山东建筑大学工程机械构造与设计作业答案

1、解释下列名词术语：(1)3E150G-2柴油机(2)8V120F柴油机（3）YZ6102Q柴油机—（4）12V135ZG柴油机—（5）12E230C柴油机—（6）6135Z柴油机—（7）BJ492QA汽油机—2、6135柴油机的活塞行程S=140mm，气缸直径D=135mm，求该柴油机的曲柄半径R、气缸工作容积Vs和排量VL。

第二章思考题：1.活塞有几部分组成？活塞头部和裙部的结构有何特点？为什么这样设计？活塞分为三部分：活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。

活塞头部预先做成锥形、桶形或阶梯形，工作时活塞沿轴线方向的温度很不均匀，活塞的顶部温度高，膨胀量大，裙部温度低，壁薄，因而热膨胀量就小。

为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即接近圆柱形，就必须预先把活塞制成上小下大的形状。

活塞裙部沿径向预先做成椭圆形：由于活塞裙部的厚度很不均匀，活塞销座孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。

另外，气缸壁侧压力作用在垂直于销座中心线方向，也使活塞裙部在销座中心线方向突出。

在加工时预先把活塞裙部做成椭圆形状。

椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。

这样活塞工作时趋近正圆，2.为什么要安装扭转减震器？发动机工作时，经连杆传给连杆轴颈的作用力的大小和方向都是周期性变化的，所以曲轴各个曲拐的旋转速度也是忽快忽慢呈周期性变化。

安装在曲轴后端的飞轮转动惯量最大，可以认为是匀速旋转，由此造成曲轴各曲拐的转动比飞轮时快时慢，这种现象称之为曲轴的扭转振动。

当振动强烈时甚至会扭断曲轴。

为消减曲轴的扭转振动，在发动机曲轴前端多装有扭转减振器。

3.气环（矩形断面）为什么会产生泵油现象？活塞下行时，由于气环与气缸壁的摩擦阻力及环的惯性，环被压靠在环槽的上端面上，气缸壁面上的油被刮入下边隙和内边隙；活塞上行时，环又被压靠在环槽的下端面。

结果第一道环背隙里的机油就进入燃烧室，从而产生泵油现象。

4.安排多缸发动机的发火顺序时需注意哪些方面？安排多缸发动机的发火顺序应注意使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象。

作功间隔应力求均匀，发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都发火作功一次，而且各缸发火的间隔角要均匀，以保证发动机运转平稳。

一、选择题1、表示内燃机使用经济性的指标是（D ）A、指示燃油消耗率；B、燃油低热值；C、指示效率；D、有效燃油消耗率2、四行程内燃机曲轴与配气机构凸轮轴转速的关系（B ）A、n曲= n凸B、n曲= 2n凸C、n曲= 4n凸D、任意3、一台工程机械用六缸四冲程柴油机，缸径为135mm，行程为140mm，其型号为（ B ）A、6E135；B、6135G；C、6140G；D、6G1354、指示指标是（ D ）A、表示汽缸内工作状态的指标；B、内燃机的理论指标；C、以示功图为基础的性能指标；D、以工作介质在汽缸内对活塞作功为基础的性能指标。

二、结合柴油机供给系统图，简述其工作工程。

新鲜空气经空气滤清器过滤后进入进气管，经进气管进入气缸，油箱中的柴油经粗滤器滤清，由输油泵建立低压送到细滤器进一步过滤，后送入到喷油泵，喷油泵将低压柴油增压，经高压油管、喷油器以一定的压力和雾化质量喷入燃烧室，与其中的新鲜空气形成可燃混和气，经燃烧后，废气由排气管排出。

输油泵供给喷油泵的多余柴油和喷油器泄漏的柴油经回油管流回油箱。

三、根据图1形叙述柱塞式喷油泵工作原理（1）吸油过程当凸轮轴上凸轮的凸起部分未顶动柱塞时，出油阀关闭。

柱塞在其弹簧的作用下向下移动，泵腔容积增大、压力减少。

待柱塞套上的油孔敞开时，在泵腔内外压力差的作用下柴油流入并充满泵腔，直至柱塞运动到最低位置。

（2）压油过程随着凸轮轴的转动，凸轮在克服柱塞弹簧弹力的同时，向上顶动柱塞。

在柱塞头部没有遮蔽柱塞套上的油孔之前，泵腔内一部分柴油又被挤回低压油腔。

待油孔被遮蔽、泵腔密封后，随着柱塞上移，泵腔内油压升高。

当泵腔油压超过高压油管内剩余压力时，出油阀芯开始上升，在此过程中，泵腔与高压油管内的油压均在上升。

当出油阀芯的减压环离开出油阀座时，泵腔内的高压柴油便流入高压油管。

（3）回油过程当柱塞套上的槽和回油腔相通时，柱塞腔的油压下降，开始回油。

四、根据图简述工程机械安装调速器的必要性及单制式调速器工作原理。

原理：机械离心式调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中，弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。

当负荷减小时，转速升高，离心力大于弹簧力，供油拉杆向循环供油量减少的方向移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速又升高，直到离心力和弹簧力平衡，供油拉杆才保持不变。

这样转速基本稳定在很小的范围内变化。

必要性：在柴油机各种工况运转中，由于外界载荷变化量十分复杂，完全依靠驾驶员调控供油拉杆位置是无法实现的，必须安装调速器自动调节喷油泵的供油量，以保证柴油机在规定的转速下稳定运转：①防止柴油机运转超速运转（飞车）—控制最高转速；②保证在最低转速下能稳定运转—控制最低转速；③随着外界负荷的变化，自动调节供油量，使之在规定的转速下稳定工作。

五、柱塞式喷油泵出油阀上的减速压环带有何作用？（1）防止喷油前滴油，提高油压和喷射速度；（2）防止喷油后滴漏，提高关闭速度；六、叙述折叠式和蜡式节温器的工作原理？折叠式节温器:当冷却水温大约低于70℃时，折叠式圆筒内的蒸汽压力很低，使圆筒收缩到最小高度。

上阀门压在阀座上，即上阀门关闭，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，水套内的水只由旁通孔流出进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只是在水套与水泵的小循环，从而防止发动机过冷，并使冷发动机迅速而均匀地热起来。

当水温高于80℃时，乙醚挥发，圆筒内压力增大而伸长，此时节温器的上阀门完全开启，而侧阀门将通孔关闭。

冷却水全部流经散热器，形成大循环。

蜡式节温器：蜡式节温器的结构见图6-13所示，推杆的一端固定于支架处，另一端插入胶管的中心孔中。

胶管与节温器外壳之间形成的腔体内装有精制石蜡。

常温下石蜡呈固态，弹簧将主阀门推向上方，使之压在阀座上，主阀门关闭；而副阀门随着主阀门上移，离开阀座，小循环通路打开。

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，其体积膨胀，迫使胶管收缩，而对推杆的锥状头部产生上举力。

固定不动的推杆对胶管、节温器外壳产生向下的反推力。

随着水温的不断升高，推杆对节温器外壳的反推力可以克服弹簧的预压力，阀门开始打开。

当水温达到规定的温度时，主阀门全开，而副阀门正好完全关闭了小循环通路，这时来自气缸盖出水口的冷却水沿出水管全部进入散热器冷却，进行大循环。

七、润滑系统和冷却系统各自的功用？润滑系功用1.润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗。

2.清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物。

3.冷却作用：机油在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到冷却作用。

4.密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油。

5.防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。

6.液压作用：润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。

7.减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。

冷却系统功用：使发动机得到适度冷却，防止发动机过冷、过热，以保证发动机在正常的温度范围内工作.八、液压挺柱的工作原理？挺柱体1内装有柱塞3，柱塞上端压装有推杆支座5，支座将柱塞内腔上端封闭，柱塞弹簧8将柱塞向上顶起。

通过卡环4来限制柱塞最上端的位置；柱塞下端的单向阀架2内装有单向阀7，碟形弹簧6使单向阀封闭柱塞内腔下端。

当气门关闭时，润滑油经挺柱体和柱塞侧面的油孔使柱塞内腔A充满油液，并推开单向阀使柱塞下面的挺柱体内腔也充满油液。

柱塞便在挺柱体内腔油压及弹簧力作用下与推杆压紧，消除配气机构的间隙。

但由于此压力远小于气门弹簧的弹力，所以气门不会被顶开。

当凸轮顶起挺柱体时，气门弹簧的弹力通过推杆反作用在柱塞上，由于单向阀的作用使油液不能从挺柱体内腔流回柱塞内腔，所以挺柱体内腔油压升高，而液体的不可压缩性使挺柱将凸轮的推力传递给推杆，并通过摇臂使气门开启。

在气门开启过程中，挺柱体内腔的油液会有少量从柱塞与挺柱体之间的间隙中泄漏，但不会影响配气机构的正常工作，而且在气门关闭后，挺柱体内腔油液会立即得到补充，使配气机构保持无间隙。

第4次工程机械构造与设计作业1.传动系统的各零部件总成有何功用？答：以机械传动系统为例如下：主离合器：动力结合与分离功能；变速箱：改变发动机和驱动轮之间的传动比，实现倒档、空档；万向传动装置：用于两不同心轴或有一定夹角的轴间动力传递；主传动器：改变发动机动力旋转方向，降低转速增加转矩；差速器：向两半轴传递转矩，并允许两半轴以不同的转速旋转。

最终传动：进一步减速增扭。

2.履带传动系统与轮式传动系统相比有何特点？转向方式不同：即履带式工程机械在驱动桥内设置了转向离合器。

另外，在动力传至驱动链轮之前，为进一步减速增矩，增设了终传动装置，以满足履带式机械较大牵引力的需求。

3.液力机械传动系统有何优缺点？优点：①变速箱档位少，动力换档轻，简化结构；②发动机功率利用好，防熄火，换档次数少，劳动强度低；③传动系振动小，机械零部件寿命长；④机械可实现零起步，起步平稳。

缺点：（与机械传动系比较）成本相对较高，传动效率较低。

4.针对各种型式的传动系统说明其动力传递路线？以履带式底盘液力传动系为例如下：发动机—液力变矩器——动力换挡变速箱——中央传动——转向离合器——终传动——驱动链轮其他形式见课件5.变矩器的工作原理，并写出具体的动力传动路线？说明三元件液力变距器的特性？变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成，动力装置带动泵轮旋转，泵轮把一部分机械能转化为液体的动能，具有动能的液体冲击，从而驱动涡轮，导轮固定引导油液的流向，在导轮导向后油液又流回泵轮。

由于导轮的作用使变矩器不仅能传递转矩，而且能在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮转速的不同（反应工程机械运行的阻力），而改变涡轮输出力矩。

当导轮力矩与泵轮力矩同方向时，则涡轮力矩大于泵轮力矩；当导轮力矩与泵轮力矩反方向时，则涡轮力矩小于泵轮力矩，从而实现变矩。

传动路线：旋转壳体-泵轮-油液-涡轮-导轮-涡轮轴6.摩擦式离合器的工作原理、功用、结构？以教材上图10-1为例说明：常接合式摩擦离合器的基本结构与工作原理如图10-1所示。