发动机原理终极版2.doc

一、名词解释工质：与能量转换有关的工作物质循环热效率：工质所做的循环功W与循环加热量Q之比压缩比：=Va/Vc压力升高比：=Pz/Pc循环平均压力Pi：单位气缸容积所做的循环功指示功Wi：一个实际循环工质对活塞所做的有用功平均指示压力Pmi：发动机单位汽缸工作容积的指示功指示热效率i：实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比指示燃料消耗率bi：单位指示功的耗油量平均有效压力Pme：发动机单位气缸工作容积所输出的有效功有效功率Pe：指示功率减去机械损失功率是发动机的对外输出功率有效扭矩Ttq：发动机工作时，由功率输出轴输出的扭矩有效燃油消耗率be：单位有效功的耗油量有效热效率e：发动机有效功We与所消耗的燃料热量Q之比指示热效率：实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比值升功率PL：发动机每升工作容积所发出的有效功率比质量me：发动机干质量m与所给出的标定功率之比机械效率m：有效功率与指示功率之比过量空气系数：燃烧1千克燃料实际提供的空气量L与理论上所需空气量Lo之比充气效率v：实际进入汽缸的新鲜工质与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质之比喷油泵速度特性：喷油泵油量控制机构位置固定，循环供油量随喷油泵转速变化的关系负荷特性：发动机转速不变，其经济性指标随负荷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外特性：节气门保持全开，所测得的速度特性为外特性燃料调整特性：一定节气门开度和一定转速下，发动机功率Pe和燃油消耗率be随燃料消耗量（或）的变化曲线。调速特性：在调速器起作用时，保持调速手柄位置一定，发动机性能指标随转速或负荷变化的关系。扭转储备系数：=(Ttqmax-Ttq)Ttq100%稳定调速率：2=（n3-n1）/n标定瞬时调速率：1=（n2-n1）/n标定万有特性：较全面的表示发动机的性能，应用多参数的特性曲线。点火提前角调整特性：汽油机保持节气门开度，转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角该表而变化的关系四行程非增压内燃机的泵气损失 ：内燃机换气过程中克服进气道阻力所消耗的功和克服排气道阻力所消耗的功的代数和理论分子（摩尔）变更系数：燃烧后工质摩尔数M2与燃烧前工质的摩尔数M1之比发动机的特性：发动机的性能指标随着调整情况和运转工况变化的关系。冲程：指的是发动机活塞从上止点运行到下止点之间的距离分子变更系数：1千克燃料所形成的混合气燃烧后的摩尔数与燃烧前的摩尔数之比1.压缩比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，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比2.压力升高比压缩后气缸内压力与压缩前气缸内压力之比3.预胀比=Vz/Vc,即工质加热后与加热前体积比。4.循环热效率转变为循环净功的热量与工质所吸收的总热量之比5.指示功在汽缸内完成一个循环工质对活塞所做的有用功6.平均指示压力单位汽缸工作容积的指示功7.指示热效率实际循环的指示功与所消耗的热量之比8.指示燃料消耗率单位指示功的消耗量9.平均有效压力单位汽缸工作容积所做的有效功10.有效功率从发动机曲轴上输出的净功率11.有效转矩发送机曲轴输出的转矩12.有效燃料消耗率单位有效功的耗油量13有效热效率发动机的有效功与消耗热量的比值14.升功率在标定工况下，发动机每升工作容积所发出的有效功率15.比质量发动机干质量与标定功率之比16机械效率指有用功与总功的比值，用符号表示17.理论空气量1kg燃料完全燃烧时，理论上所需要的空气量18实际空气量1kg燃料完全燃烧时，实际上所需的空气量19过量空气系数1kg燃料燃烧实际供给的空气量与1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量的比值20.理论分子（摩尔）变更系数：燃烧后工质摩尔数M2与燃烧前工质的摩尔数M1之比。21.充气效率：每循环实际进入汽缸的新鲜工质充量与进气状态下充满汽缸工作容积的新鲜工质充量之比。22.喷油泵的速度特性：喷油泵油量控制机构位置固定，循环供油量随喷油泵转速变化的关系称为喷油泵速度特性。23.发动机的特性：发动机的性能指标随着调整情况和运转工况变化的关系。24.负荷特性：发动机转速一定时，其他性能随着负荷变化的关系。25.速度特性：柴油机油量调节机构位置或汽油机气门开度一定时，其主要性能指标随转速变化的关系。26.外特性：油量调节机构固定在标定功率循环供油量位置时测得的速度特性。27.燃料调整特性：汽油机转速及节气门开度一定，点火提前角最佳时，有效功率、燃油消耗率随混合气成分变化的关系称该转速和节气门开度下的燃料调整特性。28.点火提前角调整特性：当汽油机节气门开度、转速及混合气浓度一定时，汽油机功率和燃油消耗率随点火提前角变化的关系，称为点火提前角调整特性。29.调速特性：调速器起作用时，柴油机有效转矩Me、有效功率Ne、小时耗油量GT、有效耗油率ge等随转速或负荷变化的关系。30.扭矩储备系数：外特性曲线上最大转矩与标定工况下的转矩的比值。31.稳定调速率：过渡过程中转速波动的瞬时增长百分比。32.万有特性：在一张图上全面表示发动机的性能，经常应用能综合反映各参数变化的特性曲线。二、判断改错1、循环输出净功越多，热机热效率越高。（错，循环加热量一定时）2、热力学第二定律可以表述为热量不能由低温物体传向高温物体。（错，不能自发的，需要功）3、压力比越大，则循环热效率越大，所以要尽量增大压力升高比。（错，过大则循环热效率变小）4、当混合气变浓时，绝热指数K值将增大，热效率将会增加。（错，应为变稀时）5、压缩过程中多变指数n1从大于K变化至小于K，而膨胀过程中多变指数n2从小于K变化至大于K。（对）6、若指示功率Pi不变，则机械损失功率Pm越大，机械效率m越低。（对）7、be与bi的关系式be=bi/m。(对)8、升功率大的发动机，其有效功率也大（错，PL=Pe/Vsi）9、有效扭矩正比于平均有效压力（对）10、与汽油机相比，柴油机的升功率小，比质量大（对）11、增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大（对）12、理论上1千克燃料燃烧所需的空气量为理论空气量（错，完全燃烧）13、超临界排气时废气流量鱼排气管内的压力无关（对）14、增压发动机的进气状态通常取为当地的大气状态（错，应为非增压发动机）15、发动机的换气损失与泵气损失在数值上相等。（错，排气损失：W+X+Y;泵气损失：X+Y-d）16、自由排气损失的灭缸法仅适用于多缸发动机（对）17、发动机转速一定，负荷增加时，发动机的机械效率增加。（对）18、机油的粘度越大，发动机机械损失越小（错，越大，摩擦大）19、进气温度升高，充气效率增加。（对）20、用倒拖法测定机械损失，必须使用平衡式电力测功机（对）21、高速发动机宜选用粘度大的机油。（错，应选粘度小的）22、残余废气系数是进气过程结束时，气缸内残余废气量与气缸内气体总质量之比。（错，与新鲜气体质量之比）23、如果发动机的进迟闭角增加，则发动机的最大扭矩点向低速移动。（错，向高速移动）24、汽油机的压缩比提高，对汽油机的辛烷值要求也提高。（对）25、十六烷值提高柴油自燃性，因此希望柴油的十六烷值尽量增大。（错，不能过大）26、与柴油喷雾质量有关的柴油性能是低温流动性。（错，是粘度）27、我国柴油的标号是指凝点。（对）28、爆燃燃烧是由于火焰传播速度太慢而引起的。（错，终燃混合气自燃）29、汽油机的补燃要比柴油机少。(对)30、当汽油机的=1.031.10时，火焰传播速度最快。（错，0.850.95）31、汽油机着火延迟期越长，越容易爆燃。（错，越短）32、柴油机着火延迟期越短，则工作越粗暴。（错，越柔和）33、柴油机着火延迟期越短，则较容易引起“敲缸”现象（错）34、轿车柴油机大多采用涡流式燃烧室。（对）35、柴油机的容积利用率较高。（错，汽油机）36、低速发动机的迟闭角小，高速发动机迟闭角大。（对）37、汽油机负荷减小，残余废气系数减小。(错，增大)38、柴油机负荷增大时工作将变得粗暴。（错，柔和）39、汽油机的扭矩储备系数比柴油机高。（对）40、万有特性中的几条等耗油率曲线在低负荷区会相交。（错）41、车用柴油机标定功率应限定在冒烟界限以内。（错，应限定在冒烟界限处）42、按用途和使用特点，国家标准规定的额功率标定分为四种。（对）43、柴油机可以以其极限功率作为标定功率。（错）44、汽车用发动机的工况为面工况。（对）45、发动机的扭转储备系数指特性上最大扭矩与标定扭矩之比。（错，最大扭矩减去标定扭矩之差与标定扭矩之比）46、当柴油机调速器起作用时，柴油机转速降低，循环供油量减小。（错，升高）47、万有特性曲线中，等耗油率曲线越向外层，经济性越差。（对）48、过量空气系数过小易产生NOx。(错，越大易产生)49、柴油机刚启动时，排气有时会冒蓝烟或白烟，蓝白烟之间无严格的成分差异。三、填空题1、四行程内燃机实际循环由五个过程组成，依次是（进气）、（压缩）、（燃烧）、（膨胀）和（排气）。3、内燃机主要机械损失包括三部分，分别是（摩擦）、（驱动各种附件的损失）和（泵气损失），所占的比例分别为（6275）、（1020）和（1020）。4、发动机转速一定，负荷增加时，汽油机的充气效率（增加），柴油机的充气效率（基本不变）。5、发动机转速一定，负荷增加时，发动机平均机械损失压力（变化很小），机械效率（增加）。发动机油门位置不变，转速增加时，发动机平均机械损失压力（增加），机械效率（下降）。6、为了便于分析，汽油机燃烧过程通常分为（滞燃期）、（急燃期）和（补燃期）三个阶段。7、汽油机燃烧过程通常出现的不正常燃烧现象有（爆震）和（表面点火）。8、汽油机排气中、主要污染物质包括（CO），（HC）和（NOx）。9、为了便于分析，柴油机燃烧过程通常分为（ 滞燃期 ）、（速燃期）、（缓燃期）和（补燃期）四个阶段。10、柴油机排气中、主要污染物质包括（CO），（HC）、（NOx）和（碳烟）。12、下列参数变化时，说明汽油机爆震和柴油机工作粗暴的变化倾向： （1）压缩比增加，汽油机爆震倾向（增加）,柴油机工作粗暴倾向（减小）。 （2）进气温度增加，汽油机爆震倾向（增加）,柴油机工作粗暴倾向（减小）。 （3）燃料自燃温度增加，汽油机爆震倾向（下降）,柴油机工作粗暴倾向（增加）。 （4）点火提前角或喷油提前角增加，汽油机爆震倾向（增加）,柴油机工作粗暴倾向（增加）。 （5）冷却水温度增加，汽油机爆震倾向（增加）,柴油机工作粗暴倾向（减小）。 （6）发动机负荷增加，汽油机爆震倾向（增加）,柴油机工作粗暴倾向（增加）。1、工程热力学中的状态参数有（压力）、（温度）、（比体积）、（熵）、（焓）、（热力学能）；（过程量有容积变化功）和（热量）。2、混和加热循环的加热过程是由（V定压）和（P定容）构成的。3、在初态、加热量和压缩比相同的条件下，三种理想循环中（定容）加热循环的热效率最高。4、发动机热力循环中，要使工质从高温热源（取得）热能而转变为机械功，则必须同时（低温热源放出热量）5、四行程发动机实际循环有5个过程组成，(依次是进气)、（压缩）、（燃烧）、（膨胀）、（排气过程）。6、研究发动机实际循环所用的两种示功图是（P随汽缸工作容积）和（P随曲轴转角）7、指示指标是用于评定（实际循环）质量好坏，而有效指标是用于评定（整体性能）。8、同一台发动机，其有效指标比指示指标数值大的指标是（有效燃油消耗率）9、某发动机的指示功率很大，而有效功率很少，说明该机的（机械效率低），应该尽量（减小机械损失）10、强化发动机的两个方向是提高（升功率）、减小（比质量）008常用测量机械损失的方法有，倒施法和灭缸法。001发动机怠速运行时，其机械效率为零11、非增压发动机主要机械损失包括三部分，分别是（摩擦）损失，（驱动各附件）扣件和（泵气）损失。所占机械损失的百分比分别是（62%-75%）、（10%-20%）、（10%-20%）12、当转速增大时，平均机械损失压力（增大）13、发动机转速提高，机械效率（降低）。14、汽油机负荷减小时，残余废气系数（增大）15、发动机经长期使用，轴承间隙变大，应选用粘度（大）的机油。16、充气系数是（实际进入气缸）的新鲜充量与（进气状态下充满气缸）的新鲜充量之比。17、发动机实际充气量测定是用（流量计）测出发动机（每小时实际充气量）18、在配气定时中，（进气迟闭）角对充气效率的影响最大。19、进气终了温度升高，则充气效率降低。进排气管动态效应归结为（惯性效应）和（波动效应）20、欲提高汽车的爬起能力，进气迟闭角应（减小）21、汽油机负荷调节的方法是（量）调节，柴油机负荷调节的方法是（质）调节22、汽油馏出10%的温度低，会使汽油机的冷车起动（容易），但汽油机运转过程中在汽油输送管路中形成（气阻）现象。23、国产汽油以（抗爆性）为性能指标，70号汽油表示（辛烷值）为7024、辛烷值表示汽油的（抗爆）性能，16烷值表示柴油的（自燃）性能25、汽油50%馏出（温度）的高低影响汽油机的（暖车时间），（加速性），（工作稳定性）等性能。26、为了便于分析，汽油机燃烧过程通常分为（着火延迟期），（明显燃烧期）和（补燃期）三个阶段27、汽油机高速运转时，因（火焰速度增加）而使爆燃倾向（减小）17与波动效应相比发动机进气管中的广兴效应的压力波动衰减小振幅大18欲提高汽车的爬坡能力进气迟闭叫应减小、28、汽油机在过量空气系数=（1.031.10）时可以获得最好的燃烧经济性，其主要原因在与（燃料燃烧完全，be最低，yi最高）29、为使汽油机燃烧过程有效进行，当转速（升高）或（负荷）降低时，均应加大点火提前角。30、汽油机燃烧过程通常出现在不正常燃烧现象有（爆燃）和（表面点火）。31、汽油机在（低）转速，（高）负荷工况时最容易发生爆燃。32、为了便于分析，柴油机燃烧过程通常分为（滞燃期）、（速燃期）、（缓燃期）和（补燃期）四个阶段33、根据混合气形成和燃烧的要求，喷油嘴主要分（孔）式和（轴针）式两种34、雾化质量一般时指喷雾的（细度）和（均匀度）1国产汽油以辛烷值性能标号，70好汽油表示辛烷值为7022辛烷值表示汽油的抗暴性能16辛烷值表示柴油的自燃性能24汽油%50镏出温度为高低影响汽油机的加速稳定暖车时间性能25为了便于分析汽油机燃烧过程通常分为 着火延迟器，明显燃烧器后然期三个阶段26汽油机高速运转时因火焰传播速度快而是爆燃倾向减小27汽油机在过量空气系数a=1.03-1.1时刻获得最好的燃料经济性，其主要原因在于燃烧充分28为是汽油机燃烧过程有效进行，当转速增加或负荷减小时均应加大点火提前角29汽油机燃烧过程通常出现的不正常燃烧现象有 爆燃和表面点火30汽油机在低转速高负荷工况时最容易发生爆燃35、减小喷油延续角会使超有机的经济性变（好），工作柔和性变（差）36、柴油机燃油喷注的基本特征参数为：（喷注的射程）、（喷雾锥角）与（雾化质量）。37、柴油机压力升高率的大小主要与（着火延迟）期内形成的可燃混合气的数量有关。压力升高率大，则柴油机燃烧噪声（增大）。38、柴油机混合气形成的两种方式是（空间雾化）混合和（油膜蒸发）混合。39、直喷式柴油机缸内空气的两种涡流是（进气涡流）和（挤气涡流）40、柴油机燃烧过程的主要阶段为（着火延迟）期41、柴油机产生燃烧噪音的直接原因是（速燃）期中（压力升高率）过大所致。42、P/过高，柴油机燃烧噪声（大），机械负荷（增大）。43、形燃烧室的经济性和冷起动性（好），但工作柔和性（差）。44、汽油机转速一定时，每小时耗油量B主要取决于（节气门开度）和（混合气浓度）45、车用发动机对万有特性的要求是：最经济区域应大致在万有特性的(中间)位置，使常用转速和负荷落在最经济区域内，并希望等油耗率曲线在（横）向较长。46、汽油机通过改变每循环进入气缸的（混合气）量，柴油机通过改变每循环进入气缸的(喷油量)来改变负荷。47、万有特性曲线上等耗油率曲线越靠近（内）层，则经济性越好。48、汽油机节气门开度越小，扭矩随转速提高下降得（越快），而且最大扭矩点及最大功率点均向调整方向移动。49、两极式调整器的功用是（防止怠速不稳），（防止飞车）50、发动机排气中，主要污染物包括（CO），（NOx），（未燃物）和（微粒）51、发动机缸内高温富氧生成的有害污染物是（氮氧化物）52、柴油机在（低）温时生成蓝白烟；在（高）温时易生成黑烟53、促使NO生成的三个因素有（高温）、（富氧）和（反应滞留时间）54、减小点火提前角对降低（NO）和（HC）的排放有利。55、怠速与减速工况是（HC）生成的主要工况56、下列参数变化时，说明汽油机爆燃和柴油机工作粗暴的变化倾向：（1）压缩比增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（降低）（2）进气温度增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（降低）（3）燃料自烯温度增加，汽油机爆燃倾向（降低），柴油机工作粗暴倾向（增加）（4）点火提前角或喷油提前角增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（增加）。（5）冷却水温度增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（增加）（6）发动机负荷增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（降低）57、汽油机转速一定，负荷增加时，进气管真空度（降低），充气效率（升高），残余废气系数（降低），着火落后期（缩短），火焰传播速度（慢）58、柴油机转速一定，负荷增加时，进气管真空度（基本不变），充气效率（减小），循环供油量（增加），着火落后期（缩短），过量空气系数（变小），排气烟度（增大），噪声（变小）59、汽油机油门位置不变，转速增加时，进气管真空度（增大），循环供油量（增大），排气温度（升高），最佳点火提前角（增大），平均机械损失压力（增大），机械效率（降低）四、简答题1、试述发动机理论循环的假设条件。答：1）假设工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。2）假设工质是在闭口系统中作封闭循环。3）假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。4）假设燃烧是外界无数个高温热源定容或定压向工质加热。工质放热为定容放热。5）所有过程为可逆过程组成。3、试述理论循环与实际循环的差异。答：1）理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体比热容是随温度上升而增大的。2）实际循环中为了使循环重复进行，必须更换工质，因此会造成功的消耗，称为换气损失。3）实际循环中燃料燃烧需要一定的时间，所以喷油或点火在上止点前，并且燃烧还会延续到膨胀行程，由此形成非瞬时损失和补烯损失；实际循环汇总会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失；在高温下部分燃烧产物分解而吸热，使循环的最高温度下降。4）实际循环中气缸壁和工质间自始至终存在着热交换，使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线，造成损失。4、发动机的机械损失包括那几部分？各占比例如何？常用哪几种方法测量发动机机械损失？答：摩擦损失，占62-75%；驱动各种附件损失，占10-20%；带动机械增压器损失，占6-10%泵气损失，占10-20%。机械损失常用的测量方法有倒拖法、灭缸法、油耗线法。5、试分析转速和负荷对机械效率的影响。答：转速n上升，各摩擦副之间相对速度增加，摩擦损失增加。曲柄连杆机构的惯性力加大，活塞侧压力和轴承负荷均增高，摩擦损失增加；泵气损失加大。驱动附件消耗的功多。因此，机械损失功率增加，机械效率下降。转速一定时，负荷减小，平均指示压力pmi随之下降，而平均机械损失压力pmm变化很小，因为pmm的大小主要取决于摩擦副的相对速度和惯性力的大小，根据m=1-（pmm/pmi）知，随着负荷减小，机械效率m下降。6、试分析影响充气效率的主要因素。答：影响充气效率的因素有进气终了的压力pa，进气终了的温度Ta,残余废弃系数，配气定时，压缩比，进气状态。7、试分析进气迟闭角对充气效率及有效功率的影响。答：加大进气门迟闭角，高转速时充气效率增加，有利于最大功率的提高，但对于低速和中速性能则不利。减小进气迟闭角，能防止低速倒喷，有利于提高最大扭矩，但降低了最大功率。8、简述提高充气效率的措施。答：（1）减少割断通路阻力（2）提高压缩比（3）减少进气系统的阻力（4）合理选择配气定时（5）合理利用进气管的动态效应9、汽油机燃烧过程可划分为几个阶段？各阶段有何特征？画出其展开示功图。答：三个阶段。着火延迟期：气缸压力明显脱离压缩线而急剧上升。明显燃烧期：气缸压力迅速上升。后燃期：明显燃烧期后的燃烧。P6410、试分析汽油机爆燃产生的原因。爆燃有何危害？答：原因：在正常火焰传播的过程中，处在最后燃烧位置上的那部分未燃混合气，进一步受到压缩和辐射热的作用，加速了先期反应。如果在火焰前锋尚未到达之前，末端混合气已经自燃，则这部分混合气烯烧速度极快，火焰速度可达每秒百米甚至数百米以上，使局部压力、温度很高，并伴随有冲击波。压力冲击波反复撞击缸壁，发出尖锐的敲击声，严重时破坏缸壁表面的附面气膜和油膜，使传热增加，气缸盖和活塞顶温度升高，冷却系统过热，汽油机功率减少，耗油率增加，甚至造成活塞、气门烧坏，轴瓦破裂，火花塞绝缘体破坏，润滑油氧化成胶质，活塞环粘在槽内等故障。11、通过怎样调整转速和负荷可以减轻爆燃，为什么？答：提高转速，转速增加时，火焰速度亦增加，爆燃倾向减小。降低负荷，负荷减小时，气缸的温度、压力降低，爆燃的倾向减小。12、转速n、负荷变化时点火提前角分别应如何调整，为什么？答：转速增加时，气缸中紊流增强 火焰速度与转速成正比增加，燃烧过程缩短，一般燃烧过程中相当的曲轴转角增加，应该响应加大点火提前角 负荷调节是量调节，负荷减小时，进入气缸的混合气数量减小，残余废气量不变因而残余废气所占比例相应增加，是混合气稀释程度变大，起获界限更窄火焰速度下降燃烧恶化。由于进气节流而泵气损失加大，冷却水散热损失也相应增加，经济性降低，为使燃烧过程有效进行需要增大点火提前角13、简述使用因素对汽油机燃烧的影响（P70-72）（1）混合气浓度 在a=0.80.9时由于燃烧温度最高火焰传播速度最大，因此爆燃倾向增大，在a= 1.031.1时由于燃烧完全，be最低，但此时缸内温度最高且有富裕空气 氮氧化合物排放量大使用a小于1的浓混和气工作由于必然会产生不完全燃烧所以CO排放量明显上升当小于0.8及大于1.2 时火焰速度缓慢部分燃料来不及完全燃烧，因而经济性差(2)点火提前角 点火提前角过大，活塞消耗的功增加，最高压力升高，爆燃倾向增大（3）转速 转速增加，火焰传播速度增加 爆燃倾向减小（4）负荷 低速大负荷易爆燃（5）大气状况 大气压力低经济性和动力性下降爆燃倾向减小，大气温度高 经济性和动力性差易发生爆燃和气阻14、混合气浓度对发动机性能有何影响？（P70-71）在a=0.80.9时由于燃烧温度最高火焰传播速度最大，因此爆燃倾向增大，在a= 1.031.1时由于燃烧完全，be最低，但此时缸内温度最高且有富裕空气 氮氧化合物排放量大使用a小于1的浓混和气工作由于必然会产生不完全燃烧所以CO排放量明显上升当小于0.8及大于1.2 时火焰速度缓慢部分燃料来不及完全燃烧，因而经济性差，HC排放量增多且工作不稳定。15、试分析点火提前角对燃烧过程的影响。P71对应于每一个工况都存在一个“最佳”的点火提前角，这是汽油机功率最大，耗油率最低。点火角过大，则大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，且最高压力升高，末端的混合气燃烧前的温度较高，爆燃倾向加大。点火过迟，则燃烧延长到膨胀过程，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排热升高，功率、热效率降低，但爆燃倾向减小，NOx排放降低。16、柴油机燃烧过程可划分为几个阶段？各阶段有何特征？画出其展开示功图P99（！）着火延迟期（喷入的燃料进行物理化学准备）（2）速燃期（在着火延迟期形成的可燃混合气迅速烧完散热快 压力升高快）（3）缓燃期（在容积逐渐增大的燃烧压力稍有升降）（4）补燃期（燃烧时间短混和气不均匀 少量燃油拖延到膨胀过程中继续燃烧）17、发动机的燃烧过程中，为什么要尽量减少补燃？P100在补燃期间，缸内压力不断下降，燃烧放出的热量得不到有效利用，还使排气温度提高，导致散热损失增大对柴油机的经济性不利 此外，后燃还增加了有关零部件的热负荷，因此应尽量缩短补燃期 减少补燃期内燃烧的燃油量18、什么是喷油泵的速度特性？为什么说未校正的油泵速度特性不符合实际要求？有哪些矫正方法？P106喷油泵油量控制机构位置固定，循环供油量随喷油泵转速变化的关系称为喷油泵速度特性在较高的转速范围内，一般柴油机的充气效率随转速的上升而下降，而循环供油量随转速的上升而增大，使空气量与供油量不匹配 在低速下固定供油量，则会造成高速供油量过多使柴油机燃烧不完全而冒黑烟，若在高速下固定，则会造成低速供油量不足使柴油机的潜力得不到充分发挥 负校正（应使低速范围内的供油量随转速的小将而有一定的减小）19、什么是柴油机燃烧放热规律的三要素？为什么说“先缓后急”是较理想的燃烧放热规律？P102燃烧起点燃烧放热规律曲线形状和燃烧持续时间。在开始放热阶段，不希望燃烧放热速率上升的过快，以降低压力升高率，使柴油机的工作粗暴得到控制，然后燃烧应加速进行，使绝大部分燃油在尽可能靠近上止点处完成燃烧，以提高经济性，燃烧持续时间不宜过长20、试述直喷式燃烧室柴油机的性能特点P118（1）燃烧迅速，故经济性好有效燃油消耗率低（2）燃烧室结构简单表面积与容积比小因而散热损失小，也没有主副室之间的流动损失（3）队喷射系统的要求较高，特别是开式燃烧室（4）氮氧化物的排放量较分隔式燃烧室柴油机高，特别在较高负荷区域内，高一倍左右（5）对转速的变化较为敏感，特别是半开式燃烧室适用转速较分隔式燃烧室柴油机低21、试述分隔式燃烧室柴油机的性能特点。P115.试分析负荷、转速、供油提前角和燃油对柴油机燃烧过程的影响。P122-123除位于活塞顶部的主燃烧室外，还有位于缸盖的副燃烧室两者之间有通道相连，燃油不直接喷入主燃烧室而是喷入副燃烧室（1）负荷 负荷增大，循环供油量也增大，过量空气系数减小，单位容积内混合气燃烧放出的热量增加，引起缸内温度上升，缩短着延迟期有利于降低工作粗暴2转速 转速过高过低都会使燃烧效率降低转速过高时，燃烧过程缩占的曲轴转角过大，充气效率下降转速过低时，空气运动减弱，喷油压力下降使混合气质量变差3供油提前角 供油提前角过大，燃油将喷入温度和压力较低的空气中，着火延迟期增长，降低柴油机的经济性和动力性 过小则会使燃油不能在上止点附近即是燃烧4燃油十六烷值55的燃油自然性相对较好 较易于着火自燃使 着火延迟期较短一般直喷式燃烧室比分隔式燃烧室对燃兽的性质更为敏感22、什么是柴油机的负荷特性?简要分析柴油机负荷特性曲线的变化历程P134当柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量时，B，be随Pe变化的关系即柴油机负荷特性由式be=K3(1/im)可知，be的变化取决于i、m的变化。负荷增加时，每循环供油量增加，值减小，。超过一定负荷时，在减小会引起完善程度下降，i会随着降低。高负荷时下降更快。m随负荷增加而上升。当柴油机空转是，be为无穷大，逐渐增加供油量，be下降，当供油量到达某点时，be到达最低值。在增加，由于的减少，燃烧恶化不完全燃烧及补燃增加，指示热效率下降较快，致使be升高。当供油量再增加时，排气达到国家法规规定的烟度极限，为公害所不允许。23、什么是汽油机的外特性曲线？简要分析汽油机外特性曲线的变化历程P136节气门保持全开，所测得的速度特性曲线为外特性曲线。 Ttq曲线：当转速由低速开始上升时，由于v、i上升，Ttq有所增加，对应于某一转速时，Ttq达到最大值。转速继续提高，由于v、m同时下降，因此Ttq随转速升高而较快下滑，即Ttq曲线变陡。 功率Pe:当转速从很低值增加，由于Ttq和转速同时增加，Pe=Ttq *n/9550迅速上升，直至扭矩达最高点时，再继续提高转速，则Pe上升较缓慢，至某一转速后Ttq n达最大值，Pe也不能再增加，若转速在上升，由于Ttq的降低已超过转速上升的影响，所以Pe反而下降。 耗油率be曲线：be在某一中间转速是最低，当转速升高时，因i、m同时下降而上升，当转速降低时，因i上升弥补不了m的下降，be也增加，随n的变化成波动现象。24、柴油机安装调速器有何作用？（143）柴油机运转时,喷油泵的供油量应随发动机的转速不同而有所差别,即随发动机转速的升高,供油量应增大.但是,如果没有调速器加以控制,供油量会随着发动机转速的升高而增加,这种现象的继续,可以在短时间内使发动机超过额定转速而造成飞车,致使发动机过热,冒黑烟,以致发生损坏机件的现象.反之,当发动机转速降低时,如果没有调速器,喷油量将随发动机转速的降低而减少,直至迫使发动机熄火.因此,在柴油机上必须装有可靠的调速器.25、怎样衡量发动机的扭矩特性？（139）（1）扭矩储备系数，=（Ttqmax-Ttq）/Ttq*100%,值大，表明两扭矩之差值大，即随转速降低，扭矩Ttq增加较快，从而在不换档的情况下，爬坡能力、克服短期超载能力强。（2）转速储备系数，与最大扭矩Ttqmax相应的转速n2越低，即转速储备系数（n2/n1）越大，在不换挡的情况下，发动机克服阻力的潜力越强。（3）柴油机扭矩校正，当发动机在标定工况以下工作时，如果转速因外界阻力矩不断增加而下降，则喷油泵能自动增加循环供油量，以增大低速时的扭矩，提高扭矩储备系数。26、为什么要对柴油机的扭矩特此那个进行矫正？常用的油量矫正方法有哪些？（139-140）为防止柴油机的负荷超过冒烟限值，在喷油泵的油量调节机构上均有一触止装置，限制每循环的最大供油量以避免在其他转速下超过冒烟界限供油量校正方法：出油阀式校正机构 附加在调速器上的弹簧校正机构。1简述往复活塞式发动机的种类答:按燃油分：柴油机和汽油机和天然气机。其按一个工作循环内活塞往复运动的行程数分为：二冲程往复活塞发动机和四冲程往复活塞发动机。按冷却方式分：水冷和风冷。按点火方式分：点燃式和压燃式。按混合气形成方式分：外部形成混合器，内部形成混合气，按进气方式分：自然吸气式和增压式2解释冲程与压缩比答：冲程：活塞上下止点间的距离；压缩比：压缩前总容积与压缩后总容积之比3简述热力系统的分类及各自的特点答：分为四类：开口系统，与外界既有能量又有物质的交换闭口系统，与外界只有能量交换无物质交换绝热系统，与外界无热量交换孤立系统，与外界既没能量交换也没物质交换4什么是物质的比热及工质的定容比热.定压比热及相互关系答：物质的比热：1克物质温度升高1时所需的热量 定容比热Cv：定容过程中加热单位物质使其温度升高1所需的热量 定压比热Cp：定压过程中加热单位物质使其温度升高1所需的热量 Cp=Cv+R5思考假设理论循环的条件答：以空气作为循环中的工质并假定其为理想气体，其比热为定值，忽略比热影响循环为封闭循环，燃烧时以热源向工质定容或定压加热代替，排气时，则以工质向冷源定容放热代替压缩过程和膨胀过程均假定为绝热过程6理论循环经济性及动力性的指标答：压缩比、绝热指数k、压力升高比和预胀比7简述发动机的实际循环损失答：工质变化引起的损失：工质成分变化，工质也可能泄露，总之，实际循环中工质的组分.比热.数量均是变化的换气损失：一部分活塞处于下止点前，排气门提前开启引起有用功损失，另一部分，排气克服进排气系统流动阻力所消耗的功非瞬时燃烧和补燃损失：燃烧完全需要一定的时间，因此存在着非瞬时燃烧损失，并且燃烧将延续到膨胀行程中，为补燃损失传热损失：工质与气缸壁等机件自始自终存在热量交换产生传热损失，其中燃烧损失和传热损失最大8什么是发动机的指示指标.有效指标，分别指什么？答：指示指标：以工质对活塞做功为基础的指标，称为指示指标，其包含：指示功Wi，平均指示压力Pi，Pi=Wi/Vh;指示功率Ni，Ni=Wi*i*(n/60)*（2/）；指示燃料消耗功率gi，单位指示功的耗油量，gi=GT/Ni*10三次方；指示效率i，i=Wi/Q1=(3.6/giHu)*10六次方 有效指标：以发动机曲轴输出功率为基础的指标，其包含：有效功率Ne；机械效率m=1-Nm/Ni;有效转矩Me，Ne=Me*（2n/60）*10负三次方；平均有效压力Pe，Pe=Me*/(Vh*i);有效燃料消耗率ge,ge=GT/Ne*10负三次方；有效热效率e，e=3.6/(ge*Hu)*10六次方9什么是发动机的机械损失？简述其组成答:机械损失由三部分组成：运动机件的摩擦损失a活塞.活塞环与气缸壁之间的摩擦损失b轴与轴承之间的摩擦损失驱动附属机构的损失泵气损失10简述机械损失的测定方法答：倒施法：启动发动机到预热温度给定工况下运转停止供油将电力转为测功器转为电动机以给定转速带发动机运转测拖动功率单缸熄火法：给定工况，依次使各缸熄火，分测指示功率，即Nm=Ne-Ne1+Ne-Ne2+.=(n-1)Ne-(Ne1+Ne2+.)油耗线法：发动机给定转速，测GT与Pe的关系曲线，曲线延长线与Pe轴较短交点即Pm，其中Pm和Pi均不随负荷增减而变化11影响机械效率（机械损失）的主要因素答：发动机转速的影响、负荷的影响、机油粘度与冷却水温度12什么是充气系数？影响它的主要因素有哪些？答：充气系数即指以每循环实际进入气缸的新鲜工质充量与进气状态下充满气缸容积的新鲜工质充量之比来表示 影响因素：压缩比。当时，余隙容积，残余废气量，则充气系数进气终了参数：a进气终了压力，终了压力受流通面积.进气系统阻力等的影响。终了压力 ，充气系数b进气终了温度。温度，则气体密度小，充气系数排气终了压力，终了压力，气体密度，残余废气系数，充气系数负荷。汽油机负荷，节气门开度小，充气系数；柴油机负荷变化对充气系数影响不大转速。转速，气体流动阻力，充气系数配气相位。当配气相位适当时可提高充气系数13简述二冲程发动机的换气过程答：膨胀行程开始，活塞由上止点向下止点运动，直至活塞顶面开启排气口，排气行程开始。此时废气以音速排除之后，缸内压力迅速下降。当活塞下移将扫气口打开后，新鲜工质进入汽缸。从排气口打开至扫气口打开这个时期为自由排气阶段。从新鲜工质开始进入汽缸至活塞下行到下止点，再向上将扫气口关闭为止，称为扫气阶段。此阶段利用有压力的扫气新鲜工质将废气强制排除缸外并充入气缸。从扫气口关闭到排气口关闭的时期称为额外排气阶段。活塞继续上行，开始压缩行程，到上止点前开始喷油燃烧。活塞接着下行，重复膨胀过程，重新开始下一循环。14汽油的辛烷值指什么？答：被测燃料在试验时与某一标准燃料表现出的爆震程度相同时，则该标准燃料中所含异辛烷的容积百分数定为燃料的辛烷值15柴油机的十六烷值指什么？答：被测柴油在试验时表现的自然性指标与某一标准燃料相同时，则该标准燃料中所含的正十六烷的容积百分数即定为柴油的十六烷值16简述发动机燃料必须满足的条件答：资源丰富，价格合适燃料的热值可满足发动机动力性能要求能满足车辆启动性能.行驶性能及加速性能等方面的要求原有发动机结构变动小，技术上可行能量密度高，储存运输方便对发动机的寿命及可靠性无不良影响对人类健康.环境保护及防火等方面无有害影响17汽油机混合气形成的特点答：汽油机可燃混合气，一般是在汽缸外部形成的汽油机的可燃混合气过量空气系数小汽油机的可燃混合气的着火点是依靠外源强制点火18理想状态下，汽油机可燃混合气的浓度与负荷有何关系？答：汽油机在全负荷下工作：此时需要发出全部潜在功率，采用浓的混合气，=0.8部分负荷工况：此时要求在最经济的混合比下工作，中等负荷时，=1.0小负荷（40%以下）：由于气缸残余气体的稀释，应提供相当浓度的混合气，=0.6-0.819简述汽油机燃烧过程的特点答：汽油机燃烧分三个阶段：着火延迟期。其特点：氧化反应缓慢，放热量不够，因此气缸内的压力及温度均无明显变化火焰传播期：绝大部分混合气在此期间燃烧完毕，放出燃料所含的绝大多数热量，而此时汽缸容量变化小，因此气缸内压力温度均迅速升高达到最大值补燃期：使含缺氧的少量油分子.燃油高温裂解物及附面层内的混合气继续燃烧，应尽量缩短补燃期20什么是点火提前角？试分析其对燃烧过程的影响答：点火提前角是以火花塞发出电火花起至上止点为止的曲轴转角，用表示。影响较大，点火过早，燃烧在压缩过程中已开始进行，缸内压力升高早且升高率大，最大爆发压力高，活塞消耗的压缩功多，同时末端混合气燃烧前压力.温度均较高，使爆燃倾向增大较小，点火过迟，燃烧延迟到膨胀期进行，燃烧的最高压力及温度相对低，汽油机功率，且燃烧时间过长，燃气与气缸壁热交换的面积大，传给冷却水的温度降低，同时膨胀不完全排气温度较高，故热损失较大，汽油机热效率21根据汽油机的燃烧特点，阐述其结构特点答：由燃烧时减小火焰最大传播距离及面容比以减少散热损失及爆燃倾向，则汽油机燃烧室的结构紧凑，使燃烧室表面积与其容积之比尽量小考虑到燃烧时火焰传播距离要小，且火花塞电极可进行冷却且废气可消除，则火花塞的位置应布置在燃烧中心附近，靠近气门处燃烧时，要使散热损失小，经济性提高，则气缸直径应增大，燃烧室尺寸相应增大，但由于缸径增大时，火焰传播距离增大，爆烧倾向增大，缸径不应过大，总之，气缸直径应合适，一般小于100mm考虑燃烧时快速散热，则气缸盖和活塞常用材料应为铸铁和铝合金22产生爆震产生的原因及伤害。有什么措施？答：原因：正常火焰传播中，处于最后燃烧部位的未燃混合气受压缩与辐射热的作用，加速了焰前反应，若在火焰前锋未到达之前，末端混合气已自燃，这部分混合气燃烧速度极快，使局部压力.温度升高，并伴随冲击波 危害：压力冲击反复撞击缸壁，发出尖锐噪声，严重破坏气缸壁表面的气膜油膜，使传热加快，气缸盖和活塞顶部温度升高，冷却系过热，汽油机功率下降，耗油率变大，造成活塞.气门烧坏，轴瓦破裂，火花塞绝缘体破坏，润滑油氧化变质，活塞环粘于槽内等 措施：提高转速使火焰速度变快；降低负荷使汽缸中温度压力下降等可减少爆震倾向23简述柴油机可燃混合气的形成特点答：由于柴油粘度大，蒸发性差，故要采用高压喷射使柴油成雾状很快就蒸发汽化，直接在缸内与空气形成混合气，在一定条件下自行发火燃烧柴油机混合气形成时间很短，在燃烧室内各处分布不均匀，随燃料喷入，混合气成分不断改变改变柴油机负荷可改变混合气的值。可燃混合气分为空间雾化混合和油膜蒸发混合两种，有时也有混合式的。24简述柴油燃油喷射系统应满足的要求答：喷油量能随负荷变化而变化油束应有良好的雾化品质，并与燃烧室很好的配合，提高缸内空气利用度，形成均匀的可燃混合气喷油率的变化与燃烧速率相适应，以提高燃烧的平稳性及稳定性喷油定时特性应适应柴油机的转速和负荷的变化系统有较高的工作可靠性及较长的使用寿命，并保证稳定的喷射特性25简述供油规律，供油提前角；喷油规律及喷油提前角答：供油规律：单位时间（喷油泵凸轮轴转角）的供油量随时间（或喷油泵凸轮转角）而变化的关系 喷油规律：单位时间（或转角）的喷油量，即喷油速度随时间（或喷油泵凸轮轴转角）而变化的关系 供油提前角：柱塞关闭进油孔瞬时至上止点的曲轴转角。实际供油提前角，喷油泵开始压出燃油瞬时到上止点间的曲轴转角 喷油提前角：喷油器针阀开始抬起瞬时与上止点间的曲轴转角26简述柴油机燃烧过程的特点，分析影响其燃烧过程的因素答：柴油机燃烧过程主要分为四个阶段，各阶段及其特点如下： 着火延迟期：此时化学反应速度慢，放热速率很低，因此气缸内压力与温度和纯压缩空气基本没变化 速燃期：由于着火延迟期内喷入气缸并具备着火条件的燃油在这一时期几乎同时燃烧，而且在活塞处于上止点附近时，气缸容积小，因此缸内压力急剧上升 缓燃期：初期燃烧速度很快，缸内压力几乎保持不变，随燃烧进行，燃烧产物不断增多，氧气和燃油的浓度不断下降，燃烧条件越来越不利，燃烧速度变慢 补燃期：可燃混合气形成时间极短且混合不匀，总有一些燃油不能及时燃烧而拖到膨胀线上继续燃烧影响因素：燃料性质的影响：柴油的十六烷值越高，其自燃性越好，着火延迟期变短，柴油机工作柔和，已启动。但十六烷值过高，柴油蒸发性下降，高温下易裂解为炭烟压缩比的影响：，着火延迟期缩短，速燃期压力升高率，发动机工作柔和，冷启动性好。但过高时，燃烧最高压力过分增高，引起曲柄连杆机构负荷喷油规律的影响：着火延迟期内喷油量不宜过多，以控制速燃期的压力升高率保证柴油机工作柔和；而着火后应急剧增加喷油量以缩短燃油喷射的持续时间，使燃烧尽可能在活塞处于上止点附近玩车万年宫，提高柴油机的热效率喷油提前角影响过大，温度压力均着火延迟