油管直径为75mm，已知油的密度为901kg/m3，运动黏度为0.9cm2/s，在管轴位置安放连接水银压差计的毕托管（图3-3-9），水银面高度h=20mm，试求油的流量（　　）L/s。图3-3-9

油管直径为75mm，已知油的密度为901kg/m3，运动黏度为0.9cm2/s，在管轴位置安放连接水银压差计的毕托管（图3-3-9），水银面高度h=20mm，试求油的流量（）L/s。图3-3-9

A、519

B、51.9

C、5.19

D、0.519

参考答案

【正确答案：C】

由毕托管原理，可得：轴线流速，则轴线处的雷诺数，所以为层流。断面平均流速。

宇宙飞船以初速v0在宇宙尘埃中飞行,飞船质量为m0,前表面积为S.尘埃密度为b。

我的答案如下：

2012届高中物理竞赛（复赛）模拟试题（一）

第一题：（20分）

光子火箭从地球起程时初始静止质量（包括燃料）为M0，向相距为R=1.8×1061.y.（光年）的远方仙女座星飞行。要求火箭在25年（火箭时间）后到达目的地。引力影响不计。

1）、忽略火箭加速和减速所需时间，试问火箭的速度应为多大？

2）、设到达目的地时火箭静止质量为M0ˊ，试问M0/ M0ˊ的最小值是多少？

第二题．（20分）

有一个两端开口、粗细均匀的U型玻璃细管，放置在竖直平面内，处在压强为 的大气中，两个竖直支管的高度均为h，水平管的长度为2h，玻璃细管的半径为r,r?h，今将水平管内灌满密度为ρ的水银，如图所示。

1．如将U型管两个竖直支管的开口分别封闭起来，使其管内空气压强均等于大气压强，问当U型管向右作匀加速移动时，加速度应多大才能使水平管内水银柱长度稳定为 。

2．如将其中一个竖直支管的开口封闭起来，使其管内气体压强为1atm，问当U型管绕以另一个竖直支管（开口的）为轴作匀速转动时，转数n应为多大才能使水平管内水银柱长度稳定为 。

（U型管作以上运动时，均不考虑管内水银液面的倾斜）

第三题．（25分）

（1）图所示为一凹球面镜，球心为C，内盛透明液体，已知C至液面高度CE为40.0cm，主轴CO上有一物A，物离液面高度AE恰好为30.0cm时，物A的实像和物处于同一高度。实验时光圈直径很小，可以保证近轴光线成像。试求该透明液体的折射率n。

（2）体温计横截面如图所示，已知细水银柱A离圆柱面顶点O的距离为2R，R为该圆柱面半径，C为圆柱面中心轴位置。玻璃的折射率n=3/2，E代表人眼，求图示横截面上人眼所见水银柱像的位置、虚实、正倒和放大倍数。

第四题（25分）

左图为一无限多立方“格子”的电阻丝网络电路，每两节点之间电阻丝的电阻均为R，其中A、B两节点位于网络中部。右图电路中的电源电动势（内阻为0）均为 ，电阻均为r。若其中的a、b两节点分别与左图所示的电路中的A、B两节点相连结，试求流入电阻丝无限网络的电流。

第五题. （25分）

如图所示，正方形均质板重G，用4根轻质杆铰链水平悬挂，外形构成边长为a的立方体，现将方板绕铅垂对称轴旋转θ角度，再用一细绳围绕四杆的中点捆住，使板平衡于θ角位置。试求绳内的张力。

第六题．（20分）

为了近距离探测太阳并让探测器能回到地球附近，可发射一艘以椭圆轨道绕太阳运行的携带探测器的宇宙飞船，要求其轨道与地球绕太阳的运动轨道在同一平面内，轨道的近日点到太阳的距离为百分之一AU（AU为距离的天文单位，表示太阳和地球之间的平均距离， ），并与地球具有相同的绕日运行周期（为简单计算，设地球以圆轨道绕太阳运动）。试问从地球表面应以多大的相对于地球的发射速度u(发射速度是指在关闭火箭发动机，停止对飞船加速时飞船的速度)发射此飞船，才能使飞船在克服地球引力作用后，仍在地球绕太阳运行轨道附近（也就是说克服了地球引力作用的飞船仍可看作在地球轨道上）进入符合要求的椭圆轨道绕日运行？

已知地球半径 ,地面处的重力加速度 ，不考虑空气阻力。

第七题. （25分）

如图所示，两个固定的均匀带电球面A和B分别带电4Q和Q（Q>0）。两球心之间的距离d远大于两球的半径，两球心的连线MN与两球面的相交处都开有足够小的孔，因小孔而损失的电量可以忽略不计。一带负电的质点静止地放置在A球左侧某处P点，且在MN直线上。设质点从P点释放后刚好能穿越三个小孔，并通过B球的球心。试求质点开始时所在的P点与A球球心的距离x应为多少？

模拟试题（一）参考答案

第一题分析：光子火箭是一种设想的飞行器，它利用“燃料”物质向后辐射定向光束，使火箭获得向前的动量。求解第1问，可先将火箭时间 （年）变换成地球时间 ，然后由距离R求出所需的火箭速度。火箭到达目的地时，比值 是不定的，所谓最小比值是指火箭刚好能到达目的地，亦即火箭的终速度为零，所需“燃料”量最少。利用上题（本章题11）的结果即可求解第2问。

解：

1、）火箭加速和减速所需时间可略，故火箭以恒定速度 飞越全程，走完全程所需火箭时间（本征时间）为 （年）。利用时间膨胀公式，相应的地球时间为

因 故

解出

可见，火箭几乎应以光速飞行。

（2）、火箭从静止开始加速至上述速度 ，火箭的静止质量从M0变为M，然后作匀速运动，火箭质量不变。最后火箭作减速运动，比值 最小时，到达目的地时的终速刚好为零，火箭质量从M变为最终质量 。加速阶段的质量变化可应用上题（本章题11）的（3）式求出。因光子火箭喷射的是光子，以光速c离开火箭，即u=c，于是有

（1）

为加速阶段的终速度，也是减速阶段性的初速度。对减速阶段，可应用上题（本章题11）的（4）式，式中的m0以减速阶段的初质量M代入。又因减速时必须向前辐射光子，故u=-c，即有 （2）

由（1）、（2）式，得

第二题解：

1、当U型管向右加速移动时，水平管内的水银柱将向左边的竖直支管中移动，其稳定的位置是留在水平管内的水银柱所受的水平方向的合力等于使其以恒定加速度a向右运动时所需的力。由于竖直支管内空气在膨胀或压缩前后的温度相等，根据气态方程有

右管： 左管：

S为管的截面积，图24-54（b）中，A、B两处压强分别为：

而留在水平管内的水银柱质量

其运动方程为

由以上各式可得

2．当U型管以开口的竖直支管为轴转动时，水平管内的水银柱将向封闭的竖直支管中移动，其稳定位置是水平管内的水银柱所受的水平方向的合力，正好等于这段水银柱作匀速圆周运动所需的向心力。由于封闭竖直支管内空气在压缩前后的温度相等，根据气态方程有

S为管的截面积。图24-54（c）中A、B两处的压强分别为

留在水平管内的水银柱的质量

其运动方程为

其中

由以上各式可得

第三题分析：

（1）通过折射定律和光圈足够小的条件可求出液体的折射率。

（2）注意在近轴条件下的近似，再通过几何知识即可求解。

解：

（1）主轴上物A发出的光线AB，经液体界面折射后沿BD方向入射球面镜时，只要BD延长线过球心C，光线经球面反射后必能沿原路折回。按光的可逆性原理，折回的光线相交于A（图33-100）。

对空气、液体界面用折射定律有

当光圈足够小时， ，因此有

(2) 先考虑主轴上点物A发出的两条光线，其一沿主轴方向ACOE入射界面，无偏折地出射，进入人眼E。其二沿AP方向以入射角 斜入射界面P点，折射角为r。折射光线PQ要能进入人眼E，P点应非常靠近O点，或者入射角 和折射角r应很小。若角度以弧度量度，在小角（近轴）近似下，折射定律 可写为 。这两条光线反向延长，在主轴上相交于 ， 即为物A之虚像点（图33-101）。

对 用正弦定律，得

在小角（近轴）近似下：

上式可写为

解上式得

为了分析成像倒立和放大情况，将水银柱看成有一定高度的垂轴小物体AB，即然 是一对共轭点，只要选从B发出的任一条光线经界面折射后，反向延长线与过 点垂轴线相交于 ， 是点物B虚像点，即 是物AB之正立虚像。

选从B点发出过圆柱面轴心C的光线BC。该光线对界面来说是正入射（入射角为零），故无偏折地出射，反向延长BC线交过 垂轴线于 ，从 ∽ΔABC得

放大率

第四题（25分）

本题可用戴维宁定理求解，图4电路可视为有源二端网络；图3电路可视为无源二端网络。

1、先计算无源二端网络的等效电阻

由对称性可将中间的两根竖直电阻线去掉，简化后的电路如图7（a）所示。电路进一步化简为图（b）、（c）、（d）。（c）由（b）上下对折得到，下面先讨论图（d）所示无限网络，设其电阻为R′。根据无限性，在该网络前再加一级，其电阻仍为R′，即：

①

可解得： ②

因此，由图（c）可得A、B间的等效电阻为： ③

2、再计算有源二端网络等效电压源的电动势

对图4电路，应用回路电流法或支路电流法，可计算出流经 支路的电流为

④

因此： ⑤

3、然后计算有源二端网络等效电压源的内阻 为： ⑥

4、流入电阻丝无限网络的电流 为： ⑦

第五题分析：初看此题，一般都会觉的比较复杂，因为题中铰链就有8个，加上4根轻质杆与绳子有4个接触点，一共有12个受力点，而且初看甚至想象不出木板旋转θ角度以后整个系统是什么样子，即使把各个受力点的力逐个画出来也无济于事。应该先想一想哪些点都是对称的（等价的），找出最基本的部分，再把空间方向确定下来，然后好画出各个力点的受力情况。

解：把木板绕铅垂对称轴旋转θ角度以后，系统虽然不是一个很对称的立方体，但把系统绕铅直轴旋转90度的整数倍，系统的与自身重合，说明四根轻杆的受力情况是完全一样的。系统处于平衡状态，把四根轻杆，木板，绳组成的部分看成刚体，则刚体受四个铰接部分的力而平衡，重力方向的平衡可以得出，竖直方向对每根轻杆的拉力T上为：

（1）

而铰接处是否对轻杆有水平方向的作用力，暂时还不好确定，不过可以为N//，从俯图来看四根轻杆的受力情况（如图11-196所示）：

图中虚线表示正方形对角线的外延部分，如果N//不在对角线方向上，则四个N//对O点有一个力偶矩，将使得下面的部分旋转，与平衡假设相矛盾，因此水平弹力必然在对角线方向，要么都向外，要么都向里（设向外为正，这种设法不会影响结果）。

同样的道理，把木板隔离开来，可知木板对轻杆往下的拉力 为：

（2）

而水平方向的作用力必沿对角线方向（否则木板旋转），木板对杆的作用力向里向外的性质与上端铰链的方向相同，否则以绳对杆的作用点为支点，力矩无法平衡。

下面再看整个系统的俯视图（如图11-197所示），把轻杆隔离出来作为平衡的刚性杆，利用力的平衡条件和力矩的平衡条件可求出拉力T的大小。

绳作用在每根转杆的中点，在俯视图上不难看出，绳子构成一个正方形，且在水平面内，因而可以知道绳对轻杆仅有水平面内，因而可以知道绳对轻杆仅有水平面内的拉力，轻杆在竖直方向上力的平衡是满足的：

（3）

取一根轻杆为研究对象不难求出 与 的关系，以及 与 的关系，设绳的张力为T，则水平合力 。

x方向水平力平衡：

（4）

y方向水平力平衡：

（5）

在过轻杆的竖直面内来分析力矩平衡（只研究平面内转矩），如图11-198。

对于A点，力矩平衡 （6）

联合（2）、（4）、（5）、（6）式可得

第七题分析：质点释放后，由于质点带负电，A球和B球带正电，故质点先加速，穿过A球内时，不受A球的电场力作用，但仍受B球的电场力，进一步加速。在两球之间时，存在一质点所受合力为零的点，设此点为S，且由于A球所带电量大于B球带电量，S点应离B球较近。所以质点从A球内出来后到S点这段距离内作减速运动，从S点到B球的第一个孔这段距离内作加速运动。因此，为了使质点能到达B球的球心，第一个必要条件是，质点必须通过S点，即质点在S点的速度至少应大于零或至少等于零。若质点能通过S点，则如上述，从S点到B球的第一个孔期间，质点沿MN向右加速。由于质点在B球内不受B球的电场力作用，但仍受A球向左的引力，质点减速，因此为了使用期质点能通过B球的球心，第二个必要条件是，质点在B球球心处的速度应大于零或至少等于零。

本题的关键在于带电体系的电势能与带电质点的动能之和，在该质点运动过程中守恒。因此质点刚好能通过S点的条件可表示为，质点在P点和S点时，带电体系的电势能相等（注意，质点在P点静止）。同样，若质点在S点时带电体系的电势能大于（或等于）质点在B球球心时带电体系的电势能，则表明质点若能通过S点，就必定能通过（或刚好到达）B球球心。

解：根据分析，在MN直线上在A球和B球之间有一个S点，带电质点在S点受力为零。设S点与A球和B球球心的距离为 和 ，则

由以上两式，可解出

带电质点从P点静止释放后，刚好能够到达S点的条件是，它在P点和S点的电势能相等，即

式中-q(q>0)是带电质点的电量。把上面解出的 和 代入，得

为了判断带电质点刚好到达S点后，能否通过B球球心，需比较它在S点的电势能 与它在B球球心处的电势能 的大小，因

式中 为B球的半径。由题设 ?d

故 即

因此，带电质点只要能到达S点，就必定能通过B球球心。于是，所求开始时P点与A球球心的距离x即为上述结果，即

第六题、参考解答：

使用柱塞式化油器的发动机，为什么在节气门快速关闭（快速收油）的时候经济性大大下降

一、 名词解释（因不好排，故未作出解释）

1、上止点活塞在气缸内作往复直线运动时,活塞向上(下)运动到最高(低)位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远(近)的极限位置,称为上(下)止点2.活塞行程活塞从一个止点到另一个止点的距离,即上,下止点之间的距离称为活塞行程,一般用S表示.对应一个活塞行程,曲轴旋转180度. 3.曲柄半径曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲轴半径,一般用R表示.通常活塞行程为曲轴半径的两倍,即S=2R. 4.汽缸工作容积活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积(L),一般用Vh表示. 5.燃烧室容积活塞位于上止点时,活塞上方的空间容积称为燃烧室容积. 6.汽缸总容积活塞位于下止点时, 活塞上方的空间容积称为.汽缸总容积7.发动机排量多缸发动机个气缸工作容积的总和,称为发动机排量.8.压缩比压缩比是发动机的一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比.9.工作循环每一个工作循环包括进气,压缩,作功,和排气过程,即发动机完成进气,压缩,作功,和排气四个过程叫一个工作循环.10.四冲程发动机曲轴必须转两圈,活塞上下往复运动四次,才能完成一个工作循环的发动机,称为四冲程发动机.11.二冲程发动机 曲轴只转一圈,活塞上下往复运动两次,才能完成一个工作循环的发动机,称为二冲程发动机.12.发动机发动机是一种能量转换机构,它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能.

二、填空（注：有下画线者为应填内容）

1、内燃机与外燃机相比，具有 热效率高、体积小、便于移动和起动性能好等优点。内燃机又分活塞式内燃机和燃气轮机两大类。车用发动机主要采用活塞式内燃机。

2、发动机的分类方法有1) 按活塞运动方式分往复活塞式内燃机和旋转活塞式内燃机两种。前者在汽车上获得了广泛应用。2) 按所用的燃料分汽油机、柴油机和气体燃料发动机。3) 按完成一个工作循环所需的行程数分有二冲程发动机和四冲程发动机之分。汽车上广泛采用后者。4) 按冷却方式分可分为水冷式发动机和风冷式发动机。汽车上广泛采用水冷式发动机。5)按气缸数目分可分为单缸发动机和多缸发动机。汽车几乎都是采用多缸发动机。6)按气缸的排列方式分可分为单列式发动机和双列式发动机。7)按进气系统是否增压分自然吸气（非增压）式发动机和强制进气（增压）式发动机。

8) 曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组组成.即机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

9)汽油机的燃烧室有楔型燃烧室盆型燃烧室和半球形燃烧室等三种.

10) 活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成 。

11) 活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。

12) 活塞环是具有弹性的开口环，有气环和油环两种。气环 起密封和导热的作用；油环 起布油和刮油的作用。气环的开口有直角形切口阶梯形切口斜切口和带防转销钉槽等四种形式.

13) 连杆分为三部分：即连杆小头、连杆杆身和连杆大头（包括连杆盖）。

14) 曲轴由曲轴前端（自由端）、曲拐及曲轴后端（功率输出端）三部分组成。

15) 气门组包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等。

16）气门传动组由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等组成。

17）化油器式汽油机燃油供给系统由化油器、汽油箱、汽油滤清器、汽油泵等装置组成。

18）汽油的使用性能指标主要有蒸发性、热值、抗爆性。

19）简单化油器的构造 由浮子室、喉管、量孔、喷管和节气门等组成。

20）柴油机的燃油供给系统由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置、废气排出装置等组成

21）直接喷射式燃烧室配用的孔式喷油器 由喷油器体 、调压螺钉 、调压弹簧 、回油管螺栓 、进油管接头 、顶杆、 针阀和针阀体等零件组成。针阀和针阀体合称为针阀偶件。

22）柱塞式喷油泵分泵的主要零件有柱塞偶件，柱塞弹簧，弹簧座、出油阀偶件，出油阀弹簧，减容器，出油阀压紧座等。

23）排气系统由排气岐管、排气总管和消声器组成。

24）分配式喷油泵由驱动机构、二级滑片式输油泵、高压泵头、供油提前角自动调节机构和调速器五部分组成。

25）输油泵的类型有活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式等几种。

25）活塞式输油泵由泵体、机械油泵总成、手油泵总成、止回阀及油道等组成

26）目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，由散热器、风扇、水泵、冷却水套和温度调节装置等组成。

27）润滑系一般由机油泵、油底壳、机油滤清器、机油散热器以及各种阀、传感器和机油压力表、温度表等组成。

三、问答题

1、发动机是由哪些机构和系统组成的？

(1、曲柄连杆机构 2、配气机构3、燃料供给系统 4、机体组5、润滑系统 6、冷却系；

7、点火系统 8、起动系统)

2、简述四行程汽油机的工作原理

汽油机是将汽油和空气混合成混合气，进入气缸用电火花点燃。按下面的工作过程不断循环往复进行运转的.1）进气行程 2）压缩行程 3）作功行程 4）排气行程

3、简述四行程柴油机的工作原理

四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程相同，每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程，但由于柴油机使用的燃料是柴油，柴油与汽油有较大的差别，柴油粘度大，不易蒸发，自燃温度低，故可燃混合气的形成，着火方式，燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同。

4、对比四行程汽油机与四行程柴油机的优缺点

柴油机与汽油机比较,柴油机的压缩比高,热效率高,燃油消耗率低,同时柴油价格较低,因此柴油机的燃料经济性能好,而且柴油机的排气污染少,排放性能较好.其主要缺点是转速低,质量大,噪声大,振动大,制造和维修费用高.

5、发动机的主要性能指标有哪些？

1、动力性能指标1)有效转矩：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩。2)有效功率：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率。3)曲轴转速：指发动机曲轴每分钟的转数，通常用n表示，单位为r/min。

2、经济性能指标 通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。

3、环保性能 排放性能指标包括排放烟度、有害气体(CO，HC，NOx)排放量、噪声等。

7、简述曲柄连杆机构的功用与工作条件

1、功用： 曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构，通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

2、工作条件： 曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。

8、气缸体的结构形式有那些?

气缸体的结构形式通常分为三种形式：

1、一般式气缸体 2、龙门式气缸体 3、隧道式气缸体 气缸体的冷却形式一种是水冷，另一种是风冷。气缸的排列方式可以分成直列式，V型和对置式三种。 气缸套气缸套有干式气缸套和湿式气缸套两种。

10、气缸垫有什么作用?

气缸垫装在气缸盖和气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水和漏油。

11、简述活塞的功用工作条件对其要求和制造材料.

1.功用：承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。

2.工作条件：在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。 3.对其要求：

(1)要有足够的刚度和强度；(2)导热性能好，要耐高压、耐高温、耐磨损；(3) 质量小，重量轻，尽可能地减小往复惯性力。

4.材料：广泛采用高强度铝合金。

12、简述活塞各部的位置和其功用.

1、活塞顶部：活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分 。

2、活塞头部：活塞环槽以上的部分。 活塞头部的主要作用有三：①承受气体压力，并传给连杆；

②与活塞环一起实现气缸的密封；

③将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。

3、活塞裙部：活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞底面的部分。作用：为活塞在气缸内作往复运动导向和承受侧压力。并补偿活塞在工作时的变形.

13、活塞销有何功用？其工作条件如何？它与活塞之间采用什么方式连接？

1.功用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传给连杆。

2.工作条件：高温、很大的周期性冲击载荷、润滑条件较差。 3.安装形式：两种方式：“全浮式”安装和“半浮式”安装。

14、连杆有何功用？其工作条件材料及对其要求如何？

1.功用：连接活塞与曲轴 ，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。 2.工作条件：承受压缩、拉伸和弯曲等交变载荷 。

3.对其要求：强度高、刚度大、重量轻 。 4.材料：一般都采用中碳钢或合金钢经模锻或辊锻，然后经机加工和热处理 。

16、简述曲轴的功用工作条件对其要求材料及加工要求.

曲轴是发动机最重要的机件之一。

1.功用：将连杆传来的力变为旋转的动力（扭矩），并向外输出。

2.工作条件：承受周期性变化的气体压力、往复惯性力、离心力以及由它们产生的弯曲和扭转载荷的作用。

3.对其要求：足够的刚度和强度，耐磨损且润滑良好，并有很好的平衡性能。

4. 材料及加工：一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。轴颈表面经高频淬火或氮化处理，并经精磨加工。]

17、曲轴主轴颈的作用及分类?

主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。按主轴颈的数目，曲轴可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个 。非全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等。

19、试列出四缸四行程及直列六缸四行程发动机的发火顺序。

1）四缸四行程发动机的发火顺序和曲拐布置 四缸四行程发动机的发火间隔角为720°/4＝180° 发火顺序的排列只有两种可能，即为1-3-4-2或为1-2-4-3。

2）四行程直列六缸发动机的发火顺序和曲拐布置

四行程直列六缸发动机发火间隔角为 720°/6=120° 一种发火顺序是1-5-3-6-2-4，另一种发火顺序是1-4-2-6-3-5

20、曲轴扭转减振器起什么作用？

功用：吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动，避免发生强烈的共振及其引起的严重恶果。 21、飞轮起什么作用

功用：用来贮存作功行程的能量，用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其它阻力，使曲轴能均匀地旋转；作为传动系中摩擦离合器的驱动件。

22、配气机构有何功用？其布置形式有哪几种？

功用：按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、排气门，向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。布置形式按气门的布置形式分：顶置气门式和侧置气门式。侧置气门式已趋于淘汰；按凸轮轴安装位置分：上置凸轮轴式、中置凸轮轴式和下置凸轮轴式；按曲轴和凸轮轴的传动方式分：齿轮传动式、链条传动式和齿形皮带传动式；按每个气缸的气门数目分：2气门式、3气门式、4气门式和5气门式。]

23、什么是配气相位？画出配气相位图，并注明气门重叠角。

配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间。通常用环形图表示——配气相位图。

24、气门间隙的功用是什么？气门间隙过大或者过小有什么害处？

作用：为气门热膨胀留有余地，以保证气门的密封。间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。 间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。

25 、气门组的功用是什么？其工作条件及对其的要求如何？

功用：控制进、排气管的开闭 .工作条件： 承受高温、高压、冲击、润滑困难。要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。

26、 什么是可燃混合气？有什么作用？

可燃混合气是按一定比例混合的燃油空气混合物。其功用：根据发动机各种不同工况的要求，配制出一定数量和浓度可燃混合气，供入气缸燃烧作功。

27、 什么是简单化油器特性

在转速不变时，简单化油器所供给的可燃混合气浓度随节气门开度（或喉管真空度Ph） 变化的规律，称为简单化油器的特性。

28、 什么是可燃混合气成分其与汽油机性能的关系如何？

可燃混合气中燃油含量的多少称为可燃混合气的成分。

可燃混合气的成分有两种表示方法：空燃比 ：可燃混合气中所含空气与燃料的质量比。过量空气系数：可燃混合气的浓度对发动机的性能影响很大，直接影响动力性和经济性。]

29、 车用汽油机工作有何特点：

1、工况变化范围很大，负荷可从0变到100%，转速可以最低上升到最高，且工况变化非常迅速；

2、汽车行驶的大部分时间内，发动机是在中等负荷下工作。轿车发动机经常是40％～ 60％，而货车则为70％～80％。

30、 车用汽油机各种使用工况对可燃混合气成份有什么要求？

1、稳定工况（1）怠速工况 要求提供较浓的混合气α=0.6～0.8 。

（2）小负荷工况 要求供给较浓混合气α=0.7～0.9。

（3）中等负荷工况 要求经济性为主，混合气成分α=0.9～1.1。

（4）大负荷及全负荷工况 要求发出最大功率Pemax，α=0.85～0.95。

2、过渡工况（5）起动工况 要求供给极浓的混合气α=0.2～0.6。

（6）加速工况 应该在化油器节气门突然开大时，强制多供油，额外增加供油量，及时使混合气加浓到足够的程度。

31、 化油器式汽油机燃油系统有那些辅助装置？各有什么作用？

1、汽油箱 用于贮存汽油。

2、汽油滤清器 用于去除汽油中的杂质和水分。

3、汽油泵 将汽油从油箱吸出，经管路和汽油滤清器，然后泵入化油器浮子室（化油器式发动机）或输油总管（电喷式发动机）。种类：汽车上常采用的是机械驱动膜片式汽油泵和电动汽油泵两种。

32、 汽油机电控燃油喷射系统有那些优点？

1）计量准确、均匀点喷、随机修正，使空燃比经常保持在 14.7的最佳区域内。2）“三无”带来“三好”。3）获得动力性、经济性、净化性“三丰收”。发动机功率提高了15％～20％；油耗率降低了1％～5％；排放污染值明显的减少，CO＜l％，HC＜100×10－6。4）改善了冷起动性能、热起动性能、过渡性能、急减速防污染性能、负荷自调性能、防止不熄火性能等。5）扩大了控制功能，增加了自诊断功能。6）降低了汽油机油路和电路的故障率。

33、 汽油机燃油喷射系统有那些类型？

1、按控制方法分类：有机械控制式、机电混合控制式及电子控制式三种。近十年来电子控制式汽油喷射系统得到了迅速的发展，应用非常广泛。

2、按喷射部位的不同分类：有缸内喷射和缸外喷射两种。缸外喷射又分单点喷射和多点喷射。目前，多点喷射应用最广。

3、按喷射连续与否分类：分连续喷射式和间歇喷射式。间歇喷射是当前电喷发动机主要采用的喷射形式。

间歇喷射又可分为同时喷射、分组喷射和顺序喷射三种形式。现代电喷发动机主要采用顺序喷射。

4、按进气量的测量方式分类：分间接测量和直接测量两种方式。1）间接测量方式 ①节流－速度方式： ②速度－密度方式：

（2）直接测量方式 ①体积流量方式： ②质量流量方式。

34、 柴油机燃油供给系的功用是什么？

完成燃油的储存、滤清和输送工作，按照柴油机各种工况要求，定时、定量并以一定喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速混合和燃烧，最后将废气排入大气。

35、 柴油机可燃混合气有那些形成特点？

（1）燃料与空气的混合是在气缸内进行的。

（2）混合与燃烧的时间很短。

（3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。

（4）边喷射，边混合，边燃烧

36、 柴油机燃烧室有那些类型？请列举几种典型燃烧室。

统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。

1、统一式燃烧室

由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔，又叫做直接喷射式燃烧室。

（1）ω型燃烧室（2）球型燃烧室2、分隔式燃烧室分隔式燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与气缸底面之间，称主燃烧室，另一部分在气缸盖中，称为副燃烧室。这两部分由一个或几个孔道相连。

（1）涡流室式燃烧室（2）预燃室式燃烧室

37、 喷油器的作用是什么？有什么要求？目前采用较多的是什么喷油器？

功用是将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室。 要求是①雾化均匀 ②具有一定的喷射压力和射程，及合适的喷注锥角③断油迅速、无滴漏现象 .目前采用较多的是闭式喷油器，分孔式喷油器和轴针式喷油器两种。

38、 与分隔式燃烧室配用的轴针式喷油器其构造如何？有何特点？

构造：整体构造与孔式基本相同，只是针阀下端的密封锥面以下向下延伸出一个轴针，其形状有倒锥形和圆柱形，轴针伸出喷孔外，使喷孔成为圆环状的狭缝。一般只有一个喷孔,直径1～3mm，喷油压力较低12～14MPa 特点：

（1）喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞。

（2）不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要。

39、 喷油泵有什么作用？目前一般使用的有那些类型？

功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油。 目前使用的主要有柱塞式喷油泵和分配式喷油泵。

40、 柱塞式喷油泵由几部分组成？其工作过程有那些？有何特点？

主要由分泵、油量调节机构、驱动机构和泵体四部分组成.其工作过程有：进油过程 供油过程 回油过程 ① 柱塞往复运动总行程h是不变的，由凸轮的升程决定。

② 柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程hg,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。

③ 供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。

④ 转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。

41、 柱塞式喷油泵油量调节机构的功能是什么？如何改变供油量？如何改变供油的迟早？

油量调节机构的作用是根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油量。改变供油量的办法是转动柱塞，通过改变供油行程来完成的。多缸机还要注意各缸供油均匀性的调整。A型泵采用齿杆式油量调节机构，另外，还有一种油量调节机构为拉杆拨叉式。 喷油泵供油的迟早决定喷油器喷油的迟早，喷油提前角的调整是通过对喷油泵的供油提前角的调整而实现的。

42、 柴油机的进气系统由那些部分组成？各有什么作用？其分类如何？

柴油机的进气系统由空气滤清器和进气岐管组成。其中：空气滤清器1、功用：清除空气中所含的尘土和沙粒，以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。

2、分类：惯性式、过滤式、综合式（油浴式滤清器）。进气岐管功用：将空气或可燃混合气分配到各缸进气道。进气预热装置：利用排气或冷却液对进气管预热。

43、 简述消声器作用及原理

功用：消减排气噪声和消除废气中的火焰及火星。 原理：消声器通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力脉动，使排气能量耗散殆尽

44、 发动机的排气净化装置有那些类型？各采用什么净化措施？

发动机排气净化的方式可分为两大类：①机内净化；

②机外净化。其中： （一）机内净化措施 采用：

1、改善可燃混合气品质 1）进气自动调温装置 2）废气再循环系统2、改善燃烧状况 3、使用低污染燃料（二）机外净化措施

采用：

1、二次空气喷射系统 2、催化转化器 3、强制式曲轴箱通风系统等。柴油机排气的净化 采用：

1、）废气再循环系统2）改进燃烧系统 统一式燃烧室→分隔式燃烧室3）改进供给系 喷油正时、喷油速率、孔径与孔数、预喷射、气流4）改变燃料性质 天然气、添加剂、乳化油5）进气管喷水、进气管加水汽 6）采用增压技术 7）高压共轨系统8）柴油机微粒滤清器

45、 柴油机分配式油泵有何特点？

1）结构简单、体积小、质量轻。2）使用与维修方便，不需进行各缸供油量和供油提前角一致性的调整。3）分配泵凸轮的升程小，有利于提高柴油机转速。

46、 调速器的功用是什么？有那些形式的调速器？

功用：根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。 型式：按功能分有两极式（两速）调速器、全程式（全速）调速器、定速调速器和综合调速器；按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。目前应用最广的为机械离心式调速器。

1）两极式只能自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所有中间转速范围内则由驾驶员控制。 型号中的R表示机械离心式，Q表示可变杠杆比。2）全程式调速器不仅能限制超速和稳定怠速，而且能使发动机在其工作转速范围内的任一选定的转速下稳定地工作。

47、 什么是柴油机的最佳喷油提前角？有什么影响？怎么调整？

最佳喷油提前角：在转速和供油量一定的条件下，能使柴油机获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。喷油提前角的大小对柴油机影响极大，过大，将导致发动机工作粗暴；过小，最高压力和热效率下降，排气管冒白烟。最佳喷油提前角不是常数。供油量越大，转速越高，则最佳喷油提前角越大。最佳喷油提前角还与发动机的结构有关。1）供油提前角自动调节器喷油提前角是由喷油泵的供油提前角保证。为使最佳喷油提前角随转速升高而增大，近年来国内外车用柴油机常用机械离心式供油提前角自动调节器，可根据转速变化自动改变喷油提前角。

2、喷油泵联轴节。连接喷油泵凸轮轴和驱动它的齿轮轴的联轴节兼起调整喷油提前角的作用。

49、冷却系的功用是什么？有那些类型？

功用：使工作中的发动机得到适度冷却，从而保持在最适宜的温度范围内工作。 分类：水冷系和风冷系

50、 试述冷却水路大循环和小循环的路线。

大循环：水泵→分水管→缸体水套→缸盖水套→节温器→散热器→水泵

小循环：水泵→分水管→缸体水套→缸盖水套→节温器→水泵

51、 说明水冷系的主要部件及其主要用途。

（1）散热器功用：将冷却水在水套中所吸收的热量传给大气，增大散热面积，加速水冷却。结构散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成。

（2）副贮水箱：密封冷却系统，使冷却系统内水、气分离，保持压力稳定。

（3）水泵：对冷却水加压，使冷却水在冷却系统中循环流动，加强冷却效果。

（4）风扇功用：提高通过散热器芯的空气流速，加速水的冷却。

52、 润滑系的作用是什么？润滑系统的功用

润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗； 清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物；冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用； 密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油； 防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈； 液压作用：润滑油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用； 减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，起减震缓冲作用。

53、 一般发动机采用那些润滑方式？

由于发动机各运动零件的工作条件不同，对润滑强度的要求也就不同，因而要采取不同的润滑方式。

（1）压力润滑：利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。

（2）飞溅润滑：利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾，来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。

（3）注油润滑：在发动机辅助系统中，有些零件需要采用定期加注润滑脂的方式进行润滑。

（4）自润滑：近年来在有些发动机上采用了含耐磨材料的轴承，来替代加注润滑脂的轴承。这种轴承使用中，无需加注润滑脂，故称其为自润滑轴承。

54、 何谓发动机润滑系统？有什么作用？

将润滑油送到运动零件表面而实现润滑的系统称为发动机的润滑系统。润滑的作用是在摩擦表面上覆盖一层润滑油，使相互运动的零件表面之间形成一层油膜，以减小摩擦阻力，降低功率损失，减轻零件磨损，延长使用寿命。

55、 机油泵的作用是什么？有那些类型？其各有何种结构？

功用：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环。目前发动机润滑系中广泛采用的是齿轮式机油泵和转子式机油泵两种。

1、齿轮式机油泵（1）外啮合齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、壳体等组成。

（2）内啮合齿轮式机油泵2、转子式机油泵由泵体、泵盖、内转子（主动）、外转子（从动）等组成。

56、 机油滤清装置的作用是什么？由那些部分组成？

功用：使循环流动的机油在送往运动零件表面之前得到净化处理。

1、机油集滤器 机油集滤器有浮式和固定式两种。

2、机油粗滤器 通常串联在机油泵与主油道之间，属于全流式滤清器。

3、机油细滤器 这种滤清器对机油的流动阻力较大，故多做成分流式，与主油道并联。 细滤器有过滤式和离心式两种。

57、 曲轴箱通风装置有何作用？是如何工作的？

一般汽车发动机都有曲轴箱通风装置，以便及时将进入曲轴箱内的混合气和废气抽出，使新鲜气体进入曲轴箱，形成不断地对流。有降温和降压的作用。

曲轴箱通风方式一般有两种，一种是自然通风，另一种是强制通风。从曲轴箱抽出的气体导入发动机的进气管，吸入气缸再燃烧，这种通风方式称为强制通风。这样，可以将窜入曲轴箱内的混合气回收使用，有利于提高发动机的经济性，满足环保的要求。