《现代工程发动机与地盘构造》复习资料Word格式.docx
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发动机每工作一小时所消耗的燃料重量称为耗油量
第二章
1、活塞连杆组基本组成:
由活塞、活塞环、活塞销、连杆和轴瓦等组成。
活塞连杆组基本功能:
活塞连杆组的功用是活塞与气缸套、气缸盖一起组成燃烧室;
承受燃气压力,并把它传递给连杆,由活塞环密封气缸,防止缸内气体泄漏入曲轴箱和由轴箱内机油窜入燃烧室;
传递热量,将活塞顶部接受的热量通过气缸壁传给介质,连杆用来连接活塞和曲轴,传递动力,把活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动。
2、为保证活塞与缸壁间均匀而合理的配合间隙,常温下通常将活塞裙部加工成椭圆形,长轴垂直于活塞销轴线方向;
活塞侧表面加工成上小下大的截锥形或阶梯形。
这样活塞在工作中变形后,裙部可近似恢复成正圆形,侧表面可近似恢复成正圆柱形,使合理的配合间隙得到保证。
否则,如果常温下裙部加工成圆形,则工作中由于裙部在侧压力作用下,使直径沿活塞销轴线方向上变长。
在顶部气体压力作用下,同样使裙部沿销轴线方向变长;
活塞销座孔处金铁堆积及销与座孔磨擦而引起的温升,又进一步使裙部沿销轴线方向的膨胀变形量增大。
这三方面原因作用结果,将导致裙部变成椭圆形,破坏合理的配合间隙。
又如果常温下活塞侧表面加工成圆柱形,则工作中由于活塞顶部温度高,裙部温度低,再加上顶部和头部金属厚,因此导致活塞上部变形量大于下部,产生锥度,这同样破环合理的配合间隙。
3、活塞环按功用活塞环分为气环和油环两种。
气环的功用是密封和传热。
即防止气缸内气体泄漏于曲轴箱,并将活塞顶部接受的多余热量传给气缸壁,由冷却介质带走。
油环的功用是刮油和布油。
即将气缸壁上多余的机油刮掉,防止上窜燃烧室,并使机油均匀分布,形成油膜,改善活塞与缸壁的润滑条件。
4、扭曲环,内外扭怎么安装:
安装时内切扭曲环的切口朝上,外切扭曲环的切口朝下。
外切扭曲环因切口处漏气量多,不宜作第一道环。
5、连杆大头定位方式:
连杆螺栓定位、锯齿形定位、套销定位、止口定位。
连杆基本构成:
大头、小头和杆身三个部分
6、曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和扭转减速器等组成。
7.曲轴的功用是将连杆传来的气体压力转变为扭矩,作为动力而输出做功,并驱动配气机构等各辅助装置。
8.飞轮标志:
飞轮外圆上一般刻上上止点,供油始点等记号,便于检查调整供油或点火时间及气门间隙时参照。
修理中安装飞轮时,不允许改变它与接盘的相对位置,安装面要保持干净、无损伤。
9.扭转减振器常见类型:
发动机曲轴的扭转减振器有橡胶扭转减振器,硅油扭转减振器和硅油--橡胶扭转减振器等三种型式。
10.气缸套:
气缸套有两种型式:
干式(不与冷却水直接接触)与湿式(湿式缸套外表面直接与冷却水接触,所以传热情况较好。
)。
第三章
1.配气机构的基本功能:
是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和着火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
2.凸轮轴的不知是可分为下置、中置和上置三种。
3.凸轮轴的传动方式有齿轮传动、链传动和齿形带传动。
4、进、排气门早开和迟关的目的,是为了在每一工作循环中尽可能干净地将废气排出气缸,尽可能多地把新鲜空气吸进气缸,以获得最大功率。
气门早开,不仅能保证进、排气行程一开始就能有较大的气门开度,而且能消除因气体惯性导致约15°
左右曲轴转角,气体不流动这一“无效角”。
气门迟关,可利用高速流动着的气体惯性,实现过后排气和充气。
5、为什么要有气门间隙:
气门间隙系指气门杆尾端摇臂(或调整螺钉)间留有的间隙。
气门的关闭是靠气门弹簧将其压在气门座上,如不留有气门间隙,或间隙太小,发动机工作时将因气门组和气门传动组受热膨胀而使气门关闭不严。
气门漏气不仅会造成发动机功率的下降,甚至会使气门密封表面积碳而烧坏气门。
气门间隙也不宜太大,否则会破坏配气规律使气门迟开早关影响排气和充气,同样会使发动机的功率下降。
此外,气门间隙太大,还会造成配气机构的撞击产生噪声、加快零件的磨损。
第四章
1.燃油供给系的组成与基本功用:
柴油机燃油供给系主要由燃油箱、滤清器、输油泵、喷油泵、喷油器、油管等组成
柴油机燃油供给系的任务,就是按照柴油机工作次序及不同工况的要求,在每一工作循环中,把干净的柴油按一定规律和要求供给气缸,使其与空气形成可燃混合气并自行着火燃烧,把燃油中含有的化学能释放出来,通过曲柄连杆机构转变为机械功。
2.混合气的形成特点:
由于柴油机是利用柴油的着火性好而采用自燃的着火方式,故其混合气形成时间极短,混合气极不均匀。
一般是在压缩行程约上止点前10°
~15°
曲轴转角时将柴油喷入气缸,在上止点附近着火燃烧。
苦柴油机的转速为2000r/min,15°
曲轴转角仅相当于1/800s。
正因为形成混合气时间极短,致使混合气极不均匀。
另外由于结构方面的原因,气缸内有的地方柴油过多而空气较少,甚至没有空气;
相反,有的地方空气多而柴油少,甚至完全没有柴油;
但也有某些地方柴油与空气的混合适中,成为首先着火燃烧的火源。
为使喷入气缸中的柴油尽可能燃烧完全,以便提高柴油机的经济性,实际充入气缸中的空气量要比完全燃烧理论上需要的空气量多,即要有过量的空气。
3.柴油机燃烧过程四个阶段:
着火落后期、迅速燃烧期、缓慢燃烧期、过后燃烧期。
4.燃烧室类型,特点:
统一式燃烧室
燃烧室的结构特点和混合气的形成方式:
(1)球型燃烧室结构特点:
①活塞顶部呈多半“球”形凹坑。
②采用双孔孔式喷油器(喷油压力17.5MPa左右)置于凹坑的边缘。
③缸盖内配置有螺旋进气道。
混合气的形成方式:
在强的进气涡流及挤压涡流的气流作用下,以油膜蒸发混合为主而成。
(2)“U”型燃烧室结构特点:
①活塞顶部呈“U”形凹坑。
②采用单孔孔式喷油器(12MPa左右的喷油压力),置于凹坑的边缘。
在进气涡流及挤压涡流的气流作用下:
低速时,以空间雾化混合为主而成;
高速时,以油膜蒸发混合为主而成
(3)涡流室式燃烧室结构特点:
①活塞顶部多呈“双涡”形凹坑。
②辅助燃烧室呈球形、锥形、球锥形等,容积较大(占总容积的70~80%)。
③采用轴针式喷油器置于辅燃室内(12.5Mpa压力)。
④主辅燃室由一个切向通道相通。
混合气的形成方式:
在压缩涡流及二次涡流的气流作用下,以空间雾化混合为主而成。
分隔式燃烧室。
(涡流室式燃烧室、预燃室式燃烧室)
特点:
由于主燃烧室内燃烧是在副燃烧室以后,因此主燃烧室内压力升高要延迟很多,处于活塞下行及气缸容积不断加大的条件下进行,而燃烧又主要以扩散燃烧形式进行,所以主燃室内压力升高率明显比直喷式要低,工作平稳,噪声小,缸内温度也相对要低些,因此NOx排放量也比直喷式少;
分隔式燃烧室分别有强烈的压缩涡流或燃烧紊流,促进了油和气的良好混合,因此,燃烧过程的好坏并不主要依靠喷射能量,所以对喷油系统要求不高;
由于散
主油箱主要用于贮存燃油。
设置浮子油箱的主要作用,是防止主油箱里的燃油流进喷油器。
第六章
1.润滑系的作用:
减磨、冷却、清洗磨屑,增强缸套的密封性、防止零件表面氧化。
2、润滑方式:
压力润滑:
曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承等处所承受的载荷及相对运动速度较大,需要以一定的压力将机油输送到摩擦部位,这种润滑方式称之为压力润滑。
其特点是工作可靠,润滑效果好,并且具有强烈的冷却和清洗作用。
飞溅润滑:
对于机油难以用压力输送到或承受负荷不大的摩擦部分,如汽缸壁、正时齿轮、凸轮表面等处的润滑,则利用运动零件飞溅出来的油滴或油雾润滑摩擦表面,称之为飞溅润滑。
掺混润滑:
摩托车及其它小型曲轴箱扫气的二冲程汽油机摩擦表面的润滑,是在汽油中掺入4%~6%的机油,通过化油器或燃油喷射装置雾化后,进入曲轴箱和汽缸内润滑各零件摩擦表面,这种润滑方式称之为掺混润滑。
3.润滑系的主要机件有机油泵,机油滤清器和机油冷却器等。
4.曲轴箱通风的方式有三种:
自然通风、强制封闭式通风和单向阀通风。
第七章
1、水冷却系根据冷却水循环方式分为对自然对流式和强制循环式。
自然对流是以水受热后,热水向上运动而冷水向下运动这种物理现象进行循环的。
这种循环水箱必置于发动机之上。
由于自然对流冷却不均匀、效果差,故只用在小功率发动机上。
强制循环式水冷却系是利用水泵强制冷却水在发动机的水套和散热器之间进行循环流动。
由于这种循环水的流量、循环路径,流经散热器的风力、风量可以调节,故,其冷却能力大且冷却强度可调,冷却均匀,工作可靠。
目前在发动机上广泛采用。
2.大小循环如何流动:
大循环:
水泵将散热器下水管经过冷却的水泵入分水管,再进入缸体水套、缸盖水套,吸收热量后,再经缸盖出水口流经节温器。
当水温过高时,节温器开启,冷却水经散热器散热后再由下水管流入水泵。
小循环:
水泵将散热器下水管经过冷却的水泵入分水管,再进入缸体水套,缸盖水套,吸收热量后,再经缸盖出水口流经节温器。
当水温低时,节温器关闭,冷却水不经散热器直接由旁通道进入水泵。
双阀式节温器控制冷却系大小循环过程:
①当水温低于40℃以下时,膨胀筒收缩,上阀门关,侧阀门开,冷却系进行小循环。
②水温高于65
℃以上时,膨胀筒伸张,上阀门开,侧阀门关;
冷却系进行大循环。
3.强制循环式水冷却系主要由水泵,冷却水套、散热器、分水管及节温器等部件组成。
4.节温器的作用:
节温器的作用是根据冷却水的温度改变水在冷却系中的循环路径,调节冷却强度从而使发动机保持在最佳温度范围内工作。
节温器打开:
大循环,关闭:
小循环
第八章
1、发动机的起动方式:
人力启动、电力启动(按传动机构分:
惯性啮合式起动机、电枢移动式起动机、强制啮合式起动机。
按控制装置分:
直接操纵式起动机、电磁控制式起动机、
按变速箱轴数分
按前进档时参加传动的轴数不同,可分为二轴式、平面三轴式、空间三轴式与多轴式等不同类型。
3.
变速操纵机构
变速操纵机构包括换档机构与锁止装置
功能:
保证按需要顺利可靠地进行换档。
基本要求:
保证工作齿轮正常啮合;
不能同时换入两个档;
不能自动脱档;
在离合器接合时不能换档;
要有防止误换到最高档或倒档的保险装置。
4.锁止装置:
锁止装置一般包括锁定机构、互锁机构、联锁机构以及防止误换到最高档或倒档的保险装置。
①锁定机构:
锁定机构用来保证变速箱内各齿轮处在正确的工作位置;
在工作中不会自动脱档。
②互锁机构:
用来防止同时拨动两根滑杆而同时换上两上档位。
常用的互锁机构有框板式和摆架式。
③联锁机构:
联锁机构是用来防止离合器未彻底分离时换档。
5.简单行星排:
简单行星排是由太阳轮t、齿圈q、行星架j和星行轮x组成。
由于行星轮轴线旋转与外界连接困难,故在行星排中只有太阳轮t,齿圈q和行星架j三个元件能与外界连接,并称之为基本元件。
在行星排传递运动过程中,行星轮只起到传递运动的隋轮作用,对传动比无直接关系。
第十三章
1.万向传动装置:
万向传动装置一般由万向节和传动轴组成。
其功用主要是用于两轴不同心或有一定夹角的轴间,以及工作中相对位置不断变化的两轴间传递动力。
2.
万向节是实现变角度动力传递的机件,用于需要改变传动轴线方向的地方。
按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分刚性万向节和挠性万向节两类。
刚性万向节又可分为不等速万向节(常用的为普通十字轴式)、准等速万向节(如双联式万向节)和等速万向节(如球叉式和球笼式)三种。
布置要求:
只要第一个万向节两轴间夹角a1与第二个万向节两轴间夹角a2相等;
并且第一个万向节的从动叉与第二个万向节的主动叉在同一平面内,则经过双万向节传动后,就可使第二个万向节从动轴与第一个万向节主动轴一样作等速转动。
万向节两轴间夹角愈大,则传动的不等速性愈严重,传动效率愈低。
为此,在总体设计中应尽量设法减小万向节两轴间夹角。
实际上由于机械在运行过程中不可能保证a1与a2总相等,故只是近似的等速传动。
3.传动轴:
传动轴是万向传动装置的组成部分之一。
这种轴一般长度较长,转速高;
并且由于所连接的两部件(如变速箱与驱动桥)间的相对位置经常变化,因而要求传动轴长度也要相应地有所变化,以保证正常运转。
一般具有以下特点:
1)目前广泛采用空心传动轴。
2)传动轴的转速较高。
3)传动轴上通常有花键连接部分,传动轴的一端焊有花键接头轴
,使之与万向节套管叉传动轴上通常有花键连接部分,传动轴的一端焊有花键接头轴的花键套管连接。
这样传动轴总长度允许有伸缩变化。
花键长度应保证传动轴在各种工况下,既不脱开,也不顶死。
第十四章
1.驱动桥的组成:
由主传动器、差速器、半轴、最终传动(轮边减速器)和桥壳等零部件组成。
2.驱动桥的功用:
驱动桥的功用是通过主传动器改变转矩旋转轴线的方向,把轴线纵置的发动机的转矩传到轴线横置的驱动桥两边的驱动轮;
通过主传动器和最终传动将变速箱输出轴
转向离合器与制动器的配合使用,可使履带式底盘能以不同的半径转向,当用较大半径转向时,就要部份或完全分离内侧的转向离合器。
使这一侧履带牵引力减小,而外侧履带牵引力相应增大。
这时,两侧履带的线速度如图15-16(a)箭头所示,底盘就绕某回转中心O转向。
当用较小半径甚至原地转向时,在完全分离外侧转向离合器的同时,还利用制动器将这一侧的履带驱动轮制动,使这一侧履带线速度为零,底盘就能绕内侧履带中心O1转向,其转向半径R等于履带中心距B,如图15-16(b)所示。
第十六章
1.制动系的工作原理:
2.制动系的基本要求:
1)制动力大,制动器在一定的外形尺寸下,充分利用传力和助力机构传来的力,产生尽可能大的制动力矩,以确保行车安全。
2)操纵轻便省力以减轻驾驶员的劳动强度
3)制动时迅速平稳,解除制动时能迅速彻底地松开车轮。
4)制动器的座擦片材料应具有较大的抗衰退性和较大的摩擦系数。
耐磨性好,调整维修方便。
5)制动器在结构上具有良好的散热性以硬保制动的稳定和安全。
3.制动器分类:
一.蹄式制动器
按促动装置可分为
轮缸式制动器——以液压油缸作为制动蹄的促动装置,也称分泵式制动器
凸轮式制动器——以凸轮促动制动蹄
楔式制动动器——以楔斜面促动制动蹄
二.盘式制动器
盘式制动器是以旋转圆盘的两端面作为摩擦面来进行制动的,根据制动件的结构可分为钳盘式和全盘式制动器。
三.
带式制动器
带式制动器的制动元件是一条外束于制动鼓的带状结构物,称为制动带。
带式制动器根据给制动带加力的型式不同,可分为单端拉紧式、双端拉紧式和浮动式。
第十七章
1.轮式行驶系功用组成:
轮式行驶系的功用是用来支持整机的重量和载荷,保证机械行驶和进行各种作业。
此外,它还可减少作业机械的振动并缓和作业机械受到的冲击。
轮式行驶系通常是由车架、车桥、悬架和车轮等组成。
车架通过悬架连接着车桥、而车轮则安装在车桥的两端。
2.转向轮定位参数:
转向轮通常不与地面垂直,而是略向外倾,其前端略向内收拢;
转向节主销也不是垂直安装在前轴上,而是其上端略向内和向后倾斜。
所有这四项参数统称为转向轮定位。
主销后倾角g,即主销在纵向平面内向后倾斜一角度g。
(主销后倾)
主销除了后倾之外还兼有内倾角β。
主销内倾角β也使车轮有“自动回正”作用。
(主销内倾)
转向轮安装后与地面并不垂直,而是保持着α倾角。
(转向轮外倾)
由于车轮外倾,当两车轮前进时,都有势图向外分开的趋势。
因此,在设计时,就使转向轮保持着两轮前边缘距离B小于后边缘距离A,称为转向轮前束。
(转向轮前束)
3.轮胎基本表示方式:
根据轮胎的用途可将轮胎分为五大类,即:
G-路面平整用;
L-装载、推土用;
C-路面压实用;
E-土、石方与木材运输用;
ML-矿石、木材运输与公路车辆用。
根据轮胎的断面尺寸又可将轮胎分为标准胎、宽基胎、超宽基胎三种
根据轮胎的充气压力可分为高压胎、低压胎、超低压胎三种:
气压为0.5~0.7Mpa者为高压胎;
气压为0.15~0.45Mpa者为低压胎;
气压小于0.15Mpa者为超低压胎。
轮胎根据充气压力不同而标记也不同(见图17-12)。
低压胎标记为B-d,“—”表示低压,例如:
17.5-25即:
轮胎断面宽为17.5in,轮胎内径d为25in。
高压胎标记为D×
B,“×
”表示高压,例如:
34×
7表示外径D为34in,胎面宽为7in。
根据轮胎帘线的排列形式,轮胎可分为斜交胎(普通胎)、子午胎、带束斜交胎。
斜交胎结构如图17-14所示。
帘布层3是外胎的骨架,用尼龙丝或人造丝、钢丝、棉线等材料涂胶粘结,并与轮胎轴线的夹角呈48°
~54°
,各层交互排列粘结而成,轮胎的承载能力主要是由帘布层来提供。
胎面1是具有一定花纹的橡胶层,具有耐磨、减振、牵引附着以及保护帘布层免受潮蚀和机械损伤的作用。
缓冲层2是较稀疏的挂胶帘布层,用来缓和冲击振动并使胎面和帘布层牢固粘合。
钢丝圈5内部包有钢丝,紧箍在轮辋外径。
胎侧6的外表包着一层高质量、耐切割的保护橡胶,用来保护帘布层。
子午线轮胎如图17-15所示。
帘布层1的各层帘线方向与轮胎圆周成90°
排列。
这样,帘线受力与变形方向一致,因此,承载能力大而层数少。
带束层2采用钢丝帘线,其方向与圆周成10°
~20°
,它的作用是使胎面具有足够的刚性,象刚性环带一样紧紧地箍在胎体上。
子午胎的优点是附着性能好,滚动阻力小,承载能力大,耐磨性能与耐刺扎性能好;
但侧向稳定性差,对制造工艺、精度、设备的要求高,所以造价高。
带束斜交轮胎的帘布层排列与斜交胎相同,带束层与子午胎相同,在结构上它介于二者之间。
无内胎轮胎的构造如图17-16所示,气密层1密贴于外胎,省去了内胎与衬带,利用轮辋作为部分气室侧壁;
因此,其散热性能好,适宜高速行驶工况。
这种轮胎可以充水或充物,增加整机的稳定性和附着性能,充水的水溶液一般用氯化钙(CaCl2),充物的物料一般用硫酸钡、石灰石、粘土等粉状物。
其缺点是对密封和轮辋的制造精度要求高,需要专门的拆卸工具和补胎技术。
为了适应矿山岩石工地,又出现了履带轮胎(见图17-17)和轮胎外面包有保护链的“链网轮胎”。
它们都是为抗磨和提高附着性能而设的。
4.典型悬架的结构:
悬架通常由弹性元件、导向装置和减振装置组成。
按导向装置的不同型式可分为独立悬架和非独立悬架两大类,前者与断开式车轴联用,后者与整体式车轴联用。
按弹性元件的不同,又可分为钢板弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气弹簧悬架和油气弹簧悬架等。
第十八章
1.履带行驶系基本组成:
履带式行驶系通常由悬架机构和行走装置两部分组成。
悬架机构是用来将机体和行走装置装连接起来的部件,它应保证机械以一定速度在不平路面上行驶时具有良好的行驶平顺性和零部件工作的可靠性。
行走装置用来支承机体并将发动机经传动系输出的扭矩,利用履带与地面的作用,产生机械行驶和作业的牵引力。
2.四轮与装置的内容:
履带的功用是支承机械的重量,并保证发出足够的驱动力。
驱动链轮用来卷绕履带,以保证机械行驶或作业。
它安装在最终传动的从动轴或从动轮毂上。
支重轮是用来支承机体重量,并携带上部重量在履带的链轨上滚动,使机械沿链轨行驶。
它还用来夹持履带,使其不沿横向滑脱,并在转弯时迫使履带在地上滑移。
托轮也称托链轮。
托轮装在履带的上方区段,用来托住履带,防止履带下垂过大,以减小履带在运动中振跳现象,并防止履带侧向滑落,从而减小零件磨损和功率耗损。
张紧轮也称导向轮。
张紧轮的功用是支撑履带和引导它正确运动。
张紧轮与张紧装置一起使履带保持一定的张紧度并缓和从地面传来的冲击力,从而减轻履带在运动中的振跳现象,以免引起剧烈的冲击和额外消耗功率,加速履带销和销套间的磨损。
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