发动机原理复习题答案

第一章发动机性能一、选择CBACBBBDAACAACA二、填空加大不变小机械摩擦损失加大减小混合加热循环大降低高等容加热循环等压加热循环降低驱动附件损失定容加热动力性能指标三、名词解释平都有效压力：单位气缸工作容积所做循环有效功称为平都有效压力。升功率：在标定工况下，每升发动机工作容积发出有效功率称为升功率。活塞平均运动速度：发动机在标定转速下工作时，活塞往复运动速度平均值称为活塞平均运动速度。机械效率：指示功减去机械损失功后，转为有效输出功百分比称为机械效率。有效燃油消耗率：发动机每发出有效功所消耗燃油量。燃烧效率：燃料化学能经过燃烧转为热能百分比称为燃烧效率。平均指示压力：单位气缸工作容积所做循环指示功称为平均指示压力。工质定压比热容：单位质量工质在定压过程中温度升高１℃四、简答简述工质改变对发动机实际循环影响。答案关键点：工质比热容改变影响：比热容Cp、Cv加大，k值减小，也就是相同加热量下，温升值会相对降低，使得热效率也相对下降。高温热分解：这一效应使燃烧放热总时间拉长，实质上是降低了循环等容度而使热效率ηt有所下降。工质分子改变系数影响：通常情况下μ＞1时，分子数增多，输出功率和热效率会上升，反之μ＜l时，会下降。可燃混合气过量空气系数影响：当过量空气系数φa<1时，部分燃料没有足够空气，或排出缸外，或生成CO，都会使ηt下降。而φa>1时，ηt值将随φa上升而有增大。S/D（行程/缸径）这一参数对内燃机转速、结构、气缸散热量以及与整车配套主要影响有哪些？答案关键点：活塞平均运动速度若S／D小于1，称为短行程发动机，旋转半径减小，曲柄连杆机构旋转运动质量惯性力减小；在确保活塞平均运动速度不变情况下，发动机转速n增加，有利于与汽车底盘传动系统匹配，发动机高度较小，有利于在汽车发动机仓布置；S／D值较小，相对散热面积较大，散热损失增加，燃烧室扁平，不利于合理组织燃烧等。反之若S／D值较大，当保持不变时，发动机转速n将降低。S／D较大，发动机高度将增加，相对散热面积降低，散热损失降低等。内燃机机械损失包含哪几部分？惯用哪几个方法测量内燃机机械损失？答案关键点：机械损失由活塞与活塞环摩擦损失、轴承与气门机构摩擦损失、驱动隶属机构功率消耗、流体节流和摩擦损失、驱动扫气泵及增压器损失等组成。测定方法有：示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法等。简述单缸柴油机机械损失测定方法优缺点。答案关键点：测量单缸柴油机机械损失方法有：示功图法，油耗线法，倒拖法等。用示功图法测量机械损失通常在发动机转速不是很高，或是上止点位置得到精准校正时才能取得较满意结果。在条件很好试验室里，这种方法能够提供最可信测定结果。油耗线法仅适用干柴油机。此法简单方便，甚至还能够用于实际使用中柴油机上。但用这种方法求得也是近似，其可信程度取决于值随负荷改变恒定程度和曲线在空载附近直线性。倒拖法在具备电力测功器条件下能够简便而快速地进行。此法用于柴油机上时，因为一些原因，往往测得结果要高于实际机械损失值。对于废气涡轮增压柴油机，不能应用倒拖法，而只能应用示功图法和油耗线法。内燃机强化指标有哪些？答案关键点：升功率——在标定工况下，每升发动机工作容积所做有效功，即（kW/L）比质量——发动机干质量与标定功率之比，强化系数——即平都有效压力与活塞平均速度乘积，在一定假设条件下，能够把四冲程汽油机实际工作过程简化为如题31图所表示理想循环温—摘（T—S）图。试求：1．对应压—容（P—V）图，并标出各热力过程性质；2．循环加热量和放热量在T—S图上用哪些面积表示？题31图题31图答案关键点：（1）定容加热循环P—V图如图所表示其中1—2为绝热等熵压缩过程，2—3为等容加热过程，3—4为绝热等熵膨胀过程，4—1为等容放热过程。（2）循环加热量用T—S图上面积6123456表示循环放热量用T—S图上面程61456表示。理论混合加热循环中，若压缩比，循环加热量Q1一定时，用T-S图说明压力升高比入增加，循环热效率怎样改变。答案关键点：依照题意，ε、k及Q1值均不变，混合加热循环中压力升高比增加就意味着等容加热百分比增加，在图上分别作出混合加热循环、两种循环T—S图。两种模式压缩线相同，均为，且混合加热循环比混合加热循环等容加热百分比大，则混合加热循环等压加热线一定比混合加热循环等压加热线高，也就是等熵膨胀线一定在左边，等容放热线下包围面积所代表等容放热量一定大于等容放热线下包围面积所代表等容放热量。由此，理论混合加热循环中，若压缩比，循环加热量一定时，压力升高比增加，循环热效率增大。提升理论循环加热“等容度”将使循环热效率增大。为便于分析，常将复杂内燃机热力循环过程简化为理想工质理想循环过程（理论循环），该模型基本假定有哪些？答案关键点：模型基本假定（1）关于理想工质①认为工质由单一理想气体（单、双原子气体）即空气组成，忽略废气、燃油蒸气及燃烧中间产物影响。②认为工质（即空气）比热容等热物性参数（、、）为常数，不随压力、温度等状态参数改变。（２）关于理想循环①将发动机实际动力过程开式（开口）系统简化为热力循环闭式（闭口）系统（与外界无物质交换）。②燃烧放热看成由外界热源向系统加热。排气热看成系统向外界等容放热，并回到压缩始点。压缩过程、膨胀过程看成是绝热等熵压缩（工质与汽缸壁面无热交换）。③忽略进排气流动损失，假定气门在上、下止点瞬间开闭（对增压和非增压机均只考虑动力过程功）。简述真实循环特征对发动机实际循环热效率影响。答案关键点：（1）散热损失真实循环并非绝热过程，经过汽缸壁面、缸盖底面、活塞顶面向外散热。（2）时间损失实际循环时，燃烧及向工质加热不可能瞬间完成，所以：存在点火（喷油）提前角，产生燃烧提前时间损失；因为高温热分解，产生后燃损失。（3）换气损失存在排气门早开自由排气损失和进排气过程泵气损失。（4）不完全燃烧损失燃料、空气混合不良，燃烧组织不善而引发燃料热值不能完全释放损失。（5）缸内流动损失压缩及燃烧、膨胀过程中，因为缸内气流（涡流和湍流）所形成损失。（６）工质泄漏损失工作过程中，工质经过活塞外向外泄漏是不可防止。由此产生泄漏损失。画出与题31图对应T—S（温—熵）图。题31图题31图对应T—S（温—熵）图如右：内燃机ε、k、循环加热量、燃烧效率ηc相同时，画出理想工质与理想循环相结合三种基本热力循环T-S图，并对比三者ηt大小。答案关键点：、及值均不变，分别作出等容加热循环、混合加热循环和等压加热循环三种循环—图。三种模式压缩线相同，均为。因为等容线斜率比等压线大，相同加热量下，从左到右依次是、和线。所以放热量必定是等压循环最大而等容循环最小。于是有，等容循环＞混合循环＞等压循环。这一结论就是提升循环加热“等容度”详细表现。五、阐述现在一些新型发动机经常采取“可变技术”，以汽油机米勒循环为例说明为何要采取“可变技术”，惯用还有哪些？答案关键点：米勒循环实质是膨胀比大于压缩比。汽油机应用米勒循环时主要是改进中、低负荷经济性能。如自然吸气机型低负荷时示功图所表示，原机型泵气损失功由实线所表示封闭面积表示。假如能加大节气门开度，甚至取消节气门，而又维持原工况进气量不变话，则进气门只需开到点即可。此时泵气功将降低为图上剖面线所表示封闭面积，而工况值将得到提升。因为节气门开大和进气时间缩短双重原因都使进气损失大为下降。进气门在点关闭后，活塞继续下行，绝热膨胀到点，再进行常规动力过程，膨胀到点后进行排气。这么循环就是米勒循环。因为，由点决定实际压缩比已小于由点确定膨胀比。米勒循环之所以能够实现，一个很主要原因是因为有了电控技术缘故。这反过来说明，电控技术出现，不但能够进行各种参数最好匹配，达成全工况性能综合优化，而且也使过去原理正已证实、但难于实现很多可变技术成为现实。电控与可变技术结合，为提升改进综合性能，开辟了一条新道路。包含：可变压缩比、可变配气相位与气门升程、可变缸内旋流、可变进气管长度以及可变增压涡轮喷嘴截面等等。六、计算已知一四行程柴油发动机，缸数为6，单缸气缸工作容积为2L，燃料燃烧热值为44000kJ/kg，发动机转速为1500r/min，机械效率为0.8，有效功率为88.5kw，耗油量为20.3kg/h。试计算：①指示功率、指示热效率、指示燃油消耗率；②有效热效率、有效燃油消耗率解：指示功率：由有效燃油消耗率：有效效率：指示燃油消耗率：指示效率：设计一台四冲程六缸柴油机，标定工况转速3000r/min，标定功率66.8KW，活塞平均速度vm=10m/s，平均指示压力pmi=0.9Mpa，平均机械损失压力pmm=0.2Mpa。试确定：（1）活塞行程s（2）气缸直径（3）标定工况下机械效率ηm（4）设活塞组摩擦损失占全部机械损失40%；标定工况转速3000r/min时减小负荷，机械效率下降，当ηm=0.5时，经过研究，活塞组摩擦损失可能降低25%，试问有效燃油消耗率be怎样改变？解：（1）（2）（3）（4）可能提升六缸四行程柴油机=135*140mm，在2200r/min发动机有效功率=154Kw，有效燃油消耗率=217g/Kw.h，机械效率=0.75，求该工况下指示功率，平都有效压力，有效扭矩和有效效率（柴油机热值=42500kJ/Kg）。解：指示功率：由气缸工作容积：平都有效压力：有效扭矩：有效效率：设计一台四缸四冲程高速汽油机，设平均指示压力=0.95Mpa,平均机械损失压力=0.15Mpa，设标定转速为5000r/min时能发出27.13kw功率。(1)为使活塞平均速度控制在12m/s，缸径冲程各为多少？(取整)(2)若缸径冲程比为1:1.09，则缸径、冲程取多大？(取整)解：（1）平都有效压力：气缸工作容积：活塞行程：气缸直径：（2）气缸直径：活塞行程：设有一台单缸四冲程柴油机，其部分参数为：气缸直径，活塞行程，标定转速，摩擦功率，机械效率，每小时耗油量，柴油低热值，试求该柴油机平都有效压力、有效燃油消耗率及有效效率。解：由公式得指示功率：有效功率：指示效率：有效效率：气缸排量：平都有效压力：有效燃油消耗率：一台四冲程柴油机标定功率为，单缸功率，平都有效压力，设冲程缸径比，活塞平均运动速度，试确定这台柴油机缸径和转速（取整）。解：设某四冲程六缸柴油机，在额定工况时，，，，，。（1）若已知，问该机缸经行程（2）已知柴油低热值，问在额定工况时解：由得活塞冲程：由得气缸直径：平均指示压力：有效效率：机械效率：指示效率：某四缸四行程汽油机，标定工况，有效功率，转速，有效燃油消耗率，机械效率，求该工况下指示功率，平都有效压力，有效扭矩和有效效率（汽油低热值）。解：指示功率：气缸排量：平都有效压力：有效扭矩：有效效率：第二章发动机换气过程一、选择BDCDCCAACCBCB二、填空增加气门叠开进气损失高排气损失强制排气大加大降低三、名词解释充量系数（充气效率）：每缸每循环吸入缸内新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得理论充气量比值称为充量系数。残余废气系数：进气终了时每循环每缸残余废气质量与每一循环实际进入缸内新鲜充量质量比称为残余废气系数排气再循环率：排气再循环量与缸内总充量（新鲜充量与再循环量之和）比值称为排气再循环率。四冲程发动机泵气过程功：四冲程发动机进、排气冲程中工质对活塞做功称为四冲程发动机泵气过程功。气门开启总时面值：气门瞬时开启截面积对时间积分称为气门开启时面值。四、简答简述提升汽油机充气效率主要路径。答案关键点：第一，降低进气系统阻力损失，提升气缸内进气终了时压力。第二，降低排气系统阻力损失，以降低缸内残余废气稀释。第三，降低高温零件在进气系统中对新鲜充量加热，降低进气充量温度。对于汽油机，均质燃烧系统与分层燃烧系统相比有何缺点？简述分层燃烧标准。答案关键点：与分层燃烧相比，均质燃烧系统有以下缺点：1）轻易发生爆燃（1分）；2）汽油机功率改变时，混合气浓度仍需维持在点火范围内，即空燃比不可能改变很大，这就决定了汽油机负荷调整只能采取量调整，而不能采取质调整（1分）；3）汽油机一直以点火范围混合气工作，热效率较低，低负荷时因为残余废气系数加大，热效率更低，经济性更差（1分）；4）排气污染严重（1分）。分层燃烧标准：点火瞬间，在火花塞间隙周围是具备良好着火条件较浓混合气。而在燃烧室大部分地域是较稀混合气，在此二者之间，为了有利于火焰传输，混合气空燃比从浓到稀过渡，只要一旦形成火焰，在火焰传输过程中，即使是相当稀混合气，还是能正常燃烧。因为将混合气浓度有组织地进行分层，所以称为分层燃烧系统（2分）。怎样选择高速发动机和低速发动机进气管长度？答案关键点：高速、大功率时发动机，应配装粗短进气管，短管内反射压力波能满足高速惯性效应要求；中低转速、最大扭矩时发动机，应配装细长进气管，长管内反射压力波能满足中低速惯性效应要求。进气管长度增加或管径减小，可使充量系数峰值向发动机低速一侧移动，反之则向高速侧移动。画出汽油机充气效率速度特征曲线，简述曲线改变规律。答案关键点：作出汽油机不一样节气门开度时充气效率速度特征曲线。汽油机因为存在节气门及喉管(用化油器时)，进气阻力较大，因而随转速上升而较快下降。部分负荷节气门关小时，阻力更大，下降更急剧，其速度特征线如图所表示。简述发动机进、排气门提前开启、滞后关闭原因。答案关键点：膨胀过程末期，缸内压力较高，假如到下止点才打开排气门，因为开启早期气门上升迟缓，开度也小；再加上气流因惯性而不会马上高速流出，都会使排气不畅，排气损失和阻力增大，并间接影响充气量。所以，要求排气门提前开启，这就出现了排气早开角。假如排气门在上止点关闭，此时废气还具备一定往外运动速度。为充分利用这—惯性，增大排气量，可适当晚关排气门，大约在缸内压力靠近排气门外背压时关闭，则可获最大排气功效。这一延迟关闭角即排气晚关角。进气门若在上止点开启，则因开启早期气门上升迟缓，经过截面面积小，以及进气气流加速需要一段时间等惯性影响，会使缸内真空度加大，进气量降低，而进气损失增大。所以要求进气门适当提前开启，此即进气早开角。进气门晚关主要是为了充分利用下止点时高速进气气流惯性，增大进气充量。进气门若能推迟到气缸压力靠近气门外背压时关闭，将取得最大惯性利用。进气门晚于下止点关闭角度叫做进气晚关角。简述多缸机“进气抢气”和“排气干涉”现象，怎样防止？答案关键点：多缸机各缸进、排气总管和歧管相互串联或并联。若某一缸进气时，其它缸疏波正巧抵达，则会降低此缸进气压力，使减小，此即所谓“抢气”或“进气干涉”现象。同理，某缸排气时，正巧其它缸排气密波抵达，则会使该缸排气背压上升，残余废气量增多，也间接使减小，此为“排气干涉”现象。多缸机各缸上述现象各不相同，这就会出现多缸机各缸进气不均匀现象。为了消除上述不利影响，可把各缸中进、排气时间基本不重合几个缸合成一组，使用相对独立进、排气系统。譬如，传统工作次序为1-5-3-6-2-4六缸机，可分为1、2、3缸和4、5、6缸两组。各组三个缸两两之间，进、排气相位均相差240°曲轴转角，靠近各缸真实进、排气总相位角。一缸气门开启，另两缸则基本关闭，这就在某种程度上排除了相互“干涉”可能性。深入还能够选择适宜歧管长度，类似单缸机那样，充分利用其动态效应来改进各缸进、排气性能。五、阐述作出进气迟闭角分别为40o和60o时充气效率曲线和有效功率曲线，分析转速改变对进气迟闭角影响？答案关键点：作出进气迟闭角分别为40o和60o时充气效率曲线和有效功率曲线。各转速均具备最好进气晚关角Ｃ曲线，实质上是具备单一进气晚关角各条D曲线外包络线。如图所表示，Dl、D2曲线各自进气晚关角，分别为n1和n2两转速最好晚关角。D2比D１线晚关角大。由图可知，进气晚关角加大，低速进气性能降低而高速进气性能改进。从图上与Dl、D2曲线对应功率线Pe1利Pe2可显著看出：D2线不但标定转速增大，且标定功率有更高增加比。上述特征表明：要强化发动机，提升转速，加大输出功率时，进气晚关角应适当加大。要加大低速转矩，提升爬坡及低速加速能力时，进气晚关角应适当减小。现在出现电控可变配气相位机构，就是依照这一原理开发。气门气流经过能力惯用气门开启“时间—断面”表示，分析增加此“时间—断面”’主要方法有哪些？答案关键点：主要方法有：（１）增加气门最大升程，但不可能无限制增大，当气门开启截面等于气门喉口断面时，再增大气门升程也没有什么用处了。（２）适当增加气门早开晚关角度。尽可能使用气门早开、晚关。但要从配气定时全方面考虑，配气定时有一最好值，气门也不能无限制地早开、晚关。（３）合理设计凸轮型线改进气门运动规律，增大气门开启、关闭速度，也能够增加时面值，但气门运动速度、加速度增大，冲击、噪声都将增加。磨损加剧。（４）气门头部、气道、喉口处几何形状、尺寸合理设计，如增加气门直径、采取多气门及合理选择气门锥角等扩大气流通路截面积亦可提升时面值。第三章燃料与燃烧一、选择DDDDDABCBDCA二、填空十六烷值差燃烧放热规律形状好燃烧放热始点抗爆性压力升高率燃烧放热连续时间量调整压缩天然气三、名词解释过量空气系数：燃烧1Kg燃料实际供给空气量与理论上使这1K扩散燃烧：燃料是一边蒸发与空气混合、一边燃烧，因为混合过程比反应速率慢，所以燃烧速率取决于混合速率，混合过程控制了燃烧速率，燃烧速率取决于扩散速率。这就是所谓扩散燃烧。预混合燃烧：假如混合过程比燃烧反应要快得多或者在火焰抵达之前燃料与空气已充分混合（即着火前燃料气体或燃料蒸汽与氧化剂已按一定百分比形成混合气），这种可燃混合气燃烧称为预混合燃烧。发动机燃料自燃性能：具备化学计量比燃料和空气可燃混合气，在一定温度、压力及环境条件下自行着火燃烧能力称为发动机燃料自燃性能。这一性能反应了燃料结构化学稳定性。可燃混合气质量热值：单位质量混合气在热标准状态下完全燃烧所释放热量称为可燃混合气质量热值。燃料低热值：单位质量燃料在指定状态(标准温度25℃，初始压力101.3kPa)下，定压或定容完全燃烧所能放出热量——反比热，叫做燃料热值。完全燃烧是指燃料中Ｃ全变为ＣＯ2，H变为H２Ｏ和Ｓ变为ＳＯ２。燃烧时，燃烧产物H２四、简答发动机工作过程中，缸内不停改变工质对发动机各种性能以及燃烧工作模式有巨大影响，为何？答案关键点：不停改变工质对发动机各种性能以及燃烧模式有着巨大影响。第一，缸内工质是热力循环中热功转换传递物。第二，缸内燃料与空气组成可燃混合气又是发动机能量输出源泉。第三，燃料理化特征在很大程度上决定了混合气形成、着火燃烧以及发动机负荷调整不一样模式。这一模式反过来又对循环效率、充量系数有重大影响，即对动力、经济性能产生间接重大影响。另外，不一样燃料理化特征也影响到有害排放物成份和数量。简述传统汽油机与柴油机工作模式差异。答案关键点：第一，混合气形成方式差异；汽油——易气化，在常温或稍加热条件下易于在缸外与空气形成预制均匀混合气；柴油——难气化，缸内高压燃油喷射雾化与高温空气混合；第二，着火燃烧模式差异；汽油机预制均匀混合气，只能适用外源强制点火，在混合气中进行火焰传输燃烧；柴油机高压喷雾混合，利用压缩高温空气使柴油自行着火，紧接着进行边喷油、边汽化混合扩散燃烧；第三，负荷调整方式差异；汽油机均匀混合气能点燃混合气浓度范围小，只能靠改变节气门开度，控制混合气进气量来调整负荷。这种方式称为负荷量调整；柴油机在较大混合气浓度范围都能够压燃着火，所以靠改变循环供油量来调整负荷，因为进气量基本不变，也就是说靠改变混和气浓度来调整负荷，这种方式称为负荷质调整。简述预混合燃烧和扩散燃烧主要特点。答案关键点：（1）扩散燃烧时，因为燃料与空气边混合边燃烧，因而燃烧速度取决于混合速度；而预混合燃烧时，因燃烧前已均匀混合，因而燃烧速度主要取决于化学反应速度，即取决于温度T和过量空气系数（浓度）。（2）扩散燃烧时，为确保燃烧完全，通常要求过量空气系数φa≥1.2，并在总体φa＞6.8条件下也能稳定燃烧（稀燃）；而预混合燃烧时，通常φa=0.8～1.2，可燃混合气浓度范围小，难以稀燃。（3）扩散燃烧时，混合气浓度和燃烧温度分布极不均匀，易产生局部高温缺氧现象，生成炭烟；而预混合燃烧时，因为混合均匀，通常不产生炭烟。（4）扩散燃烧时，因为有炭烟产生，碳粒燃烧会发出黄或白色强烈辐射光，所以也称“有焰燃烧”；而预混合燃烧时，无碳粒燃烧问题，火焰呈均匀透明蓝色，所以也称“无焰燃烧”。（5）预混合燃烧因为燃烧前已形成可燃混合气，有回火危险；而扩散燃烧通常无此危险。从提升发动机有效效率方面说明有哪些方法能够提升发动机能量利用效率？答案关键点：提升ηet新路径：第一，超膨胀发动机循环——米勒循环；第二，汽油机向稀燃和缸内直喷发展；第三，汽、柴油机电子控制与可变技术结合；提升ηet常规路径：包含合理组织混合气和燃烧等提升燃烧效率、合理选择循环参数等提升热效率及降低摩擦损失、驱动附件损失和泵气损失等提升机械效率。简述代用气体燃料在发动机燃料供给系统可能使用方法。答案关键点：内燃机惯用气体代用燃料有压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG），可能使用方法有：（1）气体代用燃料与空气在缸外混合、火花点火。（2）气体代用燃料与空气在缸外混合、柴油引燃。（3）气体代用燃料缸内喷射、火花点火。（4）气体代用燃料缸内喷射、柴油引燃。（5）气体代用燃料缸外喷射、压缩自燃。（6）气体代用燃料缸内喷射、压缩自燃。第四章汽油机混合气形成与燃烧一、选择DBCCCDDBBDAACDBBDA二、填空着火落后期表面点火空燃比增大不正常充气精准减小显著燃烧期缩短各缸工作不均匀性表面点火三、名词解释火焰传输速度：火焰前锋面在法线方向上相对于未燃混合气移动速度称为火焰传输速度。爆燃：汽油机火花塞点火后，若缸内气体压力和温度过高，或其它原因，使得燃烧室内离点燃中心较远处末端可燃混合气发生自燃，由而造成一个不正常燃烧叫爆燃。（在某种条件下燃烧变得不正常，缸内压力曲线出现高频大幅波动，在上止点附近压力增加率很高，火焰前锋形状发生急剧改变，同时发动机会产生一个高频金属敲击声，这就是不正常燃烧现象）表面点火：在汽油机中凡是不靠火花塞点火，而是由燃烧室内炙热表面点燃混合气现象称为表面点火。四、简答汽油机燃烧过程分哪几个阶段？影响点火提前角原因有哪些？答案关键点：汽油机燃烧过程分滞燃期、急燃期、后燃期。点火提前角影响原因：转速、过量空气系数、进气压力、温度、残余废气系数、燃烧室结构、燃料品质、空燃比、点火能量、火花塞间隙等为何有大缸径柴油机而无大缸径汽油机？答案关键点：汽油机气缸直径增大主要受到爆燃限制。缸径愈大，则火焰传输距离也愈大，爆燃倾向增加，所以通常没有大缸径汽油机。在汽车上使用汽油机气缸直径常小于100毫米。简述汽油发动机爆燃燃烧机理及爆燃产生主要原因。答案关键点：火花塞点火后，火焰前锋面呈球面波形状以30～70m／s速度快速向周围传输，缸内压力和温度急剧升高。燃烧产生压力波(密波)以音速向周围传输，远在火焰前锋面之前抵达燃烧室边缘区域，该区域可燃混合气(即末端混合气)受到压缩和热辐射，其压力和温度上升，燃前化学反应加速，通常来说，这些都是正常现象，但假如这一反应过于快速，则会使末端混合气在火焰锋面抵达之前即以低温多阶段方式开始自燃。因为这种着火方式类似柴油机，即在较大面积上多点同时者火，因而放热速率极快，使局部区域温度压力陡增。这种类似阶跃压力改变，形成燃烧室内往复传输激波，猛烈撞击燃烧室壁面，使壁面产生振动、发出高频振音(即尖锐敲缸声)，这就是爆燃。主要原因：（1）燃料性质----抗暴性能好坏。（2）末端混合气压力和温度过高造成爆燃产生。（3）火焰传输距离过长，时间过长。简述汽油机爆燃时特征。答案关键点：爆燃时，缸内压力曲线出现高频大幅度波动（锯齿波），同时发动机会产生一个高频金属敲击声，所以也称爆燃为敲缸（Knock）。汽油机爆燃时通常出现以下外部特征：1）发出3000～7000Hz金属振音。2）轻微爆燃时，发动机功率略有增加，强烈爆燃时，发动机功率下降，转速下降，工作不稳定，机身有较大振动。3）冷却系统过热，气缸盖温度、冷却水温和润滑油温均显著上升。4）爆燃严重时，汽油机甚至冒黑烟。简述影响表面点火原因和预防方法。答案关键点：凡是能促使燃烧室温度和压力升高以及积碳形成原因，都能促成表面点火。表面点火多发生在高压缩比（ε>9）强化汽油机上。点火能量小燃料也轻易产生表面点火。苯、芳香烃、醇类燃料抗表火性较差；而异辛烷抗表火性好，抗爆性也好，是很优良燃料成份。预防表面点火主要方法有：（1）预防燃烧室温度过高，这包含与降低爆震一样方法，如降低压缩比和减小点火提前角等。（2）合理设计燃烧室形状，使排气门和火花塞等处得到合理冷却，防止尖角和突出部。（3）选取低沸点汽油，以降低重馏分形成积碳。（4）控制润滑油消耗率，因为润滑油轻易在燃烧室内形成积碳；同时应选取成焦性较小润滑油。（5）有些汽油和润滑油添加剂有消除或预防积碳作用。（6）提升燃料中抗表火性好成份，如异辛烷等。简述汽油机循环波动影响原因及改进方法。答案关键点：（1）过量空气系数φa影响最大，通常在φa=0.8-1.0（最易点燃和燃烧范围）时循环波动率最小，过浓或过稀都会使循环波动率增大，这也是稀薄燃烧汽油机须处理主要问题。（2）油气混合均匀程度有主要影响，而适当提升气流运动速度和湍流程度可改进混合气均匀性。（3）残余废气系数φr过大，则循环波动率增大，除合理控制残余废气量之外，经过燃烧室合理设计和组织扫气以预防火花塞周围废气过浓也很主要。（4）发动机工况不一样循环波动率不一样，通常低负荷（φr会增大）和低转速（湍流程度会降低）时循环波动率增加。（5）提升点火能量或采取多点点火可降低循环波动率。如采取双火花塞点火或新型火花塞，可使循环波动率由11%下降至4%，燃油消耗率be降低10%左右。第五章柴油机混合气形成和燃烧一、选择AACACBDBBABCBD二、填空空间雾化混合喷雾锥角增加涡流室喷雾粒径贯通距离怠速不稳预燃室减小油膜蒸发混合减小加大大减小缩短高三、名词解释稳定调速率：突卸负荷后柴油机稳定空转转速减去突卸负荷前柴油机标定工况转速差值与标定转速之比称为稳定调速率。喷油规律：在喷油过程中，单位凸轮轴转角（单位时间）从喷油器喷入气缸燃油量随凸轮轴转角（单位时间）改变关系称为喷油规律。滚流：在进气过程中形成绕垂直于气缸轴线有组织大尺寸空气涡流称为滚流。柴油机着火延迟期：从喷油器开始将燃油喷入燃烧室到气缸压力线与压缩线脱离对应时间或曲轴转角称为柴油机着火落后期。四、简答对于汽油机和柴油机而言，希望有怎样放热规律？为了兼顾发动机各种性能，合理燃烧过程应作到：对于汽油机而言，着火点位置要适宜，燃烧连续期不过长，放热率曲线宜先缓后急；对于柴油机则更详细为：滞燃期要缩短，速燃期不过急，缓燃期要加紧，后燃期不过长。从化学反应角度看，改变哪些原因能够缩短柴油机着火延迟期？答案关键点：影响因数：（1）压缩压力、温度提升，则燃料物理、化学准备速度加紧，着火延迟期会缩短；增压压力提升，缩短（2）喷油提前角加大，则着火延迟期增加；减小，会缩短（在小于工况最好喷油提前角范围内改变）（3）发动机转速增加，缩短；负荷增加，缩短（4）燃料十六烷值提升，缩短简述压缩比对汽油机及柴油机性能影响及其选择主要依据。答案关键点：经过对理论循环分析可知，当压缩比增加时，柴油机、汽油机循环热效率都增加。但当已较大时，若再增加，增加将很小，但此时最大暴发压力和压力升高率均较大，发动机工作粗暴，零部件将受到更大机械负荷。对柴油机而言，现在已比较大（通常在16～22），从发动机工作可靠性、改进排放性能等方面考虑，压缩比不再增加，甚至有降低趋势；但对汽油机，现在仍不太高，通常在6～10，还有提升潜力，但正确增加受到爆燃限制。所以对柴油机选取只要能确保压缩终了时气缸内气体温度大于柴油自然温度200～300℃以确保起动要求。对于汽油机选取主要是考虑爆燃等原因。简述放热规律对柴油机性能影响及改进放热规律方法。答案关键点：柴油机如开始放热较快，上升快，产生操音大，发动机工作粗爆；如开始放热慢，上升慢，但因为燃料不能在上止点附近燃烧完全，造成后燃，经济性不好，较高。所以，比较适宜放热规律是希望燃烧先缓后急，即开始放热适中，满足放热柔和要求；随即燃烧加紧，使燃烧尽可能在上止点附近完成。改进放热规律方法是：选取适宜喷油规律，放热开始时刻和放热连续时间，可由喷油时刻和喷油时间在一定程度上加以控制。另外，改进燃烧室也是改进放热规律主要方面。简述柴油机喷油提前规律及原因。答案关键点：柴油机要求转速及负荷都提前。转速提前原因是：油量调整杆位置不变时，高转速着火落后角要比低转速大得多；再加上喷油连续角和对应燃烧连续角也都加大（这是喷油特征所决定），所以要求转速提前。不过转速不变喷油量加多时，主要因为喷油连续角加大也要求适当提前。这一点与汽油机负荷减小时真空提前恰好相反。五、阐述对于电控柴油机而言，何谓时间控制？试述高压共轨系统原理和主要特点。答案关键点：时间控制系统：在高压油路中利用一个或两个高速电磁阀启闭控制喷油泵和喷油器喷油过程。喷油量控制由喷油器开启时间长短和喷油压力大小决定，喷油定时由控制电磁阀开启时刻确定，从而实现喷油量、喷油定时和喷油速率柔性控制和一体化控制。主要特点：（1）喷油压力柔性可调，对不一样工况可确定其最好喷射压力，优化控制柴油机综合性能（2）可独立地柔性控制喷油定时，配合高喷射压力，可同时控制有害物排放（3）柔性控制喷油速率改变，实现理想喷油规律，降低柴油机NOX、dp/dφ确保优良动力性与经济性（4）电磁阀控制喷油，控制精度高，高压油路不会出现气泡和残压为零现象。试述柴油机冷起动困难原因及改进冷起动方法。答案关键点：柴油机冷起动困难原因：（1）压缩终点温度过低柴油机自燃着火条件是，压缩终点温度应高于柴油自燃温度。随压力下降，为确保着火所需自燃温度升高。在冷起动时，因为活塞与气缸间隙较大，且缺乏润滑油辅助密封，引发压缩过程中漏气量增加；气缸及燃室壁面温度低，引发传热损失增大；上述原因造成压缩终点温度及压力同时下降。压缩终点温度取决于环境温度、起动转速和燃烧室结构。不一样燃烧室结构柴油机，其冷起动特征不一样。非直喷式柴油机燃烧室比表面积大，散热损失也大，因而其冷起动特征比直喷式柴油机差。（2）可燃混合气形成过慢低温时燃料粘度增大，使雾化和蒸发速度降低，加之转速低使缸内气体运动较弱，这些均造成可燃混合气形成速度变慢。混合气形成速度和化学反应速度降低，使着火落后期显著拉长，最高燃烧压力和压力升高率均较正常燃烧时增高，甚至发出强烈“敲缸”声和发生“冲缸垫”（急剧升高燃烧压力使气缸垫被损并漏气）故障。（3）阻力过大低温时润滑油粘度大，机械摩擦功加大；加上蓄电池性能下降，使起动电机工作转速降低，这些都增加了冷起动困难。改进冷起动方法：依照以上冷起动困难主要原因，能够确定改进冷起动主要思绪是确保足够着火温度压力和足够可燃混合气量，同时降低润滑油粘度。为此，可采取以下方法。（1）选择适宜起动转速对不一样类型柴油机，其起动转速不一样。起动转速过低，因为漏气量增加会造成压缩终点压力不足；但转速过高，燃油蒸发混合时间缩短，也不利于起动。（2）适当增加循环喷油量低温起动时，首先蒸发混合着火是柴油中轻馏分部分，循环喷油量增加，轻馏分增加，着火前形成可燃混合气量增加。但循环喷油量过多会使混合气温度降低，反而不利于冷起动。（3）适当推迟喷油提前角越靠近压缩上止点，缸内温度和压力越高，适当推迟喷油提前可改进冷起动。（4）采取高性能燃料采取高十六烷值柴油，提升自燃性；采取与气温、季节相适应柴油以确保蒸发混合。（5）采取预热方法对冷却水、进气进行预热可提升燃室温度，燃烧室设置电热塞也是惯用方法。其中对冷却水预热还可使机油粘度降低，由此降低起动阻力。机油粘度与起动阻力关系如图7－11所表示。第六章发动机特征一、选择BCCAACBDBADDCACAAADDBADBCCBDC二、填空转矩内低动力高于纵向不灵敏度较长三、名词解释调整特征：发动机在转速和油量调整位置（汽油机为节气门开度，柴油机是油量调整杆位置）不变条件下，各种性能指标随调整参数而改变规律称为调整特征。柴油机负荷特征：柴油机运转，转速保持不变，各工况调整到最好喷油提前角，水温、机油温度、机油压力等参数保持正常稳定范围，发动机性能指标随负荷改变而改变规律称为柴油机负荷特征。发动机特征：指在一定条件下，发动机性能指标和特征参数随各种可变因数改变规律称为发动机特征。转矩贮备系数：发动机转矩外特征线上，最大转矩与标定功率点转矩差值与标定转矩之比称为转矩贮备系数。柴油机速度特征：油机在油量调整机构保持不变（负荷一定），各工况调整到最好喷油提前角，水温、机油温度、机油压力等参数保持正常稳定范围，柴油机性能指标和特征参数随转速改变规律称为柴油机速度特征。转矩适应性系数：发动机转矩外特征线上，最大转矩与标定功率点转矩之比称为转矩适应系数。万有特征：发动机各工况调整到最好值，水温、机油温度等参数保持正常稳定范围，发动机负荷和转速都改变时性能指标和特征参数改变规律称为发动机万有特征。标定工况：发动机铭牌上要求最大输出功率及其对应转速所确定工况称为发动机标定工况（３分）。转速适应性系数：标定转速与外特征上最大转矩对应转速之比称为转速适应性系数。汽油机速度特征：汽油机节气门开度保持不变（负荷一定），各工况调整到最好点火提前角，过量空气系数按理想值配制，水温、机油温度、机油压力等参数保持正常稳定范围，汽油机性能指标和特征参数随转速改变规律称为汽油机速度特征。发动机工况平面：以负荷和转速为座标平面称为发动机工况平面。发动机实际工作区域可在这个平面上表示出来（３分）。调速特征：在调速器起作用时，保持调速手柄位置一定，柴油机性能指标（主要指、、、等随转速或负荷改变关系称为调速特征。四、简答何谓发动机工况？哪几个参数能够确定一个工况？答案关键点：发动机运行情况称为工况。发动机两个独立运行特征参数能够确定一个工况。汽车运行情况是由速度和行驶时克服总阻力来表示。对应，发动机工况则由转速和曲轴输出功率表示。所以，一个确定转速（）和对应输出功率（）就表征发动机一个运行工况。柴油机标定功率有哪几个？说明应用场所。答案关键点：（１）15分钟功率指发动机可连续运行15min仍保持正常状态最大有效功率。汽车、摩托车、摩托艇等发动机使用最大功率时间很短暂，多项选择取这种方法进行标定以取得更大动力性能。（２）1小时功率允许发动机可正常连续运行１小时最大有效功率。适于有较长时间重载使用拖拉机、工程机械等发功机。（３）12小别功率允许发动机可正常连续运行12小时最大有效功率。适于连续长达12小时左右重载工作拖拉机、排灌、电站等发功机。（４）连续功率允许发动机长久正常连续运转有效功率。适适用于远洋船舶、日夜运行铁路机车和排灌、发电机组发动机。最好点火提前角特征图(a)节气门全开(b)最好点火提前角特征图(a)节气门全开(b)＝1600答案关键点：作出汽油机最好点火提前特征图。对于汽油机，最好角将随转速上升而加大，称为转速提前；而又随进气管真空度上升（负荷下降）而加大，称为真空提前。最好点火提前角特征图表示了最好在n及负荷改变时改变规律。这是因为，在节气门开度不变时，各个转速着火落后期均改变不大。但转速上升后，相同落后期所占转角将正比增加，于是高转速时着火落后角显着加大。为确保最大压力点相位大致不变，必定要加大角。在转速不变时，伴随节气门减小，进气管真空度上升，残余废气系数将加大，使得燃烧速度下降。这么，着火落后期和燃烧连续期都加大，就要求点火提前以确保加热中心靠近上止点位置举例简述研究调整特征意义。答案关键点：研究调整特征意义在于对性能进行优化。从单一性能角度提要求，均可找出调整最优值，如汽油机动力、经济性工况最好点火提前角就是一例。但从综合性能角度来看，单项最优未必能确保整体最优，通常要折衷选出适宜数值以取得最好匹配。从发动机发展历程来看，对于一些主要调整参数，早已使用了实时调控装置来改进一些性能指标。利用化油器调控过量空气系数φa，利用汽油机转速与真空点火提前器以及柴油机自动供油提前器来调整点火及喷油提前角就是例证。不过传统发动机对于大多数参数是无法实时调控，只能在设计时选取一个折衷值而已。发动机电控技术普及，使得更多参数有了实时自动调控可能（汽油机电控、柴油机电控）。这不但全方位地改进了发动机性能，也使调整特征研究更具备现实意义。简述发动机运行特征分析思绪。答案关键点：先推导出发动机稳定运行条件下，有效输出功率和有效燃油消耗率多原因综合解析式。考虑到发动机实际运行中，式中很多参数都是常数，若将各常量用一个统一常系数来表示，则上述解析式可简化。利用上述各式进行稳态特征曲线分析时，先要单独分析各原因随工况参数改变规律和曲线，然后叠加在一起，再分析、、和等指标随工况改变规律和走向特点，并指出各单个原因影响原因和程度，作为修正特征曲线和选择性能改进方法依据。五、阐述在外特征中，为何柴油机扭矩曲线比汽油机平坦些？这对实际使用有何影响？答案关键点：汽油机φc和ηm总体上随转速呈下降趋势，转矩Ｔtq线主要受φc和ηm影响，在某一较低转速处有最大值，然后随转速上升而较快下降，转速愈高，降得愈快。指示效率ηit对曲线影响不大，仅使高、低转速处Ｔtq值略降低。柴油机转矩Ｔtq速度特征线因gb及ηm线有相反改变趋势而使总体上改变较平坦。ηit影响虽不大，但可使两端加大一些下垂量。总体上看，低速有上升趋势，小负荷时上升加剧。而高速均略为下降，大负荷时下降多一些。就同一排挡加速和克服阻力能力而言，相同标定点前提下，汽油机动力性能显著优于柴油机，因为在低于标定转速下各点转矩与功率，汽油机都比柴油机高。其次，就最高档可达成最高转速，则是柴油机比汽油机更远离标定转速点，这是因为汽油机Ｔtq线下降急剧，而柴油机比较平缓缘故。这恰恰是汽油机优点。因为标定转速原来就足够高，过多超越就会带来超速或“飞车”危险。上述分析表明，汽油机外特征线要比柴油机外特征线动力适应性好，所以汽油机通常不进行外特征线改造；柴油机则往往要在低于标定转速段处进行“校正”，使Ｔtq加大；而在高于标定转速段处进行“调速”，以防止超速“飞车”。从发动机与汽车传动系合理匹配角度说明怎样提升汽车动力性能？汽车传统系统对动力性能影响，主要反应在排挡选择和速比分配上面，从理论上说，传动系统实现无级传动将使整车具备最大动力性能。无级传动汽车以任何速度行驶都可使发动机在标定功率点运转，所以。不论最大转矩、最大车速以及总后备功率都会达成最高值。相同车速时，最低挡最大驱动力：无级传动大于有级传动。最高档最大车速：无级传动大于有级传动。车速由某一低速加速到某一较高车速时总后备功率：无级传动大于有级传动。按此推论，采取有级传功时，排挡愈多理论上愈有利于动力性能提升。同时也愈有利于经济性提升。近年来，轿车手动变速器多已增至5～６个挡，专用重型汽车、牵引车甚至采取10～16个挡位，均与此关于系。对于只有少数档位变速器，各档传动比及主减速比选择，对动力性能有较大影响。低级速比应照料克服最大阻力能力；高档速比则要照料所能达成最高车速，而各档速比分配，应按取得最好加速性能和经济性能要求来考虑。从完善机、车配套和选择角度说明怎样提升汽车燃油经济性能？答案关键点：1）汽车每一个工况（由车速和驱动力决定）都要消耗确定驱动功率，即要求发动机输出一个确定功率。假如实现无级传动，就能够选择发动机等功率线上最低燃油消耗率bemin点来配套，这么就可达成最经济要求。发动机等功率线就是图上虚线所表示双曲线族。各线bemin点就是该等功率线与等耗油率线切点。于是这些切点联线就是实现无级传动时发动机最经济运行线，如图上黑点线所表示。2）对于大多数有级传动车辆，合理匹配关键是排挡数与各挡速比、主传动比选择与分配。此时，由该点n和汽车要求Va来确定主传动比i0、排档传动比ik值，因为该点pme及be已知，则可求得最经济g100值。3）从发动机角度，怎样使全特征曲线愈加好地满足整车燃油经济性要求是合理匹配另一个主要方面。在负荷特征中，为何柴油机有效燃料消耗率曲线比汽油机平坦些？答案关键点：汽油机：在转速不变时，ηit在高、低负荷两头都有下降，总体上则随负荷下降而变小。这是因为，伴随节气门开度减小，缸内循环进气量下降而使残余废气系数φr加大，从而燃烧速度下降；再加上负荷变小时过量空气系数φa变浓，燃烧不完全，以及燃料气化条件恶化(温度下降)和单位工质传热量增加(工质总量降低，但传热面积不变)等原因，均使ηit逐步减小。但节气门开度高于85％左右时，因为功率混合气要求。φa将逐步加浓到０.85～０.90，因燃烧不完全致使ηit也降低。指示燃油消耗率bi线：由ηit倒数所决定，为两端上翘，总体上随负荷上升而略下降曲线。有效燃油消耗率be线：在bi线上，叠加ηm影响。怠速时为无穷大（ηm＝０）；之后随负荷而急剧下降，约80%～85%负荷时达成最低值，以后因为“加浓”又有回升。柴油机：在转速不变时，ηit线高、低负荷两头都有下降趋势，总体上则随负荷降低而增加。此趋势与汽油机正相反。这是因为，作为质调整发动机。首先负荷减小意味着喷油量下降，喷油及燃烧连续时间都缩短，即等容度有所上升；另首先喷油量下降也就是混合气变稀，以上都使热效率上升。不过负荷太小，缸内温度太低，燃烧反会恶化；负荷过大，混合气加浓到—定程度后混合气燃烧均不完善，所以，高、低负荷两头都有ηit下弯趋势，尤以超负荷时更为严重。指示燃油消耗率bi线：由ηit倒数所决定。总体上随负荷上升而加大，两头则有上翘趋势，大功率时增加较大。有效燃油消耗率be线：由bi线叠加ηm线影响。从总趋势看与汽油机有相同之处。但值得注意是，因为ηit线和ηm线总改变趋势恰好相反，所以be在中负荷区有较宽大平缓段，约靠近80％～90％负荷率处获最低值，以后因燃烧恶化而上升。比较题36图所表示汽油机负荷特征曲线上A、B两点以下参数大小。有效燃油消耗率(1)充气效率(2)过量空气系数有效燃油消耗率(3)指示效率(4)机械效率(5)点火提前角平都有效压力平都有效压力题36图答案关键点：题36图（1）A<B（2）A=B（基本不变）（3）A<B（4）A<B（5）A>B何谓喷油提前角？说明它与供油提前角有何不一样？分析喷油提前角对柴油机工作过程参数及性能有何影响？答案关键点：喷油器针阀开启向气缸喷油至上止点这段曲轴转角叫喷油提前角。供油提前角是指喷油泵开始向高压油管供油到上止点为止这段曲轴转角。供油提前角与喷油提前角之间关系：供油提前角＝喷油提前角＋喷油延迟角喷油提前角太大，燃料在压缩过程中燃烧数量就多，不但增加了压缩负功，使燃油消耗率增高，马力下降，且因为喷油提前角过大，着火延迟期较长，压力升高率及最高燃烧压力均较大，使发动机工作粗暴。若喷油提前角过小，则燃料不能在上止点附近快速完全燃烧，后燃增加，燃油消耗率较高，排温升高，发动机过热。所以有一最好喷油提前角，此时油耗最低。最好喷油提前角通常是在调试过程中，由试验最终选定。试述速度特征曲线和负荷特征曲线测取方法。答案关键点：（１）速度特征测取方法（５分）内燃机运转，柴油机在油量调整机构保持不变（负荷一定），各工况调整到最好喷油提前角，水温、机油温度、机油压力等参数保持正常稳定范围；汽油机节气门开度保持不变（负荷一定），各工况调整到最好点火提前角，过量空气系数按理想值配制，水温、机油温度、机油压力等参数保持正常稳定范围。调整测功器负荷,使转速达成预定值,测量计算、、和，在特征曲线图上标出该点。再调整测功器负荷，使转速达成第二个预定值,再测量计算、、和，并在特征曲线图上标出该点……将全部点用一条光滑曲线连接即为速度特征。（２）负荷特征测取方法（５分）内燃机运转，汽油机各工况调整到最好点火提前角，过量空气系数按理想值配制，水温、机油温度、机油压力等参数保持正常稳定范围，节气门开度固定到第一个预定值；柴油机各工况调整到最好喷油提前角，水温、机油温度、机油压力等参数保持正常稳定范围，油量调整杆固定到第一个预定值。调整测功器负荷,使转速达成预定值。测量计算、和，在特征曲线图上标出该点。再调整节气门开度或油量调整杆到第二个预定值，同时调整测功器负荷，使转速维持不变。再测量计算、和，并在特征曲线图上标出该点……将全部点用一条光滑曲线连接即为负荷特征。第七章车用发动机废气涡轮增压一、选择ABBD二、填空恒压脉冲喘振废气涡轮增压三、名词解释增压比：标定工况时，增压器压气机压缩空气后压力与压缩前空气压力比值称为增压比。增压度：在标定工况下，发动机增压前后输出功率增加值与原功率比值称为增压度。四、简答柴油发动机采取进气增压有何优点？答案关键点：(1)提升动力性能：在排量和发动机质量基本不变条件下，增压使输出功率大幅度提升。(2)改进经济性能：柴油机增压后，要对喷油、进气和燃烧诸系统重新进行性能匹配，以确保不低于自然吸气原机燃烧效率和循环热效率。实际上，增压机型机械效率也提升了，这是总机械损失功率改变不大，而有效功率大幅上升结果。增压机大都作泵气正功，这会使指示效率提升。再加上增压后，标定工况过量空气系数都要加大(变稀)，这是因为热负荷、机械负荷加大以及进气量增多后应采取方法。这些都使经济性能改进。(3)改进排放性能：增压后，因为进气量加大，混合气变稀，使得有害排放ＨＣ、ＣＯ和烟度都有所下降。不过增压后，主要因为进气温度上升，有害排放有所增加。此时，若采取增压中冷技术，即采取方法使增压后热空气经冷却降温后再进入气缸，则反会低于自然吸气机型。(4)降低燃烧及排气噪声：增压后，因为压缩压力与进气温度增加，使燃烧滞燃期缩短，燃烧压力升高率下降，其结果使燃烧噪声下降。因为排气可在涡轮机中深入膨胀，所以排气噪声也有所降低。(5)降低制造成本：增压机单位功率质量下降，使单位功率制造成本下降，材料利用率提升。对大型柴油机而言，这一效益更为突出。能够降低缸数或气缸直径，降低整机外型尺寸和单位功率质量，这对提升车辆使用经济性很有意义。(６)对赔偿高原功率损失十分有利。五、阐述试述柴油机恒压及脉冲两种涡轮增压系统优缺点。答案关键点：恒压系统及脉冲系统优缺点比较以下：（１）脉冲增压系统因为部分利用了废气脉冲能量，所以，系统可用能量比恒压系统大。（２）脉冲增压对气缸中扫气有显著好处。（３）在脉冲系统中，因为排气管容积较小，当柴油机负荷改变时，排气压力波立刻发生改变，并快速传递到涡轮，所以脉冲系统加速性能很好。另外，在柴油机转速降低时，脉冲系统可用能与恒压系统可用能之比增大，改进了柴油机扭矩特征。（４）脉冲系统涡轮平均绝热效率比恒压系统低。因为柴油机开始排气时，废气以很高流速进入涡轮，流动损失很大，以及气流和叶片不停发生冲击以及气流分离，造成较大撞击损失等原因。不过，伴随增压压力提升，脉冲波幅减小，脉冲系统涡轮平均绝热效率将有所提升。（５）脉冲系统废气瞬时流量也是周期改变，其瞬时最大流量比恒压系统流量大。所以，脉冲系统尺寸较大。总之，在低增压时，采取脉冲涡轮增压较为有利。而在高增压时，则宜采取恒压涡轮增压。第八章排气污染与控制一、选择BABBACCABDABADC二、填空COHC机内碳烟（或微粒）NOX三、名词解释四、简答发动机排放污染物主要有哪些成份？答案关键点：（一）排气污染——占发动机总污染量65～85%（1）一氧化碳CO（2）氮氧化合物（3）碳氢化合物HC（4）燃料液滴和炭粒（5）各类铅、硫化合物（二）曲轴箱通风污染——占发动机总污染量20%左右主要是碳氢化合物HC。（三）汽油箱通风污染——占发动机总污染量5%左右主要是碳氢化合物HC。（四）油管、油泵接头处泄漏污染——占发动机总污染量5～10%主要是碳氢化合物HC。五、阐述柴油机冒黑烟主要原因是什么？降低碳烟排放方法有哪些？答案关键点：该现象是因为燃油燃烧不完全而产生。炭烟生成机理，概括地说是烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成。通常认为，当燃油喷射到高温空气中时，轻质烃很快蒸发汽化，而重质烃会以液态暂时存在。液态重质烃在高温缺氧条件下，直接脱氢碳化，成为焦炭状液相析出型碳粒，粒度通常比较大。而蒸发汽气化了轻质烃，经过不一样复杂路径，产生气相析出型碳粒，粒度相对粒小。首先，气相燃油分子在高温缺氧条件下发生部分氧化和热裂解，生成各种不饱和烃类，它们不停脱氢形成原子级碳粒子，逐步聚合成直径2nm左右炭烟关键(碳核)；气相烃和其它物质在碳核表面凝聚，以及碳核相互碰撞发生凝聚，使碳核继续增大，成为直径20～30nm炭烟基元；而炭烟基元经过相互聚集形成直径1