工程机械发动机与底盘构造讲解.docx

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工程机械发动机与底盘构造讲解

工程机械构造总复习

一、名词解释：

①四冲程柴油机：

活塞往复运动四个冲程完成一个工作循环的柴油机。

②平均有效压力：

单位汽缸工作容积的有效功。

③轴瓦的自由弹势和顺应性：

轴瓦自由弹开时两结合端面间的尺寸比承孔直径达，其超出孔径的量成为自由弹势。

轴瓦的顺应性：

轴瓦对轴径制造和安装误差的适应能力

④增压全浮式和半浮式半轴：

全浮式：

驱动轮上受到的各反力及其由它们产生的弯矩均由桥壳承受，半轴只承受转矩而不受任何弯矩作用

半浮式：

半轴除了传递转矩外，还要承受作用在驱动桥上的垂直力、侧向力和纵向力以及由它们产生的弯矩

⑤变矩器的传动比和变矩比：

传动比i:

涡轮轴转速与泵轮转速之比。

变矩比K:

涡轮轴上的扭矩与泵轮上的扭矩之比

⑥有效燃油消耗率：

单位有效功的燃油消耗量

⑦着火落后期：

从喷油开始到压力急剧升高之间所对应的曲轴转角

⑧压缩比：

汽缸总容积与燃烧室容积之比。

⑨汽缸工作容积：

单个活塞在上下止点间单向运动一次所扫过的汽缸容积

⑩变矩器的级和相：

按照插在其它工作轮翼栅间的涡轮翼栅列数，液力变矩器可分为不同的级；按液力变矩器在工作时可组成的几个工况可分为不同的相

二、简答和分析：

1、柴油机为何必须要选定最佳喷油提前角？

当柴油机的负荷和转速变化时，其最佳喷油提前角应如何变化？

为什么？

喷油提前角的大小对柴油机工作工程影响很大，喷油提前角过大时气缸内空气温度较低，可燃混合气形成条件差，着火落后期较长，导致柴油机工作粗暴；喷油提前角过小时，上止点前不能着火，将使燃烧过程延后过多，最高压力较低，热效率显著下降且排气管中常有白烟冒出。

因此为保证柴油机有良好的性能，必须选定最佳喷油提前角。

负荷大，转速高，其最佳喷油提前角也相应的大。

以为负荷大时喷入燃烧室的燃油量增多，转速高则燃烧时间所占曲轴转角变大，为此应增加喷油提前角。

2、何谓配气相位？

为什么气门要提前开启和迟后关闭？

画出某柴油机的配气相位图，并说明进气迟后角的定义。

用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间称为配气相位。

提前开启和迟后关闭的必要性：

①凸轮驱动气门的开放与关闭的运动是一个过程，要占用一定的时间

进气迟后角：

从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转

3、柴油机启动系的功用是什么？

有哪些启动方式？

启动系的功用是使静止的柴油机转入自行运转的状态

启动方式：

电启动、手动启动

4、润滑系的功用及润滑方式。

什么是压力润滑？

举例说明柴油机哪些零件需要采用这种润滑方式。

润滑减摩、清洗、冷却、密封、防止化学腐蚀

压力润滑：

用机油泵将润滑油以一定的压力输送到这些摩擦表面进行润滑

如主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等

5、简述变速箱的功用及主要类型。

功用：

变换档位；实现倒档；实现空档。

按传动比的确定方式

有级式；无级式

按换档方式

人力换档；动力换档

按轮系形式分：

定轴式变速箱；行星式变速箱

6、工程机械制动系的功用是什么？

解释什么是行车制动和驻车制动。

制动系的作用：

控制机械的减速度，实现停车制动。

行车制动：

用于轮式机械行驶过程中的减速及停车

驻车制动：

用于轮式机械停车时制动

7、工程机械液压动力转向系应满足哪些要求？

液压动力转向系的类型。

转向灵敏；转向系统工作稳定；转向轮能自动回正；安全可靠；要有“路感”；要有随动作用

类型：

液压助力式，全液压式

8、气环的作用是什么？

画图分析气环的密封原理。

气环：

主要作用是密封和帮助活塞散热。

（1）第一密封面的建立；

（2）第二密封面的建立

（3）气环的二次密封

9、根据图2-4-22分析ZL50装载机传动系统的特点，分析其行星动力变速箱的结构并计算各档的传动比。

10、根据图1-4-120分析柴油机废气涡轮增压器的工作原理。

9、根据图2-4-22分析ZL50装载机传动系统的特点，分析其行星动力变速箱的结构并计算各档的传动比。

前进一档行星排的传动比：

=1+a

前进二档：

当闭锁离合器12接合时，实现前进二档。

这时闭锁离合器将输入轴5、输出轴和二档受压盘11直接相连，构成直接档，此时行星排传动比为1，故变速箱前进二档总传动比为：

倒档：

当制动器6接合时，实现倒退档。

这时，制动器将前行星排行星架固定，后行星排空转不起作用，仅前行星排传动。

因为行星架固定，太阳轮主动，齿圈从动，属于简单行星排方案5，行星排传动比为-a，故得变速箱倒退档总传动比为：

或

10、根据图1-4-120分析柴油机废气涡轮增压器的工作原理。

课本153页

11、画简图并分析机械变速箱和定轴式动力换挡变速箱的工作原理。

人力换档：

拨动滑动齿轮换档或拨动啮合套换档。

动力换档：

通过相应的换档离合器，分别将不同档位的齿轮与固定轴固定连接，从而实现换档。

12、为什么工程机械柴油机需要安装全速式调速器？

工程机械上用的柴油机工况多变，且负荷变化突然，没有预见性，同时驾驶员要忙于工作装置的操作，因此需要全速式调速器在柴油机最低转速到最高转速之间的全速范围内协助驾驶员控制和稳定柴油机转速。

13、画图分析简单非平衡式蹄式制动器的结构并解释什么是增势蹄。

旋转着的制动鼓对两制动蹄分别作用着微元法向反力的等效合力N1和N2以及相应的微元切向反力的等效合力F1和F2，由于F1对左蹄支承产生力矩的方向与其促动力P产生的制动力矩方向相同，故F1使左蹄增加了制动力矩所以把左蹄称为增势蹄

14、简述主离合器的功用和主要类型。

①在变速箱换挡时,及时地分离动力,防止齿轮产生冲击;

②在工程机械起步时,柔和地接合动力,使其平稳不产生冲击力;

③在外载负荷急剧增加时,依靠离合器打滑以防止传动系和内燃机等部件超载;

④在不摘挡的情况下,分离动力使工程机械短暂停车.实现内燃机不熄火时的制动。

类型：

按工作状况分：

经常结合式、非经常结合式

按工作原理分：

摩擦式，液力式，电磁式，综合式

15、根据图1-4-23和图1-4-25，写出各标号所代表的零件名称，并分析柱塞式喷油泵的工作原理。

进油过程：

凸轮轴上凸轮的凸起部分未顶动柱塞时出油阀关闭，柱塞弹簧使柱塞向下运动，泵腔容积增大、压力减小。

当柱塞下移至图a所示位置时，柱塞套上的油孔4和8敞开，柴油在泵腔内外压力差的作用下进入并充满泵油腔，直至柱塞运动到下止点为止。

压油过程：

随着凸轮轴的转动，凸轮在克服柱塞弹簧力的同时向上顶动柱塞，在柱塞没有遮住柱塞缸套上的油孔之前，泵腔内一部分柴油机被压回低压油腔，直到柱塞头部的圆柱面将油孔4和8完全封闭为止。

此后柱塞继续上升如图b，柱塞上方的油压逐渐升高，当泵腔油压超过高压油管内剩余压力与出油阀弹簧弹力之和时，出油阀芯开始上升。

当出油阀芯上的圆柱形环带离开出油阀座时，高压柴油便自泵腔流向高压油腔。

回油过程：

当柱塞上移到图c位置时，斜槽3与柱塞套上的油孔8相通，泵腔内的高压柴油便从柱塞中心孔、横孔、斜槽和油孔8流向低压油腔，出油阀芯在高压油管的压力和出油阀弹簧力的作用下迅速落座，喷油泵供油停止

16、差速器的作用是什么？

为什么轮式机械要安装差速器？

画图分析普通锥齿轮差速器的工作特性。

作用：

使两侧车轮根据路面情况自动调整转速，减少轮胎的

原因：

轮式机械行驶时两侧车轮所走过的路程和转速不相同，若左右两侧车轮用同一个轴驱动，则有些驱动轮会产生滑磨现象，由此导致轮胎磨损加剧、转向困难、功率消耗增加，同时减小了转向轮式机械的抗侧能力、稳定性下降

当机械在平整路面上直线行驶时，驱动桥两侧车轮受力情况相同，左右半轴齿轮给行星齿轮的反作用力各为。

此时行星齿轮受力平衡、不自转，两侧驱动轮犹如一根整轴相连一样以相同转速旋转，整个差速器变为一体旋转；当机械弯道行驶（如图右转）时，在驱动轮滚动的同时外侧驱动轮产生滑移、内侧驱动轮将产生滑转，因此在两侧轮胎与地面接触面的切线方向上将各产生一个附加阻力,二力方向相反。

附加阻力通过半轴齿轮作用到行星齿轮传输线上，外侧驱动阻力减小ΔP，内侧驱动阻力增加ΔP，于是产生一个力图使行星齿轮转动的力矩2ΔP•，当此力矩克服行星齿轮自转的摩擦阻力矩时，则行星齿轮变沿顺时针方向产生自转，使外侧驱动轮转速加快、内侧驱动轮转速减慢

17、柴油机型号编制规则。

18、冷却系的功用和冷却方式、大小水循环线路

功用：

保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

冷却方式：

风冷、水冷

19、气门结构及气门防共振措施

气门头和气门杆两部分

防共振的措施：

（1）提高气门弹簧的自然振动频率

（2）采用反向双气门弹簧

（3）采用不等距弹簧（变螺距弹簧）（4）气门弹簧内设阻尼片

20、PT燃油系依据的液压原理以及P和T的含义，PT燃油系的特点。

利用的液压原理是：

在充满流体的系统中，任何压力的变化立即等量的传到整个系统，流体通过某一通道的流量与流体的压力、允许通过的时间以及通过的截面积成正比。

“P”和“T”分别是压力（pressure）和时间（time）的缩写。

PT喷油系的特点：

①燃油高压的建立和定时喷射在喷油器中进行，它取消了高压油管，可采用较高的喷油压力，因此雾化良好，有利于燃烧；同时也避免了油压脉冲现象对喷油特性的影响，使各缸喷油量均匀稳定。

②进入喷油器的燃油只有约20％左右经喷油器喷入气缸燃烧，其余的80％左右的燃油对喷油器进行冷却和润滑后流回燃油箱，这样有利于提高喷油器的工作可靠性及使用寿命。

③发动机停车时，利用断油阀关闭油路，而一般柴油机则是使喷油泵柱塞旋转至停油位置。

④喷油正时由喷油器凸轮控制柱塞的下行时间而定。

21、轮式和履带式机械驱动桥的功用和组成；轮式和履带式机械的行走系

驱动桥功用：

增扭减速、改变扭矩方向、实现差速等。

轮式驱动桥组成：

主传动器、差速器、半轴、最终传动（轮边减速器）等。

履带式驱动桥组成：

主传动器、转向离合器、最终传动装置和桥壳

行走系功用：

用来支持整机的重量和载荷，以保证轮式机械行驶和进行各种作业；轮式机械的行驶系组成：

车架、车桥、悬架、车轮

履带式机械的行驶系组成：

机架、行走装置和悬架

22、单级单相和单级双相液力变矩器的结构及工作原理。

单级单相液力变矩器：

只有一个泵轮、一个涡轮和一个导轮组成，且导轮固定不动。

单级两相变矩器：

导轮通过单向离合器和壳体刚性连接，单向离合器只允许导轮在和泵轮相同的旋转方向上自由旋转。

工作原理：

设发动机转速及负荷不变，即变矩器泵轮的转速n1与力矩T1为常数。

机械起动之前，涡轮转速n2为零，油液在泵轮叶片带动下，以一定的绝对速度沿图中箭头1的方向冲向涡轮叶片。

因为涡轮静止不动，油液将沿着叶片流出涡轮并冲向导轮，液流方向如图中箭头2所示。

之后油液再从固定不动的导轮叶片沿图中箭头3所示方向流回泵轮中。

油液流过各轮叶片时，由于受到叶片的作用，其方向发生变化，即油液受到各轮力矩作用。

油液加给涡轮的力矩等于泵轮与导轮对油液的力矩之和。

当导轮力矩与泵轮力矩同方向时，则涡轮力矩（即变矩器输出力矩）大于泵轮力矩（即变矩器输入力矩），从而实现了变矩功能。

23、主传动器的调整原因、调整内容和顺序。

调整原因：

主传动器由于传递转矩大，受力复杂，既有切向力、径向力，又有轴向力，在机械作业中有时还产生较大的冲击载荷，因此要求主传动器除了在设计制造上要保证具有较高的承裁能力外，在装配时还必须保证正确的啮合关系，否则在使用中将会造成噪声大，磨损快，齿面剥落，甚至轮齿折断，故对主传动器必须进行调整。

调整内容：

（a）锥柱轴承的安装预紧度；（b）主从动锥齿轮的啮合印痕；（c）齿侧间隙。

调整顺序：

一般是先调整好滚锥轴承的安装预紧度，然后调整主从动锥齿轮的啮合印痕，最后检查齿侧间隙。

24、柴油机的转向和气缸编号

转向：

观察者从功率输