发动机原理与汽车理论知识点.doc

发动机的性能指标理论循环简化条件：理想气体，压缩和膨胀是绝热等熵，封闭循环，燃烧为定压或定容加热，放热为定容放热。三个基本循环：定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环。理论循环用循环热效率和循环平均压力衡量评定港闸 热效率影响因素：压缩比，等熵指数，压力升高比，预膨胀比。压缩比相同，定容加热循环热效率最高，汽油机按此工作。最高压力一定，定压加热循环热效率最高，高增压柴油机和车用高速柴油机按此工作。汽车配件 实际循环的影响：实际工质影响，换气损失，燃烧损失。实际工质影响：理论中工质比热容是定值，实际气体随温度升高而上升；实际还存在泄漏。平衡方程：发动机的换气过程换气过程：自由排气，强制排气，进气，燃烧室扫气气门重叠：排气门晚关和进气门提前打开，出现进排气门同时开启的现象燃烧室扫气：利用气流压差、惯性清除废气，增加新鲜充量，降低燃烧室热区零件的温度。长林机械 换气损失：排气损失（分自由排气损失，强制排气损失）和进气损失。充气效率：实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充量之比。充气效率影响因素：进气终了状态的气缸压力，温度，残余废气系数，压缩比，配气相位。充气效率措施：减少进气系统的流动损失，减小对新鲜充量的加热，减小排气系统的阻力，合理地选择配气相位。发动机废气涡轮增压增压是发动机提高功率最有效的方法。增压优点：在保证输出功率不变的情况下，可以使气缸数减少或者气缸直径减小，从而可以减小发动机的比质量和外形尺寸提高热效率，降低燃油消耗率减少排气污染和噪声降低发动机的单位功率造价对补偿高原功率损失十分有利增压缺点：增压发动机的机械负荷和热负荷都较高增压发动机很难满足车辆对转矩适合性及瞬变工况的要求车用汽油机应用增压技术较困难适用的小型涡轮增压器发展晚并且效率偏低径流式增压器：主要离心式压气机和径流式涡轮机组成 ，还有支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统。离心式压缩机参数，空气增压比压气机特性：压气机在不同转速下的压比、效率和空气流量之间的关系。喘振：空气流量 减小到某一值后，气流发生强烈脉动，压气机工作不稳的现象。长林机械 喘振线：各种转速下的喘振点连起来。涡轮机膨胀比：指在与外界没有热、功交换的情况下，气流速度被滞止到零时的气体参数。废气能量利用基本形式：恒压增压系统，脉冲增压系统。脉冲系统与恒压系统比较：脉冲可用能量比恒压大脉冲扫气效果好脉冲加速性能好脉冲绝热效率较低脉冲涡轮尺寸大。增压系统选择：低增压选脉冲，高增压选恒压，车用发动机用脉冲。增压发动机结构的变动：增大供油量，调整供油系改变配气相位减小压缩比，增大过量空气系数进、排气系统改进冷却增压空气。增压发动机性能：低速转矩特性变化加速性能变差改善经济性降低了排气污染和噪声启动、制动困难。燃料与燃烧热化学柴油（牌号按凝点）：十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标馏程是表示柴油蒸发性的指标粘度是燃料流动性的尺度凝点是用来评价柴油低温流动性的汽油（牌号按辛烷值）：辛烷值是表示汽油抗爆性的指标馏程是评价汽油蒸发性的指标理论空气量：指1千克燃料完全燃烧所必需的最低空气量。过量空气系数：将燃烧1千克燃料实际供给的空气量与燃烧1千克燃料理论上需要的空气量之比长林机械 理论分子变化系数：燃烧后工质的摩尔数与燃烧前工质的摩尔数之比实际分子变化系数：考虑残余废气的影响燃料热值：1千克燃料完全燃烧所释放出的热量燃料的高热值：水的汽化潜热计算在内的燃烧热值燃料的低热值：不包括水的汽化潜热的燃烧热值混合气热值：指燃料的低热值与单位燃料形成可燃混合气数量之比着火方式：自然着火（自燃），强迫着火（点燃，点火）着火机理（理论）：热着火理论，链式反应着火理论燃烧方式：气相燃烧（分预混合燃烧和扩散燃烧），固相燃烧柴油机混合气的形成与燃烧油泵的速度特性：当喷油泵油量控制机构（齿条或拉杆）位置固定时，每循环的供油量随转速变化的关系喷油泵校正：出油阀校正和弹簧校正燃料喷射过程：喷油延迟阶段（从喷油泵压出燃油到喷油器针阀开始抬起为止）供油规律：单位时间内（1喷油泵凸轮轴转角内）喷油泵的供油量随时间（喷油泵凸轮转角）的变化关系喷油规律：单位时间内（1喷油泵凸轮轴转角内）喷油器喷入燃烧室内的燃油量随时间（喷油泵凸轮转角）的变化关系油束特征：喷雾锥角，油束射程，雾化质量（雾化特性）柴油燃烧过程：着火延迟阶段又叫滞燃期（物理、化学反应准备阶段）速燃期（气缸中压力升高特别快）缓燃期（气缸容积不断增加，得不到氧气，形成炭烟）后燃期又叫补燃期（不能及时燃烧完，拖到膨胀线上继续燃烧，热量不能有效利用，增加散往冷却水的热损失，经济性下降）平均压力升高率最高压力冲击载荷寿命工作粗暴燃烧主要因素：开始放热的时刻，放热规律，放热持续时间降低燃烧噪声（使柴油机平稳运转）与提高经济性（使柴油机经济运转）之比往往是矛盾的比较合适的放热规律是先缓后急混合气形成方式：空间雾化混合，油膜蒸发混合燃烧过程运转影响因素：燃料性质，负荷，转速，供油提前角汽油机混合气的形成与燃烧长林机械 火焰传播上限1.4（过量空气系数），火焰传播下限0.4简单化油器特性：当转速一定时，分析过量空气系数与喉管真空度的变化关系（系数随真空度增大而减小）理想化油器特性：指在满足最佳性能的前提下混合气成分随负荷（节气门开度）的变化关系汽油燃烧过程：着火延迟期明显燃烧期后燃期燃烧速度影响因素：火焰传播速度，火焰前锋面积，可燃混合气的密度不规则燃烧：汽油机在稳定正常运转时，存在的各循环之间的燃烧变动和各缸之间的燃烧差异燃烧室壁面的熄火作用：紧靠壁面附近不可能形成火焰不正常燃烧：爆燃（压缩比过高或点火太早，火焰传播速度和火焰前锋形状都发生急剧变化），表面点火又叫早燃（不依靠电火花电火点燃混合气的现象）爆燃特征：发出金属敲击声，冷却水过热，气缸盖温度上升爆燃产生原因：末端混合气自燃爆燃影响因素：燃料性质，末端混合气温度和压力，火焰前锋传到末端混合气的时间燃烧过程影响因素：混合气浓度，点火提前角，转速，负荷发动机的特性学车族 工况：恒速工况，螺旋桨工况，面工况，点工况调整特性：随着调整情况而变化的关系性能特性：性能指标随着发动机工况而变化的关系负荷特性：在发动机转速不变时，经济性指标随着负荷变化而变化的关系速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系汽油机速度特性分类：外特性（指节气门全开时所测得的速度特性），部分速度特性柴油机速度特性分类：标定功率速度特性又叫外特性（油量调节机构即油门拉杆）固定于标定功率循环供油量位置时，测得的速度特性调速器按功能分类：两极式，全程式调速器曲线组成：调速器作用的调速段，调速器不起作用的外特性段调速器工作指标：调速率，不灵敏度万有特性：发动机的多参数特性（等油耗率曲线，等功率曲线）汽油机万有特性特点：最低耗油率偏高，经济区域偏小；等耗油率曲线在低速区向大负荷收敛，这说明汽油机在低速负荷的耗油率随负荷的减小而急剧增大。汽油机的等功率线随转速升高而斜穿等耗油率线，转速越高越费油，汽油机的等功率运行时，驾驶员应尽量使用高速挡，以便节油；汽油机变负荷时，平均耗油率偏高柴油机万有特性特点：最低耗油率偏低，经济区域较宽；等耗油率曲线在高、低速均不收敛，变化比较平坦。柴油机相对汽车变速工况的适应性好；等功率线向高速延伸时，耗油率的变化不大，所以采用低速挡时，柴油机的转矩和功率储备较大。可长时间使用低速挡。柴油机汽车实际动力因数比汽油高汽车的动力性汽车动力性：汽车在良好的路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度学车族 汽车动力性指标：汽车的最高车速，汽车的加速时间（原地起步加速时间，超车加速性能），汽车最大爬坡度汽车驱动力：路面对驱动轮的反作用力汽车驱动力图：驱动力与车速之间的