汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修（第2版）課后習(xí)題答案

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第一章復(fù)習(xí)思考題參考答案

1、答：

發(fā)動(dòng)機(jī)（英文：Engine），又稱為引擎，是一種能夠?qū)⒁环N形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用的能的機(jī)器。

它將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)，故又稱為熱力機(jī)。目前汽車所采用的發(fā)動(dòng)機(jī)絕大多數(shù)是各種型式的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。

內(nèi)燃機(jī)按其所用燃料、燃燒方式及結(jié)構(gòu)特征不同可分為：汽油、柴油及多燃料發(fā)動(dòng)機(jī)；點(diǎn)燃式與壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)；化油器式與噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)；單缸與多缸發(fā)動(dòng)機(jī)；水冷式與風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)；四沖程與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；雙氣門與多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)；頂臵式氣門與側(cè)臵式氣門發(fā)動(dòng)機(jī)；單排直列與V形排列式發(fā)動(dòng)機(jī)。2、答：

以桑塔納AJR型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為例：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成。（1）曲柄連桿機(jī)構(gòu)。是發(fā)動(dòng)機(jī)借以產(chǎn)生動(dòng)力，并將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。

（2）配氣機(jī)構(gòu)。其作用是將足量的新鮮氣體充入氣缸并及時(shí)地從氣缸排除廢氣。（3）燃料供給系統(tǒng)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同工作狀況的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣，送入氣缸燃燒，作功后將廢氣排入大氣。

（4）潤(rùn)滑系系統(tǒng)，其作用是減小摩擦，降低機(jī)件磨損，并部分冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面。

（5）冷卻系。冷卻系的作用是將多余的熱量散發(fā)到大氣中，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于正常的工作溫度。

（6）點(diǎn)火系。點(diǎn)火系的作用是在壓縮沖程接近終止時(shí)所產(chǎn)生高壓電火花，按發(fā)動(dòng)機(jī)的作功順序點(diǎn)燃混合氣。

（7）起動(dòng)系。其作用是在任何溫度下都能使靜止的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)。3、答：

發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)假使是在曲軸旋轉(zhuǎn)兩周（720°），活塞在氣缸內(nèi)上、下運(yùn)動(dòng)共四個(gè)活塞行程內(nèi)完成的，則稱為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)若在曲軸旋轉(zhuǎn)一周（360°），活塞在氣缸內(nèi)上、下運(yùn)動(dòng)共二個(gè)活塞行程內(nèi)完成的，則稱為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。4、答：

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《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》（其次版）復(fù)習(xí)思考題參考答案

曲軸轉(zhuǎn)角（°）0~180180~360沖程活塞運(yùn)動(dòng)向下向上氣門狀態(tài)進(jìn)氣門開啟關(guān)閉排氣門關(guān)閉關(guān)閉氣缸內(nèi)壓力、溫度壓力（MPa）進(jìn)氣終止：0.08~0.90（0.80~0.95）壓縮終止：0.6~1.5（3~5）最大壓力：3~5（5~10）做功終止：0.3~0.5（0.2~0.4）排氣終止：0.11~0.115（0.11~0.115）溫度（K）壓縮終止：600~700（800~1000）最高溫度：2000~2800（1800~2200）做功終止：1300~1600（1200~1500）排氣終止：900~1200（800~1000）進(jìn)氣壓縮360~540做功向下關(guān)閉關(guān)閉540~720排氣向上關(guān)閉開啟

5、答：

指示性能指標(biāo)是指以可燃混合氣（工質(zhì)）對(duì)活塞做功為基礎(chǔ)建立的指標(biāo)，常用指示功和指示熱效率表示，是用以評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)優(yōu)劣的指標(biāo)。

發(fā)動(dòng)機(jī)有效性能指標(biāo)主要有有效功率Pe、有效轉(zhuǎn)矩Me、平均有效壓力pe、有效燃料消耗率ge。它是以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的凈功率建立的指標(biāo)，同時(shí)它綜合反映了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況，對(duì)描述發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)，比較、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)性能，有著重要的指導(dǎo)意義。發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)示的有效功率、有效轉(zhuǎn)矩、有效燃油消耗率等性能指標(biāo)即為標(biāo)定指標(biāo)。6、答：

在一個(gè)工作循環(huán)中，實(shí)際充入氣缸的空氣質(zhì)量ΔG與大氣狀態(tài)下氣缸工作容積內(nèi)能夠充入的空氣質(zhì)量ΔG0之比稱為充氣系數(shù)，用?V表示，即：?v=ΔG/ΔG0。充氣系數(shù)?v恒小于1。不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)其充氣系數(shù)有較大的區(qū)別。汽油機(jī)?v約為0.7~0.85，柴油機(jī)?v約為0.75~0.90。

提高充氣系數(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的先決條件，提高充氣系數(shù)除了在結(jié)構(gòu)上有合理的氣道結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、合理的進(jìn)排氣歧管的配臵、適合的配氣相位以及采用多氣門結(jié)構(gòu)外，在使用過程中還應(yīng)注意：定期清洗空氣濾清器，以減小進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力；定期檢查調(diào)整配氣相位，消除因配氣機(jī)構(gòu)零件磨損導(dǎo)致的配氣相位變化，從而提高充氣系數(shù)。7、答：

燃料在燃燒過程中，空氣與燃料之間有一定的濃度要求，混合氣的濃度尋常用空燃比和過量空氣系數(shù)表示。

空燃比是指混合氣中所含空氣質(zhì)量（單位為kg）與燃料質(zhì)量（單位為kg）之比，用R表示，即：

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R?空氣質(zhì)量燃料質(zhì)量

理論上，1kg汽油完全燃燒大約需要14.7kg空氣，即空燃比R=14.7。這種混合氣稱為理論混合氣。若R＜14.7則稱為濃混合氣，R＞14.7的混合氣則稱為稀混合氣。對(duì)于不同的燃料，其理論空燃比是不同的。

過量空氣系數(shù)是指在燃燒過程中，燃燒過程中實(shí)際供給的空氣質(zhì)量（單位為kg）與理論上燃料完全燃燒時(shí)所需要的空氣質(zhì)量（單位為kg）之比，用?表示，即：

燃燒過程中實(shí)際供給的空氣質(zhì)量實(shí)際空燃比?理論上完全燃燒時(shí)所需要的空氣質(zhì)量理論空燃比

由上述定義可知，無論使用何種燃料，若?=1的可燃混合氣即為理論混合氣（又稱

??為標(biāo)準(zhǔn)混合氣）；?＜1時(shí)則為濃混合氣，?＞1時(shí)則為稀混合氣。

在發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)混合氣的濃度要求，是隨發(fā)動(dòng)機(jī)的各種負(fù)荷工作狀況的變化而變化的。8、答：

汽油機(jī)的正常燃燒過程分為誘導(dǎo)期、速燃期、補(bǔ)燃期等三個(gè)明顯不同的階段。①誘導(dǎo)期，汽油經(jīng)噴油器噴入進(jìn)氣管（或直接噴入氣缸），在進(jìn)氣沖程中被吸入氣缸，被壓縮后溫度、壓力明顯提高。當(dāng)壓縮至上止點(diǎn)前某一時(shí)刻，點(diǎn)火系統(tǒng)通過火花塞產(chǎn)生高壓電火花，首先在火花塞電極周邊形成火焰中心。因只有少量的混合氣燃燒，對(duì)氣缸內(nèi)的溫度壓力影響不大，其過程曲線與壓縮沖程曲線相差不大，因此將此過程又稱為著火誘導(dǎo)期或著火延遲期。

②速燃期，隨著火焰的形成及壓縮沖程的繼續(xù)，氣缸內(nèi)部溫度、壓力迅速升高，缸內(nèi)氣體擾流加劇，火焰以20~30m/s的速度向四周迅速擴(kuò)散，直至擦過整個(gè)燃燒室，缸內(nèi)混合氣迅速完全燃燒，混合氣燃燒放出的熱量多而且速度快，壓力明顯上升，很快出現(xiàn)很陡的尖峰，最高燃燒溫度和最大爆發(fā)壓力分別為：2200~2800K，3~5MPa。③補(bǔ)燃期，在工作循環(huán)過程中，由于時(shí)間很短，混合氣中汽油蒸發(fā)不良以及與空氣混合不均勻，部分顆粒較大的油滴在火焰前鋒擦過后，處于表層的汽油被燃燒，尚有少量未被燃燒的部分在膨脹過程中繼續(xù)燃燒。由于補(bǔ)燃期間氣缸容積已明顯擴(kuò)大，燃燒放出的熱量產(chǎn)生的壓力比速燃期低得多，熱量不能充分地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功，反而使排氣溫度上升，通過缸壁時(shí)熱量被冷卻水帶走，因此，應(yīng)盡量縮短補(bǔ)燃期。9、答：

①爆震燃燒是指火焰還未達(dá)到燃燒室的末端前，末端的部分未燃混合氣受已燃混合氣的猛烈壓縮和熱輻射作用，其溫度、壓力都急劇升高，當(dāng)火焰前鋒到達(dá)前，未燃混合氣已達(dá)到其自燃溫度即自行著火燃燒，形成新的、多個(gè)自發(fā)的火焰中心，這些火焰的擴(kuò)

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散速度比電火花點(diǎn)火后的正?；鹧鏀U(kuò)散速度快幾十倍，使未燃混合氣瞬間燃燒完畢，氣體的容積來不及膨脹，局部溫度壓力迅猛增加，與周邊氣體形成極大的壓力差而產(chǎn)生超音速?zèng)_擊波，撞擊燃燒室、氣缸壁、活塞頂部，使之振動(dòng)而發(fā)出尖銳的金屬敲擊聲。猛烈的爆震使活塞、連桿、曲軸、軸瓦等機(jī)件過載產(chǎn)生變形甚至損壞。爆震時(shí)的局部高溫，會(huì)加速燃料的熱分解，產(chǎn)生游離碳、一氧化碳、氫、氧等不能燃燒的產(chǎn)物，并冒出黑煙；膨脹過程補(bǔ)燃期延長(zhǎng)、機(jī)體過熱、功率下降、油耗增加。

②由于燃燒室內(nèi)部局部機(jī)件過熱或高溫積炭點(diǎn)燃混合氣的燃燒現(xiàn)象稱為表面點(diǎn)火。在火花塞正常點(diǎn)火前的表面點(diǎn)火稱為“早火〞，火花塞點(diǎn)火正常后的表面點(diǎn)火稱為“后火〞。由于表面點(diǎn)火不受點(diǎn)火系控制，使燃燒過程不穩(wěn)定、工作粗暴，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降。

實(shí)際使用過程中，正確地調(diào)整點(diǎn)火提前角可有效地抑制爆震燃燒。調(diào)整方法是：松開分電器緊定螺釘，順著分電器軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)分電器殼體，點(diǎn)火時(shí)間推遲即點(diǎn)火提前角減??；反之，點(diǎn)火提前角增大。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行時(shí)，猛踩加速踏板（相當(dāng)于低速大負(fù)荷工況），若能聽到微弱的爆震燃燒敲擊聲，并且瞬間消失，說明點(diǎn)火提前角是適合的。10、答：

柴油機(jī)的燃燒過程分為著火延遲期、速燃期、緩燃期和補(bǔ)燃期。

①著火延遲期，從開始噴油到柴油著火使氣缸壓力開始急劇上升而與壓縮壓力曲線分開時(shí)為止。噴入氣缸的柴油經(jīng)霧化、吸熱、蒸發(fā)、擴(kuò)散，并與空氣混合才能自燃著火，著火延遲的長(zhǎng)短取決于燃燒室混合氣的溫度。

②速燃期，柴油機(jī)的混合氣是自燃著火的，而燃燒室內(nèi)的混合氣幾乎同時(shí)著火。因此在速燃期，壓力升高速度很大是柴油機(jī)粗暴工作的主要原因。著火延遲期越長(zhǎng)，在著火前燃燒室內(nèi)積累的柴油越多，工作越粗暴。在速燃期時(shí)最高溫度和壓力為：1800~2200K，5~10MPa。

③緩燃期，噴油和燃燒同時(shí)進(jìn)行，由于活塞開始下行，容積不斷增大，而缸內(nèi)氣體壓力變化不大。

④補(bǔ)燃期，此時(shí)噴油中止，未完全燃燒的柴油在膨脹過程中繼續(xù)燃燒，壓力急劇下降，通過氣缸壁將熱量傳給冷卻水，因此應(yīng)盡可能縮短補(bǔ)燃期。噴油器斷油不干脆將使補(bǔ)燃期延長(zhǎng)。

影響柴油機(jī)燃燒過程的主要因素。

①噴油提前角過大，壓縮沖程終止時(shí)缸內(nèi)氣體壓力較低，著火延遲期長(zhǎng)，工作粗暴。噴油提前角過小，則補(bǔ)燃期延長(zhǎng)，功率下降，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。

②噴油規(guī)律應(yīng)與燃燒過程一致，即燃燒初、中、后期的噴油量，按少、多、少順序來變化且迅速降到零。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫柔，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性也較高，噴油器的噴射角

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和噴射行程與燃燒室形狀相協(xié)同，使用中不應(yīng)隨意改變與原機(jī)相匹配的噴油器類型。③負(fù)荷增加，供油量也增加，過量空氣系數(shù)α相對(duì)減小。單位容積內(nèi)混合氣燃燒放出的熱量增加，著火延遲期縮短，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫柔。負(fù)荷過大，α值過小，導(dǎo)致燃燒不良，補(bǔ)燃期延長(zhǎng)，廢氣中出現(xiàn)黑煙，排氣溫度過高，經(jīng)濟(jì)性下降。柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮沖程終止時(shí)溫度較低，著火延遲期長(zhǎng)，壓力升高速率較大，產(chǎn)生較強(qiáng)的敲擊聲，工作粗暴。

④提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加強(qiáng)了進(jìn)氣渦流，同時(shí)噴油壓力也相應(yīng)提高，柴油的霧化及與空氣的混合也得以改善，著火延遲期隨轉(zhuǎn)速變快而縮短，用于計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角的噴油提前角應(yīng)相應(yīng)增大。因此在柴油機(jī)上都裝有離心式噴油提前角自動(dòng)調(diào)理器。

⑤與柴油噴射系統(tǒng)相匹配的燃燒室，壓縮沖程能形成與油霧相協(xié)同的氣流運(yùn)動(dòng)，這有利于燃料與空氣的均勻混合，提高空氣的利用率。11、答：

發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)Me、Pe、ge隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性，用于表示這一特性的曲線，稱為速度曲線。節(jié)氣門全開時(shí)速度曲線稱做外特性曲線；節(jié)氣門處于非全開位臵時(shí)所得到的速度特性稱為部分速度特性。研究發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性的目的是確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率Pemax、最大轉(zhuǎn)矩Memax和最小燃料消耗率gemin時(shí)的轉(zhuǎn)速，從而確定發(fā)動(dòng)機(jī)在不同行駛狀態(tài)下處于最有利的轉(zhuǎn)速范圍。

①汽油機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速M(fèi)e-n曲線為一條凸形曲線。在較低轉(zhuǎn)速時(shí)，隨轉(zhuǎn)速的加快逐漸升高，轉(zhuǎn)矩越來越大，到達(dá)某轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩Me達(dá)到最大。以后，隨著轉(zhuǎn)速的繼續(xù)升高，轉(zhuǎn)矩反而下降。

②功率-轉(zhuǎn)速Pe-n曲線。已知Pe?Men/9550，Me-n曲線為凸形曲線，所以當(dāng)轉(zhuǎn)速?gòu)妮^低轉(zhuǎn)速值增加時(shí)，Me也同時(shí)增加，Pe迅速上升，當(dāng)Me達(dá)到最大值后，再繼續(xù)增加轉(zhuǎn)速n，功率Pe上升速度逐漸緩慢，到達(dá)某轉(zhuǎn)速n時(shí)，Pe達(dá)到最高點(diǎn)。若再增加轉(zhuǎn)速，由于發(fā)動(dòng)機(jī)自身消耗的功率倍增及充氣系數(shù)下降，輸出功率Pe也下降。

③油耗-轉(zhuǎn)速ge-n曲線為凹形曲線，發(fā)動(dòng)機(jī)只有在某一轉(zhuǎn)速下，油耗最低，這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，熱效率都比較低，而在高速時(shí)機(jī)械損失增加的起因。（2）部分速度特性曲線分析。汽油機(jī)的部分速度特性，就Me-n、Pe-n、ge-n曲線形狀而言，部分特性和外持特性相像，即轉(zhuǎn)矩最高點(diǎn)和功率最高點(diǎn)都向低轉(zhuǎn)速方向偏移。負(fù)荷特性則用于研究發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速不變時(shí)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)隨負(fù)荷變化而變化的關(guān)系。①Pe-GT曲線為遞增曲線，即燃料消耗量GT隨負(fù)荷（節(jié)氣門開度）的增加而增加。節(jié)氣門開度在70%~80%的范圍內(nèi)，GT隨負(fù)荷的增加而增加的幅度不大。節(jié)氣門接近全開時(shí)，混合氣變濃，GT快速增加。

②Pe-ge曲線，有一個(gè)最小值。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械效率?m=0，功率完全用于戰(zhàn)勝發(fā)動(dòng)機(jī)自身的摩擦損失，油耗率可以認(rèn)為是無限大。隨著負(fù)荷的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)

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自身摩擦損失所占比例相對(duì)減小，因此ge逐漸減小。當(dāng)節(jié)氣門開度接近全負(fù)荷時(shí)，混合氣濃度增大，使燃燒不完全，ge又出現(xiàn)上升趨勢(shì)。Pe-ge曲線在一定的功率Pe范圍內(nèi)出現(xiàn)低谷，此范圍愈寬，表示汽車在廣闊的負(fù)荷范圍內(nèi)，均具有良好的經(jīng)濟(jì)性。12、答：

與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速M(fèi)e-n曲線較平坦，轉(zhuǎn)矩的儲(chǔ)存系數(shù)較小，對(duì)外界阻力的適應(yīng)性較差，將使換擋次數(shù)增多。為此，在車用柴油機(jī)的調(diào)速器內(nèi)裝有轉(zhuǎn)矩校正器（校正彈簧），它能在負(fù)荷增大、轉(zhuǎn)速下降時(shí)，使供油量自動(dòng)增加，以提高轉(zhuǎn)矩，亦即提高柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)存系數(shù)。

與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的功率-轉(zhuǎn)速Pe-n曲線近似為一條上升的斜直線。為了防止柴油機(jī)轉(zhuǎn)速失控（“飛車〞）。柴油機(jī)的噴油泵均裝有調(diào)速器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)，調(diào)速器將起作用，阻止供油量的增加。

與汽油機(jī)相比柴油機(jī)的ge-n較平坦，即在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有較低的耗油率。同時(shí)，柴油機(jī)的最低耗油率gemin比汽油機(jī)低20%~30%，即柴油機(jī)比汽油機(jī)更經(jīng)濟(jì)。13、答：

汽車在使用過程中，其技術(shù)性能逐漸變壞，失去正常工作能力，出現(xiàn)工作不正常，甚至不能工作的現(xiàn)象，稱為汽車故障。例如發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排氣管冒濃煙，起動(dòng)困難，個(gè)別氣缸不工作，離合器打滑或分開不完全，變速器掛檔困難、跳檔和亂檔，制動(dòng)器制動(dòng)不靈或制動(dòng)跑偏等。14、答：

導(dǎo)致汽車故障的一般性原因主要有：

（1）零件的協(xié)同關(guān)系破壞。主要指零件之間的協(xié)同間隙或過盈關(guān)系破壞，例如氣缸壁與活塞協(xié)同間隙過大，氣門與氣門座之間密封不嚴(yán)，會(huì)降低壓縮壓力使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降；曲軸軸頸與軸瓦間隙過大，會(huì)產(chǎn)生異響。

（2）零件之間相互位臵關(guān)系破壞。主要指結(jié)構(gòu)繁雜的零件或基礎(chǔ)件，如氣缸體發(fā)生變形，軸承承孔偏磨，造成零件之間的同軸度、平行度、垂直度等遭到破壞，而使汽車不能正常工作。

（3）零件及各機(jī)構(gòu)間的相互性能關(guān)系破壞。如配氣相位、點(diǎn)火或供油時(shí)間不正確，供油量不均勻，制動(dòng)器左右制動(dòng)力不相等，都影響汽車的性能。

（4）零件工作性能出現(xiàn)缺陷。主要指零件幾何形狀、表面質(zhì)量、材料性質(zhì)等的變化。如氣缸體、缸蓋破碎，燃燒室積炭，氣門彈簧、離合器彈簧彈力下降，電氣設(shè)備絕緣被

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《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》（其次版）復(fù)習(xí)思考題參考答案

擊穿，油封橡膠材料老化等。都會(huì)使汽車形成故障。故障率隨時(shí)間而變化的狀況可以用故障率曲線所示。

1．早期故障期的故障率，由極高值很快地降下來。這個(gè)高的故障率主要是由于零件加工和部件裝配等方面不當(dāng)引起的。

2．偶然故障期的故障率降到很低而進(jìn)入穩(wěn)定的狀態(tài)，其故障率可是視為常量。這個(gè)時(shí)期是零件的正常使用期。在這個(gè)時(shí)期中發(fā)生的故障都是由于偶然原因引起的。3．耗損故障期是機(jī)器經(jīng)歷上述兩個(gè)時(shí)期的使用后，由于材料的疲乏、蠕變和磨損等原因，使零件發(fā)生裂紋、尺寸的永久改變。間隙增大、沖擊加劇、噪音增大等后果，而使故障率急劇地增大。15、答：

汽車技術(shù)診斷是指在不解體（或拆卸個(gè)別小件）的條件下，確定汽車的技術(shù)狀況，查明故障部位及原因。實(shí)際中常采用以下故障診斷方法：

人工直觀診斷法是通過對(duì)汽車的觀測(cè)和感覺，或者采用簡(jiǎn)單工具來確定汽車的技術(shù)狀態(tài)和故障。

儀器設(shè)備診斷法是在總成不解體條件下，用測(cè)試儀表與檢驗(yàn)設(shè)備來確定汽車的技術(shù)狀況和故障，并以室內(nèi)的道路條件模擬機(jī)械設(shè)備來代替路試的一種科學(xué)的診斷方法。故障樹分析法。利用規(guī)律推理，對(duì)確定的故障事件在一定條件下用圖形表示導(dǎo)致此故障事件必然發(fā)生的次級(jí)事件，及與此故障事件的各種規(guī)律關(guān)系。然后再將這些次級(jí)事件逐步按上述方法制圖表示。如此層層分析和制圖，直至分析到基本故障事件或不能再分解的邊界事件為止，這樣的圖形就叫故障樹。

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《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》（其次版）復(fù)習(xí)思考題參考答案

其次章復(fù)習(xí)思考題參考答案

1、答：

尋常把氣缸體分為平分（無裙）式、龍門（有裙）式和隧道式氣缸體三種

（1）平分式氣缸體，氣缸體分界面與曲軸主軸線在同一平面上，這樣便于加工和拆卸。

（2）龍門式（如CA6102、EQ6100型發(fā)動(dòng)機(jī)）氣缸體。氣缸體分界面在曲軸主軸線以下，這種方式下缸體的剛度和強(qiáng)度較好，但工藝性較差。

（3）隧道式氣缸體。氣缸體分界面遠(yuǎn)低于曲軸軸線，曲軸主軸承座孔為整體式結(jié)構(gòu)，氣缸體的結(jié)構(gòu)剛度更高，用于采用滾動(dòng)主軸承支承的組合式曲軸（如6135Q型發(fā)動(dòng)機(jī)）。2、答：

鑲裝氣缸套，氣缸套采用耐磨的優(yōu)質(zhì)材料、氣缸體可用一般材料，降低制造成本。氣缸套可以從氣缸體中取出，便于修理和更換，延長(zhǎng)氣缸體的使用壽命。干式氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸。濕式氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸。

濕式氣缸套的漏水措施：上部止扣精加工并涂密封膠，穿過缸體部分用阻水圈密封防漏。3、答：

氣缸墊，又稱氣缸床。其功用是填補(bǔ)氣缸體與缸蓋結(jié)合面上的微觀孔隙，保證結(jié)合面處有良好的密封性，進(jìn)而保證燃燒室的密封，防止氣缸漏氣和水套漏水。氣缸墊應(yīng)很好的彈性和耐熱性。汽車上所用氣缸墊腳石材料不同，可分為金屬－石棉襯墊、金屬－復(fù)合材料襯墊、全金屬襯墊。4、答

曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用是指將燃?xì)庾饔迷诨钊斏系膲毫D(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩從而對(duì)外輸出動(dòng)力。主要由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組組成。5、答：

鋁合金活塞具有質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)較大，在溫度升高時(shí)，強(qiáng)度和硬度下降較快。

活塞工作時(shí)，活塞頂部承受氣體壓力、活塞頭部承受活塞銷的支反力、垂直于銷軸

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《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》（其次版）復(fù)習(xí)思考題參考答案

的側(cè)面則受到來自氣缸的側(cè)壓力，受力的不均衡使得裙部沿活塞銷座軸線方向變形大于其他方向的變形，活塞銷座附近的金屬堆積，受熱后膨脹的結(jié)果也使裙部沿銷座軸線方向的變形大于其他方向，在機(jī)械變形和熱變形的共同作用，使得活塞裙部斷面變成長(zhǎng)軸在活塞銷方向上的橢圓。由于活塞沿軸線方向溫度分布和質(zhì)量分布都不均勻。熱膨脹變形使活塞呈上大下小錐形。

為了使活塞在正常工作溫度下與氣缸壁間保持有比較均勻的間隙，以免在氣缸內(nèi)卡死或引起局部磨損，必需預(yù)先在冷態(tài)下把活塞加工成其裙部斷面為長(zhǎng)軸垂直于活塞銷方向的橢圓形，沿活塞軸線方向?qū)⒒钊龀芍睆缴闲∠麓蟮慕茍A錐形。為減少銷座附近處的熱變形，某些發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，銷座端部附近的裙部做成凹坑、在其環(huán)槽部位鑄入環(huán)槽護(hù)圈、活塞銷座中鑲裝“恒范鋼片〞；開“T〞或“?〞形槽，橫槽起隔熱作用。6、答：

活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)，是具有彈性的開口環(huán)。氣環(huán)是密封活塞與氣缸壁的間隙，將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)給氣缸壁，再由冷卻水或空氣帶走。油環(huán)的作用：一是密封，二是刮油、布油。油環(huán)還起封氣的輔助作用。7、答：

氣環(huán)，按其斷面形狀分為有矩形、扭曲環(huán)、錐形環(huán)、錐形環(huán)等。矩形斷面的氣環(huán)隨活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“氣環(huán)的泵油作用〞；

扭曲環(huán)裝入氣缸時(shí)因環(huán)的彈力不對(duì)稱，產(chǎn)生了扭曲力矩M，環(huán)外圓周扭曲成上小下大的錐形，環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下端面接觸，提高了表面接觸應(yīng)力，防止了活塞環(huán)的泵油，增加密封性。安裝時(shí)，須注意將其內(nèi)圓切槽向上，外圓切槽向下，不可裝反。錐形環(huán)在氣缸內(nèi)可向下刮油，而向上滑動(dòng)時(shí)由于斜面的油楔作用，可在油膜上浮起，改善環(huán)的磨合，減少磨損。

梯形環(huán)多于高熱負(fù)荷柴油機(jī)的第一道環(huán)，主要作用是活塞因側(cè)壓力改變位臵時(shí)，環(huán)的側(cè)隙發(fā)生相應(yīng)變化，將沉積在環(huán)槽中的結(jié)焦被擠出，減少環(huán)槽積碳。但環(huán)的加工繁雜。桶形環(huán)的外圓面為凸圓弧形，與氣缸之間呈圓弧接觸，形成楔形空間，對(duì)氣缸表面的適應(yīng)性、對(duì)活塞偏擺的適應(yīng)性較好，有利于密封，它的缺點(diǎn)是加工較困難。