发动机原理与构造 学习指南.docx

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发动机原理与构造学习指南

东风柳汽技术员工培训

《发动机原理与构造》课程

学习指南

版次：

第1版

编写者：

黄雄健

执笔者：

黄雄健

编写日期：

2012年09月

《发动机原理与构造》培训模块教学大纲

参考学时：

48学时（其中：

讲授16学时，自学32学时）

一、本培训模块的性质和目的和意义

本培训模块全面、系统地介绍了当代内燃机的基本构造与工作原理。

通过本模块的学习，为后续培训学习及从事专业工作提供基础知识。

二、教学内容、基本要求及教学方法

第一部分总论

1、教学内容

国内外汽车工业概况；汽车类型；国产汽车产品型号编制规则；汽车总体构造；汽车行驶基本原理

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员对国内外汽车工业有一个初步的了解。

对汽车的结构和类型有一个初步的认识。

3、重点、难点

重点：

汽车总体构造。

难点：

汽车行驶基本原理。

第二部分汽车发动机的工作原理和总体构造

1、教学内容

发动机分类；四冲程发动机工作原理；二冲程发动机工作原理；发动机总体构造；发动机主要性能指标与特性；内燃机产品名称和型号编制规则；

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握发动机的工作原理、结构及主要性能指标与特性；为以后章节的学习打下基础。

3、重点、难点

重点：

发动机的工作原理、结构；主要性能指标与特性。

难点：

发动机的工作原理。

第三部分曲柄连杆机构

1、教学内容

曲柄连杆机构概述；机体组；活塞连杆组；曲轴飞轮组

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握发动机曲柄连杆机构的组成、结构及工作原理。

3、重点、难点

重点：

发动机曲柄连杆机构的结构及工作原理。

难点：

发动机曲柄连杆机构的工作原理。

第四部分配气机构

1、教学内容

气门式配气机构的布置及传动；配气相位；配气机构的零件和组件。

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握发动机配气机构各部件的组成、结构及工作原理。

3、重点、难点

重点：

配气相位；发动机配气机构各部件的结构及工作原理。

难点：

配气相位。

第五部分汽油机供给系

1、教学内容

汽油机供给系的组成及燃料；简单化油器与可燃混和气的形成；可燃混和气成分与汽油机性能的关系；化油器的各工作系统；化油器构造；汽油供给装置；电控汽油直接喷射系统的组成及工作。

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员了解可燃混和气成分与汽油机性能的关系；掌握发动机化油器五大系统的组成、结构及工作原理；了解电控汽油直接喷射系统的组成及工作原理。

3、重点、难点

重点：

发动机化油器五大系统的结构及工作原理；电控汽油直接喷射系统的组成及工作原理。

难点：

化油器五大系统的结构及工作原理。

第六部分柴油机供给系

1、教学内容

柴油及其使用性能；柴油机供给系的组成；喷油器；柱塞式喷油泵；分配式喷油泵；调速器；柴油机供给系的辅助装置；发动机的进、排气系统。

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握喷油器；柱塞式喷油泵；分配式喷油泵；调速器的结构、组成及工作原理。

以及发动机的进、排气系的组成。

3、重点、难点

重点：

喷油器；柱塞式喷油泵；分配式喷油泵的结构及工作原理。

难点：

分配式喷油泵的结构及工作原理。

第七部分发动机冷却系

1、教学内容

冷却系的功用及组成；冷却液；散热器；冷却风扇；节温器；水泵；变速器机油冷却器。

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握发动机冷却系各部件的结构、组成及工作原理。

3、重点、难点

重点：

发动机冷却系的大、小循环水路；冷却系各部件的结构及工作原理。

难点：

冷却系各部件的结构及工作原理。

第八部分发动机润滑系

1、教学内容

发动机润滑系的功用及组成；润滑剂；机油泵；机油滤清器；机油冷却器。

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握发动机润滑系各部件的结构、组成及工作原理。

3、重点、难点

重点：

发动机润滑系的油路；润滑系各部件的结构及工作原理。

难点：

润滑系各部件的工作原理。

第九部分发动机点火系

1、教学内容

蓄电池点火系的组成；点火系的工作原理；蓄电池点火系主要元件的结构。

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握发动机点火系各部件的结构、组成及工作原理。

3、重点、难点

重点：

点火系的工作原理；发动机点火系各部件的结构及工作原理。

难点：

点火系的工作原理。

第十部分发动机起动系

1、教学内容

发动机的起动；起动机的组成；电磁啮合式起动机；减速起动机和永磁起动机。

2、教学基本要求

通过本章的教学，使学员掌握发动机的起动条件，各种起动机的结构、组成及工作原理。

3、重点、难点

重点：

各种起动机的结构、组成及工作原理。

难点：

起动机的工作原理。

三、建议学时分配（按48学时计划）

教学内容

讲课学时

自学学时

第一部分：

总论

1

2

第二部分：

汽车发动机的工作原理和总体构造

2

4

第三部分：

曲柄连杆机构

2

4

第四部分：

配气机构

2

4

第五部分：

汽油机供给系

2

4

第六部分：

柴油机供给系

2

4

第七部分：

发动机冷却系

1

2

第八部分：

发动机润滑系

1

2

第九部分：

发动机点火系

2

4

第十部分：

发动机起动系

1

2

合计

16

32

四、教材及主要参考书

教　材：

1、陈家瑞.汽车构造（上）（第三版）.机械工业出版社.2009.5

参考书：

1、蔡兴旺.汽车构造与原理（上册　发动机）.机械工业出版社.2004.8

五、习题与作业

第一章：

总论

1．汽车是如何分类的？

2．轿车、客车、货车和越野汽车分别依据什么分类？

各分为哪几个等级？

3．汽车是由哪几部分组成的？

各部分的作用是什么？

4．汽车的布置型式有哪几种？

各有何特点？

分别用于哪种汽车？

5．为什么绝大多数货车都采用发动机前置后驱动的布置型式？

第二章：

汽车发动机的工作原理和总体构造

1．什么是发动机？

发动机通常是由哪些机构与系统组成？

它们各有什么功用？

2．柴油机与汽油机在可燃混合气形成方式与点火方式上有何不同？

它们所用的压缩比为何不一样？

3．四冲程汽油机与柴油机在总体构造上有何异同？

4．什么是压缩比？

其大小对发动机性能有何影响？

5．什么是发动机的工作循环？

四冲程汽油发动机的工作循环是怎样进行的？

它与四冲程柴油机的工作循环有什么不同？

6．为什么现代汽车不采用单缸机而用多缸机？

7．柴油机能否产生爆燃？

为什么？

8．BJ492QA型汽油机有四个气缸，气缸直径92mm，活塞行程92mm，压缩比为6，计算其每缸工作容积、燃烧室容积及发动机排量（单位：

L）？

9．试指出EQ6100-Q所代表的含义。

第三章：

曲柄连杆机构

1．气缸体有哪几种结构形式？

各有何优缺点？

各应用于哪类发动机？

2．发动机的气缸有哪几种排列方式？

3．发动机机体镶入气缸套的目的是什么？

气缸套有哪几种形式？

柴油机采用哪种形式的气缸套？

为什么？

4．采用湿缸套时，如何防止漏水？

5．气缸盖的作用是什么？

6．汽油机的燃烧室常用的有哪几种形式？

各自的特点是什么？

7．对活塞的要求是什么？

它一般是由什么材料制成的？

8．活塞是由哪几部分组成的？

各个部分的作用是什么？

9．活塞在工作中易产生哪些变形？

为什么？

怎样防止这些变形？

10．活塞环包括哪两种？

它们的作用是什么？

11．试分析矩形环的泵油作用，它会带来什么危害？

怎样防止泵油？

12．扭曲环装入气缸中为什么会产生扭曲的效果？

它有何优点？

装配时应注意什么？

13．全浮式活塞销有什么优点？

为什么要轴向定位？

14．为什么连杆大头的剖分面的方向有平切口和斜切口两种？

15．曲轴的作用是什么？

它由哪几部分组成？

16．曲轴有哪几种支撑形式？

它们的优缺点是什么？

17．曲轴上的平衡重有什么作用？

为什么有的曲轴上没有平衡重？

18．曲轴的两端是如何实现封油的？

19．曲轴为什么要轴向定位？

怎样定位？

为什么曲轴只能有一次定位？

20．在安排多缸发动机发火次序时，应遵循什么原则？

为什么？

21．四冲程六缸机的发火间隔角是多少？

22．曲轴上为什么要安装扭转减振器？

其工作原理是什么？

23．飞轮有哪些作用？

第四章：

配气机构

1．配气机构的作用是什么？

顶置式配气机构和侧置式配气机构分别由哪些零件组成？

2．气门顶置式配气机构有何优缺点？

3．简述气门顶置式配气机构的工作过程。

4．凸轮轴的布置形式有几种？

各有何优缺点？

5．为什么一般在发动机的配气机构中要留气门间隙？

气门间隙过大或过小对发动机工作有何影响？

在哪里调整与测量？

调整时挺柱应处于配气凸轮的什么位置？

6．为什么进、排气门要提前开启，延迟关闭？

7．已知某四冲程发动机的进气提前角为25°，进气迟关角为40°，排气提前角为45°，排气迟关角为15°，请画出该发动机的配气相位图，并指出进、排气门重叠角。

8．如何从一根凸轮轴上找出各缸进、排气凸轮和发动机的发火次序？

9．为什么现代发动机多采用每缸多气门的结构？

10．每缸四气门的配气机构中采用单凸轮轴驱动和双凸轮轴驱动各有哪些优缺点？

11．气门头部的形状有几种？

它们各自的特点是什么？

12．为什么有的发动机的进气门的锥角采用30°，而排气门锥角采用45°？

13．气门弹簧的作用是什么？

为什么在装配气门弹簧时要预先压缩？

14．为避免气门弹簧产生共振可采取哪些措施？

15．为什么现代轿车多采用液力挺柱？

第五章：

汽油机供给系

1．汽油机供给系的作用是什么？

2．什么是汽油的抗爆性能？

用什么指标来评价？

怎样提高汽油的抗爆性？

3．为什么油箱都采用带有空气一蒸气阀的油箱盖？

4．汽油滤清器的作用是什么？

5．为了保证发动机可靠运转，过量空气系数α应在什么范围内变化？

α值在什么情况下，发动机能获得最大功率？

α值在什么情况下，发动机能获得很好的经济性？

6．汽车用发动机的各种工况对可燃混合气的浓度有何要求？

7．汽油机电控系统由哪几部分组成?

8．汽油喷射系统的分类形式？

9．汽油机采用电控汽油喷射有哪些优点？

10．电控汽油机燃料供给系统由哪些部件构成？

它们的作用是什么？

11．电控汽油机空气供给系统由哪些部件构成？

它们的作用是什么？

12．汽油的喷射控制包括哪几个方面?

第六章：

柴油机供给系

1．柴油机供给系由哪些装置构成？

2．什么是柴油的发火性？

发火性的好坏对发动机工作有何影响？

3．柴油的牌号是根据什么制定的？

4．柴油机的可燃混合气是怎样形成的？

5．柴油机燃烧室有几种？

各有什么特点？

6．孔式喷油器与轴针式喷油器各有何特点？

7．喷油器的作用是什么？

根据混合气的形成与燃烧对喷油器有哪些要求？

8．为什么喷油器的针阀和针阀体要高精度配合？

9．喷油器针阀上的承压锥面的作用是什么？

10．试述柱塞式喷油的结构及工作原理。

11．调速器的作用是什么？

有哪2种调速器？

第七章：

发动机冷却系

1．发动机冷却系的作用是什么？

2．什么是大循环？

小循环？

分别说明其冷却水的流动路线。

3．什么是防冻液？

4．为什么要调节发动机的冷却强度？

水冷系的调节装置有哪些？

5．水冷系中为什么要设有分水管？

6．为什么有些发动机的冷却系中有膨胀水箱？

7．水冷系的节温器是否可以随意摘除？

为什么？

8．若蜡式节温器中的石蜡漏失，节温器处于何种工作状态？

发动机出现何故障？

9．强制循环式水冷系和风冷系各有何优缺点？

第八章：

发动机润滑系

1．润滑系的作用是什么？

2．在发动机润滑系中，有几种润滑方式？

各润滑哪些部位？

3．发动机润滑系是有哪些装置组成的？

各有何作用？

4．一般润滑系油路中有哪几种机油滤清器？

它们与主油道之间应串联还是并联？

为什么？

5．润滑油路中如不装限压阀会引起什么后果？

6．润滑系中的旁通阀、止回阀安装在什么位置？

起何作用？

第九章：

发动机点火系

1．点火系统的基本功用和基本要求有哪些？

2．发动机工作时，点火系的电路中形成几条支路？

具体路径是什么？

3．试述蓄电池点火系的组成和工作原理。

4．为什么点火系必须设置离心式点火提前装置和真空式点火提前装置？

说明其调节原理。

第十章：

发动机起动系

1．什么是发动机的起动？

起动所必须的条件是什么？

2．常用起动预热装置有哪些？

它们是怎样起预热作用的？

3．起动齿轮与飞轮齿圈的传动比一般为多少？

4．为什么起动机的轴上装有单向离合器？

说明滚柱式单向离合器的结构和工作原理。

执笔人：

黄雄健　　　教研室：

车辆教研室　　　分管教学院长审核签名：

廖抒华

东风柳汽技术员工培训

《发动机原理与构造》课程

复习思考题

编写者：

黄雄健

编写日期：

2012年09月

《发动机原理与构造》课程复习思考题

第一套题目

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1.V型12缸发动机的全支承曲轴的主轴颈总数为（  七）。

A.六　B.七　C．八　　　　D.　九

2.活塞直接承受气体的高压作用，并通过（ 活塞销 ）和连杆将压力传给曲轴。

　　A.活塞环　　　B.　活塞销　　　C．气缸盖　　　D.　气缸套

3.汽油泵将汽油从油箱中吸出，经管路和滤清器压送到化油器的（  浮子室）。

A.空气室　　　B.　混合室　　　C．喉管处　　　D.　浮子室

4.四冲程四缸发动机配气机构的凸轮轴上同名凸轮中线间的夹角是（90  °）

  A.180°        B.60°          C.90°          D.120°

5.化油器机械加浓系统是否起作用取决于（  节气门的开度）。

A.发动机负荷    B.发动机转速      C.节气门的开度    D.A，B，C

6.在柴油机中，改变喷油泵柱塞与柱塞套的相对位置，则可改变喷油泵的（  供油量 ）

A.供油时刻　　B.供油压力   　 C.供油量      　D.喷油锥角

7.当发动机机体的温度超过90ºC 时，冷却水（全部进行大循环  ）。

A.全部进行小循环     B.全部进行大循环　　C．大、小循环同时进行   D.不一定

8.压缩比低、转速低、输出功率小的发动机应选用（  热型火花塞）。

A.冷型火花塞  　B．中型火花塞      C．热型火花塞      D.A，B，C均可

9.当发动机（汽油机）负荷减小时，点火提前角应该（ 增大 ）。

A.　不变　B．增大C．减小　　　D.A，B，C均可

10.柴油的牌号依据（ 凝点 ）编定。

A.发火性B凝点C．蒸发性D.十六烷值

二、填空题（每空题1分，共10分）

1.发动机的主要性能指标有___动力性指标　______和______经济性指标__、___　运转性指标_____。

2.飞轮边缘一侧有指示气缸活塞位于上止点的标志，用以作为调整和检查气门间隙和_______点火____正时的依据。

3.根据凸轮轴的____旋向______和同名凸轮的___夹角______可判定发动的发火次序。

4.机油细滤器有滤芯式和______离心式________两种类型。

5.一般汽油机的起动转速为____50～70转/分______。

三、判断、改错题（每小题2分，共10分）

1.当压缩比过大时，柴油机、汽油机都可能产生爆燃。

（  ）

改正：

错。

改正：

当压缩比过大时，汽油机可能产生爆燃。

2.有正反面的气缸垫在安装时应把光滑的一面朝向气缸盖。

（  ）

改正：

错。

改正：

有正反面的气缸垫在安装时应把光滑的一面朝向气缸体。

3.节气门后方的真空度仅与节气门的开度或负荷有关，而与其他因素无关。

（  ）

改正：

错。

改正：

节气门后方的真空度不仅与节气门的开度或负荷有关，还与发动机转速有关。

4.同一发动机上，各喷油器之间针阀是可以互换的。

（  ）

改正：

错。

改正：

同一发动机上，各喷油器之间针阀是不可以互换的。

5.发动机的转速越高，点火提前角应越大；发动机的负荷越小，点火提前角应越小。

（  ）      

改正：

错。

改正：

发动机的转速越高，点火提前角应越大；发动机的负荷越小（大），点火提前角应越大（小）。

四、简答题（每小题6分，共30分）

1.柴油机与汽油机在可燃混合气形成方式与点火方式上有何不同？

它们所用的压缩比为何不一样？

答：

汽油机：

汽油粘度小，蒸发性好，自燃温度高于380ºC。

在气缸外部的化油器处形成

混合气，由进气管进入气缸，在压缩接近上止点时由火　　

花塞发火点燃混合气。

即外火源点燃。

柴油机：

柴油粘度大，蒸发性差，自燃度为250ºC左右。

在气缸内部形成混合气，即在压

缩接近终了由喷油泵提供雾状柴油，通过喷油器喷入气缸与压缩后的高温空气混合，自行

发火燃烧。

即压缩自燃。

柴油机靠压缩自燃，因此，压缩比设计得较大。

2.汽油机的进、排气管为什么置于机体的同侧，而柴油机的进、排气管却多分置于机体的两侧？

答：

汽油机进、排气道一般通常布置在缸体的同侧，以便排气预热进气，使汽油得到良好的蒸发，与空气混合均匀，完全燃烧，提高发动机经济性和动力性。

柴油机进、排气道通常布置在机体两侧，以免排气对进气加热，使的进入气缸的空气量减少，造成柴油燃烧不完全，影响经济性及动力性。

3.从汽油机前面向后看，其活塞群部的防胀纵槽应开在左边还是右边？

为什么？

答：

右边。

因为在作功行程中，气压力的分力作用在活塞的左侧，为保证活塞左侧有足够的刚度及强度，所以防胀纵槽应开在活塞的右边。

4.为什么分配式喷油泵体内腔油压必须保持稳定？

答：

在柱塞旋转过程中，压力平衡槽与各缸分配油道逐个相通，使得各分配油道内的压力均衡一致，从而保证各缸供油的均匀性。

5.应用电控汽油喷射系统有何优点，它的系统组成有哪些？

答：

优点：

（1）在何情况下都能获得精确的空燃比。

（2）混合气在各缸分配均匀。

（3）汽车的加速性能好。

（4）充气效率高。

（5）良好的起动性能和减速减油或断油。

组成：

空气系统（进气装置）、燃油系统（供油装置）、电控系统（控制装置）

点火系统（发火装置）

五、分析、论述题（每小题10分，共30分）

1.活塞环为什么要开口?

装配时各环的开口为什么要错开?

扭曲环装入气缸中为什么会产生扭曲效果？

装配时应注意什么？

答：

（1）为了使活塞具有一定的弹性，方便安装.

（2）为了保证密封，防止漏气.　

（3）扭曲环是在矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分,使断面呈不对称形状,装入气缸后，由于断面不对称，产生不平衡力的作用，使活塞环发生扭曲变形。

（4）安装时必须注意断面形状和方向,内切口朝上,外切口朝下,不能装反。

2.发动机工作时，点火系统电路中的电流形成几条支路？

其具体路径是什么？

（要求用文字及箭头表示电流路径）

接通点火开关，断电器触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。

由于在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。

当断电器凸轮顶开触点即触点断开时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。

初级电路：

蓄电池正级

点火开关

初级线圈

断电器接合臂

触点

搭铁

蓄电池负级。

次级点路：

次级线圈

蓄电池正级

蓄电池负级

搭铁

火花塞侧电级

中心电级

分电器分火头

次级线圈。

3、若蜡式节温器中的石蜡漏失，节温器处于何种工作状态？

发动机出现何故障？

答：

若蜡式节温器中的石蜡漏失，则节温器中的主阀门始终处于关闭状态，副阀门处于开启状态，使发动机中的冷却水只能进行小循环。

将导致发动机过热，从而使发动机充气效率减小，功率下降，润滑不良，磨损加剧。

《发动机原理与构造》课程复习思考题

第二套题目

1、单项选择题（每小题2分，共20分）

1.在同一转速时，节气门的开度越大，则发动机的负荷（越大   ）。

   A.越大        B．越小      C．不变      D.不一定

2.在装配开有¦°形或T形槽的活塞时，应将纵槽位于从发动机前面向后看的（ 右面  ）。

  A．左面        B.右面          C.前面        D.后面

3.在负荷较高的柴油机上，第一环常采用（  梯形环）。

  A.矩形环       B.扭曲环        C.锥面环      D.梯形环

4.当采用双气门弹簧时，两弹簧的旋向（  相反）。

  A.相同、       B.相反         C.无所谓       D.不一定

5.国产代号为RQ-90的汽油，表明其辛烷值（  不小于90 ）。

  A．恰好为90     B.小于90       C.不小于90    D.大于90

6.喷油泵柱塞行程的大小取决于（ 喷油泵凸轮的升程 ）。

  A.柱塞的长短    B.喷油泵凸轮的升程C.喷油时间的长短   D.柱塞运行的时间

7.硅油式风扇离合器的感温元件是（盘状双金属片  ）。

  A.硅油       B．电子开关     C．离合器壳体     D.盘状双金属片

8.发动机润滑系中润滑油的平均油温为（  95℃以上）。

  A.40～50℃      B．50～70℃        C．70～90℃    D.95℃以上

9.分电器轴的旋转速度与发动机转速之间的关系为（  1:

2 ）。

  A.1:

1         B.1:

2        C．2:

1      D.1:

4

10.要使发动机正常工作，火花塞绝缘体裙部的温度（自净温度）应保持在（  500～600°C ）。

  A.80～90°C    B.70～80°C     C．500～600°C    D.800～900°C

二、填空题（每空题1分，共10分）

1.曲柄连杆机构由机体组　　、活塞连杆组和曲轴飞轮组等三部分构成。

2.润滑系的润滑方式有压力润滑、飞溅润滑及油脂润滑。

3.当发动机转速增高时，传统点火系中的离心式点火提前角自动调节装置起作用使点火提前角增大。

4.普通喷油器、喷油泵上的三大偶件是：

针阀与针阀体、柱塞与柱塞套、出油阀与出油阀座。

三、判断、改错题（每小题2分，共10分）

1.在柴油机的气缸盖上，除设有进、排气门座外，还设有火花塞座孔。

（  ）

 　改正：

错。

改正：

柴油机改为汽油机。

2.摇臂实际上是一个两臂不等长的双臂杠杆，其中短臂的一端是推动气门的。

（  ）

改正：

错。

改正：

长臂的一端是推动气门的。

3.喷油提前角的调整是通过对喷油泵的供油提前角的调整而实现的。

（  ）

   改正：

对。

4.在加速泵性能正常的情况下，只要踩下加速踏板，加速系统就会起作用。

（  ）

   改正：

错。

改正：

要快速踩下踏板，加速系统才会起作用。

5.配电器上的分火头总是与配电凸轮同步旋转的，所以它们与分电器轴也总是同步旋转。

（  ）

 改正：

错。

改正：

它们与分电器轴并不总是同步旋转的。

四、简答题（每小题6分，共30分）

1.为什么绝大多数货车都采用发动