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1、word 《船舶柴油機(jī)》課程復(fù)習(xí)題 教材：船舶柴油機(jī). 朱建元主編.：人民交通, 2004 一．概念題〔180小題〕 1．由于柴油的粘度大、蒸發(fā)性差、要形成可燃混合氣必須采用高壓噴射的方式。 2．分隔式燃燒室的經(jīng)濟(jì)性比直噴式燃燒室差。 3．?閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)中使用的冷卻水，一般的江水、河水不可以使用。 4．?冷卻水通過散熱器的循環(huán)稱為大循環(huán)。 5．柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)一定大于1。 6．??廢氣渦輪增壓器中的噴嘴

2、環(huán)屬于渦輪局部，而不屬于壓氣機(jī)局部。 7．?輕柴油的牌號是以其凝點(diǎn)溫度命名的。 8．?有效燃油消耗率為發(fā)動機(jī)單位時間所作有效功所消耗的燃油質(zhì)量。 9．?低速船用主機(jī)的啟動方式為壓縮空氣啟動方式 10．發(fā)動機(jī)潤滑方式是壓力潤滑、飛濺潤滑和油脂潤滑相結(jié)合的潤滑方式。 11．兩速式調(diào)速器的作用是穩(wěn)定最低轉(zhuǎn)速，限制最高轉(zhuǎn)速。 12．船舶柴油機(jī)正常的冷卻水出口溫度圍為70～80℃。

3、 13．調(diào)速器通過調(diào)節(jié)油量來控制轉(zhuǎn)速。 14．對于全速調(diào)速器，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于調(diào)速手柄的位置。 15．隨著轉(zhuǎn)速的提高，最優(yōu)供油提前角應(yīng)該增大。 16. 燃機(jī)的排量是指所有氣缸工作容積總和。 17. 發(fā)動機(jī)標(biāo)定工況的有效功率Pe=92kW、轉(zhuǎn)速n=5800r/min，如此該工況發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩Me為 151〔N?m〕。 18. 機(jī)體的底平面位于曲軸軸線平面以下為龍門式機(jī)體。 發(fā)動機(jī)全負(fù)荷的速度特性。 曲軸轉(zhuǎn)

4、速的。 21．氣門間隙是指發(fā)動機(jī)在冷態(tài)下，當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時，氣門與傳動件之間的間隙。 22．發(fā)動機(jī)的標(biāo)定功率有15min 功率、1h 功率、12h功率、持續(xù)功率，其用主機(jī)的標(biāo)定功率為持續(xù)功率。 ，燃燒室容積為，氣缸總?cè)莘e，如此壓縮比的概念是 。 e=300g/(kW?h),耗油量Gf=22.2kg/h,有效功率Pe〔kW〕為74.0〔kW〕。 發(fā)動機(jī)的油門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置一定，各主要性能參數(shù)〔Pe 、Mq、ge〕隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。 26.四行程發(fā)動機(jī)，發(fā)火順序?yàn)?－

5、3－4－2－1，當(dāng)3缸排氣時，1缸進(jìn)氣、4缸作功、2缸壓縮。 排氣上止點(diǎn) 。 28．二沖程柴油機(jī)的換氣活塞處在下止點(diǎn)附近位置。 29．機(jī)械式調(diào)速器同時具有起動加濃的功能。 30．活塞環(huán)與缸壁、連桿小頭襯套和活塞銷、凸輪與氣門挺柱處多采用飛濺潤滑方式。 31．假如n不變，如此功率Pe與轉(zhuǎn)矩Me的關(guān)系是Pe大如此Me大。 32．四缸四行程發(fā)動機(jī)，其連續(xù)作功兩缸的作功間隔為180° 33．供油提前角是指供油開始至活塞到達(dá)上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角。 34．發(fā)動機(jī)缸氣體壓力最低的是進(jìn)氣過程。

6、 35．活塞在上下運(yùn)動過程中會產(chǎn)生往復(fù)慣性力。 36．進(jìn)氣門直徑一般比排氣門大。 37．決定柴油機(jī)最優(yōu)供油提前角的依據(jù)是發(fā)動機(jī)的最大功率和最低燃油消耗率。 38．兩速式調(diào)速器能自動調(diào)整柴油機(jī)供油量的依據(jù)是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。 39．活塞每走一個行程，相對于曲軸轉(zhuǎn)角180°。 40．目前大型柴油機(jī)必須采用油冷活塞。 41．船舶主機(jī)發(fā)動機(jī)正常的冷卻水出水溫度圍為70～80℃。 42．發(fā)動機(jī)正常的機(jī)油溫度圍為70～90℃。 43． 在柴油機(jī)中，改變噴油泵齒條位置，即改變了噴油泵的循環(huán)供油量。 44．柴油機(jī)的噴油始點(diǎn)是以針閥開始

7、起跳為準(zhǔn)。 45．壓力潤滑用于負(fù)荷大、運(yùn)動速度高的摩擦外表，如主軸頸與軸瓦。 46．常用的ω形燃燒室所采用的噴油器是孔式噴油器。 47．發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min，曲軸旋轉(zhuǎn)半徑1.5m，活塞的平均速度為12 (m/s) 。 48． 二沖程發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速120r/min，完成一個工作循環(huán)所需時間為0.5 s。 49．輕柴油的低熱值為42.5 MJ/kg。 50．燃燒1千克柴油理論所需的空氣量為14.3 kg。 51．設(shè)某發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣提前角為α，進(jìn)氣遲閉角為β，排氣提前角為γ，排氣遲

8、閉角δ，如此該發(fā)動機(jī)的進(jìn)排、氣門重疊角為α+δ。 52．噴油器開始噴油時的噴油壓力取決于調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力。 53．在柴油機(jī)噴油泵中，當(dāng)柱塞的直槽與低壓油孔相通時，如此為停止供油。 54．二行程直流掃氣發(fā)動機(jī)的排氣凸輪軸轉(zhuǎn)速等于曲軸的轉(zhuǎn)速。 55．一臺發(fā)動機(jī)的氣缸工作容積是燃燒室容積的14倍，如此發(fā)動機(jī)的壓縮比為15 。 56．直列式六缸發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序一般為1－5－3－6－2－

9、4。 57. 發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)主要有動力性指標(biāo)〔有效功率Pe、有效轉(zhuǎn)矩Me〕、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)〔燃油消耗率ge〕、排污指標(biāo)〔CO、HC、NOx、PM〕等。 58．凸輪軸由曲軸傳動，其傳動方式有齒輪式、鏈條式、齒形帶式三種。 59.完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)二周〔720度〕的為四行程發(fā)動機(jī)。 60. 柴油機(jī)的構(gòu)造主要由機(jī)體組、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等組成。 61. 發(fā)動機(jī)的型號為12VEDZ30/55B解釋為氣缸數(shù)12缸，V型排列，二沖程、十字頭式連桿、可倒轉(zhuǎn)、增壓、水冷、氣缸直徑30cm、行程55cm、第二代產(chǎn)品。 62. 氣環(huán)的作用

10、是密封和導(dǎo)熱。 63. 常見的氣環(huán)斷面形式的類型有矩形環(huán)、錐形環(huán)、扭曲環(huán)、梯形環(huán)、桶形環(huán)等。 進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前提前開，排氣門在下止點(diǎn)前提前開，進(jìn)氣門在下止點(diǎn)后遲后關(guān)，排氣門在上止點(diǎn)后遲后關(guān)。 65.完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)一周〔360度〕的為二行程發(fā)動機(jī)。 機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組的零件組成。 儲存和釋放能量；動力的輸出端連接處；盤車用；刻有定時標(biāo)記，用于校核定時〔如帶有齒圈，起動用〕。 68.多氣門發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是通流截面積的增大，進(jìn)排氣充分，功率轉(zhuǎn)矩增大；氣門質(zhì)量小，運(yùn)動慣性力小，動態(tài)響應(yīng)快；有利于噴油器或火花塞盡量置中，對燃燒有利。 69．12VE230ZC1的含義是

11、12缸、V型排列、水冷、二沖程、缸徑230mm、增壓、船用主機(jī)、左機(jī)根本型。 70．起動發(fā)動機(jī)時，必須克制的阻力有缸被壓縮氣體的阻力、發(fā)動機(jī)本身與其附件相對運(yùn)動零件之間的摩擦阻力。 71．噴油器應(yīng)具有一定的壓力和射程，以與適宜的噴霧錐角和小的顆粒度。還應(yīng)在規(guī)定的停止噴油時刻迅速地切斷燃油的供給，不發(fā)生滴漏現(xiàn)象。 72．噴油泵的功用是定時、定量地向噴油器輸送燃油。 73．.柴油機(jī)起動轉(zhuǎn)速較高，一是防止氣缸漏氣和熱量損失過大，以保證壓縮終了時氣缸有足夠的壓力和溫度；二是使噴油泵建立足夠高的壓力和在氣缸造成一定的空氣渦流。 74．柴油機(jī)機(jī)械式噴油泵按作用原理不同大體可分為三類，即柱塞式、噴

12、油泵-噴油器、轉(zhuǎn)子分配式噴油泵。 75．廢氣渦輪增壓器中有噴嘴環(huán)、擴(kuò)壓器等部件，其中屬于壓氣機(jī)部件的為擴(kuò)壓器。 76．輕柴油的牌號是以其凝點(diǎn)溫度命名的。 77．柴油的自燃性用其十六烷值參數(shù)表示。 78．柴油機(jī)燃燒室按結(jié)構(gòu)形式分為直噴式燃燒室和分開式燃燒室兩大類。 79．活塞必須具有足夠的強(qiáng)度、質(zhì)量小、良好的導(dǎo)熱性和較小的膨脹系數(shù)、良好的耐磨性的性能。 80．按調(diào)速器的作用圍分類有兩速、全速調(diào)速器。 81．必須裝有調(diào)速器的發(fā)動機(jī)是柴油機(jī)。 82. 廢氣渦輪增壓器中有噴嘴環(huán)、擴(kuò)壓器等部件，其中屬于渦輪部件的為噴嘴環(huán)。 83．分隔式燃燒室柴油機(jī)的特點(diǎn)是起動困難，壓縮比高，裝有電熱塞

13、；采用軸針式噴油器；經(jīng)濟(jì)性較差；過量空氣系數(shù)小。 84．柴油機(jī)分隔式燃燒室形式有渦流式和預(yù)燃式兩種。 85．如柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)為2，如此其空燃比為。 86．等壓出油閥的主要作用是高壓油泵回油后，使高壓油管維持一定的剩余油壓。 87．柴油機(jī)高壓油泵下斜槽式柱塞是控制壓油完畢時間。 88．排氣渦輪增壓的形式有定壓增壓與變壓增壓〔脈沖〕兩種根本形式。 89．民用船用主機(jī)〔發(fā)動機(jī)直接帶動螺旋槳〕，其螺旋槳特性是功率與轉(zhuǎn)速呈3次方關(guān)系。 90．壓氣機(jī)的特性曲線圖上標(biāo)有的信息參數(shù)有喘振、氣阻、轉(zhuǎn)速、效率、流量。 91．機(jī)械損失功率主要包括各運(yùn)動件摩擦損失功率、驅(qū)動附件功率、換氣〔泵氣〕

14、損失功率等。 92．發(fā)動機(jī)的測功機(jī)有水力測功機(jī)、電力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)三種。 93．發(fā)動機(jī)機(jī)械損失功率的測定有示功圖法、停缸法、倒拖法、油耗線法四種。 94．壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，當(dāng)流量減小到一定程度，氣流難以進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪，壓氣機(jī)會出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。 95．壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，當(dāng)流量增大到一定程度，氣流以當(dāng)?shù)匾羲倭鲃樱髁坎蛔?，壓氣機(jī)會出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象。 96．船用發(fā)動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件是大氣溫度303 K，大氣壓力100kPa〔干空氣壓99kPa,水蒸氣分壓1kPa〕。 97．評價柴油機(jī)油束特性參數(shù)的三個根本參數(shù)是油束射程、噴霧錐角、液滴當(dāng)量直徑。 98．柴油機(jī)噴油器油束的射程是指著火時油

15、束的前鋒離開噴孔的距離。 99．作用在曲柄連桿機(jī)構(gòu)上的力有氣體力和運(yùn)動質(zhì)量慣性力。 100．高強(qiáng)化發(fā)動機(jī)的活塞，為了減輕活塞頂部和頭部的熱負(fù)荷，應(yīng)采用油冷活塞。 101．發(fā)動機(jī)工作時，曲軸在周期性轉(zhuǎn)矩作用下，各曲拐之間發(fā)生周期性相對扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為扭轉(zhuǎn)振動。 102．發(fā)動機(jī)型號為6250ZC，解釋為6缸、直列、水冷、增壓、四沖程、250mm缸徑、船用右機(jī)。 103．柴油機(jī)在安裝氣環(huán)時，各個氣環(huán)的切口應(yīng)該徑向均布。 104．二沖程發(fā)動機(jī)完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)360度。 105．冷卻系統(tǒng)的設(shè)備主要有淡水泵、海水泵、淡水冷卻器、自動調(diào)溫器、壓力表、溫度表、膨脹水箱以與閥門和管路等。

16、 106．潤滑系統(tǒng)的作用是潤滑、冷卻、清潔、密封、防腐、消振隔聲。 108．平均指示壓力指單位氣缸工作容積一個工作循環(huán)所做的指示功。 109．充量系數(shù)指進(jìn)氣終了，實(shí)際進(jìn)入缸的空氣質(zhì)量與理論上〔按照進(jìn)氣管狀態(tài)〕充滿氣缸工作容積的空氣質(zhì)量之比。 110．柴油機(jī)外特性是全負(fù)荷〔油門最大開度〕的速度特性。 111．過量空氣系數(shù)是燃燒1kg燃料實(shí)際供入缸的空氣質(zhì)量與理論上完全燃燒所需的空氣質(zhì)量之比。 112．壓縮比是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。 113．負(fù)荷特性指轉(zhuǎn)速不變，燃機(jī)各熱力參數(shù)隨負(fù)荷的變化規(guī)律。 114．速度特性指柴油機(jī)油泵齒條位置一定，發(fā)動機(jī)各熱力參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。 11

17、5．柴油發(fā)火性是指柴油的自燃能力。 116．萬有特性是表征發(fā)動機(jī)各熱力參數(shù)隨各工況點(diǎn)〔Pe，n〕的變化規(guī)律，用等值線表示。 117．有效燃油消耗率是發(fā)動機(jī)所作單位有效功〔kW·h〕所消耗的燃油質(zhì)量〔g〕。 118．掃氣效率是指換氣過程完畢之后，氣缸新鮮充量的質(zhì)量與缸氣體總量的比值〔表征掃氣干凈程度〕。 119．掃氣系數(shù)是指通過掃氣口的全部掃氣充量與換氣過程完畢后氣缸新鮮充量的質(zhì)量之比〔表征掃氣空氣相對消耗量〕。 120．過量掃氣空氣系數(shù)是指每循環(huán)流過掃氣口的充量質(zhì)量與掃氣狀態(tài)下，氣缸沖程容積的充量質(zhì)量之比〔表征掃氣空氣絕對消耗量〕。 121．給氣效率是指換氣過程完畢之后，氣缸新鮮充

18、量與通過掃氣口的全部掃氣充量之比〔表征掃氣空氣所占的比例〕。 122．剩余廢氣系數(shù)是指進(jìn)氣終了時，留在缸的剩余廢氣量與新鮮空氣量之比〔表征掃氣干凈程度〕。 123．機(jī)械效率是指有效功率與指示功率之比。 124．有效轉(zhuǎn)矩是指發(fā)動機(jī)通過飛輪對外輸出的轉(zhuǎn)矩。 125．最優(yōu)噴油提前角是在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率與最小燃油消耗率的噴油提前角。 126．氣門重疊角是指進(jìn)排氣門同時開啟的角度。 127．統(tǒng)一式燃燒室是指由凹形活塞頂與氣缸蓋底面所包圍的單一腔，幾乎全部容積都在活塞頂面上。 128．燃機(jī)是指燃料在機(jī)器部燃燒的發(fā)動機(jī)，包括燃?xì)廨啓C(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)。 129. 利用燃

19、機(jī)假想的理論循環(huán)能夠清楚的比擬說明影響燃機(jī)熱能利用完善程度的主要因素。 130．當(dāng)代船舶柴油機(jī)采用定壓加熱循環(huán)的工作效率最高。 131．把燃機(jī)在一個循環(huán)中氣缸工質(zhì)狀態(tài)的變化，表示為壓力和容積的關(guān)系，即壓力與活塞行程的關(guān)系的圖稱成為示功圖。 131．對于柴油機(jī)為保證在壓縮終點(diǎn)的氣體溫度不低于燃料的自燃溫度，這是壓縮比低限取定的原如此。 132．二沖程柴油機(jī)的泵氣損失為零。 133．柴油機(jī)在怠速運(yùn)行時，其有效燃油消耗率為無窮大。 134．柴油機(jī)的指示熱效率比有效熱效率低。 135．柴油機(jī)的排氣溫度越高，其經(jīng)濟(jì)性越差。 136．活塞平均速度是轉(zhuǎn)速和行程的函數(shù)。 137．在柴油機(jī)的機(jī)

20、械損失功率〔摩擦損失、拖動損失、泵氣損失〕中，摩擦損失所占的比例最大。 138．柴油機(jī)供油系統(tǒng)采用容壓卸載式出油閥，即卸載的燃油容積一定。 139．可變噴油定時機(jī)構(gòu)的英文縮寫為VIT。 140．船用柴油機(jī)普遍采用閉式噴油器。 141．四沖程柴油機(jī)的排氣分為自由排氣階段和強(qiáng)制排氣階段，其主要靠自由排氣階段排出大量的廢氣。 142．柴油機(jī)時面值大小還與柴油機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速和行程有關(guān)。 143．增壓器一旦出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，明確當(dāng)時的渦輪功率遠(yuǎn)大于壓氣機(jī)的功率，這是絕對不容許的。 144．增壓器出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象，明確氣流達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲?，流量不變? 145．柴油機(jī)功率的增大會受到機(jī)械負(fù)荷、熱負(fù)荷增壓

21、器轉(zhuǎn)速的限制。 146．定壓渦流增壓系統(tǒng)的渦輪效率比脈沖渦輪增壓系統(tǒng)的渦輪效率高。 147．定壓渦流增壓系統(tǒng)的掃氣質(zhì)量比脈沖渦輪增壓系統(tǒng)的差。 148．曲柄連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)慣性力主要由一次往復(fù)慣性力和二次往復(fù)慣性力合成。 149．扭轉(zhuǎn)振動是軸段繞自身的回轉(zhuǎn)中心作來回扭轉(zhuǎn)的振動。 150．為準(zhǔn)確測得柴油機(jī)缸p-φ圖，在測定氣體壓力的同時，還需要同步測定曲軸轉(zhuǎn)角信號和上止點(diǎn)信號。 151．用壓電石英傳感器測定并記錄壓力信號時，必須同時配備電荷放大器和瞬態(tài)數(shù)據(jù)采集儀。 152．規(guī)定船用柴油機(jī)的超負(fù)荷功率為標(biāo)定功率的110％，并且在12h運(yùn)行期間超負(fù)荷運(yùn)行1h。 152．柴油機(jī)的燃燒過程

22、可以分為滯燃期、急燃期、緩燃期、后燃期四個階段。 153．柴油機(jī)的滯燃期是指從噴油開始到燃燒開始的階段。 154．柴油機(jī)的急燃期是指從燃燒開始到缸最高燃燒壓力出現(xiàn)點(diǎn)的階段。 155．柴油機(jī)的緩燃期是指缸最高燃燒壓力出現(xiàn)點(diǎn)到最高溫度出現(xiàn)點(diǎn)的階段。 156．柴油機(jī)的后燃期是指缸最高溫度出現(xiàn)點(diǎn)到燃料燃盡的階段。 157．柴油機(jī)燃燒過程的滯燃期應(yīng)該盡可能短一些，有利于改善NOx排污和工作的粗暴性。 158．柴油機(jī)后燃期的熱量利用率最低。 159．采用排氣渦輪增壓〔中冷〕技術(shù)是大幅度提高柴油機(jī)動力性最有效的途徑之一。 160．噴油規(guī)律〔速率〕是指單位曲軸轉(zhuǎn)角的噴油的變化率隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化

23、規(guī)律。 161．多缸柴油機(jī)的噴油泵應(yīng)保證：各缸的噴油次序與發(fā)火次序一致、各缸的供油量均勻和各缸的供油正時一致。 162．在柴油機(jī)和增壓器匹配實(shí)驗(yàn)時，增壓器可調(diào)部件是擴(kuò)壓器和噴嘴環(huán)的出口面積和方向。 163．定壓渦輪增壓系統(tǒng)主要用于增壓壓力較高、運(yùn)行工況較穩(wěn)定的柴油機(jī)。 164．脈沖渦輪增壓系統(tǒng)主要用于增壓壓力較低、運(yùn)行工況變化較頻繁的柴油機(jī)。 165．大型船用柴油機(jī)使用軸流式渦輪。 166．中小型柴油機(jī)使用徑流式渦輪。 167．在機(jī)械損失功率中活塞與缸套的摩擦損失功率最大。 168．船用柴油機(jī)的燃燒接近于定壓燃燒過程。 169．脈沖轉(zhuǎn)換器增壓系統(tǒng)同時具有定壓和脈沖增壓系統(tǒng)的優(yōu)

24、點(diǎn)。 170．增壓器的轉(zhuǎn)速在數(shù)萬轉(zhuǎn)/分鐘以上。 171．柴油機(jī)高壓油泵上斜槽式柱塞隨著油量的增大供油的始點(diǎn)提前。 172．船用主機(jī)高壓油泵采用上斜槽式柱塞。 173．發(fā)電機(jī)組高壓油泵采用下斜槽式柱塞。 174．車用柴油機(jī)高壓油泵采用上、下組合斜槽式柱塞。 175．船用機(jī)起動時，壓縮空氣是在氣缸膨脹沖程初期定時進(jìn)入氣缸的。 176．采用壓縮空氣起動方式，二沖程柴油機(jī)的氣缸數(shù)必須大于四缸。 177．采用壓縮空氣起動方式，四沖程柴油機(jī)的氣缸數(shù)必須大于六缸。 178．大型船用柴油機(jī)不組織進(jìn)氣渦流。 179．大型船用柴油機(jī)采用開式燃燒室。 180．大型船用柴油機(jī)一般采用機(jī)械式的單體

25、泵。 二．簡答題〔10題〕 1．請說明發(fā)動機(jī)機(jī)體的工作條件與其要求。 答：機(jī)體是發(fā)動機(jī)的基體和骨架，它不僅承受高溫高壓氣體作用力，而且發(fā)動機(jī)的幾乎所有零件都安裝在氣缸體上，因而要求氣缸體具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為減輕整機(jī)總量，還要求氣缸體結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕。 2．請說明連桿具有足夠的強(qiáng)度、剛度和重量輕的理由。 答：連桿具有足夠的強(qiáng)度、剛度和重量輕的理由是根據(jù)連桿的工作條件，連桿在工作時要承受活塞銷傳來的氣體壓力、活塞連桿組往復(fù)運(yùn)動的慣性力和連桿大頭繞曲軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力的作用，且連桿本身又是一個較長的桿件。 3．請表示發(fā)動機(jī)機(jī)體組的主要功能和要求。 答：機(jī)體是發(fā)動機(jī)的基體和

26、骨架，它不僅承受高溫高壓氣體作用力，而且發(fā)動機(jī)的幾乎所有零件都安裝在氣缸體上，因而要求氣缸體具有足夠的強(qiáng)度和剛度，為減輕整機(jī)總量，還要求氣缸體結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕。 4．多缸柴油機(jī)的對噴油泵的要什么？ °曲軸轉(zhuǎn)角。 5．說明負(fù)荷特性的測試方法。 答：負(fù)荷特性的測試方法是在發(fā)動機(jī)的臺架試驗(yàn)臺上，逐一固定某一油量控制位置〔齒條位置〕，通過調(diào)節(jié)測功機(jī)的〔加減〕負(fù)荷，使轉(zhuǎn)速維持一定，測量各主要熱力參數(shù)隨負(fù)荷的變化規(guī)律。 6．說明速度特性的測試方法。 答：速度特性的測試方法是在發(fā)動機(jī)的臺架試驗(yàn)臺上，油量控制位置〔齒條位置〕一定，通過調(diào)節(jié)測功機(jī)的〔加減〕負(fù)荷，使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，測量各主要熱力參

27、數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。 7．柴油機(jī)采用多氣門結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)？ 答：通流截面積的增大，進(jìn)排氣充分，功率轉(zhuǎn)矩增大；可適當(dāng)減小氣門升程，氣門質(zhì)量小，運(yùn)動慣性力小，動態(tài)響應(yīng)快；排氣門的直徑可適當(dāng)減小，有利于降低其工作溫度，提高工作可靠性；有利于噴油器盡量置中，對混合氣形成和燃燒排放有利。 8．柴油機(jī)噴油規(guī)律與供油規(guī)律的主要差異？ 答：噴油規(guī)律與供油規(guī)律的主要差異是噴油始點(diǎn)晚于供油始點(diǎn)；噴油持續(xù)期長于供油持續(xù)期；最大噴油速率低于供油速率。 9．柴油機(jī)理想的放熱規(guī)律是什么？ 答：柴油機(jī)理想的放熱規(guī)律是滯燃期不滯、急燃期不急、緩燃期不緩、后燃期不后，即先緩后急。 10．二沖程柴油機(jī)的掃氣形

28、式有哪幾種？哪種性能最好？ 答：二沖程柴油機(jī)的掃氣形式有直流掃氣、回流掃氣、橫流掃氣三種。直流掃氣的性能最好。 三．論述題〔20題〕 1．為什么說冷態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)的活塞是上小下大、長軸垂直于活塞銷軸線的橢錐體？ 答：活塞縱斷面制成上小下大的錐形或桶形的理由是活塞軸線方向活塞的溫度是上高低低，活塞的熱膨脹量自然是上大下低。因此，為使活塞工作時裙部接近圓柱形，須把活塞制成上小下大的圓錐形或桶形。將活塞的橫截面制成橢圓形的原因是發(fā)動機(jī)工作時，活塞在氣體力和側(cè)推力的作用下發(fā)生機(jī)械變形，而活塞受熱膨脹時還發(fā)生熱變形。這兩種變形的結(jié)果都是使活塞在活塞銷孔軸線方向的尺寸增大。因此，為使活塞工作時裙部

29、接近正圓形與氣缸相適應(yīng)，在制造時應(yīng)將活塞裙部的橫截面加工成橢圓形，并使長軸與活塞銷孔軸線相垂直。 2．為什么發(fā)動機(jī)中置式和下置式配氣凸輪機(jī)構(gòu)中要留氣門間隙？ 答：發(fā)動機(jī)在工作時，氣門將因溫度升高而膨脹，如果氣門與其傳動件之間，在冷態(tài)時無間隙或間隙很小。如此在熱態(tài)下，氣門與其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動機(jī)在壓縮和作功行程中的漏氣，而使功率下降，嚴(yán)重時甚至不易起動，氣門燒壞。如果氣門間隙過大，如此使傳動零件之間以與氣門和氣門座之間將產(chǎn)生撞擊，響聲，同時也會使氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸的充氣與排氣情況變壞。為了消除這種現(xiàn)象，通常在發(fā)動機(jī)冷態(tài)裝配時，在氣門與其傳動機(jī)構(gòu)中，留有適

30、當(dāng)?shù)拈g隙，以補(bǔ)償氣門受熱后的膨脹量。 3．為改善混合氣的形成條件，對柴油機(jī)與其供給系統(tǒng)的要什么？ 答：為改善混合氣的形成條件，對柴油機(jī)與其供給系統(tǒng)的要： 1〕采用十六烷值較高的柴油，有利于自燃； 2〕采用較高的壓縮比，以提高氣缸空氣溫度，有利于柴油蒸發(fā)；3〕噴射壓力必須足夠高，在一個工作循環(huán)，各缸均噴油一次，以利于柴油霧化和高效率的燃燒；4〕在燃燒室形成強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動，促進(jìn)柴油和空氣的均勻混合；5〕對于多缸機(jī)，在某一工況下，各缸和各循環(huán)的噴油量、噴油提前角均應(yīng)一致。 4．柱塞式噴油泵的速度特性是什么？有何危害？如何解決？ 答：在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置一定時，供油量隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系為柱塞式噴

31、油泵的速度特性。當(dāng)外界負(fù)荷突然減小時，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速會突然上升，而此時本應(yīng)減小供油量，但在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置一定時，供油量隨轉(zhuǎn)速的上升，供油量自動增大，更促使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速升高以至于超速。導(dǎo)致發(fā)動機(jī)由于超速而出現(xiàn)排氣管冒黑煙與發(fā)動機(jī)過熱現(xiàn)象；同時往復(fù)運(yùn)動件的慣性力增大，使某種機(jī)件過載，甚至于損壞。而當(dāng)外界負(fù)荷突然增大時，轉(zhuǎn)速瞬間下降，本應(yīng)要增大供油量，但在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置一定時，供油量隨轉(zhuǎn)速的下降，供油量會自動減小，在極端的情況下，會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。采取的措施是，噴油泵要有油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所有柴油機(jī)必須裝有調(diào)速器，以限制發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定怠速運(yùn)行。 5．試述四沖程柴油機(jī)的工作原理與特點(diǎn)。

32、答：四沖程柴油機(jī)在進(jìn)氣行程中進(jìn)入缸的是空氣。由于壓縮比擬高，在壓縮行程接近終了時，缸的空氣壓力、溫度遠(yuǎn)大于柴油自燃溫度。此時，柴油經(jīng)噴油器以很高的壓力噴入燃燒室，在極短的時間，燃料與高溫、高壓空氣混合后自行發(fā)火燃燒。氣缸壓力溫度急劇上升，燃料的化學(xué)能變?yōu)闊崮埽苿踊钊龉?，之后為排氣行程。特點(diǎn)：壓縮比擬高；燃油消耗率較低；氣門重疊較大；充氣效率較高；為自燃式，無點(diǎn)火系統(tǒng)；缸燃燒最高壓力較高，發(fā)動機(jī)的振動、噪聲相對汽油機(jī)較大；發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速相對于汽油機(jī)較低；有利于實(shí)現(xiàn)排氣渦輪增壓技術(shù)；有害排放物PM高，HC、CO較低；需要一套價格昂貴的供油系統(tǒng)〔高壓油泵和噴油器〕。 6．某四缸直列發(fā)動機(jī)的配氣相

33、位如下： 進(jìn)氣門提前開啟角α=12°，進(jìn)氣門滯后關(guān)閉角β=59°； 排氣門提前開啟角γ=61°，排氣門滯后關(guān)閉角δ=16°。 試求：該發(fā)動機(jī)的進(jìn)、排氣門持續(xù)開啟角和氣門重疊角； 并分析當(dāng)氣門凸輪磨損后，對配氣相位的影響。 答：該發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門持續(xù)開啟角為：＝180＋＋＝180＋12＋59＝251° 排氣門持續(xù)開啟角為：＝180＋＋＝180＋61＋16＝257° 氣門重疊角為：＝12＋16＝28° 當(dāng)氣門凸輪磨損后，氣門的升程變小，氣門開啟的提前角變小，關(guān)閉的遲后角變小，使氣門開啟的持續(xù)角變小。 7．說明柴油機(jī)燃燒四階段的劃分與特點(diǎn)，如何組織合理的燃燒？ 答：柴油機(jī)燃燒的四階

34、段劃分為四階段： 1〕備燃期〔自噴油開始至燃燒開始的曲軸轉(zhuǎn)角〕為著火前的物理化學(xué)準(zhǔn)備階段。 2〕速燃期〔自燃燒開始至缸最高壓力出現(xiàn)點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角〕缸壓力、溫度劇增，最高燃燒壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后6～15度，放熱量約為每循環(huán)放熱量的30％。 3〕緩燃期〔最高壓力點(diǎn)到最高溫度出現(xiàn)點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角〕燃燒速度減小，最高溫度出現(xiàn)在上止點(diǎn)后20～35度，放熱量約為每循環(huán)放熱量的70％。 4〕后燃期〔最高溫度出現(xiàn)點(diǎn)之后的曲軸轉(zhuǎn)角〕燃燒速度很慢，柴油機(jī)易過熱，應(yīng)減小和防止后燃現(xiàn)象。 由于柴油機(jī)混合氣的形成和燃燒的時間極短、空間極小，從噴油開始到燃燒完畢僅占50°曲軸轉(zhuǎn)角，因此應(yīng)提高燃料的霧化程度，加強(qiáng)氣流的運(yùn)

35、動強(qiáng)度，改善燃燒后期的燃燒條件。 即縮短備燃期、控制速燃期、加快緩燃期、防止后燃期。 8．試述提高發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性有哪些根本途徑？ 答：提高動力性的主要途徑有：·增大發(fā)動機(jī)排量〔結(jié)構(gòu)形式大變動〕；·采用二沖程形式〔結(jié)構(gòu)形式大變動〕；·提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速〔受機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷限制，提高幅度有限〕；·提高充氣效率；·提高空氣的利用率；·提高燃燒效率；·提高機(jī)械效率；·采用增壓〔中冷〕技術(shù)；·提高廢氣渦輪增壓器的效率。 9．某四行程四缸發(fā)動機(jī)的發(fā)火順序是1-3-4-2。假設(shè)曲軸轉(zhuǎn)角φ=180°時，第3缸在排氣始點(diǎn)，請畫出該發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)表。 答： 曲軸轉(zhuǎn)角 第1缸 第2缸 第3缸

36、 第4缸 180～360 進(jìn)氣 壓縮 排氣 作功 360～540 壓縮 作功 進(jìn)氣 排氣 540～720〔0〕 作功 排氣 壓縮 進(jìn)氣 720〔0〕～180 排氣 進(jìn)氣 作功 壓縮 10．表示排氣渦輪增壓的優(yōu)越性 答：是成倍提高功率的最有效途徑；能大幅度提高其經(jīng)濟(jì)性；比重量〔kg/kW〕??；比功率〔kW/kg〕大；材料利用率高；排氣在渦輪中進(jìn)一步膨脹，排氣噪聲降低；壓縮終了的壓力、溫度高，滯燃期短，工作柔和、NOx下降；空氣量多，缸擾動加劇，CO、HC、PM下降。 11．某四行程六缸發(fā)動機(jī)的發(fā)火順序是1-4-2-6-3-5。假設(shè)曲軸轉(zhuǎn)角φ=0°時，

37、第二缸活塞處于壓縮終了上止點(diǎn)。試求：該發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)表，各缸分別處于什么工作狀態(tài)。如表； 答： 曲軸轉(zhuǎn)角 第1缸 第2缸 第3缸 第4缸 第5缸 第6缸 360 ～420 壓縮 進(jìn)氣 作功 進(jìn)氣 作功 排氣 420 ～480 壓縮 進(jìn)氣 排氣 壓縮 作功 排氣 480 ～540 作功 進(jìn)氣 排氣 壓縮 作功 進(jìn)氣 540 ～600 作功 壓縮 排氣 壓縮 排氣 進(jìn)氣 600 ～660 作功 壓縮 進(jìn)氣 作功 排氣 進(jìn)氣 660 ～0 排氣〔始〕 壓縮

38、〔終〕 進(jìn)氣〔中〕 作功〔中〕 排氣〔終〕 壓縮〔始〕 0 ～ 60 排氣 作功 進(jìn)氣 作功 進(jìn)氣 壓縮 60 ～ 120 排氣 作功 壓縮 排氣 進(jìn)氣 壓縮 120 ～180 進(jìn)氣 作功 壓縮 排氣 進(jìn)氣 作功 180 ～240 進(jìn)氣 排氣 壓縮 排氣 壓縮 作功 240 ～300 進(jìn)氣 排氣 作功 進(jìn)氣 壓縮 作功 300 ～360 壓縮 排氣 作功 進(jìn)氣 壓縮 排氣 12．請將定壓與脈沖增壓系統(tǒng)的特點(diǎn)作一比擬。 答：定壓

39、增壓：排氣管尤如穩(wěn)壓筒，渦輪前的氣體連續(xù)，均勻，穩(wěn)定；渦輪效率ηT高；全流進(jìn)氣；可用一個小一號的增壓器；排氣管結(jié)構(gòu)簡單；變工況能力差； 掃氣質(zhì)量差〔可能有倒流現(xiàn)象〕；適用于工況穩(wěn)定、壓比擬高的發(fā)動機(jī)。變壓增壓：氣缸數(shù)能被3整除的為有利氣缸數(shù)，將相鄰發(fā)火間隔≥240各缸連成一支管；利用排氣壓力低谷進(jìn)氣，掃氣質(zhì)量好；渦輪前為局部流進(jìn)氣，渦輪效率低；排起支管“細(xì)〞而多，較復(fù)雜；適用于變工況的，增壓壓力不宜很高的機(jī)型；排氣能量利用率高。 13．表示船用柴油機(jī)直噴式燃燒室〔與分隔式燃燒室相比〕的特點(diǎn)和要求 答：直噴式開式燃燒室主要用于型柴油機(jī)上；混合氣形成和燃燒時間極短；要求噴射壓力高，噴孔直徑小，

40、噴孔數(shù)要多；燃燒室為淺型，主要為空間混合；過量空氣系數(shù)較大；對轉(zhuǎn)速較敏感〔噴油壓力、進(jìn)氣流量〕；相對散熱面積較?。蝗紵罡邏毫?、壓力升高率較大；燃油消耗率低；壓縮比相對較小；冷啟動性好。 14．根據(jù)定壓渦流增壓柴油機(jī)理論示功圖填空 1〕 泵氣功 3-4-a-5 ； 2〕 壓氣機(jī)消耗的總能量 i-g’-a-0 ； 3〕 定壓渦流總功i-g—e’-f’-i ； 4〕 定壓渦流未能充分利用的可用能量 b-5-e-b ； 5〕 定壓渦流取自排氣的能量 5-e-f-1-5 ； 6〕 活塞推出廢氣所消耗的功 1-

41、5-4-2-1 ； 7〕 壓縮掃氣空氣所消耗的能量 i-g’-3-2-i ； 8〕 定壓渦流從5－b－e－5中回收的功 e-e’-f’-f ； 9〕 壓縮進(jìn)入氣缸空氣所需的能量 i-g’-3-2-i ； 10〕排氣所擁有的最大可用能 1-b-f 。 15．推導(dǎo)出往復(fù)式發(fā)動機(jī)〔氣缸中心線與曲軸旋轉(zhuǎn)中心線一致〕活塞位移x的公式〔設(shè)曲軸旋轉(zhuǎn)半徑R，連桿長度L，R/L記作；曲軸旋轉(zhuǎn)角)。 答：設(shè)連桿與氣缸中心線夾角為，當(dāng)曲柄自上止點(diǎn)位置轉(zhuǎn)過一角度時，活塞相應(yīng)位移

42、為x。由幾何關(guān)系可得 〔1〕 由于 〔2〕 〔3〕 16．.表示脈沖增壓系統(tǒng)相對于恒壓增壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。 答：脈沖增壓系統(tǒng)采用排氣多支管，排氣管較細(xì)，排氣管的結(jié)構(gòu)復(fù)雜；能較好利用廢氣的最大可用能，廢氣能量利用率高；對有利氣缸數(shù)的發(fā)動機(jī)，每一支管脈沖連續(xù)合理，能充分利用排氣的低谷掃氣，換氣質(zhì)量好；當(dāng)排氣管太長時，反射壓力波對掃氣會產(chǎn)生干擾；由于渦輪前排氣為非全流式，脈動大，渦

43、輪的尺寸較大，渦輪效率較低；低負(fù)荷、變工況的能力較好；適用于中、低增壓經(jīng)常變工況運(yùn)行的發(fā)動機(jī)。 17．表示提高四沖程柴油機(jī)充氣效率的措施。 答：提高充氣效率的主要措施有：增大氣門有效通流面積；采用多氣門機(jī)構(gòu)；適當(dāng)增大氣門升程；精心設(shè)計進(jìn)排氣道、進(jìn)排氣管、氣門與氣門座，提高其流量系數(shù)；減小空濾器的流阻損失；減小消聲器的流阻損失；適當(dāng)提高壓縮比，減小缸剩余廢氣量；增大冷卻液對燃燒室壁面四周的冷卻效應(yīng)；采用高效率的增壓〔中冷，進(jìn)氣溫度≤55℃〕技術(shù)。 18．柴油機(jī)對燃料噴射有什么要求？ 答：對柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的根本要：1〕能產(chǎn)生足夠高的噴射壓力，以保證燃料良好的霧化混合和燃燒，且燃油

44、油束需與燃機(jī)燃燒室和氣流運(yùn)動相匹配，保證油氣混合迅速、均勻；2〕對每一個燃機(jī)運(yùn)行工況，準(zhǔn)確控制每循環(huán)噴入氣缸的燃油量，且噴油量能隨工況變化而變化，在工況不變時，各循環(huán)供給量均勻，多缸機(jī)各缸的噴油量一致；3〕在燃機(jī)所運(yùn)行的工況圍盡可能保持最優(yōu)的起噴時刻、噴油持續(xù)時間與噴油規(guī)律，以保證良好的燃燒并取得優(yōu)良的綜合性能?！捕ㄙ|(zhì)、定量、定時〕 19．分析柴油機(jī)不同的放熱規(guī)律對發(fā)動機(jī)性能的影響。 答：放熱規(guī)律曲線明確了柴油機(jī)燃燒四過程各階段的熱量數(shù)值與持續(xù)角度。即滯燃期的吸熱量，急燃期的放熱量，緩燃期和后燃期的熱量值，為定量分析提供了依據(jù)。滯燃期長，積聚的燃料多，混合時間長，其決定著續(xù)后的急燃期，滯燃

45、期長，最高壓力、最高溫度、壓力升高率均大，這樣工作粗暴、NOx排放量大〔與經(jīng)濟(jì)性相矛盾〕；緩燃期初期噴油仍在繼續(xù)，缸油找氣、氣找油的條件差，其燃燒時間取決于混合速率，熱效率相對較差；后燃期缸的惰性氣體劇多，此時混合更加困難，后燃期長，排溫高、油耗高、熱負(fù)荷大、排放差。因此，理想的放熱規(guī)律應(yīng)是“先緩后急〞，即滯燃期不滯；急燃期不急；緩燃期不緩；后燃期不后，燃燒盡量在上止點(diǎn)附近完成，燃燒持續(xù)期盡可能短〔40℃A〕。 20．比擬二沖程與四沖程柴油機(jī)的工作特點(diǎn)和性能。 答：在發(fā)動機(jī)一樣的排量、轉(zhuǎn)速下，二沖程機(jī)做功頻率增大1倍；二沖程換氣過程在下止點(diǎn)附近完成，換氣持續(xù)角小〔約120[(°)(CA)]〕；回流式和橫流式掃氣型式的二沖程柴油機(jī)換氣質(zhì)量差，缸廢氣量多〔四沖程機(jī)具有獨(dú)立的排、進(jìn)氣過程〕；二沖程機(jī)熱負(fù)荷大，耗氣量大；二沖程機(jī)存在失效行程；二沖程柴油機(jī)必須用羅茨鼓風(fēng)機(jī)；低速機(jī)用十字頭連桿；二沖程機(jī)與四沖程機(jī)相比功率約提高倍；二沖程柴油機(jī)主要用作低速船用主機(jī)；二沖程機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 15 / 15