清华大学2008年春季学期汽车发动机原理期中考试试题(答.pdf

共 3 页 第1页 清华大学本科生考试试题专用纸清华大学本科生考试试题专用纸 考试课程 汽车发动机原理汽车发动机原理 2008 年 04 月 22 日 班级 学号 姓名 一 单项选择题 每题 1 分 共 10 分 1 下列参数中 不表征发动机动力性的参数有 D a 平均指示压力 b 平均有效压力 c 转矩 d 有效效率 2 下列指标中 哪些是评价柴油机喷油雾化特性的指标 A a 贯穿距 b 喷油压力 c 喷油时刻 3 下列烃类燃料中 十六烷值由高到低排序正确的是 A a 正烷烃 烯烃 芳烃 b 芳烃 烯烃 正烷烃 c 正烷烃 芳烃 环烷烃 4 现代汽油机的实际工作循环接近于 C a 等压循环 b 等容循环 c 混合循环 d 理想循环 5 下列四个配气相位中 对换气损失影响最大的相位是 A a EVO b EVC c IVO d IVC 6 高增压柴油机可以用下列哪些方法来测量机械损失 D a 油耗线法 b 倒拖法 c 灭缸法 d 示功图法 7 燃料气化对充气系数的影响由大到小排序正确的是 B a 柴油 汽油 天然气 b 天然气 汽油 柴油 c 氢气 汽油 乙醇 8 柴油机比汽油机油耗低的主要原因是 C a 排温低 b 高压喷射 c 泵气损失低 d 采用扩散燃烧 9 汽油机最易点燃的混合气过量空气系数为 B a 0 8 b 1 0 c 1 2 d 2 0 10 进气门开启形成的压力波第一次反射回进气门处 将形成 B a 疏波 b 密波 c 膨胀波 二 判断题 每题 1 分 共 10 分 正确 错误 1 自然吸气汽油机的泵气过程为正功 2 等容循环中的压力升高比对循环热效率没有影响 3 理论循环的主要假定是实际工质与封闭的理想热力循环 4 四冲程自然吸气发动机中汽油机的升功率大于柴油机 5 燃料碳氢比越高 燃料的低热值越低 6 同一内燃机进气过程比排气过程缸内工质等熵系数 k 值小 7 预膨胀比越大 混合循环的热效率越大 8 发动机的机械效率随着活塞平均速度的上升而下降 9 柴油机压燃和汽油机爆燃属于高温单阶段着火 10 热着火理论认为当放热速率大于散热速率时才可能着火 共 3 页 第2页 三 填空题 每空 1 分 共 10 分 1 影响充量系数的主要因素有 进气阻力 进气温升 和 进排气门相位 2 发动机排气过程分为 自然排气 和 强制排气 两个阶段 3 影响混合循环热效率的循环参数除压力升高比 预膨胀比外 还有 压缩比 和 等熵指数 4 发生气流雍塞的临界压比为 1 2 1 5 气相燃烧可分为 预混合燃烧 和 扩散燃烧 两类 四 写出下列专业词汇英文缩写的英文全称并译成中文 每题 1 分 共 10 分 1 EGR exhaust gas recirculation 废气再循环 2 VVT variable valve timing 可变气门正时 3 TDC top dead center 上止点 4 BMEP brake mean effective pressure 平均有效压力 5 EVO exhaust valve open 排气门开 6 IVC intake valve close 进气门关 7 BDC bottom dead center 下止点 8 SI spark ignition 火花点燃 9 CI compression ignition 压缩点燃 10 ROHR rate of heat release 放热速率 五 简答题 每题 5 分 共 20 分 1 简述汽油机和柴油机的工作模式的差异 答题要点 混合气形成方式不同 着火方式不同 负荷调节方式不同 课本第 25 页 2 何谓气门重叠角 比较汽油机与柴油机 增压机与非增压机气门重叠角的大 小 并说明原因 答题要点 进气门早开和排气门晚关形成的重叠角叫气门重叠角 汽油机的气门重叠角比柴油机的小 汽油机应防止回火 增压机的气门重叠角比非增压机的大 增压机为增强扫气等需加大 气门重叠角 课本第 70 页 3 什么叫进气速度特性 汽油机和柴油机有何不同 为什么 答题要点 发动机在油量调节机构不变时 充量系数随曲轴转速或活塞平均速 度的变化规律 叫做发动机的进气速度特性 汽油机因存在节气门 和喉管 进气阻力较大 随转速上升下降较快 柴油机的进气阻力 比汽油机小 充量系数随转速变化平缓 课本第 79 页 4 分析说明湍流火焰传播速度大大高于层流火焰传播速度的原因 答题要点 湍流会使火焰前锋面出现皱褶 表面积明显增大 同时加速了前锋 面内的传热传质过程和化学反应速度 这会使前锋面法向的火焰传 共 3 页 第3页 播速度加大 另外按整个皱褶面积算出的混合气的燃烧质量比层流 时大为增加 因此 火焰传播速度大大增加 六 画图题 每题 10 分 共 20 分 1 压缩比 比热容 K 和循环加热量 Q1 相同时 内燃机三种基本理论循环的热 效率 t 谁高谁低 请用 T S 图和 P V 图加以证明 2 试用两种图解方法 配气相位图 p V 图 分析一种 利用 VVT 降低汽油机中 小负荷下泵气损失的方法 七 计算题 每题 10 分 共 20 分 1 乙醇 Ethanol 的分子式是CH3 CH2 OH 燃烧后CO 碳氢排放低 是一种清 洁的汽油替代燃料 乙醇的低热值是27 MJ kg 汽油 分子式用 CH1 85 n表示 的 低热值是44 MJ kg 化学计量空燃比是14 8 1 计算乙醇的化学计量空燃比 2 分别计算乙醇和汽油在化学计量比条件下的混合气热值 答题要点 8 3 8 232 0 1 0OHc gggl 把乙醇的参数带入得乙醇的化学计量空燃比 9 0 1la H H u um 代入数值可得 乙醇热值 2 7MJ kg 汽油的热值 2 785 MJ kg 2 一台高性能四冲程四缸火花点火发动机的排量是875cm 3 压缩比为10 1 等熵指 数为1 4 指示效率是Otto理论循环效率的55 在8000r min 时 发动机的机 械效率是85 充量系数0 9 空燃比13 1 燃料低热值44MJ kg 空气在20 C 和 0 1MPa 环境下吸入气缸 计算发动机的 a 有效效率和比油耗 b 空气质量流量 有效功率和平均有效压力 otto循环的理论循环效率为 1 1 1 答题要点 有效效率 1 14 1 10 1 55 85 0 281 比油耗 ut e H b 1 代入数据得29