济南铁路局比武题库:综合题(计算、论述、绘图题)

（四）计算题

1.

BJ492QA型汽油机有四个气缸，活塞行程92mm，压缩比为6，计算其每缸工作容积、燃烧

室容积及发动机排量（单位：L）？

解：因型号BJ492QA中的92表示气缸直径为92mm，故

每缸工作容积：

2-6-6

V=(π/4)×D×S×10＝(π/4)×92×92×92×10＝0.6（L）

h

发动机排量：V=i×V=4×0.6=2.4（L）

Lh

燃烧室容积：ε=1+V/V 故V=V/（ε-1）=0.6/5=0.12 （L）

hCCh

答：工作容积为0.6L、燃烧室容积为0.12L，发动机排量为2.4L。

2. 解放CA6102型发动机，其缸径为102mm，活塞行程为114mm，压缩比为7，试计算出该发

动机的单缸排量、燃烧室容积为多少L，并计算当速度为3000r/min时活塞的平均速度？

2-62-6

解：每缸工作容积：V=(π/4)×D×S×10＝(π/4)×102×114×10＝0.9（L）

h

发动机排量：V=i×V=4×0.9=3.6（L）

Lh

燃烧室容积：ε=1+V/V 故V=V/（ε-1）=0.9/6=0.15 （L）

hCCh

－3

活塞平均速度:V=n×2×S/t ＝3000×2×114/60×10＝11.4 m/s

答：该发动机的单缸排量为3.6L,燃烧室容积为0.15L，速度为3000r/min时,活塞的平均速

度为11.4m/s。

3.一台三相四极异步电动机，电源频率为50H，试求旋转磁场的同步转速是多少？如果转差

Z

率为4%，转子的实际转速是多少？

解：旋转磁场的转速为

n1500

1

60f

1

6050

（r/min）

p2

若转差率为4%，则转速为

nn(1s)1500(10.04)1440

1

（r/min）

答：实际转速为1440r/min

4．在线电压为380V的三相电源上，接有一个三角形连接的三相对称感性负载，已知每相等

效电阻R=3Ω，等效感抗X=4Ω，试求相电流、线电流和负载的有功功率。

L

解：（1）（Ω）

ZRX345

2222

L

cos0.6



（2）（A）

I76

相

R3

Z5

U380

Z5

（3）（A）

I3I1.73276131.6

线相

（4）W=51.9（kW）

P3IUcos3131.63800.651968

线线



答：相电流为76A，线电流为131.6A,负载的有功功率51.9kW。

(六)论述题

1．柴油机与汽油机的工作原理有何异同？

答：四冲程柴油机与四冲程汽油机一样，每个工作循环都是由进气、压缩、作功和排气四个

行程组成。但由于柴油与汽油的性质不同，使柴油机混合气的形成方式及着火方式等与

汽油机有很大的区别：

（1）进气行程：汽油机在此行程进入气缸是混合气，而柴油机是纯空气。

（2）压缩行程：汽油机在此行程压缩的是混合气，而柴油机在此行程压缩的是纯空气，

且柴油机压缩比大，压缩终了时气缸内的压力和温度均比汽油机高。

（3）作功行程：汽油机在压缩行程接近终了时，靠火花塞点燃气缸内的混合气；而柴油

机在压缩行程接近终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温空气

中，柴油在气缸内便迅速蒸发并与空气混合形成混合气，由于此时气缸内的温度远高

于柴油的自燃温度，所以形成的混合气会立即自行着火燃烧，在此后的一段时间内边

喷油边燃烧，气缸内的压力和温度也急剧升高，活塞被推动下行作功。

（4）排气行程：此行程与汽油机区别不大。

2.配气机构主要由哪些零件组成？

答：发动机配气机构的基本组成可分为两部分：气门组和气门传动组。

气门组用来封闭进、排气道，气门组的组成与配气机构的形式基本无关而大致相同。主

要零件包括气门、气门座、气门弹簧、气门导管等。

气门传动动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件，其功用是使气门定时开启

和关闭，它的组成视配气机构的形式不同而异，主要零件包括正时齿轮（正时链轮和链

条或正时皮带轮和皮带）、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇臂等。

3．为什么要预留气门间隙？气门间隙过大、过小为什么都不好？

答：为保证气门关闭严密，通常在冷装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件之间留有适当的

间隙，称之为气门间隙。通常留有适当的气门间隙是以补偿气门受热后的膨胀量，以防

气门受热关闭不严。

气门间隙过小或无间隙，则在热状态下，引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和做功

行程中漏气，从而使功率下降，严重时不易起动。气门间隙过大将影响气门的开启量，

同时在气门开启时产生较大的冲击响声。

4．如何研磨气门与气门座？

答：气门座铰削好后，应在气门与气门座之间涂上少许研磨砂进行手工研磨，以保证气门与

气门座的密封性。

气门与气门座的密封性可用划线法进行检查，即用软铅笔在气门密封锥面上每隔10mm

划一条线，将气门装入气门导管，用手将气门与气门座压紧并往复转动1/4圈，然后取

下气门检查，若所有划线均被切断，说明气门与气门座密封良好，否则应继续研磨。

5.．齿轮式机油泵是如何工作的？

答：齿轮式机油泵主要由主、从动齿轮和主、从动轴等组成。发动机工作时，机油泵齿轮按

一定方向旋转，进油腔的容积因齿轮向脱离啮合的方向转动而增大，腔内产生一定的真

空度，润滑油便从进油口被吸入进油腔。随齿轮旋转，轮齿间的润滑油被带到出油腔。

由于出油腔内齿轮进入啮合状态使其容积减小，油压升高，润滑油便经出油口被压送到

润滑油道中。发动机工作时，机油泵不断工作，保证润滑油在润滑系中不断循环。

6.发动机曲轴扭转减振器有何功用？

答：发动机工作时，经连杆传给曲轴的作用力呈周期性变化，所以使曲轴旋转的瞬时角速度

也呈周期性变化。安装在曲轴后端的飞轮，由于转动惯量较大，其瞬时角速度比较均匀。

这样就造成曲轴相对于飞轮转动时快时慢，使曲轴产生扭转振动。为消减曲轴的扭转振

动，在发动机曲轴前端多装有扭转减振器。扭转减振器有橡胶式、摩擦式、硅油式等多

0.53mm。

8.柴油机燃烧室有几种类型？各有何结构特点？

答：柴油机燃烧室形状很多，通常可分为统一式和分隔式两大类。

统一式燃烧室由凹顶活塞顶与气缸盖底面组成，几乎全部燃烧室容积都集中在活塞顶的

凹下部分，常见的统一式燃烧室有ω形、球形、U形等。分隔式燃烧室由燃烧室和副燃

烧室两部分组成，主燃烧室位于活塞顶与气缸盖底面之间，副燃烧室位于气缸盖中，主、

副燃烧室之间由一个或几个孔道相连，常见的分隔式燃烧室有涡流室式和预燃室式两种。

9.在康明斯发电车PT燃油系统中，供给喷油器的燃油压力是有谁来控制的？

答：供给PT喷油器的燃油压力就是PT燃油泵的供油压力，供油压力取决于PT燃油泵中的油

门轴的开度、机械调速器的出油压力以及执行器油孔开度。康明斯发电车中油门轴开度

为最大值，无油压调节作用。机械调速器随柴油机转速的变化自动调节出油压力大小，

此为油压的粗调；电子调器根据柴油机转速变化自动改变执行器开度大小，对出油压力

进行精密调整，最终稳定柴油机的转速。

10.蜡式节温器是如何工作的？

答：当冷却水温度升高时，感应体里的石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，

从而对推杆锥状端头产生向上的推力。由于推杆上端是固定的，推杆对感应体产生向下的

反推力。当水温达低于76℃时，主阀门在节温器弹簧张力作用下仍关闭。当冷却水温度

达到76℃时，反推力克服弹簧张力使主阀门开始打开。当冷却水温度达到86℃时，主阀

门全开，侧阀门关闭旁通孔。

11.柴油机与汽油机在可燃混合气形成方式和点火方式上有何不同？它们所用的压缩比为何

不一样？

答：1）柴油机的可燃混合气是在气缸内形成的。在进气行程中它吸入的是纯空气，只有在压

缩行程接近终了时才由喷油泵将柴油喷入燃烧室，在极短的时间内柴油蒸发与空气混合

形成可燃混合气。汽油机的可燃混合气是在气缸以外的化油器内形成的，因此其在进气

行程吸入的是可燃混合气。

2）柴油机是靠压燃来点燃混合气的，而汽油机则是由火花塞跳火来点燃可燃混合气的。

3）由于柴油机压缩的是纯空气，不会产生爆燃，所以它的压缩比较大。而汽油机压缩比

过大时会产生爆燃和早燃等不正常的燃烧现象，所以汽油机的压缩比较小。

12. 图5为发动机配气相位图，就图说明：（1）进、排气门打开的时间；（2）进、排气门

开启提前角和关闭滞后角；（3）气门重叠角；

图5

答：（1）进气门打开时间：α+β+180；排气门打开时间：δ+γ+180

°°

（2）进气门开启提前角、滞后角分别为：α、β；排气门开启提前角、滞后角分别为：

δ、γ

（3）气门重叠角为：α+δ

13.

请从气门间隙定义、设置间隙原因、调整数据、调整顺序和具体调整步骤五个

方面叙述康明斯KTA-19G2柴油机的冷态气门间隙调整。

答：(1)定义：是指冷机且气门完全关闭时，摇臂和十字头间的间隙。

(2)原因：冷机时留有合理的气门间隙，来补偿配气部件受热后的膨胀量。

(3)数据：进气门0.36mm，排气门0.69mm。

(4)调整顺序：与PT泵飞轮上的A、B、C标志相配合，当标志转至最高点时，可按下面

规则同时调整相应气缸的进、排气门间隙：A(5)→B(3)→C(6)→A(2)→B(4)→C(1)

(5)步骤：由于一个标志同时表示了两个气缸活塞位于上止点，因此调整时首先需先断

定同标志两缸中哪缸可调，一般可打开摇臂室盖(如判５缸和２缸)，摇臂呈自由态

的一缸可调气门间隙，另一缸不能调在此时调整气门间隙。第一调整缸断定后，其

余气缸只需按发火顺序，每盘车120°调整一缸；

具体调整时松开调整螺钉的锁紧螺母，在摇臂与十字头间塞入相应厚度的塞尺，拧

动调整螺钉，直至摇臂刚刚压住塞尺（觉得略有点拖力），然后用54～61N.m扭矩

拼紧螺母，最后用加厚0.03mm的塞尺检验，若能塞入，则间隙太大而需重新调整。

14.请叙述康明斯KTA-19G2柴油机正时检测步骤。

答：发动机正时调整是指凸轮轴与曲轴间相互位置关系的调整。调整时首先需检测供油凸轮

推杆行程和活塞行程间的精确数值关系，来判断柴油机正时是否合适。只要检测一缸即

可，一缸正时即整机正时，具体检测方法如下：

(１)．将正时测量装置的测量活塞行程的杆插进喷油器的座孔（喷油器已拆除）里，再

把测量供油凸轮推杆行程的杆插在供油推杆球头座上（二测杆上端各有千分表一个，行

程由它们表示）。并使整个装置紧固在缸盖上；

(２)．按发动机旋转方向用曲轴盘车，把受检查的缸套中的活塞转到压缩冲程上止点位

置。如果发现曲轴转动时，两表测杆不是都向上运动，而是一上一下，该缸处于排气冲

程而不是压缩冲程，应将曲轴再转一圈；

(３)．将活塞千分表测针，压缩到距量表行程内止点0.01英寸（0.254mm）范围内，将表

紧固好；

(４)．检查活塞，使该缸准确地处于上止点，转动千分表指针盘使指针到零位；

(５)．顺发动机旋转方向盘动曲轴到上止点后90°，将测量喷油器推杆行程的千分表测

针放在测杆上，将千分表压缩到距千分表行程内止点0.02 英寸（0.508mm）处，将千分

表紧固并使指针复到零位；

(６)．反方向盘动曲轴到上止点前45°左右的位置；

(７)．再顺向缓慢转动曲轴，直到在测量活塞的千分表上显示出上止点前0.2032 in

（5.1613mm)的读数；

(８)．读取测量供油凸轮推杆行程千分表上的读数，其数值应符合：活塞行程为-0.2032

英寸（-5.1613mm），推杆行程为-0.118±0.02 英寸（-2.9972±0.0508mm），如果正

时数值不在上述范围内，表示正时不合。

-19G2柴油机电子调速装置是如何工作的？

答：电子调速器主要由电磁转速传感器，调速控制器、执行器组成，转速传感器安装在飞轮

壳上，调速控制器装在控制屏内。

当发电机组运行时，由转速传感器感应发电机组转速的变化情况，装在飞轮壳上转速传

感器头部距飞轮齿顶约1.27mm，当每一个齿旋转通过磁性转速传感器时，就会在线圈内

产生电脉冲信号，脉冲信号发生的频率就可反应柴油机的转速，如KTA-19G2柴油机飞轮

齿数为142齿时，当转速为1500r/min时，则传感器每秒钟测到3550个电脉冲，这个高频

信号送入调速板，与预先设置的3550HZ的标准参考信号作比较，如果频率有偏差，则改

变通往执行器的电流大小，来改变油门大小，从而控制柴油机的转速。

16.如何用千分表法调整KTA-19G2柴油机其中一个气缸喷油器柱塞行程？

答：对某一缸而言，具体方法如下：

⑴．调整时，将千分表总成装到摇臂室，并接触到喷油器柱塞的顶部；

⑵．拧松锁紧螺母，将喷油器摇臂调整螺钉拧下到柱塞接触到喷油器杯底，然后退回1/2

圈，再拧到底将千分表指针调到零保证测杆紧贴柱塞平台；

⑶．退回调整螺钉到千分表上的读数为7.72mm(0.301英寸)，然后拧紧锁紧螺母；

⑷．使用摇臂压块及扳手将喷油器柱塞压到底，检查零点是否调对，让柱塞慢慢回升，

千分表上读到的柱塞行程应在7.72±0.03mm范围之内；

⑸．用螺丝刀保持调整螺钉在调好位置，用扭力扳手54～61Ｎ·m扭矩拧紧锁紧螺母；

⑹．扳动喷油器柱塞上下几次，以检查调整是否正确，然后拆下千分表总成。

17.康明斯KTA-19G2柴油机拉缸后可能产生的故障现象和可能引起拉缸的原因是什么？

答：所谓拉缸，是指在汽缸壁表面上，沿活塞移动方向，出现一些深浅不同的沟纹、拉毛、

擦伤的现象，使汽缸与活塞失去原有的配合间隙。这是由于活塞或活塞环某个部位与汽

缸壁之间失去润滑油膜而出现干摩擦伤，并且当发展到一定程度时，在金属表面产生熔

着而造成更严重后果。

活塞拉缸后，可能会出现以下现象，可作为判断拉缸依据：

1.相应缸有剧裂摩擦声；

2.功率明显下降；

3.排气冒蓝烟或黑烟(黑烟可能性大)；

4.油底壳由于进柴油而使机油平面上升；

5.曲轴箱通风口、加油口或油标尺处冒黑烟；

6.排气温度上升，一般会发生排气管发红；

7.严重时还将引起机体喘振，更严重时还会引起连杆折断而机破(伸腿)。

分析拉缸的原因，主要有以下几点：

1.活塞组与汽缸壁间间隙过小，活塞环压力过大、开口过小或折断等；

2.活塞销卡簧滑出或活塞销滑出；

3.活塞组与汽缸间的润滑不足；

4.柴油机过热；

5.冷却水温过高；

6.活塞冷却喷嘴堵或喷嘴喷油压力低；

7.空滤器故障，使进空气过脏。

-19G2柴油机曲轴箱通气口冒烟的原因是什么？

答：正常时由于柴油机汽缸的窜气作用及活塞下行时的回压作用，曲轴箱内气压会上升，气

体通过通风系统排出机外，正常时通风口有气体出现，但一般不会有明显的现象，当通

风口出现明显的气体(白烟或黑烟)时，反应柴油机有故障出现，原因可分析如下：

1．油底壳进水，水；

2．油底壳进柴油，柴油高温蒸发，出现通风口冒白烟；

3．拉缸或缸套磨损过限；

4．活塞环开口不正常；

5．气门关闭不严且气门杆与导管间磨损过大；

6．废气涡轮增压器气封油封坏，造成排气窜入曲轴箱；

19.增压柴油机为什么不能从运转位立即停机？

答:增压柴油机不能从运转位立即停机的原因是：

①停机时汽缸内的柴油燃烧不充分，使汽缸内积炭增加，加剧汽缸磨损；

②由于高速停机后，由于增压器惯性作用，在柴油机停车后仍高速旋转，而机油却已停

机供应，故涡轮增压器在缺油高温在运转易粘轴烧瓦；

③机件工作时温度较高，立即停机使温度无法散去，再加上各摩擦件停机后缺少润滑，将

引起粘瓦，加剧机器摩擦等。

20.为什么柴油机起机后要在600～700r/min怠速运转3～5min，但又不能长时间怠速运行？

答：要怠速运行3～5min的原因是

①起机时由于柴油机处于冷态，机油粘度高，油道阻力大，且原机中各摩擦副处于缺油

状态，润滑不良，易引起摩损；

②怠速一段时间有利于柴油机走热，使油温，水温上升，润滑改良，燃烧更加充分，有

利于延长柴油机寿命；

但是，柴油机又不能长时间怠速运行，因为怠速时：

①转速低，燃油供油压力较小，喷油雾化不良，易积炭；

②怠速时机油温度低，恶化汽缸活塞的润滑条件；

③怠速时汽缸温度低，燃烧不负分，易积炭，引起机件磨损加剧且未燃油、冷凝水蒸汽

易冲洗缸臂润滑层，加剧磨损。

21.发电机在正常运行时发生温度异常升高时应如何处理？

答：(1)定子线圈温度和进风温度正常，而转子温度异常升高，这种情况通常是由于发电机三

相负荷不平衡超过了允许值所致。此时，应立即降低负荷，并设法调整系统，以减小三

相负荷的不平衡度。(2)进风温度正常，定子、转子温度升高，多为发电机所带负荷超

过额定功率，导致定子、转子电流增大。这时、要适当减低负荷量。(3)进风温度正常，

出风温度异常增高，这是通风系统失常。如冷却风机运转转速慢、风道堵塞或没有打开

等，应停机检查。

22.发电车乘务员始发检查作业的内容及步骤有哪些？

答：(1)提前2h上车，做好准备工作；(2)检查柴油发电机组及油箱、蓄电池等车上车下各部

安装紧固件，检查悬吊装置无裂纹、变形、锈蚀等现象。(3)检查冷却水水位、水质（PH=8～

10），冷却系统畅通无漏泄。(4)检查燃油、机油的油位和油质（机油：15W-40CD；燃油：

夏季0号、冬季-35号），配合油车加油，核对加油量，并作好记录。燃油、机油系统

畅通无漏泄，各燃油泵作用良好。(5)检查24V、48V蓄电池外壳清洁无漏液，电压符合

要求。控制屏各元件无缺损、接线无松动，容量整定值符合要求，动作可靠，作用良好。

(6)测量发电车主干线绝缘（不低于0.5MΩ）。

23.电压自动调节器（AVR）在无刷发电机中的作用是什么？

答：1.把原有较大的无刷相复励发电机的电压精度提高到±0.5％；

2.可远距离控制发电机输出端电压，有效调压范围达±5％，380～420V；

3.对于需要并联运行的发电机为使无功分配均匀，运行稳定，必须使电压下垂的无功补

偿调差率方便的在±0.5％～±2.5％范围内整定，而调差率的调整就由AVR，调差同轴电

位器，中间互感器，测量变压器配合后进行的；

4.由于无刷发电机的外特性，直线性好，通过调节整定电位器可以方便的使发电机特性

上下平移，并联运行后精细调节无功功率方便。

24.发电机在使用中应注意哪些事项？

答：1.在运行时不能打开导向罩，防止旋转部件、带电部分电击伤人；

2.电机进风口和排风口不能有异物堵塞，否则发电机绕组会温升超高报警；

3.要定期检查发电机出线盒的各接线柱不许松动。U1、V1、W1、N1的各并联接线严禁接

错，否则会将发电机短路烧损。F1、F2不能随便对调接线。调压电位器是接在出线盒

的接线号20、21，不许接在20与22上，这样接错发电机电压不能调整；

4.发电机原配箱的U1、V1、W1、N1严禁将导线交叉并联混接，防止烧损电机；

5、发电机的交流线不许碰到F1、F2励磁绕组上。

电压调节器是如何工作的？其过励判断功能是如何实现的？

答：APR电压调节器是一个密封在金属外壳内的电子装置，调节器控制中等功率励磁机的直

流磁场，调节带有125V磁场电压的50HZ或60HZ的无刷发电机输出电压。它的调节原理

如下：通过发电机输出电压检测，转换成一个直流信号，并与基准电压信号相比较提供

给调节器，比较后产生一个误差信号用以控制直流磁场维持恒定的发电机输出。其过励

判断功能是指当励磁机磁场电压超过190V，调节器会经过一段时间延时后，磁场电流自

动消失，发电机输出电压变小直趋向于零。时间的延迟与检测到的电压大小成反比，在

磁场电压大约280V时，磁场瞬间消失，低于160V时过励关断而不起作用。当检测到过

励磁导致磁场电压关断，调节器将不会复位或回复到原运行状态，一直到发电机输出电

压降低到6V，并至少持续10s。

26.电子调速器是如何实现调速功能的？

答：电子调速器主要由电磁测速传感器、调速控制器、执行器三部分组成。发电机组运行时，

由转速传感器感应发电机组转速的变化情况。装在飞轮壳上的转速传感器头部距飞轮齿

顶约1.27MM,当每一个齿旋转通过磁性转速传感器时，就会在线圈内产生电脉冲信号，

脉冲信号发生的频率就可反映柴油机的转速，如齿数为142齿，转速为1500r/min时，

则传感器每秒种测到3550个脉冲。这个高频信号送入调速控制器，调速控制器目前装在

控制屏的仪表箱内，该信号与预先设置的3550HZ的参考信号作比较，如果频率有偏差，

则改变通过执行器的电流大小，来改变油门大小，从而改变流向喷油器的燃油压力，以

改变喷入气缸中的燃油量来控制柴油机的转速或功率。

27.在发电车运行中，在哪些情况下可以考虑并车供电？并车的条件是什么？

答：在发电车运行中，当发生以下几种情况时可以考虑并车供电：

1.当单机负载≥80％额定负载且≤100％额定负载，连续工作超过12h时，可考虑双机并

车；

2.当炎热夏天或严冬季节，根据负载初步估算单机不能供全列车负载，这时需双机工作，

每机负载约80％左右额定负载，这时可并载并车，稳定后再加全载；

3.若双机工作时，每机负载≥80％额定负载且≤100％额定负载，连续工作超过12h时，

可考虑三机并车；

4.当需中途更换机组时，可考虑先并车后负载转移再停相应机组。

两台机组并机应满足：

1.两台机组的Umax相等或相近，即两机组的电压最大值相等或相近；

2.两台机组的ω相等或相近，即两机组的运行频率相等或相近；

3. 两台机组的Ф相等或相近，即两机组的初相位相等或相近；

（七）绘图题

1. 请绘制康明斯发电车KTA-19G2柴油机的供油凸轮形状示意图，并标明各特征点含义。

答：

A.柱塞开始上升 B.旁通结束 C.计量开始 D.柱塞升至最高位E.柱塞开始下降 F.计量结

束 G.旁通开始 H.喷射结束

2. 试画出1FC5发电机电压偏低故障部位判断顺序图。

答：

3.画出康明斯发电车中带欠电压保护功能的I号冷却风机电路原理图(自动位时风机85℃

启、65℃停),并标上各元件名称。

答：见扫描版234页。