项目2 任务2 认识配气结构（同步练习）《汽车构造》（高教版·第三版）同步精品课堂

项目2 任务2 认识配气机构 一、单项选择题 1. 配气机构的核心功用是（ ） A. 将机械能转化为热能 B. 按发动机工况要求，定时开启和关闭进、排气门 C. 储存发动机惯性能量 D. 过滤进气中的杂质 2. 四冲程发动机中，配气机构的气门开启和关闭由（ ）驱动 A. 曲轴 B. 凸轮轴 C. 活塞 D. 连杆 3. 下列部件中，不属于配气机构气门组的是（ ） A. 气门 B. 气门弹簧 C. 凸轮轴 D. 气门座 4. 气门弹簧的核心作用是（ ） A. 驱动气门开启 B. 保证气门关闭严密，缓冲气门落座冲击 C. 调节气门间隙 D. 传递凸轮轴动力 5. 四冲程发动机中，气门重叠角是指（ ） A. 进气门开启时间与排气门开启时间的重叠 B. 进气门关闭时间与排气门关闭时间的重叠 C. 排气行程末期与进气行程初期，进、排气门同时开启的角度 D. 压缩行程与做功行程之间的气门状态 6. 配气机构中，气门导管的主要作用是（ ） A. 密封燃气 B. 引导气门做直线往复运动，保证气门与气门座精准贴合 C. 缓冲气门冲击 D. 调节气门升程 7. 下列关于顶置凸轮轴配气机构的描述，正确的是（ ） A. 凸轮轴安装在气缸体上，通过推杆驱动气门 B. 结构紧凑，传动路线短，气门运动精度高 C. 仅适用于大排量发动机 D. 维修难度大，成本高 8. 配气机构中，气门间隙过大可能导致的现象是（ ） A. 气门关闭不严，漏气 B. 发动机动力下降，油耗增加 C. 气门开启时间推迟，关闭时间提前，产生异响 D. 气门升程增大 9. 配气机构的正时传动机构不包括（ ） A. 正时皮带 B. 正时链条 C. 凸轮轴齿轮 D. 气门弹簧 10. 四冲程发动机中，进气门开启的时刻通常在（ ） A. 排气行程末期 B. 进气行程中期 C. 压缩行程初期 D. 做功行程末期 11. 配气机构中，气门座圈的主要作用是（ ） A. 减少气门磨损，提高密封性能 B. 引导气门运动 C. 缓冲气门冲击 D. 调节气门间隙 12. 下列关于双凸轮轴配气机构的描述，错误的是（ ） A. 一根凸轮轴控制进气门，一根控制排气门 B. 气门运动精度更高，适用于高转速发动机 C. 结构复杂，成本较高 D. 仅适用于四缸发动机 13. 配气机构中，挺柱的主要作用是（ ） A. 传递凸轮轴的动力，推动推杆或直接推动气门 B. 调节气门间隙 C. 密封气门导管 D. 储存气门运动能量 14. 若配气机构的正时皮带断裂，最可能导致的故障是（ ） A. 发动机无法启动 B. 气门关闭不严，冒黑烟 C. 发动机抖动，动力下降 D. 气门与活塞碰撞损坏 15. 配气机构中，气门油封的核心作用是（ ） A. 密封燃气，防止泄漏 B. 防止机油进入燃烧室，同时润滑气门杆 C. 调节气门升程 D. 缓冲气门落座冲击 二、简答题 1. 简述配气机构的核心组成及各组成的主要部件和作用，并说明四冲程发动机的配气正时规律。 2. 对比分析顶置凸轮轴与侧置凸轮轴配气机构的核心差异。 三、材料题 材料：某家用轿车行驶里程12万公里后，车主反映车辆出现以下问题： 1. 发动机动力明显下降，加速无力，油耗较之前增加约15%； 2. 发动机运转时伴有哒哒的异响，怠速时异响更明显，加速时异响减弱； 3. 冷启动时发动机抖动，排气管冒蓝烟，热车后蓝烟现象略有缓解； 4. 维修人员检查发现：① 测量气门间隙，进气门间隙为0.5mm，排气门间隙为0.6mm，均超过极限值；② 拆卸气门室盖，发现气门弹簧弹性减弱，部分气门油封老化破损；③ 检查正时皮带，发现皮带磨损严重，存在跳齿现象；④ 气缸压缩压力测量显示，2缸和4缸压缩压力低于标准值。 分析以下问题： 1. 结合配气机构的结构和工作原理，分析气门间隙过大、气门油封破损、正时皮带跳齿与动力下降、异响、冒蓝烟、压缩压力不足的关联机理； 2. 解释正时皮带跳齿对配气机构和发动机的严重危害； 3. 说明调整气门间隙、更换气门油封及正时皮带的关键操作步骤及注意事项； 4. 综合上述问题，给出解决该车辆配气机构故障的完整操作方案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 项目2 任务2 认识配气机构 一、单项选择题 1. 配气机构的核心功用是（ ） A. 将机械能转化为热能 B. 按发动机工况要求，定时开启和关闭进、排气门 C. 储存发动机惯性能量 D. 过滤进气中的杂质 【答案】B 解析：配气机构的核心是实现进气、排气的精准控制，按发动机四冲程时序开启/关闭进排气门，保证混合气及时进入气缸、废气顺利排出；A是燃烧过程的能量转换，C是飞轮的作用，D是空气滤清器的作用，故B正确，A、C、D错误。 2. 四冲程发动机中，配气机构的气门开启和关闭由（ ）驱动 A. 曲轴 B. 凸轮轴 C. 活塞 D. 连杆 【答案】B 解析：凸轮轴上的凸轮轮廓决定气门开启时刻和升程，通过正时传动机构由曲轴驱动，进而控制气门动作；A是动力输出轴，C、D是曲柄连杆机构部件，均不直接驱动气门，故B正确。 3. 下列部件中，不属于配气机构气门组的是（ ） A. 气门 B. 气门弹簧 C. 凸轮轴 D. 气门座 【答案】C 解析：配气机构分为气门组和气门传动组；气门组包括气门、气门弹簧、气门座、气门导管、气门油封等；凸轮轴属于气门传动组，故C错误。 4. 气门弹簧的核心作用是（ ） A. 驱动气门开启 B. 保证气门关闭严密，缓冲气门落座冲击 C. 调节气门间隙 D. 传递凸轮轴动力 【答案】B 解析：气门弹簧通过预紧力使气门关闭后紧密贴合气门座，同时吸收气门落座时的冲击力，防止气门跳动；A是凸轮轴的作用，C是气门间隙调整螺钉的作用，D是挺柱、推杆等传动部件的作用，故B正确。 5. 四冲程发动机中，气门重叠角是指（ ） A. 进气门开启时间与排气门开启时间的重叠 B. 进气门关闭时间与排气门关闭时间的重叠 C. 排气行程末期与进气行程初期，进、排气门同时开启的角度 D. 压缩行程与做功行程之间的气门状态 【答案】C 解析：气门重叠角是排气行程末期与进气行程初期的角度重叠，目的是利用气流惯性提高进气效率、清除残余废气；A、B表述模糊，D与重叠角无关，故C正确。 6. 配气机构中，气门导管的主要作用是（ ） A. 密封燃气 B. 引导气门做直线往复运动，保证气门与气门座精准贴合 C. 缓冲气门冲击 D. 调节气门升程 【答案】B 解析：气门导管安装在气缸盖上，为气门杆提供导向，确保气门运动时无偏斜，与气门座严密配合；A是气门油封和气门座的作用，C是气门弹簧的作用，D是凸轮轴凸轮轮廓的作用，故B正确。 7. 下列关于顶置凸轮轴配气机构的描述，正确的是（ ） A. 凸轮轴安装在气缸体上，通过推杆驱动气门 B. 结构紧凑，传动路线短，气门运动精度高 C. 仅适用于大排量发动机 D. 维修难度大，成本高 【答案】B 解析：顶置凸轮轴直接安装在气缸盖上，通过摇臂或直接驱动气门，传动路线短、惯性小、精度高，是目前主流结构；A是侧置凸轮轴的特点，C错误，D错误，故B正确。 8. 配气机构中，气门间隙过大可能导致的现象是（ ） A. 气门关闭不严，漏气 B. 发动机动力下降，油耗增加 C. 气门开启时间推迟，关闭时间提前，产生异响 D. 气门升程增大 【答案】C 解析：气门间隙过大时，凸轮轴驱动气门的有效行程缩短，导致气门开启晚、关闭早，进气不足、排气不净，同时气门落座时冲击增大，产生哒哒异响；A、B是气门间隙过小的现象，D与间隙无关，故C正确。 9. 配气机构的正时传动机构不包括（ ） A. 正时皮带 B. 正时链条 C. 凸轮轴齿轮 D. 气门弹簧 【答案】D 解析：正时传动机构用于传递曲轴与凸轮轴的动力，保证配气正时，包括正时皮带/链条、凸轮轴齿轮、曲轴齿轮等；气门弹簧属于气门组，作用是关闭气门，故D错误。 10. 四冲程发动机中，进气门开启的时刻通常在（ ） A. 排气行程末期 B. 进气行程中期 C. 压缩行程初期 D. 做功行程末期 【答案】A 解析：为保证进气充分，进气门在排气行程末期提前开启，形成气门重叠角；B、C、D均不符合配气正时逻辑，故A正确。 11. 配气机构中，气门座圈的主要作用是（ ） A. 减少气门磨损，提高密封性能 B. 引导气门运动 C. 缓冲气门冲击 D. 调节气门间隙 【答案】A 解析：气门座圈镶嵌在气缸盖气门座孔内，采用耐磨材料制成，可提高气门座的耐磨性和密封性，便于维修更换；B是气门导管的作用，C是气门弹簧的作用，D是调整螺钉的作用，故A正确。 12. 下列关于双凸轮轴配气机构的描述，错误的是（ ） A. 一根凸轮轴控制进气门，一根控制排气门 B. 气门运动精度更高，适用于高转速发动机 C. 结构复杂，成本较高 D. 仅适用于四缸发动机 【答案】D 解析：双凸轮轴机构可用于四缸、六缸等各类发动机，尤其适用于高转速、大功率车型，核心优势是独立控制进排气门，调节更精准；A、B、C描述均正确，故D错误。 13. 配气机构中，挺柱的主要作用是（ ） A. 传递凸轮轴的动力，推动推杆或直接推动气门 B. 调节气门间隙 C. 密封气门导管 D. 储存气门运动能量 【答案】A 解析：挺柱与凸轮轴凸轮接触，将凸轮的旋转运动转化为直线运动，进而推动推杆或直接驱动气门；B是调整螺钉的作用，C是气门油封的作用，D无对应部件，故A正确。 14. 若配气机构的正时皮带断裂，最可能导致的故障是（ ） A. 发动机无法启动 B. 气门关闭不严，冒黑烟 C. 发动机抖动，动力下降 D. 气门与活塞碰撞损坏 【答案】D 解析：正时皮带断裂后，凸轮轴停止转动，气门无法按正时开启/关闭，若活塞处于上止点附近，可能与未关闭的气门发生碰撞，导致气门弯曲、活塞损坏等严重故障；A、B、C是正时偏差或气门间隙异常的现象，故D正确。 15. 配气机构中，气门油封的核心作用是（ ） A. 密封燃气，防止泄漏 B. 防止机油进入燃烧室，同时润滑气门杆 C. 调节气门升程 D. 缓冲气门落座冲击 【答案】B 解析：气门油封安装在气门导管上端，防止气门室盖内的机油沿气门杆进入燃烧室，同时允许少量机油润滑气门杆与导管的配合面；A是气门与气门座的作用，C是凸轮轴的作用，D是气门弹簧的作用，故B正确。 二、简答题 1. 简述配气机构的核心组成及各组成的主要部件和作用，并说明四冲程发动机的配气正时规律。 【答案】 1. 配气机构核心组成及作用 配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，各组成部件及作用如下： （1）气门组 主要部件：气门、气门弹簧、气门座、气门导管、气门油封、气门锁片。 核心作用： 气门：控制进排气道的通断，进气门吸入混合气，排气门排出废气； 气门弹簧：提供预紧力，保证气门关闭严密，缓冲落座冲击； 气门座/气门座圈：与气门密封配合，防止燃气泄漏； 气门导管：引导气门做直线运动，保证气门与气门座精准贴合； 气门油封：防止机油进入燃烧室，同时润滑气门杆。 （2）气门传动组 主要部件：凸轮轴、正时传动机构、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、气门间隙调整螺钉。 核心作用： 凸轮轴：按配气正时规律控制气门开启/关闭时刻和升程； 正时传动机构：传递曲轴与凸轮轴的动力，保证配气正时； 挺柱/推杆/摇臂：传递凸轮轴的动力，将旋转运动转化为气门的直线运动； 调整螺钉：调节气门间隙，保证气门密封和运动顺畅。 2. 四冲程发动机配气正时规律 进气门：排气行程末期提前开启，进气行程末期延迟关闭，确保进气充分； 排气门：做功行程末期提前开启，排气行程末期延迟关闭，确保排气彻底； 气门重叠：排气行程末期与进气行程初期，进、排气门同时开启，利用气流惯性提高进气效率、清除残余废气； 核心原则：气门开启/关闭时刻与活塞运动位置精准匹配，满足发动机不同工况的进气排气需求。 2. 对比分析顶置凸轮轴与侧置凸轮轴配气机构的核心差异。 【答案】 两种配气机构的核心差异对比如下表所示： 三、材料题 材料：某家用轿车行驶里程12万公里后，车主反映车辆出现以下问题： 1. 发动机动力明显下降，加速无力，油耗较之前增加约15%； 2. 发动机运转时伴有哒哒的异响，怠速时异响更明显，加速时异响减弱； 3. 冷启动时发动机抖动，排气管冒蓝烟，热车后蓝烟现象略有缓解； 4. 维修人员检查发现：① 测量气门间隙，进气门间隙为0.5mm，排气门间隙为0.6mm，均超过极限值；② 拆卸气门室盖，发现气门弹簧弹性减弱，部分气门油封老化破损；③ 检查正时皮带，发现皮带磨损严重，存在跳齿现象；④ 气缸压缩压力测量显示，2缸和4缸压缩压力低于标准值。 分析以下问题： 1. 结合配气机构的结构和工作原理，分析气门间隙过大、气门油封破损、正时皮带跳齿与动力下降、异响、冒蓝烟、压缩压力不足的关联机理； 2. 解释正时皮带跳齿对配气机构和发动机的严重危害； 3. 说明调整气门间隙、更换气门油封及正时皮带的关键操作步骤及注意事项； 4. 综合上述问题，给出解决该车辆配气机构故障的完整操作方案。 【答案】 1. 故障关联机理 动力下降、压缩压力不足：气门间隙过大导致气门开启时间推迟、关闭时间提前，进气门进气不足、排气门排气不净，气缸内混合气数量减少、燃烧效率降低；正时皮带跳齿破坏配气正时，气门开启/关闭时刻与活塞运动错位，进一步加剧进气排气效率下降，导致2缸、4缸压缩压力不足，发动机动力输出降低、油耗增加。 哒哒异响：气门间隙过大，气门落座时与气门座的冲击增大，产生周期性哒哒声；怠速时发动机转速低，冲击声更明显，加速时转速升高，异响被发动机运转噪声掩盖，表现为异响减弱。 冒蓝烟：气门油封老化破损，气门室盖内的机油沿气门杆进入燃烧室燃烧，形成蓝烟；冷启动时机油附着在气门和气缸壁上，燃烧后蓝烟更严重，热车后机油消耗减少，蓝烟缓解。 2. 正时皮带跳齿的严重危害 破坏配气正时，导致气门开启/关闭时刻与活塞运动错位，进气排气效率急剧下降，发动机动力严重不足、抖动甚至无法启动； 若跳齿角度较大，可能导致活塞到达上止点时，气门未及时关闭，活塞与气门发生碰撞，造成气门弯曲、活塞顶部损坏、凸轮轴变形等严重机械故障； 长期跳齿会加剧气门、气门座的磨损，进一步降低气缸密封性，导致压缩压力不足，甚至引发发动机拉缸故障。 3. 关键操作步骤及注意事项 （1）关键操作步骤 1. 安全准备：关闭发动机，冷却至常温，断开蓄电池负极；拆卸发动机装饰罩、气门室盖、正时皮带罩等部件，准备专用工具、新正时皮带、气门油封、气门弹簧。 2. 调整气门间隙：① 转动曲轴，使1缸活塞处于压缩上止点，按双排不进原则确定可调气门；② 用塞尺测量气门间隙，通过调整螺钉调节，使间隙符合标准；③ 逐缸调整所有气门，调整后再次测量确认。 3. 更换气门油封：① 拆卸气门弹簧、气门锁片，取出气门；② 用专用工具拆下老化的气门油封，安装新油封；③ 检查气门杆和气门导管磨损情况，若磨损超标需更换；④ 重新安装气门、气门弹簧和气门锁片，确保气门运动顺畅。 4. 更换正时皮带：① 转动曲轴，使曲轴齿轮和凸轮轴齿轮的正时标记对齐；② 拆卸旧正时皮带，清洁正时机构部件；③ 安装新正时皮带，确保皮带张紧度适中，正时标记再次对齐；④ 安装正时皮带罩、气门室盖等部件。 5. 测试验证：① 连接蓄电池负极，转动曲轴检查气门运动是否顺畅；② 启动发动机，观察异响是否消除，怠速是否稳定；③ 测量气缸压缩压力，确认符合标准。 （2）注意事项 调整气门间隙时，必须使活塞处于压缩上止点，确保气门完全关闭；塞尺插入时松紧适度，测量结果准确。 更换气门油封时，避免损伤气门杆和气门导管，新油封安装前可涂抹少量机油润滑。 更换正时皮带时，正时标记必须严格对齐，否则会导致配气正时错误；皮带张紧度需调整至规定范围，过松易跳齿，过紧易损坏轴承。 所有部件安装后，需进行冷车启动测试，观察发动机运转状态，确保无异响、无泄漏。 4. 完整故障解决操作方案 5. 故障确认与准备：再次核查气门间隙、气门油封、正时皮带状态，确认故障原因，准备适配的新正时皮带、气门油封、气门弹簧及专用工具。 6. 部件更换与调整：① 按步骤调整所有气门间隙至标准值；② 更换老化破损的气门油封和弹性减弱的气门弹簧；③ 更换磨损严重的正时皮带，同步检查正时齿轮、张紧轮，若磨损超标一并更换。 7. 清洁与装配：① 清洁气门室盖、正时机构等部件，去除油污和杂质；② 按装配工艺要求安装气门室盖、正时皮带罩等部件，确保密封良好。 8. 测试验证：① 冷车启动发动机，观察怠速是否稳定，哒哒异响是否消除；② 检查排气管是否仍冒蓝烟，确认机油无泄漏；③ 测量各缸压缩压力，确保均符合标准；④ 路试车辆，检查动力是否恢复，油耗是否下降，无故障复发。 9. 验收交付：向车主说明故障原因及解决措施，提醒定期检查正时皮带、气门间隙，避免暴力驾驶，延长配气机构使用寿命。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $