第7章 柴油机燃油系统的构造与维修 《汽车发动机构造与维修》 山东省 (春季高考) 车辆维修类
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内容正文:
《汽车发动机构造与维修》
分层作业
模块七|第7章 柴油机燃油系统的构造与维修|基础巩固 · 能力提升 · 拓展挑战|教师版
班级:__________ 姓名:__________ 任课教师:__________
【作业说明】
1.本作业按「基础巩固→能力提升→拓展挑战」三个认知层次编写,每个层次均设判断、填空、单选、多选、解答五种题型,每种题型 5 道小题,全卷共 75 题;每层满分 100 分。教师可按学情单独布置某一层,或分层选做,实现差异化作业。
2.命题依据:普通高校对口招生交通运输类考试大纲【汽车发动机】部分中「汽车发动机总论」相关条目,参考教材:《汽车发动机构造与维修》(高等教育出版社,第 3 版,孔宪峰主编)第7章。
3.三层功能定位:基础巩固(A 层)——识记与理解,直接对应考纲与教材原文,覆盖柴油机燃油系统的功用、组成与类型,柴油机的燃烧过程与混合气的形成条件,柴油滤清器、输油泵等燃油系辅助装置及喷油泵、喷油器的基本构造;能力提升(B 层)——应用与分析,把柱塞偶件的泵油原理与有效行程、出油阀减压环带、喷油泵的速度特性与调速器(RQ 型)、喷油提前角与喷油提前器、VE 型分配泵及 PT 燃油系统放到具体情境中考查;拓展挑战(C 层)——综合与迁移,含精密偶件的磨损与检验、喷油泵的试验与调整、供油正时的检查校对,以及柴油机起动困难、动力不足、工作粗暴、超速(飞车)等常见故障的诊断与排除等综合问题。
4.判断题在题末统一给出一对括号「( )」,作答时在括号内填「√」或「×」即可。
【分值分布】
层次(题号)
判断题
5×2 分
填空题
5×4 分
单选题
5×3 分
多选题
5×4 分
解答题
5×7 分
合计
一、基础巩固(第 1~25 题)
10
20
15
20
35
100
二、能力提升(第 26~50 题)
10
20
15
20
35
100
三、拓展挑战(第 51~75 题)
10
20
15
20
35
100
一、基础巩固(A 层 · 第 1~25 题)
(一)判断题(每题 2 分,共 10 分)
1.柴油机采用压燃的发火方式,没有点火系,因而也就没有点火系带来的一系列故障。( )
【答案】√
解析:柴油机是在压缩冲程接近终了时,用高压喷射的方法把柴油喷入气缸,并与气缸内高温、高压的空气混合而自行发火燃烧,发火方式是「压燃」,故无点火系。故说法正确。
2.燃油系统是柴油机的重要组成部分,相当于柴油机的心脏。( )
【答案】√
解析:燃油系统是柴油机的重要组成部分,相当于柴油机的心脏。故说法正确。
3.输油泵到喷油泵入口这段油路的油压是由喷油泵建立的。( )
【答案】×
解析:输油泵到喷油泵入口这段油路的油压是由输油泵建立的,其压力较低(0.15~0.3 MPa),称为低压油路;从喷油泵到喷油器这段油路的油压由喷油泵建立,压力较高,称为高压油路。故说法错误。
4.柴油滤清器滤芯的材料有绸布、毛毡、金属丝及纸质等,其中纸质滤芯应用最广。( )
【答案】√
解析:柴油的滤清一般都是过滤式的,滤芯材料有绸布、毛毡、金属丝及纸质等,其中纸质滤芯应用最广。故说法正确。
5.孔式喷油嘴用于涡流室式和预燃室式燃烧室。( )
【答案】×
解析:孔式喷油嘴用于直接喷射式燃烧室;轴针式喷油嘴才用于涡流室式和预燃室式燃烧室。故说法错误。
(二)填空题(每题 4 分,共 20 分)
6.柴油机燃油系统由喷油泵、____ 和 ____ 等主要部件及柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管组成。
【答案】①喷油器 ②调速器
解析:柴油机燃油系统由喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管组成。
7.传统的柴油机燃油系统有直列柱塞泵燃油系统、____ 燃油系统和 ____ 燃油系统(泵喷嘴系统)等三种类型。
【答案】①分配泵 ②PT
解析:传统的柴油机燃油系统有直列柱塞泵燃油系统、分配泵燃油系统和PT燃油系统(泵喷嘴系统)等三种类型。
8.柴油机的燃烧过程按曲轴转角可划分为备燃期、____、缓燃期和 ____ 四个阶段。
【答案】①速燃期 ②后燃期
解析:通常将混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角划分为备燃期(A→B)、速燃期(B→C)、缓燃期(C→D)和后燃期(D→E)四个阶段。
9.柴油机的过量空气系数 α 一般为 ____,压缩比一般在 ____ 之间。
【答案】①1.5~2.2 ②16~22
解析:柴油机的过量空气系数一般为1.5~2.2,以使柴油燃烧得比较完全;压缩比一般在16~22之间,以提高压缩冲程终了燃烧室内空气的压力和温度。
10.柴油机燃烧室按结构形式可分为 ____ 燃烧室和 ____ 燃烧室两大类。
【答案】①直喷式 ②分隔式
解析:柴油机燃烧室按其结构形式可分为直喷式燃烧室和分隔式燃烧室两大类;分隔式燃烧室又分涡流室式和预燃室式两种。
(三)单选题(每题 3 分,共 15 分)
11.柴油机燃油消耗低,比汽油机低( )左右。
A.20% B.30% C.40% D.50%
【答案】B
解析:柴油机进气行程吸入的是空气,压缩比和过量空气系数都比较大,燃油能充分燃烧,热效率高,燃油消耗低(比汽油机低30%左右)。故选B。
12.输油泵将柴油从油箱中吸出,并以( )的低压送至柴油滤清器。
A.0.15~0.3 MPa
B.1~3 MPa
C.10 MPa 以上
D.0.98~1.98 MPa
【答案】A
解析:输油泵将柴油从油箱中吸出,并以0.15~0.3 MPa的低压自低压油管送至柴油滤清器;喷油泵再将油压增至10 MPa以上。故选A。
13.当速燃期的最高燃烧压力出现在压缩冲程上止点后( )曲轴转角位置时,能获得最大功率和最小燃油消耗率。
A.6°~15° B.16°~22° C.28°~35° D.15°~20°
【答案】A
解析:实验表明:当速燃期的最高燃烧压力出现在压缩冲程上止点后6°~15°曲轴转角位置时,能获得最大功率和最小燃油消耗率,此时的喷油提前角称为最佳喷油提前角。故选A。
14.采用不开侧窗的整体密封式泵体、多用于大型柴油机直喷式燃烧室的喷油泵是( )。
A.A 型泵 B.B 型泵 C.P 型泵 D.VE 型分配泵
【答案】C
解析:P型泵采用了不开侧窗的整体密封式泵体,提高了泵体的刚度和密封性,喷油量大,喷油压力高,多用于大型柴油机的直喷式燃烧室;A型泵开有侧窗,便于调整,多用于中小型柴油机的涡流室式燃烧室。故选C。
15.柴油滤清器中应用最广的滤芯材料是( )。
A.绸布 B.毛毡 C.金属丝 D.纸质
【答案】D
解析:柴油的滤清一般都是过滤式的,滤芯的材料有绸布、毛毡、金属丝及纸质等,其中纸质滤芯应用最广。故选D。
(四)多选题(每题 4 分,共 20 分)
16.柴油机燃油系统的功用主要有( )。
A.向气缸内供给压缩空气
B.根据柴油机的不同工况,以一定的压力及喷油质量将燃油定时、定量地喷入燃烧室,迅速形成良好的混合气并燃烧
C.根据柴油机的负荷变化,调节供油量并稳定柴油机转速
D.贮存、过滤和输送燃料
【答案】BCD
解析:柴油机燃油系统的功用为:①贮存、过滤和输送燃料;②根据不同工况以一定压力及喷油质量将燃油定时、定量喷入燃烧室;③根据负荷变化调节供油量并稳定转速。供给压缩空气不属于燃油系统的功用,A错。正确选项为B、C、D。
17.柴油机常采取下列措施改善混合气的形成条件( )。
A.高过量空气系数 B.高压缩比 C.高喷油压力 D.高速气流运动
【答案】ABCD
解析:柴油混合气形成困难,柴油机常采取的措施有:①高过量空气系数(α一般为1.5~2.2);②高压缩比(16~22);③高喷油压力(至少10 MPa以上);④高速气流运动(利用进气涡流、挤压涡流等加速空气与油雾的混合),此外还有奇形燃烧室。故四项均正确,选A、B、C、D。
18.关于柴油滤清器,下列说法正确的有( )。
A.柴油的滤清一般都是过滤式的
B.多串联在输油泵和喷油泵之间
C.串联式柴油滤清器中位于出油管接头处的是细滤器
D.串联式柴油滤清器中位于进油管接头处的是细滤器
【答案】ABC
解析:柴油滤清器多串联在输油泵和喷油泵之间;串联式柴油滤清器中位于进油管接头处的是粗滤器,位于出油管接头处的才是细滤器,柴油机首先经粗滤芯过滤,然后再经细滤芯过滤,D错。正确选项为A、B、C。
19.关于P型喷油泵,下列说法正确的有( )。
A.采用不开侧窗的整体密封式泵体,提高了泵体的刚度和密封性
B.泵体开有侧窗,便于调整
C.多用于大型柴油机的直喷式燃烧室
D.喷油量大,喷油压力高
【答案】ACD
解析:P型泵采用不开侧窗的整体密封式泵体,刚度和密封性好,喷油量大、喷油压力高,多用于大型柴油机直喷式燃烧室;开有侧窗、便于调整的是A型泵,其泵体刚度较差,B错。正确选项为A、C、D。
20.关于柱塞偶件,下列说法正确的有( )。
A.柱塞和柱塞套是一对不可互换的精密偶件
B.经精细加工和配对研磨而成
C.间隙中容纳的柴油起密封和润滑作用
D.间隙过大易漏油且使油压下降,间隙过小则润滑不良且偶件易卡死
【答案】ABCD
解析:柱塞和柱塞套是一对不可互换的精密偶件,经精细加工和配对研磨而成(P型泵柱塞偶件配合间隙为0.0015~0.0025 mm);间隙中容纳的柴油起密封和润滑作用;间隙过大易漏油且使油压下降,间隙过小则润滑不良且偶件易卡死。故四项均正确,选A、B、C、D。
(五)解答题(每题 7 分,共 35 分)
21.柴油机燃油系统由哪些部分组成?其功用有哪些?
【参考答案】
柴油机燃油系统由喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管组成。
其功用是:①贮存、过滤和输送燃料;②根据柴油机的不同工况,以一定的压力及喷油质量将燃油定时、定量地喷入燃烧室,迅速形成良好的混合气并燃烧;③根据柴油机的负荷变化,调节供油量并稳定柴油机转速。
工作时,输油泵将柴油以0.15~0.3 MPa的低压送至柴油滤清器,滤清后的柴油进入喷油泵;喷油泵将柴油压力增至10 MPa以上,并按不同工况需要的供油量经高压油管定时送到喷油器,由喷孔呈雾状喷入燃烧室中燃烧。
解析:解题要点:①主要部件三大件+辅助装置;②功用三条:贮存过滤输送、定时定量喷射成混合气、调油量稳转速;③说明低压油路(0.15~0.3 MPa)与高压油路(10 MPa以上)。
22.试述柴油机的燃烧过程四个阶段及其特点。
【参考答案】
备燃期:指喷油始点A与燃烧始点B之间的时间间隔,在此期间喷入气缸内的雾状柴油从气缸内的高温空气中吸热、蒸发、扩散,与空气混合。
速燃期:气缸压力急剧上升的始点B至终点C这段时间,火焰自火源向四周迅速传播,燃烧速度迅速增加,急剧放热,使燃烧室内的温度和压力迅速上升。
缓燃期:自气缸压力急剧升高的终点C至压力急剧下降的始点D之间的时间间隔,燃气温度继续升高,燃烧速度越来越慢,喷油过程在缓燃期内结束。
后燃期:从D点起直至燃烧停止时的E点之间的时间,在此期间压力和温度均降低。整个燃烧过程所占时间很短。
解析:解题要点:①四阶段名称及区间;②各阶段特点:备燃期混合、速燃期急剧放热、缓燃期喷油结束、后燃期降温降压;③高速柴油机燃烧时间为0.003~0.006 s(50°~70°曲轴转角)。
23.柴油机通常采取哪些措施改善混合气的形成条件?
【参考答案】
①高过量空气系数:柴油机的过量空气系数 α 一般为1.5~2.2,以使柴油燃烧得比较完全。
②高压缩比:压缩比一般在16~22之间,以提高压缩冲程终了燃烧室内空气的压力和温度,促进柴油蒸发。
③高喷油压力:喷油压力至少在10 MPa以上,以利于柴油雾化。
④高速气流运动:利用进气涡流、挤压涡流等加速空气与油雾的混合;促进燃烧室内空气运动的方法有进气涡流(切向进气道、螺旋进气道)和挤压涡流两种。
⑤奇形燃烧室:柴油机燃烧室按结构形式分为直喷式燃烧室和分隔式燃烧室两大类,燃烧室形状奇特是为配合喷油、改善混合气形成条件的需要。
解析:解题要点:①混合气形成困难的原因(黏度大、形成时间短);②五项措施:α=1.5~2.2、压缩比16~22、喷油压力≥10 MPa、高速气流运动(进气涡流+挤压涡流)、奇形燃烧室。
24.什么是喷油提前角?当喷油提前角过大或过小时,对柴油机工作有何影响?
【参考答案】
喷油器开始喷油时刻的曲柄位置与其转至上止点位置时的夹角称为喷油提前角。
喷油提前角过大,会使最高燃烧压力出现在压缩冲程上止点附近,造成柴油机「敲缸」;喷油提前角过小,会使燃烧终了时间推迟到做功冲程后期,使柴油机水温升高,排气管冒黑烟,功率下降。
由于发动机的转速是变化的,最佳喷油提前角应随发动机转速的变化而变化:转速高时适当加大喷油提前角,转速低时则适当减小喷油提前角,以保证最高燃烧压力出现在曲轴转至上止点后6°~15°曲轴转角的位置。
解析:解题要点:①喷油提前角的定义;②最佳喷油提前角对应最高燃烧压力出现在上止点后6°~15°;③过大的危害是敲缸、过小的危害是水温升高冒黑烟功率下降;④最佳喷油提前角应随转速变化。
25.以柱塞式喷油泵(P型泵)柱塞偶件为例,试述其泵油原理。
【参考答案】
柱塞和柱塞套是一对不可互换的精密偶件,柱塞套上的进、回油孔与喷油泵体的低压油腔相通。①进油:当柱塞下行将进、回油孔打开时,低压柴油被吸入并充满柱塞顶部的泵腔。②供油:当柱塞自下止点上行将进、回油孔封闭之后,供油开始,柱塞腔内油压急剧升高,高压柴油经出油阀进入高压油管。③回油:当柱塞上行到其螺旋槽与进、回油孔相通时,泵腔内的高压柴油便由直槽、螺旋槽和进、回油孔高速泄入泵体的低压油腔,泵腔内的油压急剧下降,供油终了。
解析:解题要点:①进油—柱塞下行开孔吸入;②供油—封闭进、回油孔后开始;③回油—螺旋槽与孔接通时泄油,供油终了。
二、能力提升(B 层 · 第 26~50 题)
(一)判断题(每题 2 分,共 10 分)
26.柱塞式喷油泵的柱塞在上移行程中,其供油开始位置是固定的。( )
【答案】√
解析:柱塞式喷油泵的柱塞在上移行程中,其供油开始位置是固定的(柱塞完全封闭进、回油孔的时刻不变);通过转动柱塞可以改变其供油终了时刻的位置,即改变有效行程来改变供油量。故说法正确。
27.柱塞的有效行程是指柱塞从下止点到上止点的全部行程。( )
【答案】×
解析:柱塞行程是一定的,但只有在柱塞完全封闭进、回油孔之后到柱塞螺旋槽和进、回油孔开始接通之前的这一部分柱塞行程 hb 内才泵油,hb 才是柱塞的有效行程。故说法错误。
28.在油量调节拉杆位置不变时,供油量随转速增减而增减的关系称为喷油泵的速度特性。( )
【答案】√
解析:当发动机转速升高,柱塞运动速度加快时,柱塞套上油孔的节流作用增大,使供油时刻略有提前、供油停止时刻略做延后,供油量略微增大,这种在油量调节拉杆位置不变时供油量随转速增减而增减的关系称为喷油泵的速度特性。故说法正确。
29.RQ型两极式调速器在中速范围内起调速作用。( )
【答案】×
解析:中速时飞锤外移至内弹簧座与内弹簧接触的位置,但中速范围内产生的飞锤离心力不足以克服怠速弹簧和两个高速弹簧的共同作用力,飞锤始终靠在内弹簧座上而不能向外移动,即调速器在中速范围内不起调速作用,此时由驾驶员操纵加速踏板人为控制转速。故说法错误。
30.A型喷油泵采用的是压力润滑方式。( )
【答案】×
解析:喷油泵的润滑方式通常有独立润滑和压力润滑两种,压力润滑方式在前述P型泵中已述及;A型泵采用的是独立润滑方式,即单独地向喷油泵凸轮室和调速器壳体内加入机油。故说法错误。
(二)填空题(每题 4 分,共 20 分)
31.柱塞只有在完全封闭进、回油孔之后到柱塞螺旋槽和进、回油孔开始接通之前的这一部分行程 hb 内才泵油,hb 称为柱塞 ____;改变柱塞有效行程,即可改变油泵 ____。
【答案】①有效行程 ②供油量
解析:柱塞有效行程是指柱塞完全封闭进、回油孔之后到柱塞螺旋槽与进、回油孔开始接通之前的一部分行程;油泵每次泵出油量的多少取决于有效行程的长短,改变柱塞有效行程即可改变油泵供油量。
32.凸轮轴上相邻工作两缸凸轮间的夹角叫供油间隔角,四缸发动机为 ____,六缸发动机为 ____。
【答案】①90° ②60°
解析:凸轮轴上相邻工作两缸凸轮间的夹角叫供油间隔角,四缸发动机为90°,六缸发动机为60°。
33.汽车用柴油机的调速器按其功能可分为两极式调速器和 ____ 调速器;按其转速传感方式可分为气力式调速器、____ 式调速器和复合式调速器。
【答案】①全程式 ②机械离心
解析:两极式调速器只控制发动机的怠速和最高转速;全程式调速器可控制发动机在怠速至最高转速之间的任一给定转速下稳定运转。按转速传感方式分为气力式(利用膜片感知进气管真空度)、机械离心式(利用凸轮轴旋转使飞块产生离心力)和复合式(同时采用气力和离心作用)。
34.车用柴油机是根据常用工况范围的需要而确定的一个喷油提前角数值:直接喷射燃烧室为 ____,分隔式燃烧室为 ____。
【答案】①28°~35° ②15°~20°
解析:车用柴油机是根据常用工况范围的需要而确定一个喷油提前角数值(直接喷射燃烧室为28°~35°,分隔式燃烧室为15°~20°),在将喷油泵安装到发动机上时予以调好,称为初始角。
35.机械离心式喷油提前器的调节范围:Δθ 为 ____,相当于曲轴转角 ____。
【答案】①0°~5°30′ ②0°~11°
解析:机械离心式喷油提前器的调节范围Δθ为0°~5°30′,相当于曲轴转角0°~11°。
(三)单选题(每题 3 分,共 15 分)
36.转动柱塞之所以能改变柱塞式喷油泵的供油量,是因为( )。
A.改变了柱塞的压油行程
B.改变了供油开始位置
C.供油终了时刻改变,即改变了有效行程
D.改变了柱塞行程
【答案】C
解析:柱塞在上移行程中供油开始位置是固定的(封闭进、回油孔时刻不变),由于螺旋槽在柱塞圆柱面上的走向是由高到低,转动柱塞则正对油孔处柱塞顶面至螺旋线的距离变短或变长,供油终了时刻改变,即有效行程改变,从而改变供油量。故选C。
37.出油阀中部的圆柱面称为减压环带,其作用是( )。
A.在喷油泵供油停止后迅速降低高压油管内油压,使喷油器立即停止喷油
B.增大供油量
C.过滤柴油中的杂质
D.防止柴油机反转
【答案】A
解析:出油阀中部的圆柱面称为减压环带,其作用是:在喷油泵供油停止后迅速降低高压油管内油压,使喷油器立即停止喷油;如果没有减压环带,出油阀与阀座的锥面贴合后高压油管瞬间内仍有很高压力,会造成喷油器滴漏。故选A。
38.RQ型调速器怠速时的杠杆比是( )。
A.1.35∶1 B.3.23∶1 C.1∶1 D.2∶1
【答案】A
解析:RQ型调速器的杠杆比是可变的,即怠速时杠杆比较小(1.35∶1),高速时杠杆比比较大(3.23∶1);怠速时杠杆比较小,供油量变化较少,怠速转速波动小,可以提高怠速的稳定性。故选A。
39.PT燃油系统是利用( )两个因素的匹配来控制循环供油量的。
A.压力和时间 B.压力和温度 C.时间和流量 D.压力和流量
【答案】A
解析:PT喷油器的喷油量只取决于进油压力和计量量孔的开启时间两个要素。这种通过压力(Pressure)和时间(Time)两个因素的匹配,控制循环供油量的燃油系统称为PT燃油系统。故选A。
40.VE型分配泵驱动轴的转速为柴油机曲轴转速的( )。
A.1/2 B.1 C.2 倍 D.1/4
【答案】A
解析:VE型分配泵的驱动轴由柴油机定时齿轮驱动,其转速为曲轴转速的1/2;直列柱塞式喷油泵的凸轮轴也由发动机曲轴通过正时齿轮驱动,转速为曲轴转速的1/2。故选A。
(四)多选题(每题 4 分,共 20 分)
41.关于出油阀,下列说法正确的有( )。
A.出油阀是一个防止高压油管中高压柴油逆流的单向止回阀
B.减压环带可使高压油管中的油压迅速降低,喷油立即停止
C.如果没有减压环带,会造成喷油器滴漏
D.减容器可减少高压油腔容积、改善喷油过程,并起限制出油阀最大升程的作用
【答案】ABCD
解析:装在柱塞套上端的出油阀是一个防止高压油管中高压柴油逆流的单向止回阀;减压环带在供油停止后迅速降低高压油管内油压使喷油立即停止,没有减压环带会造成喷油器滴漏;出油阀压紧座中装有减容器,其作用是减少高压油腔容积、改善喷油过程,同时起限制出油阀最大升程的作用。故四项均正确,选A、B、C、D。
42.关于调速器,下列说法正确的有( )。
A.两极式调速器只限制柴油机的最高转速并稳定其怠速
B.全程式调速器可控制发动机在怠速至最高转速之间的任一给定转速下稳定运转
C.机械离心式调速器利用喷油泵凸轮轴的旋转使飞块产生离心力,实现调速作用
D.气力式调速器利用膜片感知进气管真空度的变化,自动调节供油量
【答案】ABCD
解析:两极式调速器只控制发动机的怠速和最高转速,最高和最低转速之间的所有中间转速则由驾驶员用加速踏板控制;全程式调速器可控制任一给定转速下稳定运转;机械离心式调速器利用喷油泵凸轮轴的旋转使飞块产生离心力实现调速;气力式调速器利用膜片感知进气管真空度变化自动调节供油量。故四项均正确,选A、B、C、D。
43.关于机械离心式喷油提前器,下列说法正确的有( )。
A.装在联轴器和喷油泵之间
B.由主动部分、从动部分和离心件(飞块)三部分组成
C.转速升高时飞块在离心力作用下向外甩开,通过从动盘臂迫使凸轮轴相对于主动盘转动一个角度,喷油提前角增大
D.转速降低时喷油提前角相应减小
【答案】ABCD
解析:喷油提前器装在联轴器和喷油泵之间,由主动部分、从动部分和离心件(飞块)三部分组成。发动机工作时,飞块在离心力作用下绕销轴转动,其活动端向外甩开,通过滚轮和从动盘臂迫使凸轮轴沿凸轮盘转向相对主动盘转动一个角度Δθ,喷油提前角等于初始角加上Δθ;转速降低时飞块离心力小于弹簧弹力,喷油提前角便相应减小。故四项均正确,选A、B、C、D。
44.关于VE型分配泵,下列说法正确的有( )。
A.由驱动机构、滑片式输油泵、高压分配泵头、液压式喷油提前器、调速器、电磁式断油阀及附加装置等组成
B.平面凸轮盘上凸轮的数目与柴油机气缸数相同
C.四缸机的分配柱塞每转一圈作四次往复运动,按工作顺序向各缸喷油一次
D.柱塞套上只有一个进油孔,出油孔的数目与发动机的气缸数相同
【答案】ABCD
解析:VE型分配泵由上述各部分组成;平面凸轮盘上凸轮的数目与柴油机气缸数相同,分配柱塞每转一圈作与缸数相同的往复运动,按工作顺序向各缸喷油一次;柱塞套上只有一个进油孔,出油孔的数目与发动机气缸数相同。故四项均正确,选A、B、C、D。
45.关于VE型分配泵的附加装置,下列说法正确的有( )。
A.负荷传感供油提前装置可根据柴油机负荷的增减自动增减喷油提前角
B.蜡式冷起动装置在冷起动时适当加大喷油提前角,起动后适当提高怠速转速
C.增压补偿器可根据增压压力自动增减供油量
D.大气压力补偿器在大气压力降低(如高原行驶)时自动减少供油量
【答案】ABCD
解析:VE型分配泵调速器上装有改善调速性能的附加装置:负荷传感供油提前装置根据负荷增减自动增减喷油提前角;蜡式冷起动装置(W-C.S.D)冷起动时适当加大喷油提前角(有利于柴油着火燃烧),起动后适当提高怠速转速(可缩短暖机时间);增压补偿器根据增压压力自动增减供油量;大气压力补偿器在气压降低时自动减少供油量。故四项均正确,选A、B、C、D。
(五)解答题(每题 7 分,共 35 分)
46.柱塞式喷油泵的柱塞行程是一定的,为什么转动柱塞却能改变供油量?试结合柱塞的有效行程加以说明。
【参考答案】
柱塞上、下止点间的总行程一定,但并非全行程都供油,只有在柱塞完全封闭进、回油孔后,到柱塞螺旋槽与进、回油孔开始接通前的这一段行程 hb内才泵油,hb称为有效行程,每次泵油量取决于其长短。柱塞上移时供油开始位置固定,供油终了时刻则由螺旋槽位置决定。转动柱塞可改变供油终了时刻:正对油孔处柱塞顶面至螺旋线距离变短,供油终了提前,供油量减小;反向转动则供油量增大;直槽对油孔时不供油。油量调节拉杆带动控制套筒和柱塞转动,即改变有效行程和供油量。螺旋槽分左旋、右旋。
解析: 解题要点:①供油开始位置固定、供油终了时刻可变;②有效行程 hb 决定每次泵油量;③转动柱塞→供油终了时刻改变→有效行程改变→供油量改变;直槽对油孔时不供油;④螺旋槽分左旋、右旋。
47.试述出油阀的构造及减压环带的工作原理与作用。
【参考答案】
出油阀精偶件位于柱塞套上方,出油阀座与柱塞套接触平面为密封面,压紧座将阀座压紧,弹簧将出油阀压在阀座上。出油阀圆锥面为密封面,尾部与阀座内孔滑动配合导向,中部圆柱面为减压环带。柱塞封闭进油孔后泵腔油压升高,出油阀上升,但须待减压环带完全离开导向孔后燃油才进入高压油管;出油阀下落时,减压环带先进入导向孔切断通路,此后阀继续下降一段才使锥面落座,其让出的容积使高压油管油压迅速降低,喷油立即停止。若无减压环带,锥面贴合后高压油管仍有高压,会造成喷油器滴漏。压紧座内减容器可减小高压油腔容积、改善喷油,并限制出油阀最大升程。
解析:解题要点:①构造:密封锥面、导向尾部、减压环带;②减压环带让出容积使高压油管油压迅速降低,喷油立即停止;③无减压环带会造成喷油器滴漏;④减容器的两个作用。
48.试述RQ型两极式调速器在怠速、中速和最高转速时的工作原理?
【参考答案】
RQ型两极式调速器只自动限制最高转速和稳定怠速,中间转速由加速踏板控制。怠速时松开踏板,拉杆至怠速供油位置;转速低,飞锤离心力小,仅与怠速弹簧平衡。转速升高时飞锤压缩怠速弹簧外移,经角形杠杆、调速套筒和调速杠杆使拉杆减油,转速下降;反之增油,保持怠速稳定。中速时飞锤外移至内弹簧座接触处,但离心力不足以克服怠速弹簧和两个高速弹簧的共同力,飞锤不能继续外移,调速器不起作用,由驾驶员控制供油量。最高转速时拉杆至全负荷位置,飞锤离心力增大到克服三个弹簧弹力而外移,使拉杆减油,防止超速飞车。
解析:解题要点:①两极式调速器功能定位;②怠速:飞锤与怠速弹簧平衡,自动增减油稳定怠速;③中速:离心力不足以克服三个弹簧的共同弹力,不起调速作用,人为控制;④最高转速:克服三个弹簧弹力外移减油,防止飞车。
49.试述机械离心式喷油提前器的构造和工作原理?
【参考答案】
机械离心式喷油提前器装在联轴器和喷油泵之间,由主动部分、从动部分和飞块组成。主动盘腹板压装两个销轴,销轴上套装飞块和弹簧座盘,飞块另一端销上松套滚轮;从动盘臂松套在主动盘内孔中,毂用半圆键连凸轮轴,臂一侧平面与弹簧座盘间装弹簧,另一侧弧形面紧压滚轮。弹簧预紧力使飞块收拢,保证静止或怠速时初始提前角不变。工作时主动盘带动飞块旋转,转速升高,飞块离心力使其绕销轴外甩,经滚轮和从动盘臂迫使凸轮轴相对主动盘前转 Δθ,直至弹簧张力与离心力平衡,提前角等于初始角加 Δθ,随转速升高而增大;转速降低时弹簧使从动盘臂后退,提前角减小。调节范围 Δθ=0°~5°30′,相当于曲轴转角0°~11°。
解析:解题要点:①安装位置与三部分构造;②转速升高→飞块外甩→凸轮轴相对主动盘前转Δθ→提前角增大;③转速降低→弹簧使从动盘臂后退→提前角减小;④调节范围Δθ=0°~5°30′(相当于曲轴转角0°~11°)。
50.试述VE型分配泵高压柴油的产生与分配(泵油)过程。
【参考答案】
VE型分配泵驱动轴由定时齿轮驱动,转速为曲轴1/2,经联轴器带动平面凸轮盘和分配柱塞同步旋转;柱塞弹簧使柱塞压靠凸轮盘,在凸轮盘、滚轮和弹簧作用下柱塞在柱塞套内往复运动,往复运动使柴油增压,旋转运动分配高压柴油。进油行程:凸轮盘由峰顶向谷底转,柱塞弹簧推柱塞左移,进油槽与进油孔接通,低压柴油吸入柱塞腔和中心孔。泵油行程:凸轮盘由谷底向峰顶转,柱塞右移,进油槽转过进油孔,柱塞封闭进油孔,柴油增压;燃油分配槽与出油孔相通,高压柴油经出油阀喷入该缸。反转时结构保证进油口开、出油口闭,无法泵油。泵油终止:泄油孔移出油量调节套筒与内腔相通,高压柴油泄入内腔,供油停止。压力平衡槽使各缸分配油道压力均衡;移动油量调节套筒可改变有效供油行程 h,从而调节供油量。
解析:解题要点:①往复运动使柴油增压、旋转运动进行高压柴油分配;②进油、泵油、泵油终止三个过程;③发动机反转时无法泵油(防反转);④均压作用与有效供油行程 h 的调节。
三、拓展挑战(C 层 · 第 51~75 题)
(一)判断题(每题 2 分,共 10 分)
51.精密偶件磨损后会造成柴油机起动困难、怠速运转不平稳、功率不足、油耗增加、排气冒黑烟和工作粗暴等现象。( )
【答案】√
解析:柴油机燃油系统的关键件是柱塞副、出油阀、喷油嘴(针阀偶件)等三大精密偶件。精密偶件磨损后会造成柴油机起动困难、怠速运转不平稳、功率不足、油耗增加、排气冒黑烟和工作粗暴等现象。故说法正确。
52.柱塞偶件的最大磨损部位发生在柱塞套出油孔的上、下边缘。( )
【答案】×
解析:柱塞和柱塞套是喷油泵最主要的精密偶件,在使用中燃油中的机械杂质和燃油一起以很高的压力和流速冲刷柱塞副的工作表面并造成磨损,最大磨损部位发生在柱塞套进油孔的上、下边缘。故说法错误。
53.输油泵密封性试验中,若气泡的直径超过1 mm,表示漏气量将超过30 mL/min,说明输油泵密封性能过差,应更换新泵。( )
【答案】√
解析:试验时旋紧手油泵手柄,堵住出油口,将输油泵浸没在清洁的柴油中,从进油口通入147~196 kPa的压缩空气,若输油泵密封性能良好,在顶杆与泵体的间隙中只会有微小的气泡冒出;如气泡的直径超过1 mm,表示漏气量将超过30 mL/min,说明输油泵的密封性能过差,应更换新泵。故说法正确。
54.加入柴油机的柴油至少要经过24 h的沉淀之后才能加入油箱中。( )
【答案】×
解析:柴油机燃油系中的柱塞、出油阀和喷油嘴偶件的配合精度很高,柴油不清洁会加速偶件磨损甚至偶件卡死、供油中断,因此对柴油的洁净程度要求十分严格,柴油至少要经过48 h的沉淀之后才能加入油箱中。故说法错误。
55.发生「飞车」时,若汽车在运行中,千万不要脱挡或踩下离合器,应紧急制动直至发动机熄火。( )
【答案】√
解析:发生「飞车」时的紧急措施:①若汽车在运行中,千万不要脱挡或踩下离合器,应紧急制动直至发动机熄火;②若汽车静止发动机空转时,则立即采用断油或断气的方法使发动机熄火。故说法正确。
(二)填空题(每题 4 分,共 20 分)
56.利用滑动性试验检验柱塞偶件时,将在柴油中浸泡过的柱塞偶件用手拿住柱塞套倾斜 ____°左右,轻抽出柱塞约 ____,然后松开,柱塞应能在本身重量作用下自由下滑。
【答案】①60 ②1/3
解析:利用滑动性试验进行检验:将在柴油中浸泡过的柱塞偶件,用手拿住柱塞套倾斜60°左右,轻抽出柱塞约1/3,然后松开,柱塞应在本身重量作用下自由下滑,落在柱塞套的支撑面上;再将柱塞抽出,转动任何角度,其结果应该相同。
57.用喷油器试验器试验柱塞副的密封性时,操纵喷油器试验器使油压达到 ____ MPa 时停止泵油,然后测定油压从20 MPa下降到10 MPa所需的时间,少于 ____ s 为不合格。
【答案】①20 ②12
解析:常采用喷油器试验器试验柱塞副的密封性:使柱塞处于最大供油位置并封闭柱塞套上的进、回油孔,操纵喷油器试验器使油压达到20 MPa时停止泵油,然后测定油压从20 MPa下降到10 MPa所需时间(试验器必须密封),少于12 s 为不合格。
58.采用垫片调整喷油压力时(丰田L系列柴油机),垫片厚度每变动0.025 mm,喷油压力将变化 ____ kPa;采用垫片调整喷油压力时,每只喷油器只能用 ____ 个垫片。
【答案】①343 ②1
解析: 丰田L系列柴油机喷油器调整垫片的厚度为0.90~1.95 mm,共43片,每片依次加厚0.025 mm;垫片的厚度每变动0.025 mm,喷油压力将变化343 kPa。采用垫片调整喷油压力时,每只喷油器只能用一个垫片。
59.柴油机燃油系统的常见故障有发动机不能起动或起动困难、____、怠速不稳、工作粗暴、____ 及发动机超速等。
【答案】①动力不足 ②排气烟色不正常
解析:柴油机燃油系统的常见故障有:发动机不能起动或起动困难、动力不足、怠速不稳、工作粗暴、排气烟色不正常及发动机超速等。
60.喷油泵试验调整的内容包括三个方面:____(角度)、____ 和调速器的调整。
【答案】①供油时刻 ②供油量
解析:喷油泵试验调整的内容包括三个方面:供油时刻(角度)、供油量和调速器的调整。由于供油时刻的变化要影响供油量,所以应首先调整好供油时刻;其次应调整调速器,然后再调整供油量和均匀度。
(三)单选题(每题 3 分,共 15 分)
61.柱塞与柱塞套的磨损达到一定程度后,造成的后果是( )。
A.开始供油时间提前,供油结束时间推迟,供油量增大
B.开始供油时间滞后,供油结束时间提早,供油量减小
C.对供油无影响
D.喷油压力升高
【答案】B
解析:柱塞与柱塞套的磨损达到一定程度时,由于高压燃油的泄漏,使开始供油时间滞后,供油结束时间提早,导致供油量减小,造成功率下降;特别是怠速时供油量下降更多,造成怠速不稳,起动困难,易熄火。故选B。
62.喷油器喷油压力检查时,缓慢地按动喷油器试验器手柄的速度以( )为宜。
A.20 次/min
B.30 次/min
C.60 次/min
D.100 次/min
【答案】C
解析:检查喷油压力时,快速按下试验器手柄若干次,待喷油器内的细小杂质和油污排出后,再缓慢地按动手柄(以60次/min为宜),同时观察油压表,当读数开始下降时即为喷油器的开启压力。故选C。
63.输油泵吸油能力试验中,以内径8 mm、长2 m的软管为吸油管,由水平高度低于输油泵1 m的油箱中用输油泵供油,能在( )内出油为合格。
A.10 个活塞行程
B.30 个活塞行程
C.60 个活塞行程
D.100 个活塞行程
【答案】B
解析:输油泵吸油能力的试验:以内径为8 mm、长2 m的软管为吸油管,由水平高度低于输油泵1 m的油箱中,用输油泵供油,能在30个活塞行程内出油为合格。故选B。
64.柴油机产生类似敲缸声时,怠速减试验中着火敲击声的特点是( )。
A.连续发响 B.声暂无,随后又出现 C.完全消失 D.加速时消失
【答案】B
解析:当柴油机产生类似敲缸声时,应首先确定是着火敲击还是机件敲击。怠减试验:着火敲击声暂无,随后又出现;而机件敲击声则连续发响。在异响的同时观察排烟:着火敲击的同时排气管排黑烟或灰白烟;机件敲击时排气管不排烟或排蓝烟。故选B。
65.发动机运转时逐缸断油试验,若某缸断油时发动机转速降低、黑烟明显减少、敲击声变弱或消失,说明该缸( )。
A.供油量过多 B.供油量过少 C.喷雾质量差 D.喷油时间过早
【答案】A
解析:柴油机冒黑烟的诊断中,在发动机运转时可逐缸断油试验:当某缸断油时,发动机转速降低,黑烟明显减少,敲击声变弱或消失,说明该缸供油量过多;若发动机转速变化小而黑烟消失,则说明该缸喷油器喷雾质量差。故选A。
(四)多选题(每题 4 分,共 20 分)
66.属于低压油路原因造成的柴油机起动困难(无起动迹象)的有( )。
A.油箱内无油或存油不足
B.油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞
C.柴油滤清器或输油泵滤网堵塞
D.喷油泵溢流阀不密封
【答案】ABCD
解析:属于低压油路的原因有:油箱内无油或存油不足;油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞;油箱至喷油泵间管路堵塞;管路中有漏气部位使油路进入空气;柴油滤清器或输油泵滤网堵塞;喷油泵溢流阀不密封;油中渗进了水或使用的柴油牌号不对。故四项均正确,选A、B、C、D。
67.属于高压油路原因造成的柴油机起动困难(无起动迹象)的有( )。
A.喷油泵柱塞偶件磨损过甚,造成内泄漏大,使供油量达不到起动时的需要
B.出油阀密封不良,造成不供油或供油不足
C.喷油器针阀积炭或烧结而不能开启
D.高压油管中有空气或接头松动
【答案】ABCD
解析:属于高压油路的原因有:喷油泵柱塞偶件磨损过甚造成内泄漏大、供油量达不到起动时的需要;喷油泵油量调节机构卡滞使柱塞不能转动或转动量过小;出油阀密封不良;喷油器针阀积炭或烧结不能开启;喷油器针阀开启压力调整过高;喷油器喷孔堵塞;高压油管中有空气或接头松动。故四项均正确,选A、B、C、D。
68.柴油机排气管冒黑烟的原因有( )。
A.空气滤清器严重堵塞,造成进气量不足
B.喷油泵供油量过多或各缸供油不均匀度过大
C.喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油
D.供油时间过早
【答案】ABCD
解析:柴油机冒黑烟的原因有:a.空气滤清器严重堵塞,造成进气量不足;b.喷油泵供油量过多或各缸供油不均匀度过大;c.喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油;d.供油时间过早;e.气缸压缩压力不足;f.柴油质量低劣。冒黑烟大多是由各缸供油量不均匀或过多、吸入空气量不足、雾化不良、喷射时间过早等原因引起的不完全燃烧造成的。故四项均正确,选A、B、C、D。
69.柴油机排气管冒白烟的原因有( )。
A.供油时间过迟
B.柴油中有水或因气缸垫烧穿、缸盖裂缝漏水等原因造成气缸进水
C.气缸温度过低或气缸压缩压力不足
D.喷油器喷雾质量不佳
【答案】ABCD
解析:柴油机排气管冒白烟的原因有:a.供油时间过迟;b.柴油中有水或因气缸垫烧穿、缸盖裂缝漏水等原因造成气缸进水;c.气缸温度过低或气缸压缩压力不足;d.喷油器喷雾质量不佳。白烟分为灰白烟和水汽白烟两种。故四项均正确,选A、B、C、D。
70.引起柴油机超速(飞车)的原因有( )。
A.加速踏板拉杆或喷油泵供油调节齿杆卡滞,使其在额定供油位置上回不来
B.油量调节齿杆和调速器拉杆脱节
C.调速器内润滑油过多或机油太脏、黏度过大,使飞锤甩不开
D.气缸窜油,使润滑油进入燃烧室燃烧
【答案】ABCD
解析:引起超速的主要原因有两个方面:一是喷油泵和调速器的故障,使调速失灵(包括加速踏板拉杆或供油调节齿杆卡滞、油量调节齿杆和调速器拉杆脱节、柱塞的油量调节齿圈固定螺钉松动使柱塞失去控制、调速器的高速限制螺钉或最大供油量调整螺钉调整不当、调速器内润滑油过多或机油太脏黏度过大使飞锤甩不开、调速器飞锤组件犯卡锈蚀松旷或解体等);二是柴油机在运转过程中有额外的柴油或机油进入燃烧室燃烧(如气缸窜油、惯性油浴式空气滤清器加油过多被吸入燃烧室、带增压器的柴油机由于增压器油封损坏机油进入燃烧室)。故四项均正确,选A、B、C、D。
(五)解答题(每题 7 分,共 35 分)
71.柴油机起动时无起动迹象、排气管不排烟。试述诊断的基本思路,并说明如何区分故障出自低压油路还是高压油路,以及低压油路故障的进一步诊断方法。
【参考答案】
起动无着车迹象、排气管不排烟,说明柴油未进入气缸,应重点检查供给系堵塞、漏气和零部件损坏。先区分低压还是高压油路:旋松喷油泵放气螺钉,扳动手油泵,观察是否流油。不流油或流出泡沫状柴油且排不尽,为低压油路故障;流油正常则为高压油路故障。低压油路诊断:无油流出说明油箱无油或油路堵塞,先查油箱存油、开关、油箱盖空气孔;扳手油泵时拉钮有明显吸力、松手回位,说明油箱至输油泵油路堵塞;拉钮正常但压下费力,说明输油泵至喷油泵油路堵塞;上下均无泵油阻力,则手油泵失效。流出泡沫状柴油且排不尽,说明油箱至输油泵管路漏气,应查油管破裂、接头松动或上油管开裂。出油正常但喷油器不喷油,可断定高压油路故障。
解析:解题要点:①先确定低压油路还是高压油路——旋松放气螺钉扳手油泵看流油情况;②无油流出→堵塞,泡沫状柴油→漏气气阻;③手油泵拉钮吸力/阻力的三种手感鉴别;④出油正常而喷油器不喷油→高压油路。
72.发动机动力不足、运转不均匀、排气管冒黑烟。试述其故障原因与诊断排除方法。
【参考答案】
原因:空气滤清器严重堵塞;喷油泵供油量过多或各缸不均匀度过大;喷油器喷雾质量差或滴油;供油时间过早;气缸压缩压力不足;柴油质量低劣。
诊断排除:先拆下空气滤清器观察烟色,好转则为滤芯堵塞;检查供油时间是否过早并调整;逐缸断油试验——某缸断油后转速降低、黑烟明显减少、敲击声变弱或消失,说明该缸供油量过多;若转速变化小而黑烟消失,说明该缸喷雾质量差,拆检或换新喷油器对比;仍不能排除时检查各缸供油间隔角,在试验台上检查供油量和不均匀度;以上均正常则测压缩压力,判断气缸、活塞、活塞环磨损或气门密封不良。
解析:解题要点:①六项原因;②先查空气滤清器、供油时间;③逐缸断油试验:黑烟减少敲击声消失→该缸供油量过多;黑烟消失转速变化小→该缸喷雾质量差;④检查供油间隔角、试验台检查供油量及不均匀度、测压缩压力。
73.什么是柴油机工作粗暴(着火敲击)?如何鉴别着火敲击与机件敲击,并说明工作粗暴的诊断与排除方法。
【参考答案】
工作粗暴是气缸内混合气燃烧时温度和压力急剧升高、压力升高率太大,爆炸性压力波撞击燃烧室壁和活塞顶,产生类似金属敲击的响声,即着火敲击。原因:喷油时间过早、雾化不良、进气通道或空气滤清器堵塞、各缸喷油不均、喷油器滴油、柴油牌号不当。鉴别:怠速减试验时着火敲击声暂无随后又出现,机件敲击声连续发响;着火敲击同时排黑烟或灰白烟,机件敲击不排烟或排蓝烟。响声均匀多与喷油正时、进气、柴油性能有关:急加速响声尖锐冒黑烟多为喷油过早;加速困难声调低沉冒白烟为喷油过迟。响声不均匀用单缸断油找出工作不良缸,可用标准喷油器替换或减油法试验判断喷油器或供油量故障。
解析:解题要点:①着火敲击的定义;②怠速减试验和排烟特征鉴别着火敲击与机件敲击;③响声均匀→查喷油正时、进气、柴油牌号;④响声不均匀→单缸断油、标准喷油器替换、减油法。
74.什么是柴油机超速(飞车)?发生飞车时应采取哪些紧急措施?熄火后如何诊断排除?
【参考答案】
柴油机转速失去控制、疾转不止称超速(飞车)。原因:喷油泵和调速器故障使调速失灵;额外柴油或机油进入燃烧室燃烧。紧急措施:运行中不要脱挡或踩离合器,应紧急制动至熄火;静止空转时立即断油或断气——收回加速踏板拉出灭火拉钮;有减压装置拉减压手柄;关闭进排气阀门或拆下空气滤清器堵住进气管道;将供油拉杆推向停油位置;松开各缸高压油管或低压油管接头停止供油;挂高速挡踩制动缓抬离合器使发动机熄火。熄火后诊断:反复踩加速踏板或扳操纵臂,检查供油拉杆能否轴向活动,不能则拉杆犯卡;打开调速器上盖检查锁组件连接、机油黏度、飞锤是否犯卡锈蚀;拆下调速器总成上试验台检修调试;燃油泵良好则检查空气滤清器、增压器机油漏入或气缸窜机油。彻底排除后方可再起动。
解析:解题要点:①飞车的定义与两方面原因;②运行中不脱挡紧急制动;静止时断油断气六法;③查供油拉杆轴向活动→查调速器→试验台调试→查额外燃料来源;④彻底排除后方可再起动。
75.试述喷油泵试验调整的内容及其调整顺序;并说明输油泵装复后应进行的性能试验项目及其技术要求。
【参考答案】
喷油泵试验调整包括供油时刻(角度)、供油量和调速器三方面。调整顺序:先调供油时刻,因其影响供油量;再调调速器,因各种转速下供油量与调速器工作有关;然后调供油量和均匀度。但供油量主要决定于齿杆行程,齿杆位置改变又影响调速器,故需反复调整,最后取得准确结果。输油泵装复后性能试验:①密封性——旋紧手油泵手柄,堵住出油口,浸没清洁柴油中,从进油口通入147~196 kPa压缩空气,顶杆与泵体间隙只应有微小气泡,气泡直径超1 mm或漏气量超30 mL/min应更换新泵;②吸油能力——内径8 mm、长2 m软管,油箱低于输油泵1 m,30个活塞行程内出油为合格;③输油量——喷油泵1000 r/min时测15 s流入500 mL量杯的油量,量杯高于泵0.3 m,不合格报废;④输油压力——出油口接压力表,规定转速下检验是否符合原厂规定,不合格报废。
解析:解题要点:①三方面内容与调整顺序:先供油时刻→再调速器→后供油量和均匀度,且需反复进行;②输油泵四项试验:密封性(147~196 kPa,气泡直径超1 mm、漏气量超30 mL/min报废)、吸油能力(30个活塞行程)、输油量(1000 r/min、15 s、500 mL量杯高于泵0.3 m)、输油压力。
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《汽车发动机构造与维修》
分层作业
模块七|第7章 柴油机燃油系统的构造与维修|基础巩固 · 能力提升 · 拓展挑战|学生版
班级:__________ 姓名:__________ 任课教师:__________
【作业说明】
1.本作业按「基础巩固→能力提升→拓展挑战」三个认知层次编写,每个层次均设判断、填空、单选、多选、解答五种题型,每种题型 5 道小题,全卷共 75 题;每层满分 100 分。教师可按学情单独布置某一层,或分层选做,实现差异化作业。
2.命题依据:普通高校对口招生交通运输类考试大纲【汽车发动机】部分中「汽车发动机总论」相关条目,参考教材:《汽车发动机构造与维修》(高等教育出版社,第 3 版,孔宪峰主编)第7章。
3.三层功能定位:基础巩固(A 层)——识记与理解,直接对应考纲与教材原文,覆盖柴油机燃油系统的功用、组成与类型,柴油机的燃烧过程与混合气的形成条件,柴油滤清器、输油泵等燃油系辅助装置及喷油泵、喷油器的基本构造;能力提升(B 层)——应用与分析,把柱塞偶件的泵油原理与有效行程、出油阀减压环带、喷油泵的速度特性与调速器(RQ 型)、喷油提前角与喷油提前器、VE 型分配泵及 PT 燃油系统放到具体情境中考查;拓展挑战(C 层)——综合与迁移,含精密偶件的磨损与检验、喷油泵的试验与调整、供油正时的检查校对,以及柴油机起动困难、动力不足、工作粗暴、超速(飞车)等常见故障的诊断与排除等综合问题。
4.判断题在题末统一给出一对括号「( )」,作答时在括号内填「√」或「×」即可。
【分值分布】
层次(题号)
判断题
5×2 分
填空题
5×4 分
单选题
5×3 分
多选题
5×4 分
解答题
5×7 分
合计
一、基础巩固(第 1~25 题)
10
20
15
20
35
100
二、能力提升(第 26~50 题)
10
20
15
20
35
100
三、拓展挑战(第 51~75 题)
10
20
15
20
35
100
一、基础巩固(A 层 · 第 1~25 题)
(一)判断题(每题 2 分,共 10 分)
1.柴油机采用压燃的发火方式,没有点火系,因而也就没有点火系带来的一系列故障。( )
2.燃油系统是柴油机的重要组成部分,相当于柴油机的心脏。( )
3.输油泵到喷油泵入口这段油路的油压是由喷油泵建立的。( )
4.柴油滤清器滤芯的材料有绸布、毛毡、金属丝及纸质等,其中纸质滤芯应用最广。( )
5.孔式喷油嘴用于涡流室式和预燃室式燃烧室。( )
(二)填空题(每题 4 分,共 20 分)
6.柴油机燃油系统由喷油泵、____ 和 ____ 等主要部件及柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管组成。
7.传统的柴油机燃油系统有直列柱塞泵燃油系统、____ 燃油系统和 ____ 燃油系统(泵喷嘴系统)等三种类型。
8.柴油机的燃烧过程按曲轴转角可划分为备燃期、____、缓燃期和 ____ 四个阶段。
9.柴油机的过量空气系数 α 一般为 ____,压缩比一般在 ____ 之间。
10.柴油机燃烧室按结构形式可分为 ____ 燃烧室和 ____ 燃烧室两大类。
(三)单选题(每题 3 分,共 15 分)
11.柴油机燃油消耗低,比汽油机低( )左右。
A.20% B.30% C.40% D.50%
12.输油泵将柴油从油箱中吸出,并以( )的低压送至柴油滤清器。
A.0.15~0.3 MPa
B.1~3 MPa
C.10 MPa 以上
D.0.98~1.98 MPa
13.当速燃期的最高燃烧压力出现在压缩冲程上止点后( )曲轴转角位置时,能获得最大功率和最小燃油消耗率。
A.6°~15° B.16°~22° C.28°~35° D.15°~20°
14.采用不开侧窗的整体密封式泵体、多用于大型柴油机直喷式燃烧室的喷油泵是( )。
A.A 型泵 B.B 型泵 C.P 型泵 D.VE 型分配泵
15.柴油滤清器中应用最广的滤芯材料是( )。
A.绸布 B.毛毡 C.金属丝 D.纸质
(四)多选题(每题 4 分,共 20 分)
16.柴油机燃油系统的功用主要有( )。
A.向气缸内供给压缩空气
B.根据柴油机的不同工况,以一定的压力及喷油质量将燃油定时、定量地喷入燃烧室,迅速形成良好的混合气并燃烧
C.根据柴油机的负荷变化,调节供油量并稳定柴油机转速
D.贮存、过滤和输送燃料
17.柴油机常采取下列措施改善混合气的形成条件( )。
A.高过量空气系数 B.高压缩比 C.高喷油压力 D.高速气流运动
18.关于柴油滤清器,下列说法正确的有( )。
A.柴油的滤清一般都是过滤式的
B.多串联在输油泵和喷油泵之间
C.串联式柴油滤清器中位于出油管接头处的是细滤器
D.串联式柴油滤清器中位于进油管接头处的是细滤器
19.关于P型喷油泵,下列说法正确的有( )。
A.采用不开侧窗的整体密封式泵体,提高了泵体的刚度和密封性
B.泵体开有侧窗,便于调整
C.多用于大型柴油机的直喷式燃烧室
D.喷油量大,喷油压力高
20.关于柱塞偶件,下列说法正确的有( )。
A.柱塞和柱塞套是一对不可互换的精密偶件
B.经精细加工和配对研磨而成
C.间隙中容纳的柴油起密封和润滑作用
D.间隙过大易漏油且使油压下降,间隙过小则润滑不良且偶件易卡死
(五)解答题(每题 7 分,共 35 分)
21.柴油机燃油系统由哪些部分组成?其功用有哪些?
22.试述柴油机的燃烧过程四个阶段及其特点。
23.柴油机通常采取哪些措施改善混合气的形成条件?
24.什么是喷油提前角?当喷油提前角过大或过小时,对柴油机工作有何影响?
25.以柱塞式喷油泵(P型泵)柱塞偶件为例,试述其泵油原理。
二、能力提升(B 层 · 第 26~50 题)
(一)判断题(每题 2 分,共 10 分)
26.柱塞式喷油泵的柱塞在上移行程中,其供油开始位置是固定的。( )
27.柱塞的有效行程是指柱塞从下止点到上止点的全部行程。( )
28.在油量调节拉杆位置不变时,供油量随转速增减而增减的关系称为喷油泵的速度特性。( )
29.RQ型两极式调速器在中速范围内起调速作用。( )
30.A型喷油泵采用的是压力润滑方式。( )
(二)填空题(每题 4 分,共 20 分)
31.柱塞只有在完全封闭进、回油孔之后到柱塞螺旋槽和进、回油孔开始接通之前的这一部分行程 hb 内才泵油,hb 称为柱塞 ____;改变柱塞有效行程,即可改变油泵 ____。
32.凸轮轴上相邻工作两缸凸轮间的夹角叫供油间隔角,四缸发动机为 ____,六缸发动机为 ____。
33.汽车用柴油机的调速器按其功能可分为两极式调速器和 ____ 调速器;按其转速传感方式可分为气力式调速器、____ 式调速器和复合式调速器。
34.车用柴油机是根据常用工况范围的需要而确定的一个喷油提前角数值:直接喷射燃烧室为 ____,分隔式燃烧室为 ____。
35.机械离心式喷油提前器的调节范围:Δθ 为 ____,相当于曲轴转角 ____。
(三)单选题(每题 3 分,共 15 分)
36.转动柱塞之所以能改变柱塞式喷油泵的供油量,是因为( )。
A.改变了柱塞的压油行程
B.改变了供油开始位置
C.供油终了时刻改变,即改变了有效行程
D.改变了柱塞行程
37.出油阀中部的圆柱面称为减压环带,其作用是( )。
A.在喷油泵供油停止后迅速降低高压油管内油压,使喷油器立即停止喷油
B.增大供油量
C.过滤柴油中的杂质
D.防止柴油机反转
38.RQ型调速器怠速时的杠杆比是( )。
A.1.35∶1 B.3.23∶1 C.1∶1 D.2∶1
39.PT燃油系统是利用( )两个因素的匹配来控制循环供油量的。
A.压力和时间 B.压力和温度 C.时间和流量 D.压力和流量
40.VE型分配泵驱动轴的转速为柴油机曲轴转速的( )。
A.1/2 B.1 C.2 倍 D.1/4
(四)多选题(每题 4 分,共 20 分)
41.关于出油阀,下列说法正确的有( )。
A.出油阀是一个防止高压油管中高压柴油逆流的单向止回阀
B.减压环带可使高压油管中的油压迅速降低,喷油立即停止
C.如果没有减压环带,会造成喷油器滴漏
D.减容器可减少高压油腔容积、改善喷油过程,并起限制出油阀最大升程的作用
42.关于调速器,下列说法正确的有( )。
A.两极式调速器只限制柴油机的最高转速并稳定其怠速
B.全程式调速器可控制发动机在怠速至最高转速之间的任一给定转速下稳定运转
C.机械离心式调速器利用喷油泵凸轮轴的旋转使飞块产生离心力,实现调速作用
D.气力式调速器利用膜片感知进气管真空度的变化,自动调节供油量
43.关于机械离心式喷油提前器,下列说法正确的有( )。
A.装在联轴器和喷油泵之间
B.由主动部分、从动部分和离心件(飞块)三部分组成
C.转速升高时飞块在离心力作用下向外甩开,通过从动盘臂迫使凸轮轴相对于主动盘转动一个角度,喷油提前角增大
D.转速降低时喷油提前角相应减小
44.关于VE型分配泵,下列说法正确的有( )。
A.由驱动机构、滑片式输油泵、高压分配泵头、液压式喷油提前器、调速器、电磁式断油阀及附加装置等组成
B.平面凸轮盘上凸轮的数目与柴油机气缸数相同
C.四缸机的分配柱塞每转一圈作四次往复运动,按工作顺序向各缸喷油一次
D.柱塞套上只有一个进油孔,出油孔的数目与发动机的气缸数相同
45.关于VE型分配泵的附加装置,下列说法正确的有( )。
A.负荷传感供油提前装置可根据柴油机负荷的增减自动增减喷油提前角
B.蜡式冷起动装置在冷起动时适当加大喷油提前角,起动后适当提高怠速转速
C.增压补偿器可根据增压压力自动增减供油量
D.大气压力补偿器在大气压力降低(如高原行驶)时自动减少供油量
(五)解答题(每题 7 分,共 35 分)
46.柱塞式喷油泵的柱塞行程是一定的,为什么转动柱塞却能改变供油量?试结合柱塞的有效行程加以说明。
47.试述出油阀的构造及减压环带的工作原理与作用。
48.试述RQ型两极式调速器在怠速、中速和最高转速时的工作原理?
49.试述机械离心式喷油提前器的构造和工作原理?
50.试述VE型分配泵高压柴油的产生与分配(泵油)过程。
三、拓展挑战(C 层 · 第 51~75 题)
(一)判断题(每题 2 分,共 10 分)
51.精密偶件磨损后会造成柴油机起动困难、怠速运转不平稳、功率不足、油耗增加、排气冒黑烟和工作粗暴等现象。( )
52.柱塞偶件的最大磨损部位发生在柱塞套出油孔的上、下边缘。( )
53.输油泵密封性试验中,若气泡的直径超过1 mm,表示漏气量将超过30 mL/min,说明输油泵密封性能过差,应更换新泵。( )
54.加入柴油机的柴油至少要经过24 h的沉淀之后才能加入油箱中。( )
55.发生「飞车」时,若汽车在运行中,千万不要脱挡或踩下离合器,应紧急制动直至发动机熄火。( )
(二)填空题(每题 4 分,共 20 分)
56.利用滑动性试验检验柱塞偶件时,将在柴油中浸泡过的柱塞偶件用手拿住柱塞套倾斜 ____°左右,轻抽出柱塞约 ____,然后松开,柱塞应能在本身重量作用下自由下滑。
57.用喷油器试验器试验柱塞副的密封性时,操纵喷油器试验器使油压达到 ____ MPa 时停止泵油,然后测定油压从20 MPa下降到10 MPa所需的时间,少于 ____ s 为不合格。
58.采用垫片调整喷油压力时(丰田L系列柴油机),垫片厚度每变动0.025 mm,喷油压力将变化 ____ kPa;采用垫片调整喷油压力时,每只喷油器只能用 ____ 个垫片。
59.柴油机燃油系统的常见故障有发动机不能起动或起动困难、____、怠速不稳、工作粗暴、____ 及发动机超速等。
60.喷油泵试验调整的内容包括三个方面:____(角度)、____ 和调速器的调整。
(三)单选题(每题 3 分,共 15 分)
61.柱塞与柱塞套的磨损达到一定程度后,造成的后果是( )。
A.开始供油时间提前,供油结束时间推迟,供油量增大
B.开始供油时间滞后,供油结束时间提早,供油量减小
C.对供油无影响
D.喷油压力升高
62.喷油器喷油压力检查时,缓慢地按动喷油器试验器手柄的速度以( )为宜。
A.20 次/min
B.30 次/min
C.60 次/min
D.100 次/min
63.输油泵吸油能力试验中,以内径8 mm、长2 m的软管为吸油管,由水平高度低于输油泵1 m的油箱中用输油泵供油,能在( )内出油为合格。
A.10 个活塞行程
B.30 个活塞行程
C.60 个活塞行程
D.100 个活塞行程
64.柴油机产生类似敲缸声时,怠速减试验中着火敲击声的特点是( )。
A.连续发响 B.声暂无,随后又出现 C.完全消失 D.加速时消失
65.发动机运转时逐缸断油试验,若某缸断油时发动机转速降低、黑烟明显减少、敲击声变弱或消失,说明该缸( )。
A.供油量过多 B.供油量过少 C.喷雾质量差 D.喷油时间过早
(四)多选题(每题 4 分,共 20 分)
66.属于低压油路原因造成的柴油机起动困难(无起动迹象)的有( )。
A.油箱内无油或存油不足
B.油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞
C.柴油滤清器或输油泵滤网堵塞
D.喷油泵溢流阀不密封
67.属于高压油路原因造成的柴油机起动困难(无起动迹象)的有( )。
A.喷油泵柱塞偶件磨损过甚,造成内泄漏大,使供油量达不到起动时的需要
B.出油阀密封不良,造成不供油或供油不足
C.喷油器针阀积炭或烧结而不能开启
D.高压油管中有空气或接头松动
68.柴油机排气管冒黑烟的原因有( )。
A.空气滤清器严重堵塞,造成进气量不足
B.喷油泵供油量过多或各缸供油不均匀度过大
C.喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油
D.供油时间过早
69.柴油机排气管冒白烟的原因有( )。
A.供油时间过迟
B.柴油中有水或因气缸垫烧穿、缸盖裂缝漏水等原因造成气缸进水
C.气缸温度过低或气缸压缩压力不足
D.喷油器喷雾质量不佳
70.引起柴油机超速(飞车)的原因有( )。
A.加速踏板拉杆或喷油泵供油调节齿杆卡滞,使其在额定供油位置上回不来
B.油量调节齿杆和调速器拉杆脱节
C.调速器内润滑油过多或机油太脏、黏度过大,使飞锤甩不开
D.气缸窜油,使润滑油进入燃烧室燃烧
(五)解答题(每题 7 分,共 35 分)
71.柴油机起动时无起动迹象、排气管不排烟。试述诊断的基本思路,并说明如何区分故障出自低压油路还是高压油路,以及低压油路故障的进一步诊断方法。
72.发动机动力不足、运转不均匀、排气管冒黑烟。试述其故障原因与诊断排除方法。
73.什么是柴油机工作粗暴(着火敲击)?如何鉴别着火敲击与机件敲击,并说明工作粗暴的诊断与排除方法。
74.什么是柴油机超速(飞车)?发生飞车时应采取哪些紧急措施?熄火后如何诊断排除?
75.试述喷油泵试验调整的内容及其调整顺序;并说明输油泵装复后应进行的性能试验项目及其技术要求。
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