发动机原理复习资料与答案

一、名词解释题指示功：气缸完成一个工作循环所得到的有用功。有效热效率：实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值。热值：单位重量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。充量系数：每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下理论计算充满气缸工作容积的空气质量比值。发动机的运行特性：冷启动性能、噪音和排气品质。有效转矩：发动机工作时，由功率输出轴输出的转矩。平均机械损失压力：发动机单位汽缸工作容积一个循环所损失的功指示功率：发动机单位时间内所做的指示功。残余废气系数：进气过程结束时气缸内残余废气量与进入气缸中新鲜空气的比值。负荷特性：当转速不变时，发动机的性能指标随负荷而变化的关系。指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。有效性能指标：以曲轴输出功为计算基准的指示称为有效性能指标。升功率：发动机每升工作容积所发出的有效功率。过量空气系数：燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量与全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量之比。柴油机的燃烧放热规律：瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。（瞬时放热速率是指在燃烧过程的某一时刻，单位时间内或1曲轴转角内燃烧的燃油所放出的热量；累积放热百分比是指燃烧过程开始至某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。）平均有效压力：发动机单位气缸工作容积输出的有效功。增压度：发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。速度特性：发动机在油量调节机构（油量调节齿轮、拉杆或节气门开度）保持不变的情况下，主要性能指标（转矩、油耗、功率、排气温度、烟度等）随发动机转速的变化规律。有效燃料消耗率：每小时单位有效功率所消耗的燃料。平均指示压力：单位气缸容积一个循环所做的指示功。比质量：发动机的质量与所给定的标定功率之比。增压比：增压后气体的压力与增压前气体的压力之比。发动机的特性：动力性（功率、转矩、转速）；经济性（燃料及润滑油消耗率）；运转性（冷启动性能、噪音、排气品质）等。二、填空题1、进气门关闭时缸内压力越高，充量系数越 大 ，如果对进气进行加热，将导致充量系数变 小 。2、过量空气系数是指发动机工作过程中，燃烧1kg燃油 实际供给的空气量 与 理论空气量 之比。3、测定机械损失的方法有 示功图法 、 倒拖法 、 灭缸法 和 油耗线法 。4、柴油机的异常喷射有 二次喷射 、 滴油现象 、 断续喷射 、 不规则喷射 和 隔次喷射 。5、十六烷值是用来评定柴油 自燃 性能的好坏。6、柴油机的正常燃烧包括 着火落后期 、 速燃期 、和 缓燃期 、 补燃期 四个时期。7、比较汽油机与柴油机的负荷特性，可发现汽油机的燃油消耗率普遍较 高 ，燃油消耗量曲线弯曲度较 大 。8、 谐振进气 和 可变进气歧管 都是利用进气管的动态效应来提高充量系数。9、发动机实际循环与理论循环相比存在 实际工质的影响 、换气损失 和 燃烧 损失。10、空燃比是指燃烧时 空气质量 与 燃油质量 的比例。11、辛烷值是用来评价汽油 抗爆 性能的指标。12、柴油机理想的喷油规律是先 缓 后 急 。13、汽油机的燃烧过程包括 着火延迟期 、 明显燃烧期 和 后燃期 三个时期。14、汽油机的排放污染物主要有 CO 、 HC 和 NOx ，柴油机的排放污染物主要有 微粒 和 NOx 。15、车用发动机的工况属于 面工况 。16、柴油机有害排放物的机外净化技术有 微粒捕集器 、 氧化催化转换器 NOx还原催化转换器 和 四元催化转换器 。17、醇类燃料的使用方式有 掺醇燃料 和 纯醇燃料 两种。18、发动机理论循环的三种类型是 等容加热循环 、 等压加热循环 和 混合加热循环 。19、评定发动机经济性的指标有 有效热效率 和 有效燃油消耗率 。21、影响汽油机有害排放物生成的主要因素有 混合气成分 、点火正时 、 负荷 、 转速 、 工况 和 废弃再循环 。22、柴油的牌号是根据柴油的 凝点 确定的。24、柴油机混合气的形成有 空间雾化混合 和 壁面油膜蒸发混合 两种方式。25、发动机的工况一般以其发出的 有效功率Pe 和 转速n 来表示。26、四冲程内燃机进气门提前开启和推迟关闭的主要目的是：利用余留的压差和惯性消除残余废气，增加进气量。27、评定发动机动力性的指标有 有效功和有效功率 、 有效转矩 、 平均有效压力 、 转速n 和 活塞平均速度Cm 。28、二冲程发动机扫气的基本形式有 横流扫气 、 回流扫气 和 直流换气方案 。29、汽油的牌号是根据汽油的 辛烷值 确定的。30、汽油机的不规则燃烧是指在稳定正常运转的情况下，各循环之间的 燃烧变动 和各气缸之间的 燃烧差异 。31、柴油机燃烧放热规律的三要素是指 燃烧放热始点（相位） 、 和放热持续期， 放热率曲线的形状 。32、汽油机的负荷调节是改变 节气门开度 ，柴油机的负荷调节是改变 循环供油量 。33、从柴油机的万有特性曲线可看出柴油机相对汽车变速工况的适应性 好 。三、单项选择题1、下列参数中用来评价发动机强化性能的指标是（ C ）；A、平均有效压力； B、有效燃油消耗率； C、升功率； D、热效率。2、下列循环中（ D ）不属于发动机的理论循环；A、混合加热循环； B、等容加热循环； C、等压加热循环； D、等温加热循环。3、从排气门打开到气缸压力接近排气管压力的这个阶段称为（ B ）；A、换气阶段； B、自由排气阶段； C、强制排气阶段； D、扫气阶段。4、下列参数中不影响充量系数的因素是（ C ）；A、残余废气系数； B、压缩比； C、点火提前角； D、进气终了状态。5、用来评定汽油抗爆性的参数是（ C ）；A、十六烷值； B、馏程； C、辛烷值； D、凝点。6、进气过程中形成的绕气缸轴线旋转的有组织的气流运动称为（ A ）；A、涡流； B、挤流； C、湍流； D、滚流。7、电控汽油喷射系统中用来检测发动机转速的传感器是（ A ）；A、曲轴位置传感器； B、车速传感器； C、氧传感器； D、爆燃传感器。8、车用发动机的工况属于（ B ）；A、点工况； B、面工况； C、线工况； D、螺旋桨工况。9、（ D ）适用于需要较大功率储备或瞬时发出最大功率的轿车、中小型货车等；A、1小时功率； B、12小时功率； C、持续功率； D、15分钟功率。10、以下属于汽油机排放处理机内净化技术的是（ D ）；A、曲轴箱强制通风系统； B、燃油蒸发控制系统；C、三元催化转换器； D、废气再循环系统。11、下列参数中用来评价发动机经济性能的指标是（ B ）；A、平均指示压力； B、有效燃油消耗率； C、强化系数； D、循环热效率。12、下列循环中（ A ）属于发动机的理论循环；A、混合加热循环； B、等容冷却循环； C、变压加热循环； D、等温加热循环。13、 四冲程发动机的换气损失不包括（ D ）；A、自由排气损失； B、强制排气损失； C、进气损失； D、扫气损失。14、下列参数中可提高充量系数的措施是（ A ）；A、增大进气门直径； B、减少气门数； C、增大点火提前角； D、对进气充量加热。15、用来评定柴油燃烧性的参数是（ A ）；A、十六烷值； B、馏程； C、辛烷值； D、凝点。16、进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线的有组织的空气旋流称为（ D ）；A、涡流； B、挤流； C、湍流； D、滚流。17、电控汽油喷射系统中用来控制点火正时的传感器是（ C ）；A、氧传感器； B、车速传感器； C、曲轴位置传感器； D、爆燃传感器。18、车用发动机的工况可用（ B ）来表示；A、指示功率和转速； B、有效功率和转速； C、机械损失功率和有效转矩； D、转速和有效热效率。19、（ B ）适用于需要在较长时间内连续运转而又要充分发挥功率的拖拉机、移动式发电机组等；A、1小时功率； B、12小时功率； C、持续功率； D、15分钟功率。20、以下属于汽油机排放处理机外净化技术的是（ C ）；A、改进发动机设计； B、提高燃油品质；C、三元催化转换器； D、废气再循环系统。21、下列参数中用来评价发动机理论循环的指标是（ B ）；A、平均有效压力； B、循环热效率； C、升功率； D、有效燃油消耗率。22、从排气门打开到气缸压力接近排气管压力的这个阶段称为（ B ）；A、换气阶段； B、自由排气阶段； C、强制排气阶段； D、扫气阶段。23、下列燃烧现象中属于汽油机不规则燃烧的是（ A ）；A、循环变动； B、爆燃； C、表面点火； D、早燃。24、下列参数中影响充量系数的因素是（ C ）；A、供油提前角； B、喷油提前角； C、进气终了状态； D、点火提前角。25、用来评定汽油蒸发性的参数是（ C ）；A、十六烷值； B、辛烷值； C、馏程； D、凝点。26、压缩过程中缸内气体被挤入活塞顶部凹坑形成的气流运动称为（ B ）；A、涡流； B、挤流； C、湍流； D、滚流。27、电控汽油喷射系统中用来检测空燃比的传感器是（ C ）；A、曲轴位置传感器； B、车速传感器； C、氧传感器； D、爆燃传感器。28、涡流室燃烧室属于（ D ）；A、直喷式燃烧室； B、开式燃烧室； C、半开式燃烧室； D、分隔式燃烧室。29、（ A ）适用于需要一定功率储备以克服突增负荷的工程机械、大型货车等；A、1小时功率； B、12小时功率； C、持续功率； D、15分钟功率。30、以下属于柴油机排放处理机内净化技术的是（ D ）；A、废气再循环系统； B、燃油蒸发控制系统；C、三元催化转换器； D、增压中冷技术。31、下列参数中用来评价发动机实际循环的指标是（ A ）；A、平均有效压力； B、循环热效率； C、升功率； D、指示燃油消耗率。32、下列损失不属于机械损失的是（ B ）；A、摩擦损失； B、传热损失； C、泵气损失； D、驱动附件损失。33、下列燃烧现象中属于汽油机不正常燃烧的是（ D ）；A、循环变动； B、工作粗暴； C、燃烧差异； D、早燃。34、下列参数中提高充量系数的措施是（ C ）；A、减小进气门直径； B、进气管设计为弯管； C、利用进气管动态效应； D、减小压缩比。36、在气缸中形成的无规则的小尺度气流运动称为（ C ）；A、涡流； B、挤流； C、湍流； D、滚流。37、当过量空气系数为（ A ）时，燃烧温度最高，火焰传播速度最大，有效功率最高；A、0.80.9； B、1.051.15； C、0.40.8； D、1.21.5。38、浅盆形燃烧室属于（ B ）；A、非直喷式燃烧室； B、开式燃烧室； C、半开式燃烧室； D、分隔式燃烧室。40、废气再循环系统主要是降低（ C ）的排放；A、HC； B、CO； C、NOx； D、微粒。四、问答题1、简述提高充量系数的措施。 答：.降低进气系统阻力：减少节气门处的流动损失；减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力。.减少对进气充量的加热。.降低排气系统的阻力。.合理选择进、排气相位角。.利用进气管的动态效应：谐振进气和可变进气支管。2、发动机实际循环与理论循环的差别由哪些损失引起？ 答：实际工质的影响：理论循环中假设工质的比热容为定值，而实际气体比热是随温度上升而增大的，而产生的CO2 、H2O 等气体这些多原子气体的比热容又大于空气导致循环的最高温度降低，加之实际循环的工质的泄露，工质数量减少；换气损失：为使循环重复进行，更换工质时而消耗的功；燃烧损失：非燃烧损失和补燃损失，不完全燃烧损失，在温度降低时，受化学平衡的影响反应时间加长，传热损失，缸内流动损失。3、醇类燃料作为代用燃料有什么特点？ 答：醇类燃料通常指甲醇和乙醇，是相对分子质量较小的单质，燃烧产物中基本上没有碳烟，NOx排放浓度很低，是一种低污染燃料，且其来源稳定，能稳定生产。其具体特点如下：、化学成分及燃烧产物：醇类燃料含氧、碳、氢比较多，燃烧时产生较多的水和较少的二氧化碳，但当启动或者暖机，缸内温度不高时，易在缸壁上生成冷凝物，使酸性物质的生产及磨损的加剧。沸点凝点：相对于汽油，醇类燃料的沸点低，有助于与空气混合，但缺乏高挥发性组分，对启动不利，但凝点低。、热值 ：为优质汽油的50%左右。、汽化潜热：醇分子间有强氢键，汽化潜热大，形成混合气降温大，妨碍了在运行温度下的 完全汽化，使其雾化、汽化困难，难形成良好、均匀的混合气，其次在压缩终了时缸内温度降低，压燃着火延迟期变长，影响启动性能，但高汽化潜热可降低压缩负功，提高充气效率。、辛烷值：醇类燃料辛烷值高，是点燃式内燃机好的代用燃料，也可作为提高汽油辛烷值的优良添加剂。、十六烷值：醇类燃料的十六烷值低，在压燃式内燃机中使用醇类燃料很困难。、着火极限：醇类燃料的着火上下限都比石油宽，能在稀混合气区工作，有利于排气进化和降低油耗，也利于空燃比的控制。、着火延迟期：由于十六烷值低，着火性差，着火延迟期差。、火焰传播速度:醇类燃料的的火焰传播比汽油高。4、柴油机直喷式燃烧室有何特点？ 答：、由于燃烧迅速，故经济性好，有效燃油消耗率低。、燃烧室结构简单，表面积与容积比小，因此散热损失小，也没有主、副室之间的节流损失，冷启动性好，经济性也好。、对喷射系统的要求高，特别是开始燃烧室。、半开式燃烧室对进气道要求较高。、NOx的排量较角分隔式燃烧室柴油机高。、对转速的变化较为敏感，特别是半开式燃烧室，较难兼顾高速和低速工况的性能，因而适合转速较非直喷式燃烧室柴油机。、压力升高率大，燃烧噪声大，工作粗暴。5、汽油机的不正常燃烧的定义是什么？有哪些表现？它们对发动机有何危害？ 答：汽油机的不正常燃烧是指当设计或者控制不当，汽油机偏离正常点火的时间及地点，由此引起燃烧速率急剧上升，压力急剧增大等异常现象。表现在爆燃和表面点火两类。爆燃危害：爆燃也称敲缸，轻微敲缸会使功率上升，严重敲缸，发动机功率下降，转速下降，工作不稳定，机身振动大，同时冷却液过热，润滑油温度明显上升。发生爆燃时，最高燃烧压力和压力升高率都急剧增大，因而相关零部件所受应力大幅增加，机械负荷增大；爆燃时压力波冲击缸壁破环了油膜层，导致活塞、气缸和活塞环磨损加剧；爆燃时剧烈无序的放热还使气缸温度明显上升，热负荷及散热损失加剧；这种不正常燃烧还使动力性经济性恶化。表面点火危害：表面点火指不靠电火花点燃而由燃烧室内炽热表面（如排气门的头部，火花塞绝缘体或零件表面炽热的沉积物等）点燃混合气的现象，表面点火时刻不可控制。由于提前点火而且热点表面比火花大，使燃烧速率快，气缸压力温度升高，发动机工作粗暴，并且由于压缩功增大，向壁传热增加，使功率下降，火花塞、活塞等零件过热，早燃会诱发爆燃，爆燃又会使更多的炽热表面温度升高，促使更剧烈的表面点火，两者相互促进，危害更大。6、简述影响充量系数的因素。 答：气门关闭时缸内压力 ；进气门关闭时缸内气体的温度Ta：引起其升高的原因是 ，新鲜工质进入发动机与高温零件接触而被加热，新鲜工质与高温残余废弃混合而加热。Ta值越高，充入汽缸工质密度越小，充量系数降低。、残余废弃系数；、进排气相位角 7、发动机机械损失包括哪些部分？测定机械损失的方法有哪些？答：、摩擦损失：活塞及活塞环连杆、曲轴轴承及 配气机构；、驱动各种附件的损失：水泵、风扇、机油泵、电气设备；、带动机械增压损失；、泵气损失。测定方法:示功图法；倒拖法；灭缸法；油耗线法。8、天然气作为代用燃料有何特点？ 答：着火极限宽；点火能量高；抗爆性好；理论混合气热值低，功率低；排污小；携带性差。9、简述汽油机燃烧室的设计原则。 答：、结构紧凑；、具有良好的充气性能；、火花塞位置安排得当；、要产生适当的气体流动；、适当冷却末端气体。10、柴油机燃烧放热规律的定义是什么？其三要素包括哪些因素？ 答：瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。其三要素包括：燃烧起点、燃烧放热规律曲线形状和燃烧持续时间。11、柴油机和汽油机的速度特性有什么差异？ 答：、柴油机在各种负荷的速度特性下的转矩曲线都比较平坦（汽油机的速度特性的转矩曲线的曲率半径较小，节气门开度越小，转矩峰值向低速移动，且随转速变化的斜率越大。）。、汽油机的有效功率外特性线的最大值点，一般在标定功率点；柴油机可以达到的最大值点转速很高，而标定点要比其低的多。、柴油机的燃油消耗率曲线在各种负荷的转速特性下都比较平坦，仅在两端约有翘起，最经济区的转速范围很宽；汽油机则不同，其油耗曲线的翘曲度随节气门开度减小而聚类增大，相应最经济区的转速范围越来越窄。12、汽油和柴油性能的差异使汽油机和柴油机有何差异？ 答：1、混合气形成：汽油：蒸发性强，较低温度下在气缸外形成均匀混合气。柴油：蒸发性差，低温下不能形成混合气。2、着火与燃烧：汽油：自燃点高，着火点低，适于外源点火。柴