内燃机学第二章第三次作业-答案.doc

第二章 内燃机的工作指标 一、填空题（任选10 题） 1. 内燃机指标体系中主要有_动力性能指标 、_经济性能指标_、_运转性能指标_、 耐久可靠性指标_、 排放性指标_、_强化指标_等几类指标。 2. 内燃机强化指标主要有：_、_、_等。 3. 造成内燃机有效指标与指示指标不同的主要原因是_。 4. 平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上， 使活塞移动一个冲程所做的 功等于每循环所做的有效功 5. 在标定工况下， 高速四冲程柴油机的有效燃油消耗率的一般范围为210285 g/kW.h。 6.汽油机有效效率的一般区间为： 0.150.32 ；柴油机有效效率的一般区间为： 0.30.42 。 7.从内燃机示功图上可以得到的信息包括： 内燃机工作循环不同阶段中的压力变化 、 进气行程中的压力变化 、 排气行程中的压力变化 等。 8. 增压柴油机的示功图与非增压相比，主要不同点有： 、 等。 9. 什么动力机械应该用持续功率？ ；什么动力机械应该用十五分钟功率？ 。 10. 给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值： 、 、 等。 11. 内燃机的指示指标是指工质对 活塞 做功为基础的指标；指示功减有效功等于 机械损失功 。12. 平均指示压力是一个假想不变的压力，这个压力作用在活塞顶上，使活塞 运动一个膨胀行程 所做的功。 13.发动机转速一定，负荷增加时，机械效率 。 14.测量机械损失的方法主要有 示功图法 、 倒拖法 、 灭缸法 、 油耗线法 几种。 15. 内燃机中机械损失最大的是： 活塞、活塞环与气缸套之间的摩擦损失 。 16. 活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的 45%65% 。 17. 机械损失的测量方法有： 、 、 等。 18. 当发动机负荷一定，转速降低时，平均机械损失压力_， 机械效率_。 19. 过量空气系数的定义为 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比，即： 。 20. 过量空气系数=1 表示： 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量相等 。 21. 内燃机的燃油消耗率和哪两个因素成反比：、。 22. 燃料化学能在柴油机内最终分配情况大致为： 热损失 ， 机械损失 ， 输出功 等。 23. 提高内燃机经济性的主要措施有： 采用增压技术 、 合理组织燃烧过程，提高循环指示效率 、 改善换气过程，提高气缸充量系数 、 提高发动机转速 、 提高内燃机机械效率 、 采用二冲程提高升功率 等。 24. 提高内燃机升功率的主要措施有： 采用增压技术 、 合理组织燃烧过程，提高循环指示效率 、 改善换气过程，提高气缸充量系数 、 提高发动机转速 、 提高内燃机机械效率 、 采用二冲程提高升功率 等。二、论述与计算题（任选 3 题，其中第 6、7、8 必选 1 题） 1. 绘制某类内燃机的示功图，并基于此图，分析说明该内燃机的特 点。2. 提高内燃机经济性的技术措施都有哪些类？（请系统、 分类说明） 答：衡量内燃机经济性能的重要指标燃油消耗率可表示为：，其中Hu作为燃油的化学特性，变化不大。所以要提高内燃机的经济性，可通过增大指示效率和机械效率来实现。增大指示效率：合理组织燃烧过程，提高循环的指示效率。可采用电控汽油喷射或者采用缸内直接喷射。增大机械效率：提高内燃机机械效率可通过合理选定各种热力和结构参数，靠结构、工艺上采取措施减少其摩擦损失和驱动水泵、油泵等附属机构所消耗的功率以及改善发动机的润滑、冷却来实现。3. 运用内燃机学的有关知识论述提高发动机平均有效压力的措施有 哪些？ 4. 提高内燃机升功率的主要技术措施有哪些？ 答：内燃机的升功率可表示为：，根据表达式中各个参数，可以得到提高升功率的措施：a) 采用增压技术，增加吸进空气的密度。b) 合理组织燃烧过程，提高循环指示效率。c) 改善换气过程，提高气缸冲量系数。d) 提高发动机转速。e) 提高内燃机机械效率。f) 采用二冲程提高升功率。5. 请选择一台特定用途的柴油机，用新技术改造它，并说明如何匹 配各项技术才能使其性能更优异。（供油、燃烧室、增压、进排气、 增压中冷、配气机构、电子管理等）6. 6135Q 柴油机，行程 S=140mm，转速 n=2200r/min 时，有效功率 Pe=154kW，实测比油耗 be=217g/kW.h，假设柴油的低热值为 Hu=41868kJ/kg 求：（1）该发动机的平均有效压力、扭矩和有效热效率。 解：平均有效压力：；扭矩：；有效热效率：。（2）当机械效率为 75%时，计算指示比油耗、指示热效率、指示 功率和机械损失功率。 指示燃油消耗率：；指示热效率：；指示功率：；机械损失功率：。（3）当指示效率、充气效率、过量空气系数等参数不变，机械效 率由 75%提高到 80%，计算此时的有效功率和有效比油耗。 有效功率：；有效燃油消耗率：。（4）通过提高充气效率将有效功率提高到 160kW，而指示效率和 机械损失功率不变，此时指示功率、机械效率和有效比油耗是多大？ 指示功率：；机械效率：；有效热效率：；有效燃油消耗率：。（5）通过以上计算，你可以得出哪些结论？ 通过计算可以发现：当指示效率、充气效率、过量空气系数等参数不变，提高机械效率后，有效功率提高了10.27kW，有效燃油消耗率降低了13.56g/(kW.h)；指示效率和机械损失功率不变，提高充气效率后，有效功率提高了6kW，有效燃油消耗率降低了1.91g/(kW.h)。所以，对于内燃机性能的提升，提高机械效率比提高充气效率的效果好。7. 要设计一台六缸四冲程柴油机， 在 2000r/min 时假设平均指示压力 为 0.85MPa，平均机械损失压力为 0.15MPa。希望能发出的功率为 73.5kW。 （1） 为将活塞速度控制在 8m/s，缸径行程比取多大合适？（2） 为使缸径行程比为 1：1.2，缸径与行程各取多大？ 8. 请对下面的柴油机进行特点分析与计算评价。该发动机是法国雪 铁龙公司在某国际汽车展览会上曾经展出的 4冲程 4缸轿车用柴油 机。该机 S/D=85.5mm/90mm，