MEPA活塞发动机口试.docx

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MEPA活塞发动机口试

ME-PA活塞发动机口试

1、安装热电偶时电线的处置原则是什么？

为什么？

答：

安装热电偶时，不要因为热电偶线太长而割断它，只是把多余的电线圈起来或捆好，因为热电偶是作为一个已知的电阻值而设计的，如果引线长度减小，将会产生错误的温度输出值。

2、按顺序列出奥托循环的组成和四行程活塞发动机的五个理想热力过程。

答：

活塞发动机的理想循环——奥托循环又叫定容加热循环。

由以下四个可逆的工作过程组成：

即绝热压缩过程，等容加热过程，绝热膨胀过程，和等容放热过程。

四行程活塞发动机的五个理想热力过程是等压进气过程，绝热压缩过程，等容燃烧过程，绝热膨胀过程和由等容排气和等压排气两个阶段组成的排气过程。

3、发生爆震会出现哪些现象？

答：

发动机内发生不规则的金属撞击声，这是由于爆震燃烧产生的爆震波（冲击波）猛烈撞击汽缸壁和活塞顶发出的声音；气缸局部温度急剧升高，活塞气门及电嘴等机件过热或者烧损；排气总管周期性冒黑烟；局部燃气以很高的压力突然作用在活塞上，使曲拐机构受冲击负荷，发动机震动，机件易受损坏，发动机转速下降，功率减小，经济性变差。

4、活塞发动机的工作容积V影响因素有哪些，并写出其表达式

答：

影响因素：

工作行程、汽缸直径。

表达式V=πD²L/4

5、活塞发动机燃烧的三个阶段如何划分？

答：

燃烧过程第一阶段（隐燃期）：

从电嘴点火时开始到气体压力显著增大时的阶段。

燃烧过程第二阶段（显燃期）：

从气缸内气体压力显著增大时开始到气体压力达到最大时结束。

燃烧过程第三阶段（残余燃烧期）：

从气体压力达到最大时开始到混合气全部烧完时结束。

6、活塞发动机燃油系统的功用有哪些？

答：

提供适量的汽油，将汽油雾化，气化以便与空气均匀混合，满足发动机不同工作状态的需要，组成余气系数适当的混合气。

7、活塞发动机在大转速下使用的余气系数是多少？

为什么？

答：

发动机在大转速工作时，一般余气系数选择在α=0.85左右，发动机在大转速工作时要求发动机的功率最大，而要防止发动机的功率过高，采用接近最大功率余气系数的富油混合气，即使α=0.85左右，发动机的功率最大，而且多余的燃料蒸发可以吸收一部分热量，使气缸头温度不至于过高保证大转速下发动机正常工作。

8、活塞式发动机常用的工作状态哪些？

答：

起飞工作状态，起飞时为了最大限度的缩短起飞滑跑距离，发动起所采用的工作状态，叫起飞工作状态。

额定工作状态，是在设计时所规定的发动机的基准工作状态。

巡航工作状态，飞机作巡航飞行时，发动机所使用的工作状态叫巡航工作状态。

慢车工作状态，是发动机保持稳定工作的最小工作状态，此状态下发动机发出的功率最小燃油消耗率最低，可以长时间工作。

9、简述动平衡的条件及减小发动机震动的方法。

答：

当由曲轴转动所引起的全部力都达到平衡时，就说明曲轴达到了动平衡。

在曲轴上安装减震器来使发动机工作时的震动降到最小值。

10、简述发动机排气系统的功用。

答：

排气系统的作用首先是要收集并顺利地将发动机废气排入大气；其次是要进行排气消音，降低噪音；另外还可以利用废气对空气加温用于进气防冰或座舱加温；涡轮增压发动机利用发动机排出废气带动增压器的涡轮和压气机，对进气进行增压。

11、简述航空活塞发动机主要机件和附件工作系统组成。

答：

航空活塞式发动机的主要机件包括气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、进排气装置和机匣。

航空活塞式发动机一般都有燃油、点火、润滑、冷却和启动等动作系统。

12、简述活塞的功用、工作条件及基本组成

答：

活塞的功用是承受气缸内燃气的压力，并把这种力经连杆传给曲轴、使曲轴旋转做功，同时也来密封气缸。

在工作中，活塞承受很大的热负荷和机械负荷，活塞组件主要由活塞、涨圈和活塞销三部分组成。

13、简述活塞发动机机匣的作用

答：

机匣是发动机的主要受力部件，机匣用来安装气缸，支撑曲轴，整台发动机通过机匣固定在发动机架上，螺旋桨的拉力也通过机匣传至发动机架。

各附件和传动装置也装在机匣上，机匣本身还是一个滑油的储油器还必须为存储润滑油提供严密的密封装置。

14、简述活塞发动机散热系统的作用，并列出影响活塞发动机汽缸头温度的因素。

答：

散热系统（又称冷却系统）的作用，是使冷却介质流过气缸外壁，吸收和带走气缸外壁的一些热量，使气缸温度保持在规定的范围内，保证发动机正常地进行工作。

影响燃气传给汽缸壁的热量的因素是：

进气压力、转速、混合气余气系数、提前点火角和压缩比等因素。

15、简述减速器作用及分类

减速器不改变功率大小，但降低了输出地螺旋桨的转速，提高了输出到螺旋桨的扭矩。

作用的减速齿轮系有定轴齿轮系和行星齿轮系。

16、简述检验曲轴是否达到静平衡的方法

将曲轴加载两个刀刃上，看曲轴是否有向任何方向的转动趋势，如果有旋转地趋势，则说明曲轴没有达到静平衡。

17、简述进气加温对发动机工作的影响

对进气进行加温以后，进气温度升高，充填量减小，混合气变富油引起发动机功率损失。

如果加温使用不当，进气温度过高还会引起早燃爆震等不正常燃烧。

18、简述进气滤的作用和分类及安装位置

航空活塞发动机进气滤常用的有纸质气滤、泡沫气滤（海绵气滤）和金属滤网等类型，进气滤安装在进气系统管道的最前面，功用是防止外界灰尘和杂物进入发动机内部。

19、简述进气系统的作用及分类

答：

进气装置的作用：

一是把足够的空气，以尽可能小的质量损失，导入发动机并将空气或混合气均匀分配到各个气缸，二是消除吸入空气中所含的尘土和杂质，同时防止在油气通道内结冰。

进气系统分为吸气式和增压式进气系统。

20、简述进气系统结冰的位置及形式，气化口易结冰的原因

活塞式发动机进气系统容易结冰的部位是在文氏管喉部、节气门后侧和气流方向突然发生转折的管壁上，进气系统结冰一般分为：

燃油气化结冰和冲击结冰，气化口易结冰是因为：

一、燃油在汽化需要吸收大量的热，使该处气体温度大量下降。

二、汽化口处气体流通面积减小，气流加速，温度下降。

21、简述进气系统温度控制系统的组成及工作

温度控制系统包括感温器、冷空气活门和热空气活门。

1.感温器感受汽化器进口或出口处的温度，并通过驾驶舱内的指示器指示进气温度，用于判断有无结冰的危险

2.正常情况下热空气活门是弹簧加载到关闭位置，冷空气活门打开。

3.当有结冰危险或如果进气道进口因为发生堵塞，靠发动机吸力打开热空气活门，引入热空气，关闭冷空气活门，防止进气道结冰，或为发动机提供备用进气，

4.如果热空气活门打开，发动机有回火现象，将自动地关上热空气活门，以防止发动机的火焰窜出来。

22、简述连杆的作用和分类

连杆的作用是将活塞与曲轴连接起来，将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，连杆分为：

普通连杆，叉片型连杆和主副连杆三种类型。

23、简述气缸的功用和工作条件及基本组成。

气缸是混合气体进行燃烧的地方，发动机工作时，气缸内作用有很大的机械负荷和热负荷，它由气缸头和气缸身两部分组成。

24、简述气缸散热片的作用及大小分布

气缸散热片是为了增大气缸的散热面积，加强气缸散热，气缸四周装有散热片，排气门周围的散热片比进气门周围的散热片面积大，缸身的散热片面积最小，可使气缸各部分的温差减小。

25、简述气冷式散热系统的组成，并说明散热片的配置原则。

气冷式冷却系统由散热片，导风板，整流罩和散热风门等组成，散热片在汽缸温度高的位置散热片面积大，比如在排气门附近，温度低的位置散热片面积小。

26、简述气门机构的作用及组成。

气门机构控制气门的定时开或者关的运动，保证发动机工作正常并且容积效率较高，气缸温度较低。

气门机构由凸轮盘，挺杆，挺杆导套，推杆，推杆套，锁紧螺丝，气门摇臂，气门，气门座，气门弹簧和气门套等组成。

27、简述曲轴的作用和组成。

曲轴的作用是：

将活塞和连杆的往复直线运动转变成为旋转运动，使螺旋桨和附件转动，星型发动机其主要组成有轴颈，曲臂和曲颈，水平对置发动机由主轴颈，连杆曲颈，曲臂，轴头，轴尾和配重等部分组成。

28、简述吸气式发动机的进气系统的组成及其功用

吸气式发动机的进气系统由进气管道，节气门，温度控制系统，热空气活门等组成，进气管道用于引入输送外界空气，节气门控制发动机进气量，温度控制系统用于监控进气系统的结冰，热空气活门控制加温空气进入进气系统。

29、简述压缩过程的功用

压缩过程的作用是为混合气着火燃烧创造良好条件，可提高发动机的功率和经济性

30、简述增压机匣漏油活门的作用及组成

漏油活门是用来漏除增压机匣内积存的汽油，以防止发动机启动时发生液锁或进气管回火时发生火灾，漏油活门由壳体，喷嘴，管子，活动片和管嘴等组成。

31、简述涨圈的分类和各类涨圈的作用

涨圈一般都分为三类：

即封严涨圈，刮油涨圈和挡油涨圈。

封严涨圈的作用是避免燃气通过活塞泄露。

挡油涨圈功用是控制汽缸壁上滑油油膜的厚度，当活塞上行时，刮油涨圈将多余的滑油留在涨圈的上面，活塞下行时，通过挡油涨圈将这些滑油押回到机匣中去。

32、简述涨圈的功用和工作条件。

活塞涨圈的作用防止混合气或者燃气漏入机匣，并阻止机匣内的滑油进入燃烧室，活塞涨圈在高温、高压下工作，润滑比较困难，由于气体力的原因，活塞的运动速度和方向处于急剧变化的状态，不仅涨圈的外表容易受到严重磨损，而且端面还要受到冲击负荷。

33、简要说明浮子式汽化器的经济装置的功用与工作原理。

浮子式汽化器经济装置的功用是：

在大转速时，应额外增加喷油量，保证向发动机供给所需的富油混合气，而又不影响发动机在中转速时的经济性。

工作原理：

当发动机在中转速工作时，燃料仅经过主定油孔流到喷油嘴喷入，混合气不致过分富油，以保证发动机工作的经济性；当发动机使用大转速时，节气门开度大，将经济活门打开，一部分燃油经过经济定油孔，从喷油嘴喷油，使喷油嘴额外喷出一部分燃油，与空气组成比较富油的混合气。

34列出活塞发动机的最大功率，最经济燃油消耗率的最高汽缸头温度对应的余气系数

答：

混合气余气系数应等于0.85（0.8-0.9）时，发动机发出大的功率。

混合气玉树α=1..05-1.10（一般为1.05）时,燃料的消耗小，当余气系数α=0.97时，汽缸头温度最高。

35气门分类和特点

答：

气门分为进气门和排气门，一般进气门杆是实心的，但是许多发动机上的排气门杆是空心的，在空心处是充有金属钠，金属钠是畸形的热导体，纳的熔点约为97℃。

气门的往复运动使液态的钠流动，将气门头的热量传给气门杆，在通过气门导套将热量传到汽缸头和散热片上，这样可以使气门的温度降低到150—200℃。

36请简要分析奥托循环热效率的影响因素

答：

热效率与压缩比和工质的绝热指数有关，当绝热指数一定时，热效率只与压缩比有关，其关系是，随着压缩比的增加，热效率也随之增加。

37、请图示某6缸对置发动机的气缸编号并给出点火次序确定和正确的点火次序。

曲轴每旋转两圈，即完成一个循环，各气缸内混合气都被点燃一次，并按一定的次序均匀错开，以保证活塞拖动曲轴的力是比较均匀，发动机的运转较为平稳，6缸对置发动机的汽缸点火的顺序是1-4-5-2-3-6

38、请图示某9缸星型发动机的气缸编号并给出点火次序确定和正确的点火次序。

曲轴每旋转两圈，即完成一个循环，各气缸内混合气都被点燃一次，并按一定的次序均匀错开，以保证活塞拖动曲轴的力是比较均匀，发动机的运转较为平稳，9缸星型排列的发动机的汽缸点火的顺序是1-3-5-7-9-2-4-6-8-1

39、燃料辛烷值的物理意义？

如何提高燃料的辛烷值大小？

答：

辛烷值通常表示混合气余气系数α=1时，燃料的抗爆性。

辛烷值越大，抗爆性越好。

提高抗爆性的方法有三种：

1在燃料中加入高辛烷成分2在燃料中加入抗爆剂3在燃料中同时加入高辛烷成分和抗爆剂。

40什么叫活塞发动机过贫油和过富油燃烧，有哪些危害？

答：

过贫油燃烧是指混合气α＞1.1的燃烧现象，过富油燃烧是指混合气α＜0.6的燃烧现象。

过贫油和过富油燃烧使发动机功率减小，经济性变差，汽缸头温度降低，发动机振动。

过贫油燃烧还可能出现汽化器回火，排气总管发出短促而尖锐的声音，过富油燃烧还会出现汽缸内部积碳和排气总管冒黑烟和“放炮”。

41什么叫加大气缸和镀铬气缸，说明其标记。

答：

在翻修发动机时，对气缸内壁进行镗磨修理后气缸内径加大量超过0.15毫米的气缸，称为加大气缸。

当气缸内壁磨损超过最大允许范围时，为了使气缸不报废，用镀铬方法修复的气缸，称为镀铬气缸。

凡是加大气缸，在气缸安装边的前面打有“+0.15”的钢印。

镀铬气缸在气缸安装边上打有“X”的钢印。

42什么叫气门间隙、气门冷间隙和气门热间隙。

试分析气门间隙的影响。

答：

当气门处于全关位时摇臂和气门杆顶端之间的间隙定义为气门间隙。

冷发动机时的气门间隙叫冷间隙。

发动机工作时的间隙叫热间隙。

气门间隙将影响气门开关的定时性，气门升程和气门打开所延续的时间。

43什么叫提前点火角？

简述提前点火角过大或过小的危害？

答：

从电嘴跳火花开始到活塞运动到上死点为止，曲轴所转过的角度叫提前点火角。

提前点火角过大，即点火时刻提前得过早，发动机功率减小，经济性变差，提前点火角过大，气体压力温度上升过早，压缩后气体的压力温度过高，容易引起不正常的爆震燃烧，甚至使发动机倒转或停车。

提前点火角过小，使大量的热量随废气一起排出，热损失增加，经济性变差，同时还引起发动机过热。

44什么叫余气系数？

余气系数为多少时理论上燃油能够完全燃烧？

答：

余气系数是指实际进入汽缸的空气量与进入汽缸中的燃油理论上完全燃烧需要的空气量之比。

当混合气的余气系数α≥1时（在贫油极限内），燃料燃烧比较完全。

45什么叫增压器？

试说明安装增压器的好处和增压器的分类。

答：

在活塞发动机上，用来增大进气压力的装置叫增压器。

增大进气压力可以增大发动机的有效功率，以改善飞机的起飞性能和发动机的高空性能。

活塞式发动机增压器分为内（传动）增压器和外（传动）增压器两种。

相应的，活塞发动机的增压有内增压，外增压和混合增压三种方式。

46什么是残余燃烧?

简述残余燃烧时间过长的危害及哪些情况易使残余燃烧时间过长？

答：

膨胀过程中，在燃烧最高压力出现后，残余的混合气进行的燃烧叫残余燃烧。

残余燃烧时间增长，使发动机的功率减小，经济性变差，如果长期严重的残余燃烧，会使发动机过热，甚至烧坏气缸、活塞或气门。

发生早燃爆震，滑油变稀润滑不良，气缸活塞磨损加剧，甚至损坏发动机。

混合气过贫油或提前点火角过小，都会使残余燃烧时间增长。

47什么是充填量？

影响充填量的因素有哪些？

答：

在每1次进气过程中，进入一个气缸的空气（或混合气）的重量叫充填量。

对已制成的发动机来说，影响充填量的主要因素有：

进气压力、进气温度、气体的受热程度。

流体损失，曲轴转速和气门同开角。

48.什么是活塞发动机的定时图？

有何用处？

用曲轴旋转角度来表示气门开关时刻和点火时刻的图形，叫发动机定时图。

定时图集中而形象的表示了发动机工作时各个过程所经历的角度，它成为安装调整或检查气门机构，磁电机等定时机件的依据，在外场维护工作中有重要作用。

49.什么是活塞发动机的螺旋桨特性，请描述增压式活塞发动机螺旋桨特性变化规律。

当发动机带动定距螺旋桨工作时（如果安装变距螺旋桨时，桨叶角度应保持不变），发动机的有效功率和有效燃油消耗率随发动机转速的变化规律，叫做发动机的螺旋桨特性，也叫油门特性。

增压式活塞发动机螺旋桨特性变化规律为：

转速增大时，有效功率与转速的立方成正比地增大，燃油消耗率随着转速的增大，是先减小后增大。

50.什么是活塞发动机的有效功率？

列出其影响因素（答出四点即可）。

发动机用于带动螺旋桨的功率叫做有效功率。

其影响因素有：

混合气的余气系数、进气压力、进气温度、提前点火角、滑油温度和发动机转速。

51.什么是活塞发动机的有效效率和燃油消耗率？

说明他们的物理意义及关系。

有效功的热当量与每一循环的理论放热量之比值，叫有效效率，有效效率表示供给发动机的燃料所含热能的有效利用程度。

发动机产生一马力有效功率，在一小时内所消耗的燃油重量，叫做有效燃油消耗率，简称燃油消耗率，燃油消耗率从能量消耗的角度来衡量发动机的经济性。

燃油消耗率和有效效率都是衡量发动机经济性的指示，两者成反比。

52.什么是活塞发动机的指示功？

列出其影响因素（答出四点即可）。

发动机实际循环的指示功等于循环的膨胀功与压缩功之差。

其影响因素有：

混合气的余气系数、进气压力、进气温度、提前点火角和发动机转速。

53.什么是进气门的早开、晚关、早开角和晚关角？

进气门早开晚关的目的是什么？

进气门早开是指进气门在活塞尚未到达上死点时就提前打开，进气门开始打开时，曲臂中心线与气缸中心线的夹角α，即为进气门早开角。

进气门晚关是指进气门延迟到活塞通过下死点以后才完全关闭，进气门关闭时，曲轴中心线与气缸中心线的夹角β，叫做进气门晚关角。

进气门早开和晚关的目的一方面是为了增大在进气过程中进入气缸的空气量，以提高发动机功率，另一方面是为了减小气门开关的撞击。

54.什么是排气门的早开、晚关、早开角和晚关角？

排气门早开晚关的目的是什么？

排气门早开是指排气门在活塞尚未到达下死点时就提早打开。

排气门开始打开时，曲臂与气缸中心线的夹角γ，叫做排气门的早开角。

排气门晚关是指排气门推迟到在活塞通过上死点以后才关闭。

排气门恰好关闭时，曲臂中心线与气缸中心线夹角δ，叫做排气门的晚关角。

排气门早开是为了减少排气行程中活塞所消耗的功，同时可以更有效地清除缸内的废气，排气门晚关的目的是为了使废弃更多地排出气缸，减少气缸内的残余废气量，可以增大充填量。

55.什么是气门同开和气门同开角？

由于进气门早开和排气门晚关，使得排气过程后期与下一循环的进气过程初期，进气门和排气门同时开启，这种现象叫做气门同开。

气门同开期转轴的转角，叫做气门同开角。

56.什么是吸气式活塞发动机的负荷特性，请描述变化规律。

当节气门全开时，发动机的有效功率和有效燃油消耗率随发动机转速的变化规律，叫做吸气式发动机的负荷特性，变化规律为：

当转速由较小转速增大时，有效功率增大，而后随着转速的增大而减小，燃油消耗率随着转速的增大一直增大。

57.什么是压缩比？

压缩比过大有哪些危害？

目前航空活塞发动机的压缩比通常是多少？

压缩比就是气缸全容积与燃烧室容积之比，压缩比过大首先压缩后混合气的压力温度过高，容易出现早燃和爆震等不正常燃烧现象，破坏发动机的正常工作；其次，对于过大的压缩比，即使能正常燃烧，也会使燃烧后的温度压力过高，发动机机件负荷过大，容易损坏。

航空活塞发动机的压缩比大致在5-9的范围内。

58.什么是油泵供油系数？

当发动机转速改变时，油泵的供油系数如何变化？

为什么?

汽油泵的实际供油量与理论供油量的比值叫做供油系数。

供油系数表示因泄漏损失和充填损失使实际供油量小于理论供油量的程度。

当发动机转速增加时，油泵进出口油压差增大，油泵的泄漏损失增大，同时，由于油泵进口充填不足，而充填损失增大，因此，随发动机转速增加油泵的供油系数减小。

59.什么是早燃？

防止早燃的措施有哪些？

早燃是电嘴还没有跳火，混合气就燃烧的现象，防止发生早燃要确保发动机气缸头温度正常，同时要防止气缸内积碳。

60.试分析为什么气门间隙过大会使气门晚开早关？

由于凸轮盘上的凸起开始在滚轮下通过时，需要凸轮盘上凸起导坡的更多部分来抵消气门间隙，结果使气门比它应开的时间晚些打开，也就是说，气门在到了凸起修正处仍没打开，过了凸起修正处一段距离后才打开。

同理，气门在未到凸起修正处之前就关闭。

这就使气门开启的角度变小，从而使开启时间比应有的短，缩短了气门的升程。

61.试分析行星齿轮系减速器的减速原理。

当发动机工作时，在太阳齿轮（曲轴）的带动下，行星齿轮同时绕固定齿轮公转和自转，行星架的转速（即螺旋桨转速）就是行星齿轮自转的转速，比主动齿轮（即发动机曲轴）的转速小，从而到达减速的目的。

62.试列出进气系统的主要故障及危害。

进气系统的故障主要是堵塞或漏气。

进气系统被堵塞，使发动机在整个工作过程中的进气量减少，功率下降，严重时会导致发动机停车或在地面而无法启动。

进气系统漏气会改变油气混合气的比例，使发动机工作不稳定。

63．说明浮子式汽化器的自动式高空调节装置的主要零件的功用，简述自动式高空调节装置的工作原理。

自动式高空调节装置由膜盒、高空调节计等组成。

高空调节计用来调节浮子室进气孔的开度，膜盒用来感受外界大气压力的变化。

当飞行高度升高时，大气压力减小，膜盒膨胀，杠杆使高空调节计下移，进气孔关小，空气通过进气孔时的流动损失增大，浮子室内的空气压力减小，浮子室与文氏管喉部的压力差降低，喷油量随之减少。

64．说明简单浮子式汽化器燃油系统的发动机工作时，当空气流量增加燃油流量就会增多的原因。

发动机的转速增大或开大节气门，进入汽缸的空气流量增大，在文氏管喉部的空气流速增大，而压力减小，因而浮子室与文氏管喉部的压力差增大，即定油孔前后的压力差随之增大，因而喷油量随之增多。

65.为什么排气短管、消音器、排气总管等宁可用新的或检修过的零件更换，而不要修理？

排气系统的焊接修理，由于很难精确判断原始的金属材料以选择适合的金属材料而变得复杂，原来材料中的主要金属的组成和晶粒结构的改变将进一步使修理复杂化。

66.为什么排气系统检查时不能使用含锌的工具和使用铅笔做标记？

因为排气系统的金属在受热时，铅、碳、锌痕迹将被吸收，使金属分子的将结构产生变化，这种变化将使痕迹区域的金属膨化，引起裂纹最终导致故障。

67.增压式发动机燃油消耗率高的原因有哪些？

带动增压器不可避免地要消耗一部分功率，增压式发动机的进气压力大，为了不使发动机过热，要使用较富油的混合气，混合气的完全燃烧程度要差些，但有增压器后，能使有效功率增大，改善了飞机的高空性能和起飞性能。