汽油发动机缸内燃烧温度_汽油发动机摩擦面温度
1.汽车构造发动机构造
2.发动机温度过高,过低对发动机工作有什么影响
3.汽运的明天
4.低温对汽车的性能都有哪些影响?
涡轮增压发动机进气温度过高后,会引发哪些故障?
汽车发动机的正常使用温度通常在80°C至90°C之间,并且一些高增强的发动机工作温度可以达到90°C100°C或更多。例如,汽车中使用的汽油发动机的正常工作温度通常在95℃至105°C之间,并且卡车使用的高强度柴油发动机通常在85°C至95°C之间(有)同样越高,例如,具有热管理系统的Yuchai发动机)。
发动机在该温度下运行,并且部件之间的间隙处于设计范围内,燃料优选地是燃烧室中的燃烧状态,发动机的热效率和各个方面的性能处于最佳状态。如果它低于此温度,我们称之为发动机太冷;在此温度之上,我们称之为发动机过热。无论是冷还是过热,它都会对发动机的使用寿命产生很大影响。首先让我们来看看发动机的影响。车关闭后,发动机的温度自然会冷却到环境温度,这种温度是正常工作温度之间的相对较大的差距,特别是在冬季,环境温度甚至低至-30°C,这种低温对发动机非常危害。一般来说,我们从发动机的开始,从发动机开始到正常工作温度。
实验数据显示,80%的汽车发动机发生在冷启动时的瞬间,发动机低温的磨损量是正常工作温度的6次!当发动机温度为40?50摄氏度时,发动机磨损将增加60%至80%,电源降低25%,燃料消耗增加了8%至10%。这也是车辆在东北使用的燃料消耗以及更为重要的发动机使用寿命的重要原因之一。
此外,发动机还有更多的危险太冷润滑剂的粘度增加,导致润滑不良,加剧零件的磨损,也增加了发动机的功耗;燃烧基因中的水蒸气容易凝聚到水中,酸性气体形成酸,并且添加了身体的腐蚀;燃料过低和未加工,摩擦表面(圆筒壁,活塞,活塞环等)被挫折并稀释为润滑剂,并佩戴部分的磨损。
汽车构造发动机构造
最伤汽车发动机的三种行为是什么?
发动机是汽车的动力源泉,被比喻为“汽车的心脏”,自然也是汽车上最重要的部件。既然是“心脏”我们自然就要好好保护。那么我们在日常使用中有哪些对发动机伤害较大的行为呢?
发动机是汽车的动力源泉,被比喻为“汽车的心脏”,自然也是汽车上最重要的部件。既然是“心脏”我们自然就要好好保护。那么我们在日常使用中有哪些对发动机伤害较大的行为呢?
1、冷车启动后立即高速运转
根据汽车发动机的磨损规律,发动机有80%的磨损是在冷车时发生的。这主要是因为,发动机在刚刚启动时,机油粘度大,在气缸壁上残留的机油少,各摩擦副之间的间隙也比较大,磨损就比较严重;等发动机温度正常后,各部位间隙正常,机油润滑良好,磨损量时非常小的。关于这方面一个非常明显的例子就是出租车,我们经常听说出租车百万公里无大修,但很少有私家车能做到这一点,很大一部分原因就是出租车总是在跑,很少熄火,一直都处于热车状态;而私家车总是在冷车启动,磨损量自然就大了。
此外,对于现在普遍用的涡轮增压发动机,如果在冷车启动后立即让发动机高速运转,还会对增压器造成伤害。这主要是因为发动机刚刚启动时,机油粘度较大,增压器涡轮轴润滑不良,如果立即高速运转,就会对涡轮轴承造成异常磨损。
所以,汽车冷车启动后,至少怠速运行30秒以上,然后再起步行车,在发动机温度没有达到正常温度之前,不要急加速,不要大负荷运转。关于这一点,在北方的冬季特别重要。
2、使用不符合标准的机油和机油滤芯
机油被称作“发动机的血液”,其重要性自然就不言而喻了。在发动机设计时,就已经考虑了机油润滑的问题,对机油的粘度、质量等级等都做出了比较明确的规定,有些车型还有自己的认证标准。所以,我们在保养选用机油时,必须选择符合原厂规定的标准,特别是机油粘度,一定要与厂家规定的一致,或者使用经过车企认证的机油。在质量等级上,要就高不就低,可以比标准稍高一个级别,但是不允许使用低等级的机油。
很多人选择了好机油,但是对机油滤清器却不是很重视,认为它无关紧要,只要机油好就行。其实机油滤清器的作用是非常大的,它可以过滤掉发动机工作过程中产生的金属磨屑、各种杂质、胶质等,给润滑系统提供清洁的机油,被称作“发动机之肾”。如果机油过脏的话,除了会导致发动机内部胶质、油泥较多之外,还会造成轴瓦、气缸壁等部位异常磨损,缩短发动机使用寿命。一个优质的机油滤清器,不但滤纸过滤面积足够大,而且过滤精度高,止回阀和旁通阀开启压力精准,在一个机油更换周期内都可以正常的过滤机油;而劣质的机油滤清器,滤纸面积小,过滤精度低,旁通阀开启压力不准确,甚至没有止回阀,这样的机油滤清器很难正常过滤机油,甚至会堵塞润滑油道,降低机油压力。所以,我们一定要选用优质的机油滤清器。
3、使用不合格的空气滤清器
空气滤清器堪称“发动机的口罩”,可以把空气中的灰尘、杂质等挡在外面,让进入发动机的空气尽可能的清洁。如果进入发动机的空气中灰尘、杂质过多的话,很容易造成发动机磨料磨损,发动机在短期内就会发生下排气、烧机油等故障。我们单位的一辆自卸车,空气滤清器后面的气管断开了,一个晚上发动机就报废了。所以,我们一定要选用优质的空气滤清器,千万不要认为它无关紧要,可有可无。空气滤清器保养时尽可能不要用压缩空气吹,可以轻轻的拍打,把灰尘抖落就行了,至少一万公里更换一次,如果行驶环境空气质量较差,还要缩短更换周期。
4、使用不合格的燃油及燃油滤清器
燃油是发动机的燃料,它在发动机中燃烧释放出热量,并转化为机械能做功。燃油的清洁度及胶质含量、硫含量、重金属含量等都会严重影响燃油的品质。优质的燃油燃烧充分,杂质含量低,尾气合格。如果使用了不合格的燃油,比如燃油中胶质含量高,燃烧后在燃烧室中沉积的积碳较多,甚至会导致活塞环粘结,气门运动卡滞;燃油中硫含量高,会导致机油变质快,机油酸化,进而腐蚀轴瓦,导致发动机早期损坏;重金属含量超标会导致三元催化器中毒,尾气排放超标;杂质含量高还会磨损喷油器精密的柱塞偶件等。所以,我们一定要选用优质的、有保障的燃油,千万不要贪便宜在一些小加油站加油。
5、使用不合格的冷却液
发动机冷却液是冷却系统的工作介质,是在发动机中循环流动的,将发动机工作过程中产生的热量带走并散发到周围的空气中。合格的发动机冷却液不仅仅有“防冻、防沸”的作用,还有防腐、清洁、防水垢等作用。如果使用了不合的冷却液,比如沸点较低,而现在的发动机普遍都是高强化发动机,正常工作温度都在100°C左右,不合格的冷却液就会沸腾,失去冷却作用;如果冷却液防腐能力不好,就会腐蚀发动机机体,导致发动机漏水等。所以,冷却液的选择也不能大意,一定要选择品质有保障的大品牌,2~3年更换一次。
6、发动机长时间高负荷运转
发动机高负荷运转时,气缸内部的压力非常大,作用在活塞上方的压力也很大,这样就会导致活塞在气缸中上下运动时,对气缸壁的压力增大,进而增大气缸的磨损。特别是活塞在上下止点换向时,会瞬间拍向对向的气缸壁,甚至形成棱角负荷,严重时甚至会拉伤气缸。所以,发动机长时间高负荷运转,对发动机的磨损是比较大的,比如汽车重载爬坡、长时间跑赛道等。
需要注意的是,发动机高负荷运转并不等于发动机高速运转,而是指节气门开度较大。汽车重载上坡时,油门踩到底,发动机转速可能只有两千转/分钟,但是此时的发动机负荷是非常大的。还有一种特殊的高负荷是汽车高档位低速行驶,此时发动机为了满足汽车的动力需求,节气门开度是非常大的,发动机负荷较高,但是发动机转速并不高。此时发动机的磨损也是比较严重的,汽车长时间拖档行驶,会缩短发动机的使用寿命。
7、发动机高温
现在发动机的正常工作温度一般都在90°C以上,部分高强化发动机甚至在100°C以上。此时燃烧室内部的温度一般在五六百度左右。如果发动机冷却系统出现了故障,或者长时间高负荷运转,发动机温度升高至冷却液沸腾,进而导致冷却能力降低甚至失效,燃烧室内部的温度会迅速上升,导致活塞与气缸壁之间的间隙缩小甚至消失,这样就会出现严重的拉缸故障,俗称“发动机爆缸”。此外,由于高温的影响,活塞及活塞环会退火,硬度下降,耐磨损能力也随之下降,发动机使用寿命缩短。一般经历过发动机高温的汽车,很快就会出现发动机下排气、烧机油的故障,这种故障只有通过更换四配套解决。
8、发动机熄火前猛轰油门
有些老司机,习惯于在熄火前轰几脚油门,让发动机高速运转,然后立即熄火,说这样可以让润滑系统喷射更多的润滑油在气缸上,也可以让燃油系统充满燃油,有利于下次启动。这种操作对以前的老式化油器发动机是可以的,但是现在的发动机都是电控的,润滑系统和燃油系统都有止回阀来保持系统压力,这样操作就没有必要了,白白的浪费燃油。此外,对于涡轮增压发动机来说,这样的操作还会损坏增压器。因为轰油门后,增压器涡轮高速旋转,此时突然熄火,增压器没有机油供给,会在没有润滑的情况下高速运转一段时间,导致增压器的
异常磨损。可以这样说:熄火前轰油门,是对增压器的致命打击。
9、不及时保养发动机
发动机使用的各种油液及零部件,都是有使用寿命的,到了使用周期就必须更换。比如机油长期不更换,机油的润滑能力、清净分散能力、抗腐蚀能力都会下降,发动机磨损增大,使用寿命缩短;火花塞长期不更换,或导致点火能量下降,汽油燃烧不充分,发动机动力下降,严重的甚至会导致火花塞头部烧蚀、脱落,进而导致严重的发动机故障;正时皮带不及时更换,如果突然折断会导致气门与活塞发生运动干涉,将活塞打碎,气门顶弯,甚至打坏气缸体,导致发动机报废。如此等等,所以我们一定要严格按照汽车使用手册上规定的保养周期及时保养发动机,避免因小失大。
以上就是我们日常使用中常见的一些损伤发动机的行为,大家在用车过程中一定要尽力避免。虽然说现在的汽车并没有大家想象中的那样娇贵,但是长时间不正确使用,也会缩短发动机的使用寿命的。
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发动机温度过高,过低对发动机工作有什么影响
汽车发动机基本构造
发动机基本构造
发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多样,但由于基本工作原理相同,所以其基本结构也就大同小异,发动机的总体结构图如下所示。
汽油发动机
柴油发动机
汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成(无点火系)。
1.曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。
2.配气机构
配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排出气缸。
3.燃料供给系
由于使用的燃料不同,可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。
汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种,通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气,并控制进入气缸内可燃混合气数量,以调节发动机输出的功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油,以调节发动机输出功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。
4.冷却系
机动车一般用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套(在机体内)等组成,其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中,从而维持发动机电动正常工作温度。
5.润滑系
润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面,以减小摩擦力,减缓机件磨损,并清洗、冷却摩擦表面。
6.点火系
汽油机点火系由电源(蓄电池和发电机)、点火线圈、分电器和火花塞等组成,其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。
7.起动系
起动系由起动机和起动继电器等组成,用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。
发动机工作原理
发动机将热能转变为机械能的过程,是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的,每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈,活塞往复四个行程完成一个工作循环的,称为四冲程发动机。曲轴旋转一圈,即活塞往复两个行程完成一个工作循环的,称为两冲程发动机。
1. 四冲程汽油机的工作原理:
(1) 进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,此时,进气门开启,排气门关闭。活塞移动过程中,气缸内容积逐渐增大,形成真空度,于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸,直至活塞到达下止点,进气门关闭时结束。
由于进气系统存在进气阻力,进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力,约为0.075MPa~0.09MPa。由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热,气体温度升高到370K~440K。
(2) 压缩行程。进气行程结束时,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭,可燃混合气被压缩,至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中,气体压力和温度同时升高,并使混合气进一步均匀混合,压缩终了时,气缸内的压力约为0.6MPa~1.2MPa,温度约为600K~800K。
(3) 作功行程。在压缩行程末,火花塞产生电火花点燃混合气,并迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高,从而推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转作功,至活塞到达下止点时作功结束。
作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升,瞬间压力可达3MPa~5MPa,瞬时温度可达2200K~2800K。
(4) 排气行程。在作功行程接近终了时,排气门打开,进气门关闭,曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下,被排出气缸,至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。因排气系统存在排气阻力,排气冲程终了时,气缸内压力略高于大气压力,约为0.105MPa~0.115MPa,温度约为900K~1200K。
2.四冲程柴油机的工作原理:
由于使用燃料的性质不同,四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。
(1) 进气行程。进气行程中进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。
(2) 压缩行程。压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩,由于柴油的压缩比大,约为15~22,压缩终了的温度和压力都比汽油机高,压力可达3MPa~5MPa,温度可达800K~1000K。
(3)作功行程。在压缩行程终了时,喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中,被迅速汽化并与空气形成混合气。由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度(约500K左右),柴油混合气便立即自行着火燃烧,且此后一段时间内边喷油边燃烧,气缸内压力和温度急剧升高,推动活塞下行作功。
作功行程中,瞬时压力可达5MPa~10MPa,瞬时温度可达1800K~2200K。
(4)排气行程。此行程与汽油机基本相同。
由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知,两种发动机工作循环的基本内容相似。四个行程中只有作功行程产生动力,其他三个行程是为作功行程做准备工作的行程,都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环,必须有外力将曲轴转动,以完成进气和压缩行程。当作功行程开始后,作功能量便通过曲轴储存在飞轮内,以维持以后的循环得以继续进行。
3.二冲程汽油机的工作原理:
二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程,但它是在活塞往复两个行程内完成的。
(1)第一行程。活塞从下止点向上止点移动,当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时,已进入气缸的可燃混合气被压缩,活塞继续上移至上止点时,压缩结束。与此同时,活塞上行时,其下方曲轴箱内形成一定真空度。当活塞上行至进气孔开启时,新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱,至此,第一行程结束。
(2)第二行程。活塞接近上止点时,火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。当活塞下行到关闭进气孔后,曲轴箱内的混合气被预压缩;活塞继续下行至排气孔开启时,燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出;紧接着,换气孔开启,曲轴箱内经预压的混合气进入气缸,并排除气缸内残余废气。这一过程称换气过程,它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。活塞下行到下止点时,第二行程结束。
由上两个行程可知:第一行程时,活塞上方进行换气、压缩,活塞下方进行进气;第二行程时,活塞上方进行作功、换气,活塞下方预压混合气。换气过程跨越二个行程。
发动机活塞
活塞的主要作用是承受气缸中气体压力并通过活塞销和连杆传给曲轴。此外,活塞还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室,
由于活塞顶部直接与高温燃气接触,承受很高的热负荷;活塞还承受周期性变化的的气体压力和惯性力的作用, 因此要求活塞应有足够的强度和刚度,质量尽可能小,导热性能要好,要有良好的耐热性、耐磨性,温度变化时,尺寸及形状的变化要小。
汽车发动机目前广泛用的活塞材料是铝合金,有的柴油机上也用合金铸铁或耐热钢制造活塞。
活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部三个部分。
1.活塞顶部。活塞顶部是燃烧室的组成部分,用来承受气体压力。根据不同的目的和要求,活塞顶部制成各种不同的形状:常见的有平顶活塞、、凸顶活塞、凹顶活塞及成型顶活塞。
(2)活塞头部。活塞头部是活塞环槽以上的部分。其主要作用是承受气体压力,并传给连杆;与活塞环一起实现对气缸的密封;将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。汽油机活塞一般有3~4道环槽,上面2~3道用以安装气环,下面一道用以安装油环。在油环槽底面上钻有若干径向小孔,以使被油环从气缸壁上刮下来的多余机油经过这些小孔流回油底壳。
(3)活塞裙部。活塞环槽以下的部分称为活塞裙部。其作用是引导活塞在气缸内作往复运动,并承受侧压力。
直列式气缸体
气缸体与上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体-曲轴箱,简称气缸体。气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动作导向的圆柱形空腔,称为气缸;下部为支撑曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。
气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体,并由它来保持发动机各运动件相互之间的准确位置关系。
为了使气缸散热,在气缸外部制有水套(水冷式发动机)或散热片(风冷式发动机)。
在上曲轴箱有前后壁和中间隔板,其上制有主轴承座孔,有的发动机还制有凸轮轴轴承座孔。为了这些轴承的润滑,在侧壁上钻有主油道,前后壁和中间隔板上钻有分油道。
发动机气缸排列常见的有单列式和双列式两种形式:单列式(直列式)发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置。但为了降低发动机的高度,有时也把气缸布置成倾斜甚至水平的。双列式发动机左、右两列气缸中心线的夹角γ<180°者称为V型发动机。
发动机相关术语
(1)上止点--活塞离曲轴旋转中心最远处,通常即活塞的最高位置。
(2)下止点--活塞离曲轴旋转中心最近处,通常即活塞的最低位置。
(3)活塞行程--上、下两止点间的距离。
(4)冲程--活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。
(5)曲轴半径--曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。
(6)气缸工作容积--活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。
(7)发动机工作容积--发动机所有气缸工作容积之和,也称发动机的排量。
(8)燃烧室容积--活塞在上止点时,活塞顶上面的空间叫燃烧室,它的容积称燃烧室容积。
(9)气缸总容积--活塞在下止点时,活塞顶上面整个空间的容积,它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。
(10)压缩比--气缸总容积与燃烧室容积的比值。
汽运的明天
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,有害气体排放也会大幅度增加。
2、润滑油的粘度增大,导致润滑不良,加剧了零部件的磨损,同时也增大了发动机的功率消耗。
3、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。
4、因温度过低而未汽化的燃料对摩擦表面(气缸壁、活塞、活塞环等)上油膜的冲刷以及对润滑油的稀释,加重了零件的磨损。?
轮胎使用注意事项
轮胎温度过高时也忌泼水降温。轮胎温度过高,常常是由于安装不精确、车速太快等原因造成的,或是炎热的自然气候造成的。
如果在胎温很高时泼凉水,势必造成胎内部结构由于骤冷而变化,造成胎体内部各层帘布之间的变形不一,使轮胎早期损坏,甚至导致帘布的剥离。如涉水时,应待胎温适当降低后再涉水,以防轮胎早期损坏。
以上内容参考?百度百科-发动机
低温对汽车的性能都有哪些影响?
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1. 质量利用系数=货物容积质量(t/m3)x车箱容积(m3)/额定装载质量(t)
2. 货物:是指从接受承运起到送交收货人止的所有商品或物资。凡是一次托运货物在3t以上为整车货物,凡是一次托运货物不足3t的为零车货物。
3. 运距:是货物由装货点至卸货点间的运输距离(km)。
4. 装载质量利用系数=货物容积质量(t/m3)x车箱容积(m3)/额定装载质量(t)。
5. 动力因数:D=(Ft-Fw)/G(Ft-驱动轮上的驱动力;Fw-空气阻力;G-车重)。
6. 汽车燃油经济性:指汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作量的能力。
7. 牵引系数: =驱动轮静态反力/汽车重力
8. 主动安全性:汽车本身防止或减少道路交通事故发生的性能。
9. 附着率: =F /Fz(F -车轮切向力;Fz-车轮的法向反力)。
10. 汽车的操纵性:指驾驶员以最少的修正而能维持汽车按给定的路线行驶,以及按照驾驶员的愿望转动转向盘以改变汽车行驶方向的性能。
11. 汽车通过性:指汽车在一定装载质量条件下能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。
12. 汽车技术状况:定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能参数值的总和。
13. 汽车经济使用寿命:值汽车从全新状态投入生产开始,到年平均总费用最低的使用年限。
14. 紧凑型:是评价汽车外形尺寸合理利用的指标。
15. 行驶的附着条件:驱动力只能等于或小于附着力。
16. 汽车使用经济性:指汽车完成单位运输量所支付的最少费用的一种使用性能。
17. 被动安全性:发生汽车事故后,汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能。
18. 减速率:Z=- /g制动过程中加速率相反数与重力加速度的比值。
19. 汽车操纵稳定性:指汽车抵抗力图改变其位置或行驶方向的外界影响的能力。
20. 汽车平顺性:指汽车在一般行驶速度范围内行驶时,能保证乘员不会因车身震动而一起不舒服和疲劳的感觉,以及保持所运货物完整无损的性能。
21. 汽车工作能力:指汽车按技术文件规定的使用性能指标,执行规定的能力。
22. 汽车技术使用寿命:指汽车从全新状态投入生产后,由于新技术的出现,使原有汽车丧失其使用价值所经历的时间。
23. 车辆机动性:车辆在最小面积内转向和转弯的能力。
24. 比装载质量=汽车装载质量(t)/车箱容积(m3)。
25. 运输条件:由运输对象的特点和要求所决定的,指影响车辆使用的各种因素。
26. 道路循环试验:汽车完全按规定的车速、时间规范进行的道路试验方法。
27. 稳态转向角速度增益:等速圆周行驶时的 a/ 值。
28. 不足转向:汽车转向半径比装刚性轮时大。
29. 间隙失效:汽车越野行驶时,由于与不规则地面的间隙不足,可能出现汽车在被拖住而无法通过的现象。
30. 舒适降低界限:在此界限内,人体对所暴露的震动环境主管感觉良好,并能完成读写等动作。
31. 汽车物理寿命:又称自然寿命,指汽车从全新状态投入生产开始,直到在技术上不能按原有用途继续使用为止的时间。
32. 汽车使用条件:指影响汽车完成运输工作的各类外界条件。
33. 动力特性图:指动力因数与车速关系曲线。
34. 负荷率:指在某一相同转速下油门部分打开时发动机发出的功率与全开时功率之比,通常以百分数表示。
35. 测偏角:轮胎接地中心位移方向与车轮前进方向的夹角。
36. 过多转向:汽车转向半径比装刚性轮时小。
37. 最小离地间隙:汽车除车轮之外的最低点与路面之间的距离。
38. 疲劳工效降低极限:当驾驶员承受震动在此极限内时,能保持正常地进行行驶。
39. 无形磨损:指在科学技术进步的影响下,不断出现更加完善,效率更高的车辆,便在用车辆的原有价值降低,或者是使该种车型的价值降低。
40. 有形磨损:汽车经过一段时间使用而产生故障或使技术性能下降。
41. 滑移率:两车轮角速度之差除以其中较大者。
42. 中性转向:汽车转向半径与转向角速度和刚性轮相等。
43. 暴露极限:当人体承受的振动强度在这个极限之内,将保持健康或安全。
44. 车轮接地比压:指车轮对地面的单位压力。
二.分析题
1.某轿车重12KN,轴距3m,重心距前轴1.3m,现有两种类型的轮胎可供使用:子午线轮胎,每个轮胎的侧偏刚度为46KN/弧度;斜交帘线轮胎,每个轮胎的侧偏刚度为33KN/弧度。若同轴只能装同类型轮胎,在何种情况下该车将具有过多转向特性?
解:轴距3m,重心距前轴1.3m,可知重心距后轴1.7m,即l1=1.3m,l2=1.7m,若要具有过多转向特性,则k1l1>k2l2,即k1/ k2> l2/ l1=1.7/1.3=1.31。所以,前轴应装子午线轮胎,后轴应该装斜交帘线轮胎。
2.质心后移,汽车转向特性会发生什么变化,为什么?
答:质心后移,是质心到后轴的距离减小,距前轴的距离增加,导致k1l1增大,k2l2减小,使不足转向质量下降,严重时会导致具有过多转向特性。
3.某轿车使用侧偏刚度为33KN/弧度的斜交帘线轮胎时呈现中性转向特性,若前轴换装侧偏刚度为46KN/弧度的子午线轮胎,该车将具有何种稳态转向特性,为什么?并对该车的操纵稳定性进行分析.
答:因为装斜交帘线轮胎呈中性转向特性,则k1l1=k2l2,即l1=l2,前轴换成子午线轮胎,k1增大,其他不变,则k1l1>k2l2,呈过多转向特性,因为 = /[l-Ma 2(k1l1-k2l2)/lk1k2],对于过多转向的车辆,k1l1-k2l2>0,所以车速提高, 迅速增大,到某一车速时达到无穷大,这时只要极其微小的前偏转角也将导致极大的横摆角速度,汽车失去稳定性。
4.分析具有过多转向特性的汽车为什么操纵稳定性不良。
答:因为 = /[l-Ma 2(k1l1-k2l2)/lk1k2],对于过多转向特性的车辆,k1l1-k2l2>0,所以车速提高, 迅速增大,到某一车速时达到无穷大,这时只要极其微小的前偏转角也将导致极大的横摆角速度,汽车失去稳定性。
5.分析具有适度不足转向特性的汽车为什么具有较好的操纵稳定性。
答:因为 = /[l-Ma 2(k1l1-k2l2)/lk1k2],对于不足转向特性的车辆,k1l1-k2l2<0,随着车速提高, 先是增加,达到最大值后就开始降低,所以汽车不易失去稳定性,具有较好的操纵稳定性。
6.为什么前轮较后轮先制动抱死不易产生剧烈滑移?后轮较前轮先制动抱死易产生甩尾现象?
答:如果前轮在制动力作用下还在滚动,而后轮已经抱死,若在制动惯性力的基础上还存在一个侧向干扰力,那么合力将与车辆纵轴线成一定夹角,侧向干扰力必须用地面作用在车轮上的等值侧向力来平衡,因为后轮已经滑移,所以侧向力实际上只能作用在前轮上,由侧向干扰力与地面侧向形成的力矩使合力与车辆纵轴线形成的夹角增大,汽车回转趋势增大,处于不稳定状态,易发生甩尾现象;如果前轮先报死,后轮继续滚动,则相应的力矩将使上述的夹角变小,车辆处于稳定状态,车辆将继续沿着原来的方向运动,即不产生侧滑。
7.某汽车制动时后轮抱死拖滑,前轮滚动,分析其制动稳定性。
答:如果在制动惯性力基础上还存在一个侧向干扰力,那么合力将与车辆纵轴线成 角,侧向干扰力必须用车轮上的等值侧向力来平衡,因为后轮已经滑移,所以侧向力只能作用在前轮上,相应的力矩使车轮绕铅垂轴旋转,并使 角增大,车辆回转趋势增大,处于不稳定状态。
8.某汽车制动时,前后轴制动力之比大于前后轴垂直载荷之比,分析其制动稳定性.
答:因为B1/B2> Fz1/ Fz2,且 =B/Fz,说以得 ,即汽车制动时,前轮先抱死后轮继续滚动,若在制动惯性力的基础上还存在一个侧向干扰力,那么合力将与车辆纵轴线成一定夹角,侧向干扰力必须用地面作用在车轮上的等值侧向力来平衡,因为前轮已经抱死,所以侧向力实际上只能作用在后轮上,相应的力矩使上述夹角减小,车辆处于稳定状态,车辆将继续沿着原来的方向运动,即不产生侧滑。
9.某汽车制动时,前后轴制动力之比小于前后轴垂直载荷之比,分析其制动稳定性。
答:因为B1/B2< Fz1/ Fz2,且 =B/Fz,说以得 ,即汽车制动时,后轮先抱死前轮继续滚动,若在制动惯性力的基础上还存在一个侧向干扰力,那么合力将与车辆纵轴线成一定夹角,侧向干扰力必须用地面作用在车轮上的等值侧向力来平衡,因为后轮已经抱死,所以侧向力实际上只能作用在前轮上,相应的力矩使上述夹角增大,车辆回转趋势增大,处于不稳定状态。
10.某全轮驱动的汽车起步时,车轮同时达到峰值附着率,分析此时汽车的加速度。
答:各轮都达到附着极限值,即 ,所以 ,可以写为 ,因为Gz=G*Z,忽略升力,即得Fz1+Fz2=G,从而Z=Zgrenz= ,又Z=- /g,所以 =-GZ=-G
11.某全轮驱动的汽车起步时,车轮在地面上打滑,分析此时汽车的加速度。
答:此时 ,所以 可以写为 ,因为Gz=G*Z,忽略升力,即得Fz1+Fz2=G,从而Z= <Zgrenz ,又Z=- /g,所以 =-gZ=-g
12.某总重为G的汽车紧急制动时,车轮同时抱死拖滑,若滑移系数为 ,分析此时汽车所能达到的减速率。
答:全部车轮抱死,车辆直线滑移,此时 ,所以 可以写为 ,因为Gz=G*Z,忽略升力,即得Fz1+Fz2=G,从而Z= < 。
13.汽车轮距为1.8m,正常装载时重心高为1.3m,若该车行驶在转向半径为50m的弯道上,车速多大可能会引起侧翻?
解:汽车不发生侧翻的最大允许车速为va msx= = =66.3m/s.
14.某汽车正常装载时重心到前轴水平距离a和轴距L分别为a=3m,L=4m,若该车的最大爬坡度i=30%,问重心高度H为多大事存在纵翻的可能性?
解:因为GH sini=G(L-a)cosi所以H=(L-a)/tan i=1.732m
15.某轿车前后轴制动力分配成定配,其定比系数为K ,若空载时在附着系数为 的道路上,该车前后轴同时抱死拖滑,试分析当满载时该汽车的制动性能将发生怎样的变化。
答:满载与空载相比,质心后移,所以后轴轴荷增大,前轴轴荷减小,后轴附着力增大,但又因为前后轴制动力成定配,即前后轴附着力也成定配,所以当车满载制动时,前轮先抱死,后轮后抱死,车辆处于稳定状态,不易甩尾。
16. 某轿车前后轴制动力分配成定配,其定比系数为K ,若满载时在附着系数为 的道路上,该车前后轴同时抱死拖滑,试分析当空载时该汽车的制动性能将发生怎样的变化。
答:空载与满载相比,质心前移,所以前轴轴荷增大,后轴轴荷减小,前轴附着力增大,后轴附着力减小,但又因为前后轴制动力成定配,即前后轴附着力也成定配,所以当车空载制动时,后轮先抱死,前轮后抱死,车辆处于不稳定状态,易甩尾。
三.综述题
1.弹性轮胎的回正力矩是如何产生的?其大小变化趋势如何?
答:弹性轮胎在侧向力作用下发生侧偏后,车轮和地面接触的印迹上单元侧向反力的分布呈三角形,所以合力Y的作用点位于印迹中点之后,偏距为e,Y*e即为回正力矩。随着所受侧向力的增大,回正力矩随之增大。而在印迹后部的单元侧向反力达到附着极限之后,印迹上单元侧向力的分布呈梯形,e减小。侧向力继续增加,滑移区不断增大,分布由梯形趋于矩形,e趋于零。由此可见,回正力矩在达到最大值后,有开始减小。
2.发动机润滑油牌号是如何划分和选用的?
答:发动机润滑油是根据润滑油的质量等级和粘度等级划分的。选用发动机润滑油的一般原则为:根据发动机的工作条件选择润滑油的质量等级。
3.用高速档行驶与用低速档行驶相比那种情况节油?为什么?
答:当主减速比一定时,在一定的道路条件下,用高速档行驶较为节油,这是因为在同样的道路和车速条件下,虽然发动机输出功率相差不大,但档位越高,后备功率越小,发动机的负荷率越高,发动机有效比油耗越小,所以一般尽可能高档位行驶,以便节油。
4.低温条件下,汽车发动机为什么难以起动?
答:发动机的低温起动性主要受发动机润滑油粘度、汽油或柴油的蒸发性、柴油的低温流动性及蓄电池工作能力的影响。随着温度的下降,机油的内摩擦力增加,发动机阻力距增加,使发动机起动所需要的功率增加;随着温度的下降,汽油的粘度和相对密度增大,汽油在化油器油道中的流动性变坏,在喉管中的雾化也因其表面张力的增大而恶化;低温时,发动机机件的吸热作用影响混合气的温度,对燃油的汽化不利,大部分燃料以液态进入汽缸,造成混合气过稀,不易起动;低温时,由于蓄电池端电压低,火花塞的跳火能量小,使发动机起动困难。
5.在高温条件下使用的汽车,因发动机过热会产生哪些问题?为什么?
答:(1)气温越高,空气密度越小,导致发动机充气能力下降;(2)环境温度高,进入汽缸的混合气温度也高,发动机整个工作循环的温度上升,在爆燃敏感的运转条件下,更易于引起爆燃现象;(3)在炎热干燥地带,空气中灰尘多;而湿热地带,空气中水蒸气浓度大,灰尘和水蒸气由进气系统或由曲轴箱通风口进入发动机污染机油,导致机油变质;(4)机油温度高,粘度下降,油性变差,使零件磨损加剧;(5)供油系受热后,部分汽油蒸发,使供油系产生气阻。
6.说明变速器速比的确定方法。
答:按照预定的最高车速确定变速器最高档速比,按照要求的最大牵引力和最低牵引力确定最低档速比;按照保证发动机稳定、经济运转确定变速器档位数;按等比级数或渐进速配各档位传动比。
7.汽油发动机排出的主要污染物有哪些?形成的主要原因和影响因素是什么?
答:主要污染物有CO,HC,NO2。CO是碳氢燃料在燃烧过程中的中间产物,主要影响因素为混合气的浓度;HC既有未燃燃料,又有燃烧不完全的产物,也有部分被分解的产物,主要影响因素为混合气过浓、过稀、燃料雾化不良,或混入废气过多等一切妨碍燃料燃烧的条件;NO2是空气中的氧与氮在高温高压下反应生成的,主要影响因素为燃烧气体的温度和氧的浓度,以及停留在高温下的时间。
8.汽车走合期的使用有哪些特点,应取哪些技术措施?
答:摩擦剧烈,磨损速度加快,汽车若以全负荷运行,零件摩擦表面的单位压力会很大,导致润滑油膜破坏,局部温度升高,使零件迅速磨损和破坏,行驶故障多;
技术措施:(1)在走合期,应选择较好的道路并减载限速运行;(2)在走合期内,驾驶员必须严格执行驾驶操作规程,保持发动机正常工作温度和机油压力,严谨拆除发动机限速装置(3)认真做好车辆日常维护工作,经常检查紧固各部分外露螺栓螺母,注意各总成在运行中的声响和温度变化,机试进行调整;(4)走合期满后,应进行一次走合维护,结合一级维护对汽车进行全面的检查、紧固调整和润滑作业,拆除限速片;(5)进口汽车应按制造厂的走合规定进行。
9.说明压差阻力形成的原因。
答:压差阻力是作用于整个车辆表面上的法向力的合力,车辆向前运动时,由于其主体形状所限表面上的涡流分离现象是不可避免的,被车辆分开的空气无法在后部平顺合拢和回复原状,这样在车辆后部形成涡流区,产生负压,这就使运动方向上产生了压差阻力。
10.说明汽车在高海拔地区使用时动力性和燃油经济性下降的主要原因。
答:对动力性的影响:随海拔高度的增加,气压逐渐降低,进气管真空度下降,在原怠速节气门开度下进气量不足,使发动机转速下降。空气密度减小,混合气变浓,严重时会由于混合气过浓而运转不稳定或产生爆震现象。对燃油经济性的影响:随海拔增高,空燃比变小,混合气变浓,发动机油耗增大,由于大气压力降低,燃料蒸发性提高,易产生气阻和渗漏等问题,致使油耗增大。
11.如何选用汽车齿轮油。
答:(1)质量等级的选用:中等速度和负荷比较苛刻的齿轮或螺旋齿轮用普通车辆齿轮油;低速大转速或高速低转距下工作的齿轮及使用条件不太苛刻的准双曲线齿轮选用GL-4级;高速冲击负荷、高速低转矩和低速高转矩下工作的齿轮及使用条件缓和或苛刻的双曲线齿轮选用GL-5级。(2)牌号的选用:齿轮油的粘度应根据外界气温条件进行选择,要求所选齿轮油的粘度达到150000MPas时的最高温度不得高于环境温度。双曲线齿轮的驱动桥必须选用双曲线齿轮油。
12.试分析汽车传动系设置超速档的作用。
答:可以同时利用高速设计和低速设计的优点,车辆以最大速度行驶时,发动机转速较低,同时由于发动机负荷率较高,油耗下降,同时还具有较大的后备功率。
13.简要说明发动机转速对发动机排放污染物浓度的影响。
答:发动机转速增加时,由于加强了燃烧室内混合气的紊流,改善了混合和燃烧,使排气中的HC、CO含量减少,对于NOx生成量,当用较浓混合气时,生成量增加,当用较稀混合气时,生成量减少。
14.汽车在低温条件下使用会出现哪些问题?
答:发动机起动困难和总成磨损严重,此外还存在着机件损坏、腐蚀、总成热状态不良以及燃料润滑油消耗增大等问题。
15.简要说明发动机负荷对发动机排放污染物浓度的影响。
答:发动机不同负荷所需要的空气与燃料的混合比不同,一次分析负荷对排气中有害气体的影响实际上是空燃比的影响。汽油机发动机满负荷时,燃烧不完全,生成的CO量增加;中负荷时,混合气略稀,燃烧效率最高,CO、HC减少但NOX增加;在怠速和小负荷时,NOX排放量减少而CO和HC显著增多。柴油机在满负荷下工作时,CO和HC的排放量增加不多,而生成的NOX明显增多,并产生大量的黑烟。
汽车的性能受发动机水温的影响是非常大的,如果发动机长期在低水温下运行,会导致磨损加剧,使用寿命缩短,因此汽车的热车是很有必要的。
汽车发动机的正常使用温度一般在85°C~95°C之间,有些高强化的发动机工作温度可以达到100°C以上。当发动机在这个温度下运行时,各部位的配合间隙正好在设计的范围内,燃料在燃烧室内的燃烧状态最好,发动机的热效率和各方面性能都处于最佳状态。如果低于这个温度,我们称之为发动机过冷,会极大的影响发动机的使用寿命。
一般我们把发动机从启动到达到正常的工作温度之前的一段时间称之为发动机冷启动阶段。在这个阶段,发动机的温度比较低,进入气缸的混合气(或空气)温度太低,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,有害气体排放也会大幅度增加;润滑油的粘度增大,导致润滑不良,加剧了零部件的磨损,同时也增大了发动机的功率消耗;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;因温度过低而未汽化的燃料对摩擦表面(气缸壁、活塞、活塞环等)上油膜的冲刷以及对润滑油的稀释,加重了零件的磨损。
有实验数据表明:汽车发动机的磨损 80% 是发生在冷启动的一瞬间,发动机低温时的磨损量是正常工作温度时的6倍!发动机温度为40~50摄氏度时,发动机磨损增加60%~80%,功率降低25%,油耗增多8%~10%,机油性能衰减的也更快。在北方寒冷地区,发动机的冷启动阶段更长,所以在这些地区使用的车辆油耗更高、发动机使用寿命更短。
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