合并,于是就有了现在赫赫有名的“戴姆勒—奔驰”公司,简称奔驰公司。20世纪早期汽车比赛的兴起,大大地推动了发动机技术的进步,法拉利、美洲虎、马莎拉蒂等车厂都曾经在赛场上有过辉煌。那时候,大排量,多气缸的汽车发动机已经应用在赛车和豪华车上,只不过当时由于技术限制,汽车的发动机都是直列气缸的,而且不能做太复杂,否则体积就会太大,可*性就会降低,这样就大大限制了高性能发动机在普通汽车上的应用。二战以后,V型排列的发动机开始广泛应用的高档车上,普通汽车还是应用结构简单、经济性好的直列汽缸发动机,而且随着技术的不进步,汽车油耗也在不断降低,而为了达到更好的舒适性和耐用性以及更好的性能,普通经济型汽车发动机的排气量也有不断增大的趋势。
衡量发动机性能指标的二个最基本参数是:气缸数量和气缸工作容积,后者也就是通常所用的排气量。一般来说,发动机气缸数量越多,排量越大,它的性能就会越好,而气缸数也是与排量紧密联系在一起的,大排量的发动机通常气缸数量也会越多。现时世界上绝大多数的轿车发动机气缸数都在4—12之间,而排量在1—6升之间。现时大多数轿车装备的都是汽油发动机。
一、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)。
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
1。当电压调整器DYT发生故障而不能对进行励磁调节,且不能迅速查明原因排除故障时,应及时使用固定发电。
2。 油环的主要作用是阻止曲轴箱内的机油进入,又使机油均匀分布在缸套工作面上。
3。柴油机工作时,差示压力计CS两侧液面差达mm水柱时,CS作用,4ZJ得电,柴油机停机。
4。膨胀水箱是为冷却水提供热胀冷缩的余地,并起到和微量漏泄后的补水作用。
5。东风4型机车实行两级磁场削弱控制,一级为60%,二级为。
6。电空或电磁接触器的灭弧装置主要由和灭弧室组成。
7。东风4型机车辅助传动机械系统主要由前变速箱、后变速箱、各传动轴及组成。
8。JZ-7型空气制动机实施紧急制动操作时会自动撒砂,此作用是由自阀的阀来控制的。
9。机车检修修程分为大修、中修、和辅修四级。
10。JZ-7型空气制动机单阀经自阀的阀体连有三条通路,分别通总风缸管、和单独缓解管。
二、选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)。在每小题列出的三个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在括号内。
错选、多选或未选均无分。1。
机车运转中轴箱温升不许超过()。A。
38℃B。45℃C。
60℃2。下列部件中,()属于高温水冷却部件。
A。增压器B。
机油热交换器C。中冷器3。
喷油泵柱塞的上下往复运动是借助()的旋转实现的。A。
曲轴B。传动轴C。
供油凸轮4。静液压系统的()是该系统的控制元件,起着自动控制冷却风扇转速的作用。
A。安全阀B。
温度控制阀C。静液压马达5。
各喷油泵齿条实际拉出刻线差别太大时,会引起柴油机()。 A。
冒蓝烟B。排气温度过高C。
增压器喘振6。机车上备有两个110V、8W的试灯,其中一端与蓄电池的正端相接的试灯称为()。
A。正灯B。
负灯C。照明灯7。
磁场削弱电阻烧损的主要原因是()。 A。
主发电机电流过大B。牵引电动机励磁绕组短路C。
牵引电动机主极连线断路8。走车电路中设置1~3ZJ及DJ、LJ常闭触头是控制()线圈电路。
A。 LLCB。
LCC。LLC、LC9。
东风4B型机车装有()电阻制动装置。A。
一级B。二级C。
三级10。东风4B型机车牵引电动机的悬挂采用了()结构。
A。轴悬式B。
架悬式C。体悬式11。
充气阀可以在()时,能防止工作风缸和降压风缸的压力空气向制动管逆流。A。
一次缓解B。阶段缓解C。
一次缓解和阶段缓解12。东风4型机车的油、水温度低于()时,禁止启机。
A。40℃B。
30℃C。20℃13。
当柴油机出现有节奏的、沉闷的击鼓声响,增压器帆布道伴有吸、张鼓动,喘振、冒黑烟,此现象是()故障造成的。A。
排气阀横臂导杆折断B。进气阀横臂导杆折断C。
气阀弹簧断裂14。机车在正常运用时,无动力回送装置塞门必须()。
A。关闭B。
开启C。拔除15。
JZ-7型分配阀副阀部在初制动时,可以使制动管局部减压()。A。
5~15kPaB。25~35kPaC。
50kPa三、判断题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)。判断各小题表述内容的正误,正确的打√,错的打*。
错判、漏判均无分。1。
盘车机构主要用于盘车检查柴油机运动部件的运动状态。 ()2。
16V240ZJB型柴油机配气机构的气阀排列,面对气缸盖左侧两个同名气阀是进气阀,右侧两个同名气阀为排气阀。()3。
在库内启动柴油机后,主循环系统内缺水会导致冷却水温度上升过快。 ()4。
当机车轮对发生空转时,通过空转继电器线圈内的电流达0?1A时,线圈吸合,空转信号灯亮。()5。
油量开关UK是柴油机供油拉杆控制的开关,它与中间继电器3ZJ线圈串联,控制3ZJ线圈的通、断电。 ()6。
牵引发电机的励磁由励磁机L供给,L发出的三相交流电经2ZL整流输出直流电,向牵引发电机励磁绕组供电。()7。
联合调节器功调电阻Rgt的连线断路时,会引起柴油机过载。()8。
东风4B型机车的持续速度:客运28?5km/h;货运21?6km/h。()9。
静液压系统的安全阀主要作用是缓和系统冲击,避免过载,保证静液压系统安全可靠地工作。()10。
运用中轮对检查时,轮箍踏面磨耗深度不得超过7mm,使用报废限度为45mm。 ()11。
JZ-7型空气制动机单阀调整阀的功用是直接控制单独作用管的充、排气,使机车产生制动或缓解的作用。()12。
机车电气导线(包括电机、电器内部联线及电路布线)的芯线或编织线的断股比例不得大于10%。 ()13。
静液压系统油箱中磁性滤清器螺钉松动,磁片产生间隙时会产生回油冲击噪声。()14。
柴油机启动完毕后,启动发电机接成串励发电机工况,由柴油机带动它旋转。()15。
东风4型机车上电器大致分为六类:组合式控制电器、接触器、半导体装置、继电器、电阻和仪表。 ()四、简答题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)1。
柴油机启动后,松开1QA后又停机的原因有哪些?2。自阀手把由过充位移至运转位后各处过充压力是如何消除的?五、综合题(本大题共1小题,每小题10分,计10分)试述牵引杆装置的主要功用。
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掌握的基础知识:
发动机原理和热工原理.,要知道发动机的几大系统,供油系统,进排气系统,润滑系统,冷却系统.一定要了解增压器,活塞,连杆和曲轴,缸套,气缸盖和机体,离合器和变速箱。
发动机机械已经确定的情况下,通过台架实验完成发动机每个工况/每个转速下的各种参数的研究设置,完成技术数据,之后将数据编写后写入ECU。之后当发动机匹配变速器后,再在基础数据上进行适应性的参数调整,最后装车后跑路试做环境试验,再进行调整,说白了,就是调发动机运转参数的工程师。通过调节发动机上的如点火提前脚、喷油角度、喷油量、喷油压力、节气门开度等可调参数,让发动机满足设计要求(排放、动力、油耗、舒适性等)相关基础知识。
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