第七章冷却系
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第七章发动机冷却系教学目的与要求1、掌握冷却系的功用、组成及工作原理。
2、了解汽车暖风原理。
3、掌握冷却系各零部件的结构与工作原理。
重点与难点1、冷却系的组成与大小循环的概念。
2、蜡式节温器、硅油风扇离合器的结构与工作原理。
目录§7.1 冷却系的功用及组成§7.2 散热器§7.3 冷却强度调节装置§7.4 水泵§7.5 变速器机油冷却器§7.6 防冻液§7.1 冷却系的功用及组成功用:使发动机在最适宜的温度范围内工作。
既要防止过热,也要防止过冷。
类型:风冷、水冷。
水冷系又分为强制循环式和自然循环式。
组成:散热器、水泵、节温器、风扇等。
系统温度范围水冷系气缸盖内冷却液温度在80~90℃风冷系铝气缸壁的温度为150~180℃铝气缸盖为160~200℃风冷系风冷系的应用水温表强制式水冷系组成冷却系的工作情况演示桑塔纳发动机冷却系示意图1-散热器与电动风扇2-水泵和节温器3-机体(气缸体/气缸盖)4-膨胀材料元件5-自动阻风门(化油器)6-ATF散热器(仅用于自动变速器型)7-暖风用热交换机8-暖风阀门9-冷却液管10-三通热敏开关汽车的暖风系统暖风机是一个热交换机,热的冷却液从气缸盖或机体水套经暖风机进水软管流入暖风机芯,然后经暖风机出水软管流回水泵。
吹过暖风机芯的空气被冷却液加热后送入驾驶室。
汽车冷热风的控制冷却系统基本工作原理概括气缸被冷却水套包裹。
气缸产生的热量通过气缸壁传导至流经冷却水套的冷却液。
受热的冷却液流入散热器,被通过散热叶片的空气冷却。
然后冷却液重新在发动机内循环。
一部分受热的冷却液在流向散热器的过程中,流进暖风机芯,使乘客室保持温暖。
那么,汽车的空调又是怎么回事呢?§7.2 散热器一、散热器组成:进水室、出水室、散热器芯三部分。
类型:纵流式、横流式或管片式、管带式、板式。
材料:黄铜、铝。
散热器工作过程⏹散热器由上水箱、下水箱和散热器芯构成。
第七章冷却系第一节概述一、冷却系的作用:保持发动机在最适宜的温度范围内工作。
发动机工作时,由于燃料的燃烧,气缸内气体温度高达2200K~2800K(1927℃~2527℃),使发动机零部件温度升高,特别是直接与高温气体接触的零件,若不及时冷却,则难以保证发动机正常工作。
二、发动机过热或过冷的危害发动机冷却必须适度,过热或过冷都会给发动机带来危害。
1.发动机过热的危害1)降低充气效率,使发动机功率下降;2)早燃和爆燃的倾向加大,使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏;3)运动件的正常间隙被破坏,运动阻滞,磨损加剧,甚至损坏;4)润滑情况恶化,加剧了零件的摩擦磨损;5)零件的机械性能降低,导致变形或损坏。
2.发动机过冷的危害1)进入气缸的混合气(或空气)温度太低,可燃混合气品质差,使点火困难或燃烧迟缓,导致发动机功率下降,燃料消耗量增加。
2)燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体形成酸类,加重了对机体和零件的侵蚀作用;3)未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面(气缸壁、活塞、活塞环等)上的油膜,使零件磨损加剧。
可见,发动机正常的工作温度是保证发动机良好的工作性能及其使用寿命的一个重要条件。
三、发动机的冷却方式根据所用冷却介质不同,可分为风冷式和水冷式。
1.水冷式——以水为冷却介质,热量先由机件传给水,靠水的流动把热量带走而后散入大气中。
散热后的水再重新流回到受热机件处。
适当调节水路和冷却强度,就能保持发动机的正常工作温度。
同时,还可用热水预热发动机,便于冬季起动。
2.风冷式——高温零件的热量直接散入大气。
四、发动机的正常温度水冷式发动机保持正常工作,其冷却水的温度应在353K~363K(80℃~90℃)之间。
此时,气缸壁温度不超过473K~573K(200℃~300℃);气缸盖、活塞顶部的温度不超过573K~673K(300℃~400℃);润滑油的温度在343K~363K(70℃~90℃),保证发动机具有较好的动力性、经济性和净化性,使零件的运动和磨损正常。
课后思考题第一章发动机概述1.什么叫上止点、下止点、汽缸工作容积、燃烧室容积、压缩比、发动机排量?2.内燃机运行中,如果连杆弯曲,压缩比会如何变化?3.什么叫发动机循环、四行程发动机、二行程发动机?二行程发动机有何特点?4.举例说明内燃机的编号规则。
第二章曲柄连杆机构1.曲柄连杆机构由哪些机件组成?工作时受哪些力?有何危害?2.汽缸体按其结构形式分有哪几种?492Q、6102Q为哪种形式?各有何特点?3.什么叫干式缸套和湿式缸套?各有何特点?4.汽缸盖有何作用?它与汽缸体在安装结合时有什么要求?5.汽油机燃烧室有那几种?6102Q、6100Q汽油机采用什么燃烧室?这种燃烧室有何特点?6.活塞有何作用?活塞的顶部有那几种形状?各有何特点?7.为防止铝合金活塞发生“冷敲热拉”通常采取哪些措施?8.活塞的裙部为什么制成椭圆?其长、短轴的方向如何?9.活塞环有什么作用?气环断面有哪几种形状?扭曲环是怎样扭曲的,安装时注意什么?10.油环有哪几种?CA6102Q、EQ6100Q、BJ492Q分别装用什么样的油环?11.活塞销有什么作用?何为浮式活塞销连接?12.曲轴的功用是什么?它有哪些组成?13.什么叫全支承曲轴?它有何特点?.14.曲轴为什么要轴向限位?6102Q、492Q、6100Q汽油机是如何进行轴向限位的?15.6102Q汽油机当五缸处于压缩上止点时,其它缸处在什么位置?16.曲轴扭转减振器有什么作用?6102Q汽油机曲轴扭转减振器采用什么形式?安装在什么位置?17.飞轮的功用是什么?与曲轴安装时注意什么?18.铸铁汽缸盖,在热机后应将缸盖螺栓再次拧紧的原因是什么?第三章配气机构1.什么叫顶置式配气机构?有何特点?该配气机构的气门开关是如何传动的?2.什么叫顶置凸轮轴、下置凸轮轴、上置凸轮轴?13.气门头部有哪几种形状?各有何特点?4.气门弹簧有何作用?如何防止共振?5.凸轮轴有什么作用?它有哪几部分组成?6.凸轮轴为什么要轴向限位?CA6102Q如何进行轴向限位的?7.挺杆为什么要旋转?为使挺杆旋转在结构上采取什么措施?8.摇臂有什么作用?其结构有何特点?9.气门为什么要留有间隙?间隙过大、过小有何危害?10.何谓配气相位?画出6102Q配气相位图。
第七章循环水系统第一节系统概述一、循环水系统的主要功能循环水系统的主要功能是向汽轮机的凝汽器提供冷却水,以带走凝汽器内的热量,将汽轮机的排汽(通过热交换)冷却并凝结成凝结水。
此外,系统还为除灰系统和开式冷却水系统提供水源。
由于电厂地理条件的不同,循环水系统所采用的循环水将有所不同,可能是江河、湖泊的淡水(如江边的电厂),也可能是海水。
系统的设置方式有闭式和开式两种。
闭式循环供水系统是通过设置如冷却塔、喷水池等冷却设施,使在凝汽器内吸热、温度提高的冷却水在其内冷却放热,温度降低后再由循环水泵送入凝汽器重复使用,运行过程中只补充小部分损失掉的循环水,这种设置方式多用于水源比较紧缺的环境,按照冷却设施的不同,闭式循环供水系统可分为冷却水池、喷水池和冷却塔三种类型。
开式循环水系统则是从江河、湖泊、海洋直接取水,在循环水泵提供的动力作用下,水进入凝汽器水侧,吸收乏汽的热量,温度升高后再返回到江河湖泊中。
为了保证凝汽器的进水温度,应使取水点设在水流的上游,而排水点设在水流的下游。
显然,这种系统要求电厂附近有充足的水源,其流量一般应超过电厂用水量的2~3倍。
由于华能玉环电厂位于海边,水源充足,循环水系统采用的是开式循环水系统。
循环水系统主要包括取水头、进水盾沟、进水工作井、循环水泵设备、循环水进水管道、凝汽器、循环水排水管(箱涵)、排水工作井、排水盾沟、虹吸井和派水头等部分。
以海水作为冷却水的开式循环水系统如图7-1-1所示。
图7-1-1 海水冷却系统1——凝汽器2——循环水泵3——压力水管4——岸边水泵房5——排水渠6——拦污栅7——进水口(位于深海域)8——排水口(位于浅海域)二、华能玉环电厂循环水系统介绍华能玉环电厂循环水系统采用海水作水源的一次升压直流供水系统,循环冷却水取自乐清湾海水,为凝汽器、开式循环冷却水系统提供冷却水,按单元制设计。
电厂淡水采用海水淡化得到。
循环水供水采用单元制供水系统,每台机组设置1只取水口、1根自流引水管、2台循环水泵、1根压力供水管、1座排水口。
1.>[CC]QFJ-15-2型发电机冷却器热交换容量450KW ,进水温度≤()℃,出风温度≤()℃,冷却器组数()。
答案:33;40;4试题解析:关键字:2.>[CE]QFJ-15-2型发电机空冷器在进水温度不超过()℃时,进口风温不得超过()℃。
超过此数值,发电机必须降低负荷运行。
答案:33;40试题解析:关键字:3.>[CE]QFJ-15-2型发电机空冷器最低允许温度以空冷器不凝结水珠为标准,一般不得低于()℃。
答案:5试题解析:关键字:4.>[CA]SGen5-100A-4P空气冷却器最高运行温度()℃,冷却方式()。
答案:90;冷却水试题解析:关键字:5.>[CA]SGen5-100A-4P空气冷却器设计压力()bar 。
答案:6试题解析:关键字:6.>[CC] SGen5-100A-4P空气冷却器进口水最低水温()℃。
答案:15试题解析:关键字:7.>[CC] SGen5-100A-4P空气冷却器冷风温度()℃。
答案:38试题解析:关键字:8.>[CC] SGen5-100A-4P空气冷却器热风温度()℃。
答案:76.7试题解析:关键字:9.>[CC] QFJ-15-2型发电机空冷器当出口温度高于()℃,应迅速检查并汇报值长。
答案:55试题解析:关键字:10.>[CC] QFJ-15-2型发电机空冷器当进风温度为40℃时,每增加1℃,定子电流应减小()% 。
答案:1试题解析:关键字:11.>[CC] QFJ-15-2型发电机空冷器进风温度为40~45℃,每增加1℃,定子电流应减小()% 。
答案:1.5试题解析:关键字:12.>[CA] SGen5-100A-4P空气冷却器水流速度要求值()m³/h。
答案:11813.>[AE]QFJ-15-2型发电机检查怀疑空冷器管道有空气时,应对出口管道进行排空气。
汽车发动机构造B作业习题1第一章汽车发动机的工作原理和总体构造1、什么是内燃机?答:内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能,然后又把热能转变成机械能的机器,并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。
汽车上使用的内燃机主要有汽油机和柴油机。
2、汽车发动机各基本名词术语的定义?(1)上止点:活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向上运动到最高位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置,称为上止点。
(2)下止点:活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向下运动到最低位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置,称为下止点。
(3)活塞行程:活塞从一个止点到另一个止点移动的距离,即上、下止点之间的距离称为活塞行程。
一般用s表示,对应一个活塞行程,曲轴旋转180°。
(4)曲柄半径:曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,一般用R表示。
通常活塞行程为曲柄半径的两倍,即s=2R(5)气缸工作容积:活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积。
一般用Vh表示(6)燃烧室容积:活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。
一般用Vc表示。
(7)气缸总容积:活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。
一般用Va表示,显而易见,气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和(8)发动机排量:多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量。
一般用VL表示(9)压缩比:压缩比是发动机中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。
一般用ε表示。
(10)工况:内燃机在某一时刻的运行状况简称工况,以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。
曲轴转速即为内燃机转速。
3、什么是爆燃和表面点火?它们对发动机有何影响?火花塞点火后,在火焰还没有到达之前,其余混合气末被引燃就自行发火,这种燃烧就是爆燃, 轻微时发动机功率略有上升,严重时功率和转速下降,工作不稳定,发动机抖动严重,并会使发动机过热、冒黑烟。
一,填空题1.世界上第一辆装有功率为汽油机,最大车速为的三轮汽车是由德国工程师于1885年在曼海姆城研制成功,1886年1月29日立案专利的.因此人们把年称为汽车诞生年, 被称为"汽车之父".2.由于科学技术的发展,从第一辆汽车诞生至今,汽车的外形发生了巨大的变化,汽车的外形就轿车而言有型, 型, 型, 型, 型和型,而楔形汽车已接近于理想的汽车造型.3.1889年法国的别儒研制成功了和 ;1891年在法国开发成功;1891年法国首先采用了前置发动机驱动.4.未来的汽车造型更趋于流线型,将有陆空两用优点的" ";可在泥泞道路或沼泽地自由行走的汽车;有仿动物行走特征的四"腿"无轮汽车;水陆空三用汽车及汽车, 汽车.5.我国汽车工业的建立是在1956年10月以的建成投产为标志的,从此结束了我国不能制造汽车的历史.1968年我国在湖北十堰市又开始建设了 .它们的第一代产品分别是型, 型;第二代产品分别是型, 型;第三代产品分别是型, 型.6.按照国标GB3730.1-88《汽车和挂车的术语和定义》中规定的术语和汽车类型,汽车分为车, 车, 车, 车, 车, 车和车等七类.7.现代汽车的类型虽然很多,各类汽车的总体构造有所不同,但它们的基本组成大体都可分为 , , 和四大部分.8.汽车从静止到开始运动和正常行驶过程中,都不可避免地受到外界的各种阻力.假定汽车作等速直线行驶,这时汽车所受到的阻力有 , 和 .二,解释术语1.CA10922.整车装备质量3.最大装载质量4.转弯半径5.平均燃料消耗量6.记号(4×2)或(2×1)在表示驱动方式时的含义三,判断题(正确打√,错误打×)1.载客汽车称为客车,其乘座人数包括驾驶员在内. ( )2.越野汽车主要用于非公路上载运人员,货物或牵引,因此它都是由后轮驱动的.( )3.汽车按行驶机构的特征不同可分为轮式,履带式,雪橇式,螺旋推进式和气垫式等汽车.( )4.汽车满载时的总质量称为汽车的最大总质量. ( )5.汽车正常行驶过程中所受到的滚动阻力,主要是由于车轮滚动时轮胎与路面的变形产生的,其数值的大小与汽车总重力,轮胎结构和气压以及路面的性质有关. ( )6.当汽车驱动力与汽车行驶中的各种阻力之和相等时,汽车就停止运动. ( )7.汽车在任何行驶条件下均存在滚动阻力和空气阻力. ( )8.汽车驱动力的大小主要取决于发动机输出功率的大小. ( )四,问答及论述题1.汽车发动机的基本作用是什么2.汽车底盘的含义是什么其基本作用是什么3.什么是附着作用和附着力4.保证汽车正常行驶的必要充分条件是什么5.汽车的驱动力是如何产生的6.汽车正常行驶的驱动附着条件是什么第一章汽车发动机总体构造和工作原理一,填空题1.往复活塞式点燃发动机一般由 , , , , ,和组成.2.四冲程发动机曲轴转二周,活塞在气缸里往复行程次,进,排气门各开闭次,气缸里热能转化为机械能次.3.二冲程发动机曲轴转周,活塞在气缸里往复行程次,完成工作循环.4.发动机的动力性指标主要有 , 等;经济性指标主要是 .5.发动机的有效功率与指示功率之比称为 .6.汽车用活塞式内燃机每一次将热能转化为机械能,都必须经过 , , 和这样一系列连续工程,这称为发动机的一个 .二,解释术语1.上止点和下止点2.压缩比3.活塞行程4.发动机排量5.四冲程发动机6.爆燃与表面点火7.发动机有效转矩8.发动机有效功率9.发动机热效率10.发动机转速特性,外特性11.发动机负荷12.发动机燃油消耗率13.发动机工况三,判断题(正确打√,错误打×)1.由于柴油机的压缩比大于汽油机的压缩比,因此在压缩终了时的压力及燃烧后产生的气体压力比汽油机压力高. ( )2.多缸发动机各气缸的总容积之和,称为发动机排量. ( )3.发动机的燃油消耗率越小,经济性越好. ( )4.发动机总容积越大,它的功率也就越大. ( )5.活塞行程是曲柄旋转半径的2倍. ( )6.经济车速是指很慢的行驶速度. ( )7.通常,汽油机的经济性比柴油机差,从外特性中的曲线比较,汽油机曲线比柴油机曲线平缓. ( )8.发动机转速过高过低,气缸内充气量都将减少. ( )9.发动机转速增高,其单位时间的耗油量也增高. ( )10.发动机最经济的燃油消耗率对应转速是在最大转矩转速与最大功率转速之间.( )11.同一发动机的标定功率值可能会不同. ( )12.在测功机上测定发动机功率时,是在不带空气滤清器,风扇,消声器,发电机等条件下进行的. ( )四,选择题1.发动机的有效转矩与曲轴角速度的乘积称之为( ).A,指示功率 B,有效功率 C,最大转矩 D,最大功率2.发动机在某一转速发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比称之为( ).A,发动机工况 B,有效功率 C,工作效率 D,发动机负荷3.燃油消耗率最低的负荷是( ).A,发动机怠速时 B,发动机大负荷时 C,发动机中等负荷时 D,发动机小负荷时4.汽车耗油量最少的行驶速度是( ).A,低速 B,中速 C,全速 D,超速5.汽车发动机的标定功率是指( ).A,15min功率 B,1h功率 C,12h功率 D,持续功率6.在测功机上测量发动机功率,能直接测量到的是( ).A,功率 B,功率和转速 C,转矩和转速 D,负荷五,问答题1.简述四冲程汽油机工作过程.2.四冲程汽油机和柴油机在总体结构上有哪些相同点和不同点3.柴油机与汽油机在可燃混合气形成方式和点火方式上有何不同它们所用的压缩比为何不一样4.汽油机与柴油机各有哪些优缺点为什么柴油机在汽车上得到越来越普遍的应用5.解放CA6102型发动机,其活塞行程为114.3mm,试计算出该发动机的排量.(提示:CA6102发动机的缸径为101.6mm)若知其压缩比为7,问燃烧室容积是多少升.6.为什么柴油汽车对道路阻力变化的适应性比汽油车差(提示:外特性曲线)7.试从经济性角度分析,为什么汽车发动机将会广泛采用柴油机(提示:外特性曲线)第二章曲柄连杆机构一,填空题1.曲柄连杆机构的工作条件是 , , 和 .2.机体的作用是 ,安装并承受 .3.气缸体的结构形式有 , , 三种.CA6102汽油机和YC6105QC柴油机均采用 .4.EQ1092型汽车发动机采用的是燃烧室,CA1092型汽车采用的是燃烧室,一汽奥迪100型汽车发动机采用的是燃烧室.5.活塞与气缸壁之间应保持一定的配合间隙,间隙过大将会产生 , 和 ;间隙过小又会产生 , .6.活塞受 , 和三个力,为了保证其正常工作,活塞的形状是比较特殊的,轴线方向呈形;径向方向呈形.7.四缸四冲程发动机的作功顺序一般是或 ;六缸四冲程发动机作功顺序一般是或 .8.曲柄连杆机构的主要零件可分为 , 和三个组.9.机体组包括 , , , 等;活塞连杆组包括 , , ,等;曲轴飞轮组包括 , 等.10.活塞销与销座及连杆小头的配合有及二种形式.11.油环的结构形式有和二种.12.气环的截面形状主要有 , , , 几种.13.气缸套有和两种.二,解释术语1.燃烧室2.湿式缸套3.扭曲环4.活塞销偏置5."伞浮式"活塞销6.全支承曲轴7.曲轴平衡重三,判断题(正确打√,错误打×)1.汽油机常用干式缸套,而柴油机常用湿式缸套. ( )2.安装气缸垫时,光滑面应朝向气缸体;若气缸体为铸铁材料,缸盖为铝合金材料,光滑的一面应朝向缸盖. ( )3.活塞顶是燃烧室的一部分,活塞头部主要用来安装活塞环,活塞裙部可起导向的作用.( )4.活塞在气缸内作匀速运动. ( )5.活塞径向呈椭圆形,椭圆的长轴与活塞销轴线同向. ( )6.气环的密封原理除了自身的弹力外,主要还是靠少量高压气体作用在环背产生的背压而起的作用. ( )7.对于四冲程发动机,无论其是几缸,其作功间隔均为180°曲轴转角. ( )8.在CA6102发动机曲轴前端和第四道主轴承上设有曲轴轴向定位装置. ( )9.当飞轮上的点火正时记号与飞轮壳上的正时记号刻线对准时,第一缸活塞无疑正好处于压缩行程上止点位置. ( )10.多缸发动机的曲轴均采用全支承. ( )11.多缸发动机曲轴曲柄上均设置有平衡重块. ( )四,选择题1.CA6102型汽车发动机采用的是( ).A,干式缸套 B,湿式缸套 C,无缸套结构2.曲轴上的平衡重一般设在( ).A,曲轴前端 B,曲轴后端 C,曲柄上3.曲轴后端的回油螺纹的旋向应该是( ).A,与曲轴转动方向相同 B,与曲轴转动方向相反4.CA1092汽车发动机支承采用的是( ).A,前一后二支承 B,前二后一支承 C,前二后二支承5.YC6105QC柴油机其连杆与连杆盖的定位采用( ).A,连杆螺栓本身 B,定位套筒 C,止口 D,锯齿定位6.外圆切槽的扭曲环安装时切槽( ).A,向上 B,向下7.曲轴轴向定位点采用的是( ).A,一点定位 B,二点定位 C,三点定位五,问答题1.简答活塞连杆组的作用.2.简答曲轴飞轮组的作用.3.简答气环与油环的作用.4.CA1092汽车发动机曲轴前端装有扭转减振器,简述其作用是什么.5.活塞环的断面形状为什么很少做成矩形的6.安装气环时应注意些什么7.曲轴由哪几部分组成8.对活塞有何要求现代发动机活塞都采用什么材料9.气缸盖的作用是什么安装时有什么要求10.填写出下图各序号的零件名称.第三章配气机构一,填空题1.根据不同,配气机构的布置形式分为和两种.2.顶置式气门配气机构的凸轮轴有 , , 三种布置型式.3.顶置式气门配气机构的气门传动组由 , , , , , ,等组成.4.CA6102发动机凸轮轴上的凸轮是顶动的,偏心轮是推动的,螺旋齿轮是驱动和的.5.气门弹簧座一般是通过或固定在气门杆尾端的.6.顶置式气门配气机构的挺杆一般是或式的.7.摇臂通过空套在上,并用防止其轴向窜动.8.奥迪100型轿车发动机挺杆为 ,与摇臂间间隙.所以需调整间隙.9.曲轴与凸轮轴间的正时传动方式有 , , 等三种形式.10.采用双气门弹簧时,双个弹簧的旋向必须相 .二,解释术语1.充气系数2.气门间隙3.配气相位4.气门重叠5.气门锥角三,判断题(正确打√,错误打×)1.采用顶置式气门时,充气系数可能大于1. ( )2.CA1092型汽车发动机采用侧置式气门配气机构. ( )3.气门间隙是指气门与气门座之间的间隙. ( )4.排气门的材料一般要比进气门的材料好些. ( )5.进气门头部直径通常要比排气门的头部大,而气门锥角有时比排气门的小. ( )6.凸轮轴的转速比曲轴的转速快一倍. ( )7.CA1092型汽车发动机凸轮轴的轴向间隙,可通过改变隔圈的厚度进行调整,其间隙的大小等于隔圈厚度减去止推凸缘的厚度. ( )8.挺杆在工作时,既有上下往复运动,又有旋转运动. ( )9.正时齿轮装配时,必须使正时标记对准. ( )四,选择题1.YC6105QC柴油机的配气机构的型式属于( ).A.顶置式 B,侧置式 C,下置式2.四冲程发动机曲轴,当其转速为3000r/min时,则同一气缸的进气门,在1min时间内开闭次数应该是( ). A,3000次 B,1500次 C,750次3.顶置式气门的气门间隙的调整部位是在( ).A,挺杆上 B,推杆上 C,摇臂上4.安装不等距气门弹簧时,向着气缸体或气缸盖的一端应该是( ).A.螺距小的 B,螺距大的5.曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮的传动比是( ).A,1:1 B,1:2 C,2:16.四冲程六缸发动机,各同名凸轮之间的相对位置夹角应当是( ).A,120° B,90° C,60°7.摇臂的两端臂长是( ).A,等臂的 B,靠气门端较长 C,靠推杆端较长8.CA6102发动机由曲轴到凸轮轴的传动方式是( ).A,正时齿轮传动 B,链传动 C,齿形带传动9.CA6102发动机的进,排气门锥角是( ).A,相同的 B,不同的10.一般发动机的凸轮轴轴颈是( )设置一个.A,每隔一个气缸 B,每隔两个气缸五,问答题1.配气机构的作用是什么2.气门导管的作用是什么3.现代汽车发动机为何几乎都采用顶置式气门配气机构4.为什么有的配气机构中采用两个套装的气门弹簧5.为什么要预留气门间隙气门间隙过大,过小为什么都不好6.气门为什么要早开迟闭7.CA6102发动机两个正时齿轮的材料不一样,且采用斜齿轮,这是为什么8.绘出一种较熟悉的发动机配气相位图,就图说明:1)进,排气门打开的时间相对多少曲轴转角;2)进,排气门开启提前角和关闭滞后角分别是多少曲轴转角;3)气门重叠角是多少曲轴转角;4)气门的开,闭时刻相对于上下止点来说有什么规律.9.气门弹簧起什么作用为什么在装配气门弹簧时要预先压缩第四章汽油机燃料供给系一,填空题1.汽油机燃料供给系一般由 , , ,等装置组成.2.汽油供给装置包括 , , , 和等零部件.它的作用是完成汽油的 , 和 .3.可燃混合气供给和废气排出装置包括 , 和等零部件.4.根据物理学的观点,使汽油迅速完全燃烧的途径是将汽油喷散成极细小的颗粒,即使汽油 ,再将这些细小的汽油颗粒加以蒸发,即实现汽油 ,最后使与适当比例的均匀混合成可燃混合气.5.过量空气系数α>1,则此混合气称为混合气;当α<0.4时,混合气 ,火焰不能传播,发动机熄火,此α值称为 .6.车用汽油机工况变化范围很大,根据汽车运行的特点,可将其分为 , , , , 等五种基本工况.7.发动机在不同工况下,化油器应供给不同浓度和数量的混合气.起动工况应供给的混合气;怠速工况应供给的混合气;中等负荷时应供给的混合气;全负荷和大负荷时应供给的混合气;加速工况时应供给混合气.8.化油器的五大装置是装置, 装置, 装置, 装置和装置.9.化油器的类型若按空气在喉管中流动的方向不同,可分为 , 和二种;按重叠的喉管数目,可分为 , 和 ;按空气管腔的数目可分为 , 和 .10.采用多重喉管的目的在于解决发动机与的矛盾.11.平衡式浮子室是利用平衡管使浮子室与上方空气管腔相通,这样就排除了因阻力变化对化油器出油量的影响.12.在汽车上,化油器节气门并用两套单向传动关系的操纵机构,即和 .13.汽油滤清器的作用是清除进入前汽油中的和 ,从而保证和的正常工作.14.机械驱动汽油泵安装在发动机曲轴箱的一侧,由发动机配气毋构中凸轮轴上的驱动;它的作用是将汽油从吸出,经油管和 ,泵送到 .15.机械膜片式汽油泵,泵膜在拉杆作用下下行, 开, 关,汽油被吸入到膜片上方油腔内;泵膜在弹簧作用下上拱, 关, 开,汽油被压送到中.16.按照滤清的方式,汽油机用的空气滤清器可分为 , 和三种.17.汽油机进气管的作用是较均匀地将分配到各气缸中,并继续使和得到汽化.18.排气消声器的作用是降低从排气管排出废气的 ,以消除 .二,解释术语1.可燃混合气2.可燃混合气浓度3.过量空气系数4.怠速5.平衡式浮子室6.化油器三,判断题(正确打√,错误打×)1.过量空气系数α为1时,不论从理论上或实际上来说,混合气燃烧最完全,发动机的经济性最好. ( )2.混合气浓度越浓,发动机产生的功率越大. ( )3.怠速工况需要供给多而浓(α=0.6~0.8)的混合气. ( )4.车用汽油机在正常运转时,在小负荷和中等负荷工况下,要求化油器能随着负荷的增加供给由浓逐渐变稀的混合气. ( )5.消声器有迫击声(放炮),可能是由于混合气过稀的原因. ( )6.浮子室油平面的高低将会影响到化油器各装置的工作,当其他条件相同时,油平面越高,混合气就变稀,反之变浓. ( )7.机械加浓装置起作用的时刻,只与节气门开度有关. ( )8.真空加浓装置起作用的时刻,决定于节气门下方的真空度. ( )9.平衡式浮子室有通气孔与大气相通. ( )10.采用双重喉管既可保证发动机的充气量,又可提高燃油的雾化状况. ( )11.发动机由怠速向小负荷圆滑过渡是靠化油器主供油装置和怠速装置的协同工作来实现的. ( )12.汽油泵膜片的上下运动,是由于摇臂摇动的传动作用. ( )13.汽油泵下体通气孔有汽油流出,说明膜片密封不严或膜片破裂. ( )14.柴油机的进,排气管多分开安装,不在气缸盖的同一侧,从而可以避免排气管高温对进气管的影响而降低充气效率. ( )四,选择题1.在压力差的作用下,汽油从化油器喷管中吸出,并在高速流动的空气流撞击下分散成细小的汽油颗粒,此过程称为( ).A,雾化过程 B,汽化过程2.获最低耗油率的混合气成份应是( ).A,α=1.05~1.15 B,α=1C,α=0.85~0.953.加浓装置的加浓量孔与主量孔( ).A,串联 B,并联4.怠速喷口在( ).A,节气门下方 B,主喷管内 C,加速喷口内5.汽油箱内与大气应( ).A,相通 B,密封 C,必要时相通,必要时密封6.膜片式汽油泵实际泵油量的大小决定于( ).A,泵膜弹簧的弹力 B,泵膜的实际行程五,问答题1.汽油机燃料供给系的作用是什么2.化油器的作用是什么3.主供油装置的作用是什么它在哪些工况下参加供油4.为什么把加浓装置称为省油器5.在加速泵活塞与连接板之间为什么利用弹簧传力6.为什么发动机在起动工况时要供给多而浓的混合气7.为什么汽油箱在必要时应与大气相通8.汽油滤清器是如何除去汽油中的杂质和水份的9.简述机械驱动膜片式汽油泵吸油和压油的工作过程.10.为什么汽油机和柴油机的进排气管断面形状一般不一样第五章柴油机燃料供给系一,填空题1.柴油机与汽油机相比,具有 , , , 等优点,因此目前重型汽车均以柴油机作动力.2.柴油机燃料供给系由 , , , 四套装置组成.3.柴油机燃料供给装置由 , , , , , ,和等组成.4.废气涡轮增压器由 , , 等三部分组成.5.柴油机混合气的形成和燃烧过程可按曲轴转角划分为 , , 和四个阶段.6.按结构形式,柴油机燃烧室分成两大类,即燃烧室,其活塞顶面凹坑呈 , , , 及等; 燃烧室,包括和燃烧室.7.现代柴油机形成良好混合气的方法基本上有两种,即在和利用形成混合气.8.长型孔式喷油器是由 , 和三大部分组成. 是喷油器的主要部件,它由和组成,二者合称为针阀偶件.针阀中部的锥面用以承受油压,称为 ;针阀下端的锥面用以密封喷油器内腔,称为 .9.喷油器油束的特性可用油雾油束的 , 和来表示.10.喷油泵按其作用原理不同,可分为喷油泵, 和喷油泵三类,目前大多数柴油机采用的是喷油泵.11.国产系列喷油泵分为 , , , 和 , , 等系列.东风和解放系列中型载货柴油车均采用型喷油泵.12.柴油机燃料供给系的与 , 与 , 与 ,称为柴油机燃料供给系的"三大偶件".13.A型喷油泵由 , , 和四大部分组成.其泵体采用结构,其油量调节机构采用 ,Ⅱ号泵的泵体是结构,油量调节机构采用 .14.P型喷油泵与A型泵和Ⅱ号泵相比较,在结构上有一系列特点,其泵体采用构,分泵总成采用 ,油量调节机构采用 ,润滑方式采用润滑.15.两速式调速器工作的基本原理是利用旋转产生的与调速弹簧的之间的平衡过程来自动控制的位置,达到限制最高转速和稳定最低转速的目的.16.RFD型调速器与RAD型调速器结构上的主要区别是除了有负荷控制手柄外,还有 ,它与装在同一根摆动轴上,从而使调速弹簧端部的一端由变为式,调速弹簧的预紧力可随的摆动而变化.17.全速式调速器中调速弹簧的在发动机工作过程中是的,而两速式调速器中调速弹簧的最大是的.18.与A型喷油泵配用的两速式调速器可分为 ,转速感应元件, , , 及装置等六大部分组成.其转速感应元件采用 .19.为了弥补喷油泵安装时造成的喷油泵与驱动齿轮的误差,通常采用 ,并利用它可用小量的角位移调节 ,以获得最佳的 .20.柴油滤清器一般都是的,其滤芯材料有 , , , 及等.目前广泛采用的.21.输油泵型式有活塞式, , , 等几种,而目前都采用 .活塞式输油泵由 , , , 及等组成.22.汽车的公害有三个方面,一是 ,二是 ,三是 .其中的影响最大.23.汽车排放物污染的来源主有 , ,.24.解决排放物污染的途径有两条,一是研制 ,二是对现有发动机的 .对后者的主要措施有和两个方面.二,解释术语1.喷油提前角2.供油提前角3.备燃期4.速燃期5.缓燃期6.后燃期7.压力升高率8.统一式燃烧室9.闭式喷油器10.柱塞供油有效行程11.喷油泵速度特性12.全速式调速器13.柴油机"飞车"14.最佳喷油提前角15.排放物净化16.排气再循环装置三,判断题(正确打√,错误打×)1.柴油机比汽油机的经济性好. ( )2.汽油机形成混合气在气缸外已开始进行,而柴油机混合气形成是在气缸内进行. ( )3.进气涡轮增压的缺点之一是发动机低转速等增压效果差,这与低速时汽车需要较大转矩有矛盾. ( )4.一般来说,柴油机采用的过量空气系数比汽油机大. ( )5.速燃期的气缸压力达最高,而温度也最高. ( )6.速燃期的燃烧情况与备燃期的长短有关,一般情况下,备燃期愈长,则在气缸内积存并完成燃烧准备的柴油就愈多,燃烧愈迅速,发动机工作愈柔和. ( )7.孔式喷油器的喷孔直径一般比轴针式喷油器的喷孔大. ( )8.孔式喷油器主要用于直接喷射式燃烧室的柴油机上,而轴针式喷油器适用于涡流室燃烧室,预燃室燃烧室,也适用于U型燃烧室中. ( )9.所谓柱塞偶件是指喷油器中的针阀与针阀体. ( )10.柱塞的行程是由驱动凸轮的轮廓曲线的最大齿径决定的,在整个柱塞上移的行程中,喷油泵都供油. ( )11.A型喷油泵的柱塞表面铣有与轴线成45°夹角的直线斜槽,Ⅱ号喷油泵的柱塞上部的圆柱表面铣有螺旋槽. ( )12.A型喷油泵采用拨叉式油量调节机构,Ⅲ号喷油泵采用齿杆齿套式油量调节机构.( )13.A型喷油泵滚轮挺柱传动部件的高度调节是采用调整垫块式的,Ⅱ号喷油泵的滚轮挺柱传动部件的高度是采用螺钉调节的. ( )14.滚轮挺柱传动部件高度的调整,实际上是调整该缸的供油量. ( )15.两速式调速器适用于一般条件下使用的汽车柴油机,它能自动稳定和限制柴油机最低和最高转速. ( )16.RFD型调速器是一种飞块机械离心式的两速调速器. ( )17.当固定负荷控制手柄在最大供油位置,驾驶员加速踏板和速度控制手柄相连时,RFD型调速器作两速式调速器使用. ( )18.喷油泵是由柴油机曲轴前端的正时齿轮通过一组齿轮传动来驱动的. ( )19.柴油机使用说明书上规定的静态供油提前角就是该柴油机能获得最大功率和最低油耗的最佳喷油提前角. ( )20.YC6105QC型柴油机采用二级柴油滤清器,它是由两个结构基本相同的滤清器串联而成,两个滤清器的盖铸成一体. ( )21.活塞式输油泵中活塞弹簧的预紧力降低,会使柴油机喷油泵低压油腔压力降低,供油量减少. ( )22.供油提前角过大会使柴油发动机的工作粗暴. ( )23.汽车排放物污染与汽车的数量,气候条件有很大关系,排放污染物中CO,HC和是主要的污染物质,而CO所占比例最大. ( )24.采用稀薄燃烧技术的发动机,其优点是可在汽车常用的部分负荷下降低排放物污染,提高燃料的经济性. ( ) 四,选择题1.柴油机混合气是在( )内完成的.A,进气管 B,燃烧室 C,化油器。
第七章冷却系一、概述冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷(图7-1),如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。
而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。
由于水冷系冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。
二、水冷却系1. 水冷却系的组成及水路(图7-2)水冷却系是以水作为冷却介质,把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。
目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系,利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。
它由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成,。
散热器内的冷却水加压后通过气缸体进水孔压送到气缸体水套和气缸盖水套内,冷却水在吸收了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。
由于有风扇的强力抽吸,空气流由前向后高速通过散热器。
因此,受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中,热量不断地散发到大气中去,冷却后的水流到散热器的底部,又被水泵抽出,再次压送到发动机的水套中,如此不断循环,把热量不断地送到大气中去,使发动机不断地得到冷却(图7-3)。
通常,冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条,一条为大循环,另一条为小循环。
所谓大循环是水温高时,水经过散热器而进行的循环流动;而小循环就是水温低时,水不经过散热器而进行的循环流动,从而使水温升高。
2. 水冷系主要部件的构造(1) 散热器(图7-4)功用:增大散热面积,加速水的冷却。
冷却水经过散热器后,其温度可降低10~15℃,为了将散热器传出的热量尽快带走,在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。
散热器又称为水箱,由上水室、散热器芯和下水室等组成。
散热器上水室顶部有加水口,冷却水由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。
在上水室和下水室分别装有进水管和出水管,进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连,这样,既便于安装,而且当发动机和散热器之间产生少量位移时不会漏水。
在散热器下面一般装有减震垫,防止散热器受振动损坏。
在散热器下水室的出水管上还有放水开关,必要时可将散热器内的冷却水放掉。
散热器芯由许多冷却管和散热片组成,对于散热器芯应该有尽可能大的散热面积,采用散热片是为了增加散热器芯的散热面积。
散热器芯的构造形式有多样,常用的有管片式和(图7-5)管带式(图7-6)两种。
管片式散热器芯冷却管的断面大多为扁圆形,它连通上、下水室,是冷却水的通道。
和圆形断面的冷却管相比,不但散热面积大,而且万一管内的冷却水结冰膨胀,扁管可以借其横断面变形而避免破裂。
采用散热片不但可以增加散热面积,还可增大散热器的刚度和强度。
这种散热器芯强度和刚度都好,耐高压,但制造工艺较复杂,成本高。
管带式散热器芯采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列的方式,散热带上的小孔3是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层,使散热能力提高。
这种散热器芯散热能力强,制造工艺简单,成本低,但结构刚度不如管片式大,一般多为轿车发动机采用,近年来在一些中型车辆上也开始采用。
对散热器的要求是,必须有足够的散热面积,而且所有材料导热性能要好,因此,散热器一般用铜或铝制成。
目前汽车发动机多采用闭式水冷系,这种冷却系的散热器盖具有自动阀门(图7-7),发动机热态工作正常时,阀门关闭,将冷却系与大气隔开。
防止水蒸汽逸出,使冷却系内的压力稍高于大气压力,从而可增高冷却水的沸点。
加注防锈,防冻液的汽车发动机,为了减少冷却液的损失,保证冷却系的正常工作,采用散热器+贮水箱结构(图7-8)。
贮水箱的上方用一根软管通大气,另一根软管与散热器的溢流管相连。
当散热器内蒸汽压力升高到某一值时,其盖上的压力阀打开,冷却液通过压力阀通过溢流管进入贮水箱;当温度下降时,冷却液又从贮水箱通过真空阀流回到散热器内部。
这样可以防止冷却水损失。
贮水箱内部印有两条液面高度标记线,贮水箱内的液面高度应位于这两种刻线之间。
(2) 风扇(图7-9)功用:提高通过散热器芯的空气流速,增加散热效果,加速水的冷却。
风扇通常安排在散热器后面,并与水泵同轴。
当风扇旋转时,对空气产生吸力,使之沿轴向流动。
空气流由前向后通过散热器芯(图7-10),使流经散热器芯的冷却水加速冷却。
车用发动机的风扇有两种形式,轴流式和离心式。
轴流式风扇所产生的风,其流向与风扇轴平行;离心式风扇所产生的风,其流向为径向。
轴流式风扇效率高,风量大,结构简单,布置方便。
因而在车用发动机上得到了广泛的应用。
(3) 水泵(图7-11)功用:对冷却水加压,加速冷却水的循环流动,保证冷却可靠。
车用发动机上多采用离心式水泵,离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便等优点。
离心式水泵主要由泵体、叶轮和水泵轴组成,叶轮一般是径向或向后弯曲的,其数目一般为6-9片。
当叶轮旋转时,水泵中的水被叶轮带动一起旋转,在离心力作用下,水被甩向叶轮边缘,然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。
与此同时,叶轮中心处的压力降低,散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。
如此连续的作用,使冷却水在水路中不断地循环。
如果水泵因故停止工作时,冷却水仍然能从叶轮叶片之间流过,进行热流循环,不致于很快产生过热。
(4) 冷却强度调节装置冷却强度调节装置是根据发动机不同工况和不同使用条件,改变冷却系的散热能力,即改变冷却强度,从而保证发动机经常在最有利的温度状态下工作。
改变冷却强度通常有两种调节方式,一种是改变通过散热器的空气流量;另一种是改变冷却液的循环流量和循环范围。
a. 改变通过散热器的空气流量通常利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。
百叶窗是调节空气流量并防止冬季冻坏水箱,多用人工调节,也有采用自动调节装置的。
自动风扇离合器是根据发动机的温度自动控制风扇的转速,调节扇风量以达到改变通过散热器的空气流量,它不仅能减少发动机的功率损失,节省燃油,而且还能提高发动机的使用寿命,降低发动机的噪声。
b. 改变通过散热器的冷却水的流量通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。
节温器装在冷却水循环的通路中(一般装在气缸盖的出水口),根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线,以达到调节冷却系的冷却强度。
节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种,目前多数发动机采用蜡式节温器。
蜡式节温器(图7-12)蜡式节温器在橡胶管和感应体之间的空间里装有石蜡,为提高导热性,石蜡中常掺有铜粉或铝粉。
常温时,石蜡呈固态,阀门压在阀座上。
这时阀门关闭了通往散热器的水路,来自发动机缸盖出水口的冷却水,经水泵又流回气缸体水套中,进行小循环。
当发动机水温升高时,石蜡逐渐变成液态,体积随之增大,迫使橡胶管收缩,从而对反推杆上端头产生向上的推力。
由于反推杆上端固定,故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力,阀门开启,当发动机水温达到80℃以上时,阀门全开,来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器,而进行大循环。
膨胀筒式节温器(图7-13)膨胀筒式节温器是由具有弹性的、折叠式的密闭圆筒(用黄铜制成),内装有易于挥发的乙醚。
主阀门和侧阀门随膨胀筒上端一起上下移动。
膨胀筒内液体的蒸气压力随着周围温度的变化而变化,故圆筒高度也随温度而变化。
当发动机在正常热状态下工作时,即水温高于80℃,冷却水应全部流经散热器,形成大循环(图7-14)。
此时节温器的主阀门完全开启,而侧阀门将旁通孔完全关闭;当冷却水温低于70℃时,膨胀筒内的蒸汽压力很小,使圆筒收缩到最小高度。
主阀门压在阀座上,即主阀门关闭,同时侧阀门打开,此时切断了由发动机水套通向散热器的水路,水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵,又被水泵压入发动机水套,此时冷却水并不流经散热器,只在水套与水泵之间进行小循环(图7-15),从而防止发动机过冷,并使发动机迅速而均匀地热起来;当发动机的冷却水温在70~80℃范围内,主阀门和侧阀门处于半开闭状态,此时一部分水进行大循环,而另一部分水进行小循环。
节温器是冷却系中用来调节冷却温度的重要机件,它的工作是否正常,对发动机工作温度影响很大,间接地影响了发动机的动力性能和耗油量,因此,节温器不可随便拆除。
三、风冷却系(图7-16)风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面,把从气缸内部传出的热量散发到大气中去,以保证发动机在最有利的温度范围内工作。
发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成,为了增大散热面积各缸一般都分开制造,在气缸和气缸盖表面分布许多均匀排列的散热片,以增大散热面积,利用车辆行驶时的高速空气流,把热量吹散到大气中去。
由于汽车发动机功率较大,需要冷却的热量较多,多采用功率、流量较大的轴流式风扇以加强发动机的冷却。
为了有效地利用空气流和保证各缸冷却均匀,在发动机上装有导流罩和分流板和气缸导流罩。
虽然风冷却系与水冷却系比较,具有结构简单、重量轻、故障少,无需特殊保养等优点,但是由于材料质量要求高,冷却不够均匀,工作噪音大等缺点,目前在汽车上很少使用。
复习思考题1. 发动机为什么要冷却,最佳水温范围一般是多少?2. 水冷却系中为什么要装节温器?什么叫大循环?什么叫小循环?3. 冷却系中水温过高或水温过低有哪些原因?4. 汽车上为什么要采用风扇离合器,试述硅油风扇离合器的工作原理。