发动机原理名词解释

1.高速汽油机、高增压低速大型柴油机的燃烧过程可近似为那个基本的热力过程？为何？由于汽油机属于均匀混合气的逐渐爆炸燃烧，燃烧速度很快，而在上止点附近容积变化很小，因此燃烧过程相当于等容加热。低速柴油机燃油质量较差，形成可燃混合气速度慢，不均匀混合气燃烧速度很慢，持续时间长，接近于等压加热。2. 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、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。2、用P-V图和T-S图说明，当定容加热循环加热量Q1一定、压缩比增加时循环热效率的变化。答：略，参见P1图1-1b)和P3图1-5.3、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:（1）示功图法：运用各种示功器测取发动机的示功图，从中计算指示压力值，从测功器和转速计读数中计算发动机的平均有效压力，二者之差即为该工况下内燃机的平均压力损失。这种测定方法是在真实的实验工况下进行的，理论上完全机械损失的定义，但实验结果的正确程度取决于示功图测取的正确程度。最大的误差来源于示功图上活塞的上止点位置不易确定。此外在多缸发动机中各个气缸之间存在着一定的不均匀性，这会引起一定的误差。因此，示功图法一般用于上止点位置能精确校正的情况下（2）倒拖法：讲发动机与电力测功器相连，当发动机在给定工况下稳定运行时，待冷却水、润滑油温度都达到正常数值。然后切断发动机的供油或停止点火，并立即将电力测功器转换为电动机，以原转速拖动发动机空转，并尽可能保持冷却水温度、润滑油温度不变，此时在电力测功机上读出的倒拖功率即为给定工况下发动机的机械功率损失功率是求机械功率损失最迅速最简便的方法。但是倒拖法要求水温和润滑油温度保持不变，由于发动机存在着着火运转和不着火运转，其摩擦功率损失和泵气功率损失存在着较大差别，得出的数值比实际值高。因此该方法测定汽油机机械损失时应用较广（3）灭缸法：发动机在给定工况下稳定运转，测出其有效功率，然后使其中一个气缸不工作，并调整测功器使发动机恢复到原来的转速，测出此时的发动机有效功率，这样，如果灭缸后其他各缸的工况和发动机机械损失不变，则这两个功率之差即为被熄灭的缸原来所发出的指示功率。依次灭缸，最后可以从各缸指示功率总和中求得整台发动机的指示功率。灭缸法用于柴油机在较好的情况下误差不超过5%，但对于汽油机，由于其中一个气缸不工作，影响了其他气缸的换气质量和充量系数，会造成较大的测量误差。同时该方法也不能用于涡轮增压发动机和单缸发动机，仅仅适用于多缸发动机。（4）油耗线法：此方法只适用于柴油机，给定柴油机不变转速，逐渐改变柴油机供油齿条的位置，测出每小时耗油量（或每秒耗油量），得到负荷特性曲线5.简述内燃机动力性和经济性的影响因素与提高途径 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）降低进气系统阻力损失，提高气缸内进气终了压力（2）降低排气系统的阻力损失，以减小气缸内残余废气系数（3）减少高温零件在进气系统中对新鲜充量的加热，降低进气终了温度（4）合理选择配气相位（5）充分利用进气管内的动力效应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，汽缸中紊流增强，火焰速度大体和转速成正比增加，因而以秒计的燃烧过程缩短，但由于循环时间亦缩短，一般燃烧过程13.影响发动机机械效率的因素有哪些？气缸内最高燃烧压力、转速或活塞平均速度、负荷、润滑油品质及冷却液温度、发动机技术状况14.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。15.进气惯性效应和波动效应有何不同？进气行程接近终了时，当迎着已获得充分加速的气流将进气门关小时，在进气管道中会引起短暂的压力升高，这导致活塞上行压缩行程之初，进气流动惯性仍可继续得到利用。这种利用进气管内告诉流动气体惯性增加充量的效应称为惯性效应。进气开始时，活塞下行使气缸内进气门座处产生一定的真空度，形成负压波，它以膨胀波的形式沿进气管以a-u的传播速度向进气管口处传播（a为声速，u为气流速度）。当膨胀波到达开口端时，又从开口端反射回压缩波，其传播速度为a+u。这种进气管内的波动效应称为进气波动效应。16.增压技术为什么能提高发动机的功率？废气涡轮增压有什么好处？增压可以有效提高进入汽缸中的充气密度或使得可燃混合气密度增加以增大进入汽缸的空气或混合气质量，从而获得更大的发动机功率。废气涡轮增压方式具有良好的经济性，且结构简单紧凑，17.分析说明题，如何选择进气压力波固有频率与发动机吸气频率之比，以利用进气动态效应提高发动机的充气效率？压力波的固有频率f1为a/4L（a为声速，L为进气管长度），当发