一、发动机的性能
一、解释术语
1、指示热效率
2、压缩比
3、燃油消耗率
4、平均有效压力
5、有效燃料消耗率
6、升功率
7、有效扭矩
8、平均指示压力2、示功图二、选择题
1、通常认为,汽油机的理论循环为()
A、定容加热循环
B、等压加热循环
C、混合加热循环
D、多变加热循环
6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。在膨胀过程中,工质()
A、不吸热不放热
B、先吸热后放热
C、先放热后吸热
D、又吸热又放热
2、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以()
A、燃料放出的热量为基础
B、气体膨胀的功为基础
C、活塞输出的功率为基础
D、曲轴输出的功率为基础
5、通常认为,高速柴油机的理论循环为()
A、定容加热循环
B、定压加热循环
C、混合加热循环
D、多变加热循环
6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。在压缩过程中,工质()
A、不吸热不放热
B、先吸热后放热
C、先放热后吸热
D、又吸热又放热
2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示,因为指示指标以()
A、燃料具有的热量为基础
B、燃料放出的热量为基础
C、气体对活塞的做功为基础
D、曲轴输出的功率为基础
2、表示循环热效率的参数有()。
A、有效热效率
B、混合热效率
C、指示热效率
D、实际热效率
3、发动机理论循环的假定中,假设燃烧是()。
A、定容过程
B、加热过程
C、定压过程
D、绝热过程
4、实际发动机的压缩过程是一个()。
A、绝热过程
B、吸热过程
C、放热过程
D、多变过程
5、通常认为,高速柴油机的理论循环为()加热循环。
A、定容
B、定压
C、混合
D、多变
6、实际发动机的膨胀过程是一个()。
A、绝热过程
B、吸热过程
C、放热过程
D、多变过程
7、通常认为,低速柴油机的理论循环为()加热循环。
A、定容
B、定压
C、混合
D、多变
8、汽油机实际循环与下列()理论循环相似。
A、混合加热循环
B、定容加热循环
C、定压加热循环
D、卡诺循环
9、汽油机常用的压缩比在()范围内。
A、4 ~7
B、7 ~11
C、11 ~15
D、15 ~22
10、车用柴油机实际循环与下列()理论循环相似。
A、混合加热循环
B、定容加热循环
C、定压加热循环
D、卡诺循环
11、非增压发动机在一个工作循环中,缸内压力最低出现在()。
A、膨胀结束
B、排气终了
C、压缩初期
D、进气中期
12、自然吸气柴油机的压缩比范围为()。
A、8 ~16
B、10 ~18
C、12 ~20
D、14 ~22
3、发动机理论循环的假设燃烧是加热过程,其原因是()。
A、温度不变
B、工质不变
C、压力不变
D、容积不变
6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程,原因是在膨胀过程中,工质()。
A、不吸热不放热
B、先吸热后放热
C、先放热后吸热
D、又吸热又放热
6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程,原因是在压缩过程中,工质()。
A、不吸热不放热
B、先吸热后放热
C、先放热后吸热
D、又吸热又放热
2、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以()。
A、燃料放出的热量为基础
B、气体膨胀的功为基础
C、活塞输出的功率为基础
D、曲轴输出的功率为基础
2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示,因为指示指标以()。
A、燃料具有的热量为基础
B、燃料放出的热量为基础
C、气体对活塞的做功为基础
D、曲轴输出的功率为基础
三、填空题
1、P-V图上曲线所包围的面积表示工质完成一个循环所做的有用功,该图称为_____________。
2、实际发动机的压缩过程是一个复杂的_______________过程。
3、四冲程发动机的四个冲程为:进气冲程、_________________、作功冲程、排气冲程。四冲程
发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、_____________、和排气五个过程组成。
4、一个实际循环中,工质对活塞所做的有用功称为_________________。
5、升功率用来衡量发动机________________利用的程度。
5、同样排量的两种汽油机,其功率大小可能并不相同,说明强化程度和技术先进程度不同,衡量
指标是________________ 。
5、同样排量的两种汽油机,在转速相同时,其功率大小可能并不相同,说明容积利用程度不同,
衡量发动机单位气缸容积所发出有效功的指标是________________ 。
1、具有相同标定功率的两种柴油机,如果其干质量不同,说明材料利用程度和技术先进程度不同,
衡量指标是________________ 。
四、判断题
1、比质量是指发动机的干质量与所给出的标定功率之比。[ ]
2、升功率是指发动机的标定功率与其质量之比。[ ]
五、简答题
1、解释发动机的指示指标和有效指标的联系和区别。
1、什么是发动机的机械损失?它由哪些损失组成?
5、发动机的指示指标有何作用?
六、综述题
1、简述机械损失的组成及影响机械损失的因素。
2、讨论发动机实际循环和理论循环的差异。
七、计算题
1、测量得到某柴油机的有效功率P e=130 (kW ),每小时消耗柴油量B=35 (kg / h),求该柴油机的有效燃料消耗率b e 。
1、某汽油机在转速n=5000 (r / min)时,测量出其有效功率P e=120 (kW ),求该汽油机的有效扭矩T eq。
1、六缸四行程柴油机D*S=135*140mm,在2200r/min发动机的有效功率Ne=154Kw,有效燃油消耗ge=217g/Kw.h,机械效率ηm =0、75,求该工况下的指示功率Ni,平均有效压力Pe,有效扭矩Me和有效效率(柴油机热值Hu=42500 kJ/Kg)。
2、四缸行程汽油机,缸径D=87.5mm,行程S=92mm,标定工况转速n=4800r/min,有效功率Ne=65Kw,有效燃油消耗率ge=292g/Kw.h,机械效率ηm=0.73,求该工况下的指示功率,平均有效压力,有效扭矩和有效效率(汽油的低热值Hu= 44000KJ/Kg)。
3、四缸四行程汽油机D*S=92*92mm,标定工况,有效功率Ne=55Kw,转速n=3750r/min,有效燃油消耗率ge=325 g/Kw.h,机械效率=0、78,求该工况下的指示功率Ni,平均有效压力Pe,有效扭矩Me和有效效率(汽油低热值Hu= 44000KJ/Kg)。
4、解放牌汽车6110柴油机D*S=110*120mm,6缸四行程,标定工况n=2900r/min,有效功率Ne=110Kw,ge=260 g/Kw.h,机械效率=0、75,求该工况下的指示功率,平均有效压力,有效扭矩和有效效率(柴油机低热值Hu=42500 KJ/Kg)。
5、解放CA141汽油机6缸,四行程D*S=101.2*114.3mm,在标定工况有效功率Ne=99Kw,n=3000r/min,ge=337 g/Kw.h,机械效率ηm =0.78,求该工况下的指示功率Ni,平均有效压力Pe,有效扭矩和有效效率(汽油低热值Hu= 44000Kj/Kg)。
6、单缸四行程柴油机,缸径D=85mm,行程S=105mm,在n=1100r/min,连续运转10小时,消耗柴油
7.9Kg,给定此时机械效率ηm =0.8,平均指示压力Pi=500KPa,试求该发动机此时有效功率,有效扭矩,有效燃油消耗率及有效效率(柴油的低热值Hu=42500KJ/Kg)。
答案
4、有效燃料消耗率——单位有效功的耗油量(或,发动机在1小时内发出1 kW功率所消耗的燃油质量)。
5、发动机的指示指标有何作用?
发动机指示指标用于评价其内部循环完善性,反映气缸内工质对活塞的做功情况(2分)。它是有效指标的基础,但不能综合反映发动机的整机性能(2分);发动机的整机性能以曲轴输出的功为依据,但不能准确指示发动机内部过程的完善程度(1分)。
2、泵气损失的含义是什么?与换气损失有何不同?
发动机换气过程消耗的功即泵气损失(2分)。泵气损失是强制排气损失与进气损失之和,并扣除实际示功图不包含的部分,不包括提前排气损失(2分)。泵气损失与换气损失不同,后者表示实际循环与理论循环的差异,包括扣除部分和提前排气损失(1分)。
二、发动机的换气过程
一、解释术语1、配气相位2、气门重叠3、充气效率4、可变技术5、残余废气系数
二、选择题
6、发动机的换气过程是指()
A、进气过程
B、排气过程
C、进排气过程
D、气门开启时期
1、发动机的换气损失是指()
A、进气损失
B、排气损失
C、进排气损失
D、机械损失
8、为了评价发动机进、排气过程中所消耗的有用功,引入的参数是()
A、泵气损失
B、传热损失
C、流动损失
D、机械损失
20、四冲程发动机换气过程中存在气门叠开现象的原因是()
A、进气门早开和排气门早开
B、进气门晚关和排气门早开
C、进气门早开和排气门晚关
D、进气门晚关和排气门晚关
7、充气效率用于评价发动机实际换气过程完善程度,它的物理意义是反映()
A、机械效率
B、流动效率
C、换气效率
D、容积效率
14、为了利用气流的运动惯性,在活塞运动到上止点以后,才关闭气门。
从上止点到气门完全关闭之间的曲轴转角称为()
A、排气提前角
B、进气提前角
C、排气迟闭角
D、进气迟闭角
2、在发动机超临界排气阶段,排气流动速度是()的。
A、低于音速
B、等于音速
C、高于音速
D、亚音速
16、为了增加流通面积,在活塞运动到上止点之前,就开启气门。
从气门开始打开到上止点之间的曲轴转角称为()
A、排气提前角
B、进气提前角
C、排气迟闭角
D、进气迟闭角
4、在发动机强制排气阶段,排气流动速度是()的。
A、低于音速
B、等于音速
C、高于音速
D、和音速无关
5、为了利用气流的运动惯性,在活塞运动到下止点以后,才关闭气门。从下止点到气门完全关
闭之间的曲轴转角称为()。
A、排气提前角
B、进气提前角
C、排气迟闭角
D、进气迟闭角
6、发动机的换气过程是指()。
A、进气过程
B、排气过程
C、进、排气过程
D、气门开启过程
7、发动机实际换气过程完善程度的评价参数有()。
A、机械效率
B、热效率
C、进气马赫数
D、充气效率
8、从发动机是能量转换装置角度,()也是发动机换气过程完善程度的评价参数。
A、燃烧损失
B、传热损失
C、换气损失
D、机械损失
三、填空题
1、评价发动机换气过程的指标主要是______________和______________ 。
2、进气损失与排气损失之和称为__________ ,排气损失包括_____________ 和____________ 。
3、一般将四冲程发动机的换气过程分作自由排气、___________、进气和气门叠开四个阶段。将进、
排气门开关角度以及相对上、下止点的位置画出所得到的图称为____________。
4、发动机的换气过程是指____________________。
5、在进、排气门开、闭的四个时期中,_________________的改变对充气效率的影响最大。
四、判断题
1、在进、排气门开、闭的四个定时中,排气提前角对充气效率的影响最大。[ ]
2、从排气门打开到气缸压力接近排气管压力的这个时期,称为强制排气阶段。[ ]
3、在超临界排气期间,排出的废气量由缸内和排气管内的压力差来决定。[ ]
4、排气终了时,排气管内废气压力高,说明残余废气密度大,残余废气系数上升。[ ]
5、充气效率总是小于1的。[ ]
6、发动机进气终了的温度T a低于进气状态温度T s 。[ ]
五、简答题
1、用什么参数评价发动机换气过程所消耗的功?为什么?
1、从哪些方面评价发动机换气过程的完善程度?为什么?
2、何谓气门叠开?增压发动机为何可以有较大的气门叠开角?
3、引起工质进气终了温度T a高于进气状态温度T s的原因是什么
4、分析发动机进、排气门提前开启和迟后关闭的原因。
2、泵气损失的含义是什么?与换气损失有何不同?
六、综述题
1、充气效率的定义是什么?试述影响发动机充气效率的主要因素。
七、分析题
1、提高充气效率的技术措施有哪些?
答案
2、泵气损失的含义是什么?与换气损失有何不同?
发动机换气过程消耗的功即泵气损失(2分)。泵气损失是强制排气损失与进气损失之和,并扣除实际示功图不包含的部分,不包括提前排气损失(2分)。泵气损失与换气损失不同,后者表示实际循环与理论循环的差异,包括扣除部分和提前排气损失(1分)。
四、燃料与燃烧
一、解释术语1、着火延迟2、过量空气系数3、空燃比4、着火方式
二、选择题
1、柴油的十六烷值反映其()
A、着火性能
B、抗爆性能
C、安全性能
D、点火性能
2一般说来,提高汽油机的压缩比,要相应提高所使用汽油的()
A、热值
B、点火能量
C、辛烷值
D、馏程
3、极其细小油滴群的燃烧,可以看作是()
A、预混燃烧
B、扩散燃烧
C、喷雾燃烧
D、混合燃烧
4、颗粒粗大的油滴的燃烧,应该看作是()
A、预混燃烧
B、扩散燃烧
C、喷雾燃烧
D、混合燃烧
5、以下燃料中,已经作为汽车燃料得到实际使用的是()。
A、二甲醚
B、乙醇
C、氢气
D、水煤浆
6、柴油的十六烷值反映其()。
A、着火性能
B、抗爆震性能
C、安全性能
D、点火性能
7、以下燃料中,还不能看作为汽车燃料,尚未得到实际使用的是()。
A、石油气
B、乙醇
C、氢气
D、天然气
8、汽油的辛烷值反映其()。
A、着火性能
B、抗爆性能
C、安全性能
D、点火性能
9、评价柴油自燃性的指标是()。
A、十六烷值
B、粘度
C、馏程
D、凝点
10、–20号柴油适用的最低温度是()。
A、20℃
B、15℃
C、–20℃
D、–15℃
11、对于汽油,化学当量的空燃比A / F为()。
A、15.7
B、14.1
C、14.7
D、13.9
12、1公斤燃料完全燃烧所放出的热量称为燃料的()。
A、放热率
B、高热值
C、低热值
D、热值
三、填空题
1、汽油和柴油的牌号分别根据和来确定。
2、汽车的代用燃料主要有、、和等。
3、表示汽油抗爆性的指标是_______________。
4、对于缸外形成混合气的汽油机,其负荷调节方式是通过改变节气门开度大小来控制进入气缸内
的混合气数量,这种负荷调节方式称为_______________ 。
5、柴油机负荷调节方式是通过改变进入气缸的燃油质量来控制混合气的浓度,这种负荷调节方式
称为______________ 。
四、判断题
1、柴油是以其凝点来标号的。[ ]
2、国产汽油是以辛烷值来标号的。[ ]
3、催化裂化汽油的抗爆性能好,常用作高级汽油。[ ]
4、汽油是挥发性好而又易自燃的燃料。[ ]
4、柴油是挥发性好而又易自燃的燃料。[ ]
五、简答题
1、燃料燃烧有哪些基本形式?各有何特点?
六、综述题
1、请详细说明静止预混合气的燃烧过程。
2、为什么柴油机的压缩比通常比汽油机高?*
四、汽油机混合气的形成与燃烧
一、解释术语1、燃烧速度2、火焰速度3、滞燃期*
二、选择题
3、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气()
A、被过热表面点燃
B、因温度过高自燃
C、受火焰传播燃烧
D、由已燃气体点燃
4、汽油机出现表面点火的原因中包括()
A、压力过高
B、水垢过多
C、浓度过高
D、积炭过多
19、提高汽油机的压缩比,要相应提高所使用汽油的()
A、热值
B、点火能量
C、辛烷值
D、馏程
汽油机的燃烧过程是()
A、温度传播过程
B、压力传播过程
C、热量传播过程
D、火焰传播过程
汽油机的燃烧过程人为地分为()
A、5个阶段
B、4个阶段
C、3个阶段
D、2个阶段
1、汽油机混合气形成过程中,燃料()、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。
A、喷射
B、雾化
C、蒸发
D、混合
2、下面列出的()属于汽油机的燃烧特点。
A、空气过量
B、有时缺氧
C、扩散燃烧
D、混合气不均匀
3、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气()。
A、自燃
B、被火花塞点燃
C、火焰传播不到
D、被压缩
4、汽油机的火焰速度是()。
A、燃烧速度
B、火焰锋面移动速度
C、扩散速度
D、气流运动速度
5、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大,为此,可采取()的措施。
A、减小喷油提前角
B、减小点火提前角
C、加大喷油提前角
D、加大点火提前角
6、评价速燃期的重要指标中有()。*
A、温度升高率
B、最大压力出现时刻
C、最高温度
D、压力升高时刻
7、下列措施中,不能够消除汽油机爆震的是()。
A、增大点火提前角
B、推迟点火提前角
C、加强冷却
D、选用高牌号的润滑油
8、电控汽油喷射系统中对理论空燃比进行反馈控制的是()。
A、空气流量传感器
B、压力调节器
C、电源电压
D、氧传感器
9、进气温度控制系统主要用来降低的排放物是()。*
A、CO和HC
B、HC和NO X
C、CO和NO X
D、排气微粒
10、汽油机的不规则燃烧包括()。
A、爆燃
B、早燃
C、自燃
D、燃烧的循环变动
11、早燃发生在火花塞点火()出现。
A、之后
B、同时
C、之前
D、不规则时
12、汽油机用功率混合比的混合气工作时,燃烧速度最快,功率也最大。功率混合比是指混合气的
过量空气系数α为
A、0.75 ~0.85
B、0.85 ~0.95
C、0.95 ~1.05
D、1.05 ~1.15
13、下列汽油机燃烧室中,属于分层给气燃烧室的是()。
A、多球形燃烧室
B、火球高压缩比燃烧室
C、浴盆形燃烧室
D、德士古燃烧系统TCCS燃烧室
14、从改善各缸混合气分配的均匀性考虑,电控汽油喷射系统宜采用()。
A、单点喷射
B、同时喷射
C、分组喷射
D、顺序喷射
15、为了衡量发动机工作的平稳性,用()作为速燃期的重要评价指标。*
A、温度升高率
B、压力升高率
C、最高温度
D、最大压力
6、单位时间内燃烧的混合气数量是汽油机的()
A、火焰速度
B、点火速度
C、燃烧速度
D、运动速度
三、填空题
1、根据汽油机燃烧过程中气缸压力变化的特点,可以将汽油机燃烧过程分为、
和三个阶段。
2、汽油机混合气的形成方式可以分为和两种。
3、压缩比是发动机热效率的重要因素。但高压缩比会给汽油机增加的趋势。
4、汽油机燃烧室基本要求是、、和。
5、对液态燃料,其混合气形成过程包括两个基本阶段:和。*
6、燃油的雾化是指燃油喷入_________________后被粉碎分散为细小液滴的过程。*
7、发动机转速增加时,应该相应地____________点火提前角。
8、在汽油机上调节负荷是通过改变节气门开度来调节进入气缸_______________的多少。负荷
调
节方式是__________________调节。
9、在化油器式的汽油机中,起动后若不及时打开阻风门,则发动机可能因混合气_______而熄
火。
10、在化油器式的汽油机中,常用的起动装置为_________________。
11、汽油机负荷减小时,气缸内的温度、压力降低,爆燃倾向_________________。
12、汽油机的点火提前角是指从发出电火花到______________间的曲轴转角。
13、化油器式汽油机在节气门关闭时,进气管真空度很高,此时喉管的真空度_______________。
14、大气压力降低时,化油器式汽油机气缸充量减少,其动力性、经济性有所下降,而爆燃倾向
有所_____________。
15、对化油器式汽油机,当节气门开度一定,转速升高,喉管及进气管真空度均________________。
16、汽油机混合气形成的方式主要有两类:一类是化油器式,另一类是_________________。
四、判断题
1、电控单点汽油喷射系统汽油机中,单个喷油器装在节气门后方的进气管内。[ ]
2、汽油机在怠速工作时,经济性能和排放性能都变差。[ ]
3、汽油机着火不受混合气浓度的影响,只要点火能量足够高,就能保证着火。[ ]
4、火花塞电极的间隙与点火能量没有关系。[ ]
5、凡是能使燃烧室温度和压力升高以及促使积炭等炽热点形成的一切因素,都能使表面点火倾向
加大。[ ]
6、分层给气燃烧主要是为了解决汽油机经济性和排气污染问题。[ ]
五、简答题
1、什么是汽油机的正常燃烧过程?
2、爆震燃烧产生的原因是什么?
3、简述电控汽油喷射系统的组成和各部分的主要功用?
4、试述混合气浓度对汽油机燃烧的影响。
5、汽油机燃烧室设计时一般应注意哪几个原则?
六、综述题
1、请说明汽油机不规则燃烧的原因。
2、试述点火提前角对汽油机燃烧的影响?
3、为什么柴油机的压缩比通常比汽油机高?*
4、为何汽油机在低负荷运转时的经济性和排放性能均会下降?
七、分析题
1、请讨论减少汽油机换气损失的措施。
2、汽油机发生爆燃时有何外部特征?产生爆燃的机理是什么?影响爆燃的因素有哪些?
五、柴油机混合气的形成与燃烧
一、解释术语1、喷油泵速度特性2、供油提前角3、喷油提前角4、滞燃期*5、喷油延迟
6、缓燃期喷油规律
二、选择题
6、柱塞式喷油泵的速度特性是()
A、油泵喷油量随转速升高而增加
B、油泵喷油量随转速升高而减少
C、油泵喷油量随负荷加大而增加
D、油泵喷油量随负荷加大而减少
3、使用柱塞式喷油泵的柴油机发生“飞车”的根本原因是()
A、油泵喷油量随转速升高而增加
B、油泵喷油量随转速升高而减少
C、油泵喷油量随负荷加大而增加
D、油泵喷油量随负荷加大而减少
3、使用柱塞式喷油泵的柴油机出现不正常喷射的各种原因中包括()
A、高压油管过细
B、油管壁面过厚
C、喷油压力过高
D、喷油数量过多
18、柴油机间接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的()
A、半开式燃烧室
B、开式燃烧室
C、统一室燃烧室
D、预燃室燃烧室
2、传统柴油机的喷油时刻与供油时刻()。
A、同步
B、提前
C、滞后
D、没有联系
3、柴油机的供油始点用()表示。
A、喷油提前角
B、供油提前角
C、雾化提前角
D、着火提前角
4、评价速燃期的重要指标中有()。*
A、温度升高率
B、最大压力出现时刻
C、最高温度
D、压力升高时刻
5、柴油机的理想喷油规律是()。
A、均匀喷油
B、先慢后快
C、先快后慢
D、先快后慢再快
6、下面列出的()属于柴油机燃烧特点。
A、缺氧
B、空气过量
C、扩散燃烧
D、混合气预先形成
7、柴油机混合气形成过程中,存在燃料燃烧、燃料()、燃料与空气之间的扩散同步进行
现象。
A、燃烧
B、凝结
C、蒸发
D、混合
8、球形油膜燃烧室属于柴油机()燃烧室。
A、涡流式
B、预燃室
C、间接喷射式
D、直接喷射式
9、柴油机的燃烧方式包括()。
A、层流火焰传播
B、紊流火焰传播
C、扩散燃烧
D、不规则燃烧
10、喷油速率在喷射初期(即滞燃期内)应()。
A、较大
B、较小
C、不变
D、视情况而定
11、下列四个时期对柴油机压力升高率有明显影响的是()。
A、滞燃期
B、速燃期
C、缓燃期
D、后燃期
12、下列四种燃烧室对喷射系统要求最高的是()。
A、开式燃烧室
B、半开式燃烧室
C、涡流室燃烧室
D、预燃室燃烧室
13、下列四种燃烧室面容比最大的是()。
A、开式燃烧室
B、半开式燃烧室
C、涡流室燃烧室
D、预燃室燃烧室
14、为了衡量发动机工作的平稳性,用()作为速燃期的重要评价指标。*
A、温度升高率
B、压力升高率
C、最高温度
D、最大压力
三、填空题
2、油束的几何特性可用三个参数描述,即油束射程、最大宽度和。
2、油束的几何特性可用三个参数描述,即油束射程、喷雾锥角和。
2、油束的几何特性可用三个参数描述,即喷雾锥角、最大宽度和。
1、柴油机燃烧过程是否完善,取决于、和三者的合理配
合。
2、油束特性可以用、和三个参数来描述。
3、柴油机燃烧室基本要求是、、和。
4、柴油机燃烧过程包括、速燃期、和。
5、对液态燃料,其混合气形成过程包括两个基本阶段:和。*
6、燃烧放热规律三要素是________________、燃烧放热规律曲线形状和燃烧持续时间。
7、燃油的雾化是指燃油喷入_________________后被粉碎分散为细小液滴的过程。*
8、现代电控柴油机喷射系统的基本控制量是循环供油量和_____________________。
9、柴油机内不均匀的混合气是在高温、高压下多点_______________着火燃烧的。
10、喷油泵的速度特性是油量控制机构位置固定,_____________随喷油泵转速变化的关系。喷油
泵速度特性的校正有正校正和________________两种。
11、喷油器有孔式喷油器和__________________喷油器两类。
12、柴油机喷射过程是指从喷油泵开始供油直至喷油器___________________的过程,分为喷射延
迟、________________、喷射结束三个阶段。柴油机应在上止点_____________开始喷油。
13、为了避免出现不正常喷射现象,应尽可能地________________高压油管的长度。
14、柴油机不可能形成均匀的混合气,所以必须在过量空气系数_____________的条件下工作。
15、柴油机负荷调节是通过改变____________________而进入气缸的空气量基本不变。
16、喷油泵的主要作用是定时、___________地经高压油管向各缸的喷油器周期性地供给高压燃油。
17、柴油机混合气的形成方式可以分为和两种。
四、判断题
1、柴油机缸内的不均匀混合气是在高温、高压下多点自燃着火燃烧的。[ ]
2、柴油机一般用压力升高率代表发动机工作粗暴的程度。[ ]
3、在柴油机中,燃料成分在燃烧室空间的分布是均匀的。[ ]
4、孔式喷油器主要用于分隔式燃烧室。[ ]
5、为了控制压力升高率,应增加着火延迟期内准备好的可燃混合气的量。[ ]
6、开式燃烧室中混合气的形成主要是靠强烈的空气运动。[ ]
五、简答题
1、柴油机燃烧室结构形式的要求是什么?
2、为什么柴油机的压缩比要大一些?
2、为什么柴油机的压缩比通常比汽油机高?
3、柴油机的燃烧过程分成哪几个阶段?它们的特点是什么?
4、何谓喷油泵的速度特性?对车用柴油机性能有何影响?
六、综述题
1、请说明柴油机不正常喷射的原因和防止措施。
2、何谓柴油机的着火延迟期(滞燃期)?它对燃烧过程有何影响?影响滞燃期的主要因素是什
么?
3、试述柴油机混合气形成的特点和方式。
4、何谓供油提前角?其大小对柴油机性能有何影响?
六、发动机的特性
一、解释术语1、速度特性2、负荷特性3、发动机特性4、调整特性5、发动机工况
二、选择题
5、发动机的工况变化取决于其所带动的工作机械的()
A、运转情况
B、功率情况
C、速度情况
D、传动情况
5、发动机的外特性是一种()
A、负荷特性
B、速度特性
C、调整特性
D、万有特性
7、汽车发动机的工况变化范围在转速、功率坐标图上是()
A、一个点
B、一条直线
C、一条曲线
D、一个平面
4、按运行工况特点分类,汽车发动机的工况属于()
A、点工况型
B、线工况型
C、面工况型
D、体工况型
5、发动机的外特性曲线有()
A、4条
B、3条
C、2条
D、1条
1、发动机的工况变化取决于工作机械的()。
A、运转情况
B、功率
C、速度
D、扭矩
2、在发动机试验装置中,()是发动机试验台架的基本设备。
A、发动机
B、试验台
C、测功机
D、测量系统
3、万有特性是把发动机的性能参数看作是工况参数的()函数。
A、一元
B、二元
C、三元
D、四元
4、按运行工况特点分类,汽车拖拉机发动机的工况属于()。
A、点工况型
B、线工况型
C、面工况型
D、体工况型
5、发动机的外特性属于()。
A、负荷特性
B、速度特性
C、调整特性
D、万有特性
6、小型车用柴油机一般装有()调速器。
A、两速
B、全速
C、定速
D、综合
7、万有特性图中,最内层的区域是()。
A、功率最高区域
B、油耗最小区域
C、转矩最大区域
D、转速最小区域
三、填空题
1、测功机的作用是。
2、发动机的运行状况(工况)可以用其发出的功率和_______________来表示。
3、汽油机节气门部分开启时所测得的速度特性称_______________。
4、发动机稳定工作必须满足的条件是_______________相等。
5、发动机的负荷特性是指发动机________________不变,其性能指标随负荷变化的关系。
6、车用发动机的工况特点是转速和________________都在宽广的范围内独立变化。
7、发动机的速度特性是指发动机________________不变,其性能指标随转速变化的关系。
四、判断题
1、只有当发动机转矩大于工作机械转矩时,两者才能在一定转速下稳定工作。[ ]
2、两极式调速器不仅在最高和最低转速时起调速作用,在中间转速也起调速作用。[ ]
3、由于车用发动机的功率和转速独立地在很大范围内变化,故其工况是面工况。[ ]
4、万有特性图中,最内层的区域是最经济区域。[ ]
5、由于柴油机没有节气门,所以柴油机没有外特性。[ ]
6、只要两台发动机的转矩储备系数和最大功率时转速相同,则它们克服阻力的潜力
也相同。[ ]
7、发动机的外特性代表其最高的动力性能。[ ]
8、车用发动机常以12h 功率作为标定功率的。[ ]
五、简答题
1、发动机的特性有那些类型?
为什么柴油机要安装调速器?
4、发动机带动工作机械时,其稳定工作的条件是什么?
六、综述题
1、何谓汽油机的速度特性?当汽油机转速由低到高时其功率曲线和油耗曲线如何变化?
七、车用发动机的废气涡轮增压
一、解释术语1、增压度2、增压比
二、选择题
表示发动机增压后使功率得到提高程度的概念是()
A、增功度
B、增功比
C、增压度
D、增压比
7、发动机采用增压措施的目的是()
A、减少供油
B、提高功率
C、提高转速
D、减少噪声
废气涡轮增压器中,涡轮机的作用是()
A、压缩空气
B、增加进气
C、快速排气
D、利用废气能量
6、废气涡轮增压器中,压气机的作用是()
A、快速进气
B、增加进气
C、快速排气
D、增加排气
1、发动机采用增压后易出现()。
A、机械负荷下降和热负荷上升
B、机械负荷上升和热负荷下降
C、机械负荷和热负荷均下降
D、机械负荷和热负荷均上升
2、恒压增压系统宜采用()。
A、低增压
B、中增压
C、高增压
D、视情况而定
3、下列几种增压系统中,增压后油耗反而增加的是()。
A、废气涡轮增压
B、气波增压
C、机械增压
D、复合式增压
4、脉冲增压系统宜采用()。
A、低增压
B、中增压
C、高增压
D、视情况而定
5、离心式压气机的进气道截面是()。
A、逐渐收敛
B、逐渐扩大
C、不变
D、视情况而定
6、径流式涡轮机的进气涡壳截面是()。
A、逐渐收敛
B、逐渐扩大
C、不变
D、视情况而定
三、填空题
1、增压是将空气压缩并供入气缸,用以提高空气_____________,增加进气量的一项措施。
2、在发动机中应用最普遍、最有效的是_________________增压系统。
3、在低负荷区,由于涡轮增压器的能量转换不好,所以增压柴油机的_____________没有明显改
善。
4、涡轮增压器可分为_________________和轴流式涡轮两类。
5、废气能量利用的两种基本形式是恒压增压系统和_________________系统。
6、在涡轮增压器与柴油机联合工作时,彼此没有机械联系,它们是通过__________来传递能量的。
四、判断题
2、增压对发动机的噪声污染有改善作用。[ ]
4、增压对发动机的排气污染有改善作用。[ ]
1、增压后发动机的排气污染和噪声均有所改善。[ ]
2、选用增压器时,应使发动机的特定工况点落在压气机特性曲线的高效率区。[ ]
3、增压器的涡轮机是一种将发动机的废气能量转换为机械功的动力装置。[ ]
4、与恒压增压系统相比,脉冲增压系统的加速性能较好。[ ]
5、在低增压时宜采用恒压增压系统,而在高增压时宜采用脉冲增压系统。[ ]
八、排气污染与控制
一、解释术语1、废气再循环(EGR)2、排气后处理
二、选择题
发动机排放的未完全燃烧的烃类物质是一种有害污染物,代表符号是()
A、HO
B、OH
C、HC
D、CH
9、发动机排出的废气中,主要有害污染物质是()
A、CO、HC、NO X
B、CO2、H
C、NO X
C、SO2、HC、NO X
D、SO2、Pb、P
11、对于汽油机而言,随着空燃比A / F的增加,NO X的浓度()
A、逐渐增加
B、不变
C、逐渐减少
D、逐渐增加然后减少
10、对于柴油机而言,随着空燃比A / F的增加,NO X的浓度逐渐()
A、增加
B、不变
C、减少
D、增加然后减少
从化学当量角度看,CO的生成原因中,主要是()
A、氧气充足
B、氧气不足
C、温度偏高
D、温度偏低
5、发动机排放的未燃烃HC,除了来自于废气外,还可能来源于()
A、排气系统
B、进气系统
C、冷却系统
D、燃料系统
1、进气温度控制系统主要用来降低的排放物是()。*
A、CO和HC
B、HC和NO X
C、CO和NO X
D、排气微粒
2、下列哪一项措施对降低NO X有利()。
A、进气温度控制
B、氧化催化转换器
C、热反应器
D、废气再循环
3、对于汽油机而言,随着空燃比A / F的增加,NO X的浓度会()。
A、逐渐增加
B、逐渐减少
C、先增加后减少
D、先减少后增加
4、三元催化转换器要求的空燃比范围是()理论空燃比。
A、小于
B、小于并接近
C、大于
D、大于并接近
5、柴油机排放的突出问题是()。
A、CO
B、HC
C、NO X
D、排气微粒
10、对于汽油机而言,随着空燃比A/F的增加,CO的浓度应逐渐()。
A 、增加
B 、减少
C 、不变
D 、先增加后减少
三、填空题
1、CO 主要是________________的不完全燃烧产物。
2、为减少NO X 的排放量可采用___________________转换器。
3、NO X 发生在与燃烧反应相伴的________________的环境中。
4、为同时减少CO 、HC 和 NO X 的排放量可采用_________________转换器。
5、缝隙效应易产生_______________。
6、发动机排气净化可分为机内净化和________________两大类。
7、为减少CO 和HC 的排放量可采用_______________转换器。
8、发动机的噪声主要有气体动力噪声、机械噪声、___________________三部分组成。
9、三元催化转换器要求的空燃比范围是_________________理论空燃比。
四、判断题
1、在化油器上设置节气门缓冲器,减慢节气门关闭速度,可有效地减少HC 含量。 [
] 2、降低燃烧室的面容比可减少NO X 的排放。 [
] 3、在高温与富氧环境中易生成排气微粒。 [
] 4、减少点火提前角对降低NO X 和HC 均有利。 [
] 5、汽油机生成的碳烟微粒比柴油机多。 [
] 5、柴油机生成的碳烟微粒比汽油机多。 [
] 五、简答题
1、影响汽油机有害排放物生成的主要因素是什么?
2、影响柴油机有害排放物生成的主要因素是什么?
九、热力学基础知识
一、解释术语
1、热力学体系
2、热力循环
二、选择题
1、理想气体的内能是( )的函数。
A 、压力
B 、容积
C 、温度
D 、热能
2、多变过程的过程方程式是( )。
A 、const pv k =
B 、const pv n =
C 、const pv =
D 、const p =
三、简答题
1、为什么热量和功不是状态参数,而是过程量?
2、解释平衡过程和可逆过程的联系和区别。
第4章练习题 一、解释术语 1、不规则燃烧 2、点火提前角 3、空燃比 二、选择题 1.提高汽油机的压缩比,要相应提高所使用汽油的() A、热值 B、点火能量 C、辛烷值 D、馏程 2.汽油机的燃烧过程是() A、温度传播过程 B、压力传播过程 C、热量传播过程 D、火焰传播过程 3、汽油机混合气形成过程中,燃料()、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。 A、喷射 B、雾化 C、蒸发 D、混合 4、下面列出的()属于汽油机的燃烧特点。 A、空气过量 B、有时缺氧 C、扩散燃烧 D、混合气不均匀 5、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气() A、自燃 B、被火花塞点燃 C、火焰传播不到 D、被压缩 6、汽油机的火焰速度是() A、燃烧速度 B、火焰锋面移动速度 C、扩散速度 D、气流运动速度 7、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大,为此,可采取()的措施。 A、减小喷油提前角 B、减小点火提前角 C、加大喷油提前角 D、加大点火提前角 三、填空题 1、根据汽油机燃烧过程中气缸压力变化的特点,可以将汽油机燃烧过程分为、和三个阶段。 2、汽油机混合气的形成方式可以分为和两种。 3、压缩比是发动机热效率的重要因素。但高压缩比会给汽油机增加的趋 势。
4、对液态燃料,其混合气形成过程包括两个基本阶段: 和。 5、燃油的雾化是指燃油喷入_________________后被粉碎分散为细小液滴的过程。 6、发动机转速增加时,应该相应地____________点火提前角。 7、在汽油机上调节负荷是通过改变节气门开度来调节进入气缸_______________的多 少。 四、简答题 1、P—φ图上画出汽油机正常燃烧,爆震燃烧和早燃的示功图,并简要说明它们的区别? 2. 用示功图说明汽油机点火提前角过大、过小,对燃烧过程和发动机性能的影响。 3. 汽油机燃烧室组织适当的紊流运动的作用有哪些?
第一章 1简述发动机的实际工作循环过程。 答: 2画出四冲程发动机实际循环的示功图,它与理论示功图有什么不同?说明指示功的概念和意义。 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体随温度等因素影响会变大,而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等,这些损失的存在,会导致实际循环放热率低于理论循环。指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。 4什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5什么是发动机的有效指标?主要有哪些? 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。强化系数PmeCm. 第二章
1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启?提前与迟后的角度与哪些因素有关/ 答:进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,从而实现在下止点后继续充气,增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若在活塞到下止点时才打开排气门,则在排气门开启的初期,开度极小,废弃不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功。在发动机高速运转时,同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大,为使气缸内废气及时排出,应加大排气提前角。 2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的? 答:1)自由排气阶段:从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。 强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。 进气过程:进气门开启到关闭这段时期。 气门重叠和燃烧室扫气:由于排气门迟后关闭和进气门提前开启,所以进.排气门同时
一、发动机的性能 一、解释术语 1、指示热效率:是发动机实际循环指示功与消耗燃料的热量的比值. 2、压缩比:气功容积与燃烧室容积之比 3、燃油消耗率:发动机每发出1KW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量 4、平均有效压力:单位气缸工作容积所做的有效功 5、有效燃料消耗率:是发动机发出单位有效功率时的耗油量 6、升功率:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积说发出的有效功率 7、有效扭矩:曲轴的输出转矩 8、平均指示压力:单位气缸容积所做的指示功 2、示功图:发动机实际循环常用气缸内工质压力P随气缸容积V(或曲轴转角)而变化的曲线 二、选择题 1、通常认为,汽油机的理论循环为( A ) A、定容加热循环 B、等压加热循环
C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。在膨胀过程中,工质( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以( D ) A、燃料放出的热量为基础 B、气体膨胀的功为基础 C、活塞输出的功率为基础 D、曲轴输出的功率为基础 5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C ) A、定容加热循环 B、定压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。在压缩过程中,工质( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热
2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示,因为指示指标以( C ) A、燃料具有的热量为基础 B、燃料放出的热量为基础 C、气体对活塞的做功为基础 D、曲轴输出的功率为基础 2、表示循环热效率的参数有( C )。 A、有效热效率 B、混合热效率 C、指示热效率 D、实际热效率 3、发动机理论循环的假定中,假设燃烧是( B )。 A、定容过程 B、加热过程 C、定压过程 D、绝热过程 4、实际发动机的压缩过程是一个( D )。 A、绝热过程 B、吸热过程 C、放热过程 D、多变过程 5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C )加热循环。 A、定容 B、定压 C、混合 D、多变
1,机械损失的组成与测定及测定方法的试用范围 一、机械损失的组成部分 1. 活塞与活塞环的摩擦损失 2. 轴承与气门机构的摩擦损失 3. 驱动附属机构的功率消耗 4. 风阻损失 5. 驱动扫气泵及增压器的损失 二、机械损失的测定 1、示功图法 一般用于当上止点位置能得到精确校正时才能取得较满意的结果。 2、倒拖法 这种方法在具有电力测功器的试验条件下方可进行 3、灭缸法 此法仅适用于多缸发动机。 4、油耗线法 这种方法不适用于用节气门调节功率的汽油机。 倒拖法只能用于配有电力测功器的情况,因而不适用于大功率发动机,而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。对于排气涡轮增压柴油机(pb<0.15M Pa),由于倒拖法和灭缸法破坏了增压系统的正常工作,因而只能用示功图法、油耗线法来测定机械损失。对于排气涡轮中增压、高增压的柴油机(pb≥0.15MPa),除示功图外,尚无其他适用的方法可取代。 2:提高内燃机动力性能与经济性能的途径 提高内燃机动力性能与经济性能的途径 1. 采用增压技术 从式(2—37)可以看到,在保持过量空气系数φa等参数不变的情况下,增加吸进空气的密度ρs可以使发动机功率按比例增长 2. 合理组织燃烧过程,提高循环指示效率ηit 3. 改善换气过程,提高气缸的充量系数φc 4. 提高发动机的转速 增加转速可以增加单位时间内每个气缸做功的次数,因而可提高发功机的功率输出;与此同时,发动机的比质量也随之降低。 转速的增长不同程度上受燃烧恶化、充量系数φc和机械效率ηm急剧降低,零件使用寿命和可靠性降低以及发动机振动、噪声加剧等限制。 5. 提高内燃机的机械效率 提高机械效率可以提高内燃机的动力性能和经济性能,这方面主要靠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及驱动水泵、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 6. 采用二冲程提高升功率 3.理论循环的结论与限制 结论 1.提高压缩比εc可以提高工质的最高温度,扩大了循环的温度阶梯,增加了内燃机的膨胀比,从 而提高了热效率ηt,但提高率随着压缩比εc的不断增大而逐渐降低。 2.增大压力升高比λp可以增加混合加热循环中等容部分的加热量,提高了热量利用率,因而可使 热效率ηt提高。
第二章发动机的性能指标 1.研究理论循环的目的是什么?理论循环与实际循环相比,主要作了哪些简化? 答:目的:1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系,明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径 2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力 3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性 简化:1.以空气为工质,并视为理想气体,在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数,均不随压力、温度等状态参数而变化 2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程,将排气过程即工质的放热视为等容放热过程 3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关,无节流损失,缸内压力不变的流入流出过程。 2.简述发动机的实际工作循环过程。 四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么? 有流动阻力,排气压力>大气压力,克服阻力做功,阻力增大排气压力增大,废气温度升高。负荷增大Tr增大;n升高Tr增大,∈+,膨胀比增大,Tr减小。 4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失?试述各种损失
形成的原因。 答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换 2.换气损失,实际循环中,排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失 3.燃烧损失,实际循环中着火燃烧总要持续一段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失 4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。分隔式燃烧室,工质在主副燃烧室之间流进、流出引起节流损失 5.泄露损失活塞环处的泄漏无法避免 5.提高发动机实际工作循环效率的基本途径是什么?可采取哪些措施? 答:减少工质比热容、燃烧不完全及热分解、传热损失、提前排气等带来的损失。措施:提高压缩比、稀释混合气等 6.为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机? 柴油机拥有更高的压缩比, 7.什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 以工质在气缸内对活塞做功为基础,评定发动机实际工作循环质量的
电喷发动机工作原理 现在的电喷车在行驶过程中,当司机突然松开油门踏板(使节气门完全关闭)时,发动机不需要输出转矩,而是由汽车的动能拖动。这一工况被称为拖动工况或滑行工况。 在拖动工况为了减少废弃排放和降低燃油消耗以及改善行驶特性,电控系统中央控制器识别出发动机处于拖动工况后,首先立即推迟当时的点火角,然后全部切断向发动机喷油,这样可使工况的过度过程较为平稳。 当发动机转速超过规定转速界限(转速界限2)并且节气门关闭时,喷嘴将不再喷油,发动机的供油被切断;而发动机转速一旦低于下个转速界限(转速界限3),则喷嘴又重新开始喷油。如果在拖动工况出现发动机转速急剧下降,如在紧急刹车时,则喷嘴将在较高转速(转速界限1)恢复喷油,以防止低于发动机怠速转速或发动机完全熄火。 一、简介 电子燃油喷射控制系统(简称EFI或EGI系统),以一个电子控制装置(又称电脑或ECU)为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测得发动机的各种工作参数,按照在电脑中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 此外,电子控制燃油喷射系统通过电脑中的控制程序,还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能,满足发动机特殊工况对混合气的要求,使发动机获得良好的燃料经济性和排放性,也提高了汽车的使用性能。 电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的,电动燃油泵装在油箱内,
浸在燃油中。油箱内的燃油被电动燃油泵吸出并加压,压力燃油经燃油滤清器滤去杂质后,被送至发动机上方的分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀,由电脑控制。通电时电磁阀开启,压力燃油以雾状喷入进气歧管内,与空气混合,在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器,用来调整分配油管中燃油的压力,使燃油压力保持某一定值,多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。 进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同,进气量也不同,进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下,进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化,并传送给电脑,电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量,再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速。根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸喷油器,通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长,喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间为2~10ms。各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由电脑根据安装于离合器壳体上的发动机转速(曲轴位置)传感器测得某一位置信号来控制。这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机每个工作循环中喷油两次,喷油是间断进行的,属于间歇喷射方式 二、电子燃油喷射控制的原理 (一)各种工况控制简介
汽车发动机原理 一、发动机实际循环与理论循环的比较 1.实际工质的影响 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体比热是随温度上升而增大的,且燃烧后生成CO2、H2O等气体,这些多原子气体的比热又大于空气,这些原因导致循环的最高温度降低。加之循环还存在泄漏,使工质数量减少。实际工质影响引起的损失如图中Wk所示。这些影响使得发动机实际循环效率比理论循环低。 2.换气损失 为了使循环重复进行,必须更换工质,由此而消耗的功率为换气损失。如图中Wr所示。其中,因工质流动时需要克服进、排气系统阻力所消耗的功,成为泵气损失,如图中曲线rab’r 包围的面积所示。因排气门在下止点提前开启而产生的损失,如图中面积W所示。 3.燃烧损失 (1)非瞬时燃烧损失和补燃损失。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,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失. (2)不完全燃烧损失。实际循环中会有部分燃料、空气混合不良,部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。 (3)在高温下,如不考虑化学不平衡过程,燃料与氧的燃烧化学反应在每一瞬间都处在化学动平衡状态,如2H2O=2H2+O2等,由左向右反应为高温热分解,吸收热量。但在膨胀后期及排气温度较低时,以上各反应向左反应,同时放出热量。上述过程使燃烧放热的总时间拉长,实质上是降低了循环等容度而降低了热效率。 (4)传热损失。实际循环中,汽缸壁和工质之间始终存在着热交换,使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线而造成的损失。 (5)缸内流动损失。指压缩及燃烧膨胀过程中,由于缸内气流所形成的损失。体现为,在压缩过程中,多消耗压缩功;燃烧膨胀过程中,一部分能量用于克服气流阻力,使作用于活塞上做功的压力减小。 二、充量系数 衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标;定义为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下计算充满气缸工作容积的空气质量的比值。 影响因素: 1.进气门关闭时缸内压力Pa 2.进气门关闭时缸内气体温度Ta 3.残余废气系数 4.进排气相位角 5.压缩比 6.进气状状态 提高发动机充量系数的措施 1.降低进气系统阻力 发动机的进气系统是由空气滤清器、进气管、进气道和进气门所组成。减少各段通路对气流的阻力可有效提高充量系数。(1)减少进气门处的流动损失1)进气马赫数M 不超过0.5受气门大小、形状、升程规律、进气相位等因素影响2)减少气门处的流动损失增大气门相对通过面积,提高气门处流量系数以及合理的配气相位是限制M值、提高充量系数的主要方法。增大进气门直径可以扩大气流通路面积;增加气门数目;改进配气凸轮型线,适当增加气门升程,在惯性力容许条件下,使气门开闭尽可能快;改善气门处流体动力性能。(2)减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力
汽车发动机的工作原理总结 汽车发动机工作原理 一、燃烧是关键 汽车的发动机一般都采用4冲程,分别是:进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程,发动机完成一个周期。 活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下: 1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气 2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。 3.当活塞到达顶部时,火花塞放出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。 4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。 注意:内燃机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,这样才能驱动汽车轮胎。 二、汽缸数 发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型,实际上是两个V组成)。
不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点,配备在相应的汽车上。 三、排量 混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行,活塞往复运动,你可以看到燃烧室容积的变化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)来度量。汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。每缸排量0.5L,4缸的排量为2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V63.0升。一般来说,排量表示发动机动力的大小。 所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。 四、发动机的其他部分 凸轮轴控制进气阀和排气阀的开闭 火花塞火花塞放出火花点燃油气混合气,使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。 阀门进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和 燃烧时,这两个阀都是关闭的,来保证燃烧室的密封。 倒车影像可谓是特别实用的一项发明,配合以倒车雷达使用,可以说高端大气上档次,倒车无忧,但是倒车影像不显示或者显示模糊是什么原因呢? 倒车影像不显示或者画面模糊是什么原因
《汽车发动机原理与 汽车理论》 习题集 (交通学院交通运输工程教研室) 第一章发动机的性能指标 问题 1、发动机的性能指标有哪些?理论循环的简化条件是什么? 2、四行程发动机实际循环的基本组成是什么?实际循环与理论循环的差异有哪些? 3、发动机的指示指标、有效指标和强化指标各如何定义的? 答案 一、主要有动力性能指标,经济性能指标及运转性能指标。简化条件如下:1)假设工质为理想气体,其比热容为定值。比热:使1克物质的温度升高1°c 所吸收的热量。 2)假设工质的压缩与膨胀为绝热等熵过程。熵:不能利用来作功的热量,用热量的变化量除以温度的商来表示。 3)假设工质是在闭口系统中作封闭循环。 4)假设工质燃烧为定压或定容加热,放热为定容放热。
5)假设循环过程为可逆循环。 二、四行程发动机实际循环由进气、压缩、作功和排气四个行程所组成。其 差别由以下几项损失引起。 (1)实际工质影响 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体比热是随温度的增长而上 升,且燃烧后生成CO2、H2O等多原子气体,这些气体的比热容又大于空气,使循环的最高温度降低。由于实际循环还存在泄露,使工质数量减少,这意味着同 样的加热量,在实际循环中所引起的压力和温度的升高要比理论循环的低得多, W所示。 其结果是循环热效率低,循环所作功减少,如图1-8中K (2)换气损失 燃烧废气的排出和新鲜空气的吸入是使循环重复进行所必不可少的,由此而 W 消耗的功称为换气损失。由于进排气系统中的流动阻力而产生的损失如图中r 所示,换气过程中因排气门在下止点前必要的提前开启而产生的损失如图中面积 W所示。 (3)燃烧损失 1)实际循环中燃烧非瞬时完成,所以喷油或点火在上止点前,并且燃烧还会延 W所示。 续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失,如图中z 2)实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。 3)在高温下部分燃烧产物分解而吸热,即 2CO2+热量?2CO+O2 2H2O+热量?2 H2+O2 使循环的最高温度下降,由此产生燃烧损失。 (4)传热损失 实际循环中,气缸壁(包括气缸套、气缸盖、活塞、活塞环、气门、喷油器 W所示。 等)和工质间自始至终存在着热交换,由此造成损失如图中b 由于上述各项损失的存在,使实际循环热效率低于理论循环。 三、指示指标是以工质在气缸内对活塞作功为基础,用指示功、平均指示压 力和指示功率评定循环的动力性_____即作功能力。用循环热效率及燃油消耗率评 定循环经济性。表1-2简要说明了发动机指示指标的定义及计算方法。
第四章复习思考题 1.说明汽油机燃烧过程各阶段的主要特点。 答:燃烧过程:(1)着火落后期:它对每一循环都可能有变动,有时最大值是最小值的数倍。要求:为了提高效率,希望尽量缩短着火落后期,为了发动机稳定运行,希望着火落后期保持稳定(2)明显燃烧期:压力升高很快,压力升高率在0.2-0.4MPa/(°)。希望压力升高率合适(3)后燃期:湍流火焰前锋后面没有完全燃烧掉的燃料,以及附在气缸壁面上的混合气层继续燃烧。希望后燃期尽可能的短。 2.爆燃燃烧产生的原因是什么?它会带来什么不良后果? 答:燃烧室边缘区域混合气也就是末端混合气燃烧前化学反应过于迅速,以至在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自然,引发爆燃爆燃会给柴油机带来很多危害,发生爆燃时,最高燃烧压力和压力升高率都急剧增大,因而相关零部件所受应力大幅增加,机械负荷增大;爆燃时压力冲击波冲击缸壁破坏了油膜层,导致活塞、气缸、活塞环磨损加剧,爆燃时剧烈无序的放热还使气缸内温度明显升高,热负荷及散热损失增加,这种不正常燃烧还使动力性和经济性恶化。 3.爆燃和早燃有什么区别? 答:早燃是指在火花塞点火之前,炽热表面点燃混合气的现象。爆燃是指末端混合气在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自然的现象。早燃会诱发爆燃,爆燃又会让更多的炽热表面温度升高,促使更加剧烈的表面点火。两者相互促进,危害更大。另外,与爆燃不同的时,表面点火即早燃一般是在正常火焰烧到之前由炽热物点燃混合气所致,没有压力冲击波,敲缸声比较沉闷,主要是由活塞、连杆、曲轴等运动件受到冲击负荷产生震动而造成。 4.爆燃的机理是什么?如何避免发动机出现爆燃? 答:爆燃着火方式类似于柴油机,同时在较大面积上多点着火,所以放热速率极快,局部区域的温度压力急剧增加,这种类似阶越的压力变化,形成燃烧室内往复传播的激波,猛烈撞击燃烧室壁面,使壁面产生振动,发出高频振音(即敲缸声)。避免方法:适当提高燃料的辛烷值;适当降低压缩比,控制末端混合气的压力和温度;调整燃烧室形状,缩短火焰前锋传播到末端混合气的时间,如提高火焰传播速度、缩短火焰传播距离。 5.何谓汽油机表面点火?防止表面点火的主要措施有哪些? 答:在汽油机中,凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面点燃混合气的现象,统称为表面点火。防止措施:1)适当降低压缩比。2)选用沸点低的汽油和成焦性小的润滑油。3)要避免长时间的低负荷运行和汽车频繁加减速行驶。 4)应用磷化合物为燃油添加剂使沉积物中的铅化物成为磷酸铅从而使碳的着火
123发动机理论循环:将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化,忽略次要因素后建立的循环模式。 循环热效率:工质所做循环功与循环加热量之比,用以评定循环经济性。 指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。 有效热效率:实际循环的有效功与所消耗的热量的比值。 指示性能指标:以工质对活塞所作功为计算基准的指标。 有效性能指标:以曲轴对外输出功为计算基准的指标。 指示功率:发动机单位时间内所做的指示功。 有效功率:发动机单位时间内所做的有效功。 机械效率:有效功率与指示功率的比值。 平均指示压力:单位气缸工作容积,在一个循环中输出的指示功。 平均有效压力 me p :单位气缸工作容积,在一个循环中输出的有效功。 有效转矩:由功率输出轴输出的转矩。 指示燃油消耗率:每小时单位指示功所消耗的燃料。 有效燃油消耗率:每小时单位有效功率所消耗的燃料。 指示功:气缸内每循环活塞得到的有用功。 有效功:每循环曲轴输出的单缸功量。 示功图:表示气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系的图像。p V -图即 为通常所说示功图, p ?-图又称为展开示功图。 换气过程:包括排气过程(排除缸内残余废气)和进气过程(冲入所需新鲜工质,空气或者可燃混合气)。 配气相位:进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的曲轴转角,又称进排气相位。 排气早开角:排气门打开到下止点所对应的曲轴转角。 排气晚关角:上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角。 进气早开角:进气门打开到上止点所对应的曲轴转角。 进气晚关角:下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。 气门重叠:上止点附近,进、排气门同时开启着地现象。 扫气作用:新鲜工质进入气缸后与缸内残余废气混合后直接排入排气管中。 排气损失:从排气门提前打开,直到进气行程开始,缸内压力到达大气压力前循环功的损失。 自由排气损失:因排气门提前打开,排气压力线偏离理想循环膨胀线,引起膨胀功的减少。 强制排气损失:活塞将废气推出所消耗的功。 进气损失:由于进气系统的阻力,进气过程的气缸压力低于进气管压力(非增压发动 机中一般设为大气压力),损失的功成为进气损失。 换气损失:进气损失与排气损失之和。 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。不包括气流对换气产生的阻力所消耗的功。 充量系数:实际进入气缸内的新鲜空气质量与进气状态下理论充满气缸工作容积的空气质量之比。 进气马赫数M :进气门处气流平均速度与该处声速之比,它是决定气流性质的重要参数。M 反映气体流动对充量系数的影响,是分析充量系数的一个特征数。当M 超过一定数值时,大约在0.5左右,急剧下降。应使M 在最高转速时不超过一定数值,M 受气门大小、形状、生成规律、进气相位等因素影响。 增压比:增压后气体压力与增压前气体压力之比。 增压:利用增压器提高空气或可燃混合气的压力。 增压度:发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。 4抗爆性:汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力,用辛烷值表示。 干点:汽油蒸发量为100%时的温度。 自然点:柴油在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度。 凝点:柴油失去流动性而开始凝固的温度。 热值:单位量(固体和液体燃料用1kg ,气体燃料用1)的燃料完全燃烧时所发出的热量。当生成的水为液态时,成为高热值,气态时为低热值。无论是汽油机还是柴油机,燃料在气缸中生成的水均为气态,所用热值均为低热值。 理论空气量:1kg 燃料完全燃烧时所需的最少空气量。 过量空气系数:燃油燃烧实际供给的空气量(L )与完全燃烧所需理论空气量()的比值。 空燃比:燃油燃烧时空气流量与燃料流量的比。 5喷油器的流通特性:喷孔流通截面积与针阀升程的关系。 喷射过程:从喷油泵开始供油直到喷油器停止喷油的过程。 供油规律:供油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油规律:喷油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油提前角:燃油喷入气缸的时刻到活塞上止点所经历的曲轴转角。 燃油的雾化:燃油喷入燃烧室内后备粉碎分散为细小液滴的过程。 燃烧放热规律:瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。 瞬时放热速率:在燃烧过程中的某一时刻,单位时间内(或曲轴转角内)燃烧的燃油所放出的热量。 累积放热百分比:从燃烧开始到某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科:_____________ 任教年级:_____________ 任教老师:_____________ xx市实验学校
任务三认识四冲程汽油发动机工作过程 一、教材分析: 本节内容在项目六认识汽车的总体结构章节中占有重要地位,主要阐述了汽油发动机的工作过程以及四个行程的工作过程和特点。学生清晰理解发动机的工作原理将为今后进行发动机故障诊断和拆修打下基础。因此,本节课的成败直接影响后续课程的学习。 二、教学目标: 使学生掌握四冲程汽油机的工作过程即工作原理,并在工作原理掌握的基础上,能够分析四冲程汽油发动机工作过程中,各组成部分的工作状态和它们之间的相互工作关系,提高学生在学习专业课过程中分析问题的能力。 三、教学重点和难点: 教学重点:四冲程汽油发动机完成一个工作循环各行程的工作过程。 教学难点:四冲程汽油发动机各个工作行程的工作特点。 四、教学方法:讲授法、讨论法、视频演示法 五、教学工具:教材、黑板、粉笔、PPT 六、课时安排:1课时 七、教学过程: [导入] 展示一张四冲程汽油机结构图,通过提问的方式让学生们回答各个部件的名称。 [设计意图] 通过小组抢答的方式回忆上节课所学知识内 容,即考查学生对于基本知识结构的掌握程度,也 为这节新内容做好铺垫,同时使学生有学习的成就 感,可以有效的激发学生探究的欲望,产生对新课 学习的兴趣。 [讲授新课] 一、观看视频 带着问题观看四冲程汽油发动机工作过程,问 题如下:
(1)每个进程过程中的活塞运动方向? (2)每个进程过程中的进、排气门开、闭状态? (3)每个进程过程中曲轴转过的角度? 二、小组讨论,回答问题 (1)进气行程 ①活塞运动方向:由上向下运动 ②气门状态:进气门开、排气门关 ③曲轴转角:0°—180° 引导学生通过观察进气行程工作示意图回答问题,把黑板上的 工作特性表格填写完整。 【教师提问】混合气为何会被吸入气缸? 引导学生回答:活塞由上止点向下止点移动,活塞上方额气缸容积 增大,从而气缸内的压力降低到大气压一下,造成真空吸力,此 时气缸内气体压力为0.075—0.09MPa。 (2)压缩行程 ①活塞运动方向:由下向上运动 ②气门状态:进气门关、排气门关 ③曲轴转角:180°—360° 引导学生通过观察压缩行程工作示意图回答问题,把黑 板上的工作特性表格填写完整。 ①【教师提问】为什么要将可燃混合气压缩? 引导学生回答:为了使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧, 以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃 烧前将可燃混合气压缩,使密度增大,压力增大,温度升高, 此时气缸内气体压力为0.6—1.2MPa。 ②【教师提问】回忆压缩比概念? 引导学生回答:压缩比=气缸总容积/燃烧室容积=压缩前容积/压缩后容积 压缩比越大,混合气压力、温度越高,燃烧速度增快→使发动机功率增大,经济性也越好。 ▲注意:压缩比过大,会产生爆燃和表面点火等不正常燃烧现象(汽油机6-10,
第二章发动机工作循环及性能指标 一、选择题: 1、在机械损失中,占比例最大的的是_____D__。 A.驱动附属机构的损失 B.排气损失 C.进气损失 D.摩擦损失 2、单位气缸工作容积的循环有效功称之为____A_____。 A.升功率 B.有效热效率 C.有效扭矩 D.平均有效压力 3、当发动机油门位置固定,转速增加时____A______。 A.平均机械损失压力增加,机械效率减小 B.平均机械损失压力减小,机械效率增加 C.平均机械损失压力减小,机械效率减小 D.平均机械损失压力增加,机械效率增加 4、发动机的有效功We与所消耗的燃油发出的热量Q1的比值称之为_____B_____。 A.有效燃油消耗率 B.有效热效率 C.有效扭矩 D.平均有效压力 5、关于发动机性能指标的描述不正确的是______B____。 A.指示指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础的性能指标。 B.指示指标是考虑到机械损失的指标。 C.有效指标它是以曲轴对外输出的功为基础的性能指标。 D.有效指标用来评定发动机性能的好坏。 6、发动机单位气缸工作容积每循环做的指示功称为______A____。 A.平均指示压力 B.循环指示功 C.有效功率 D.平均有效压力 7、评价发动机经济性的指标是_____D_____。 A.平均有效压力 B.有效扭矩 C.有效功率 D.有效热效率 8、评价发动机动力性的指标是____D______。 A.有效燃油消耗率 B.有效热效率 C.每小时的油耗量 D.平均有效压力 9、发动机负荷一定,当转速增加时,则______A____。 A.机械效率下降 B.平均机械损失压力下降 C.指示功率增加 D.平均指示压力增加 第三章发动机的换气过程 一、选择题: 1、发动机的整个换气过程约占曲轴转角的______D______CA。 A.180~270 B.300~360 C.340~400 D.410~480 2、关于发动机换气过程的描述不正确的是_______A______。 A.强制排气阶段排出的废气量大于自由排气阶段排出的废气量。 B.进排气重叠的目的是清除残余废气,增加进气。
第一章发动机的性能 1.简述发动机的实际工作循环过程。 1)进气过程:为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,即是进气过程。此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动。 2)压缩过程:此时进排气门关闭,活塞由下止点向上止点移动,缸内工质受到压缩、温度。压力不断上升,工质受压缩的程度用压缩比表示。 3)燃烧过程:期间进排气门关闭,活塞在上止点前后。作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度升高,燃烧放热多,靠近上止点,热效率越高。 4)膨胀过程:此时,进排气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下至点移动而膨胀做功,气体的压力、温度也随之迅速下降。 5)排气过程:当膨胀过程接近终了时,排气门打开,废气开始靠自身压力自由排气,膨胀过程结束时,活塞由下止点返回上止点,将气缸内废气移除。 3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么?可采取哪些基本措施?提高实际循环热效率的基本途径是:减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。提高工质的绝热指数κ。 可采取的基本措施是: ⑴减小燃烧室面积,缩短后燃期能减小传热损失。 ⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。 ⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。 ⑷加强燃烧室气流运动,改善混合气均匀性,优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。 ⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。 ⑹采用合理的配缸间隙,提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。 4.什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5.什么是发动机的有效指标?主要有哪些? 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。 主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度; 2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率; 3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。强化系数PmeCm. 6.总结提高发动机动力性能和经济性能的基本途径。 ①增大气缸直径,增加气缸数 ②增压技术 ③合理组织燃烧过程 ④提高充量系数 ⑤提高转速 ⑥提高机械效率 ⑦用二冲程提高升功率。
第四章 汽油机混合气形成和燃烧 汽油机与柴油机相比主要有如下特点: 汽油机 柴油机 1 点燃式。 压燃式。 2 τi 影响小。 τi 影响大。 3 进入汽缸的是混合气,混合时间长。 进入汽缸的是新鲜空气,混合时间短。 4 T max 高,热负荷大。 p max 高,机械负荷大。 5 压缩比低,ε = 6~10。 压缩比高,ε = 12~22。 6 有爆燃问题。 有工作粗暴问题。 7 组织气流运动的目的是为了 组织气流运动的目的是为了 加速火焰传播,防止爆燃。 促进燃油与空气更好地混合。 §4-1 汽油机混合气形成 一、混合气形成过程 1 喉口流速↑ → P ↓ → 雾化效果↑ 2 节气门开度↑ → 喉口真空度?p n ↑, 进气管真空度?p i ↓ → 从 ??p p n i <到??p p n i > 3. 节气门开度一定, n ↑ →
?p n ↑, ?p i ↑ 4. 节气门开度↓,n ↑ → ?p n ↑ → 蒸发性↑ 进气温度↑ → 蒸发性↑ 二、理想化油器特性与供油系校正 (一) 理想化油器特性 各种工况下满足最佳性能要求的理想混合比 — 试验结果。 1 影响因素 (1) 转速n — 影响较小。 (2) 负荷 — 影响大。 2 空燃比A F /=空气质量 燃料质量 经济混合气 A / F = 17 功率混合气 A / F = 12~14 怠速混合气 A / F = 10~12.4 (1) 常用工况 — 中等负荷要求提供经济混合气。 (2) 负荷 > 90% 以及怠速, 低速下 — 加浓。 (二) 简单化油器特性 单纯依靠喉口真空度? p n 决定供油量的化油器。 节气门开度变化 → A/F 变化 ?p n ↑ → A/F ↓ — 混合气浓 与理想化油器有差异, 不能满足 汽油机要求。 (三) 主供油系校正
第二章 三种循环: 发动机有三种基本理论循环,即定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环。发动机的循环常用示功图来说明 理论循环是用循环热效率和循环平均压力来衡量和评定的。 循环热效率是工质所做循环功W(J)与循环加热量Q1(J)之比,用以评定循环的经济性。循环平均压力pt(kPa)是单位气缸工作容积所做的循环功,用以评定发动机的循环做功能力。四冲程发动机的实际循环是由进气压缩做功排气四个行程所组成. 理论循环与实际循环比较: 1实际工质的影响 (实际工质影响引起的损失:理论循环中假设工质比热容是定值,而实际比热容是随温度的升高而上升,且燃烧后生成CO2,和H2O等多原子气体,这些气体的比热容又大于空气,使循环的最高温度降低.由于实际循环还存在泄漏,合工质数量减少,这意味着同样的加热量,在实际循环中所引起的起压力和温度的升高要比理论循环要低得多,其结果是循环热效率底,循环所做的功减少.) 2换气损失 (换气损失:燃烧废气的排出和新鲜空气的吸入是使循环重复进行所必不可少的,由此而消耗的功为换气损失。) 3燃烧损失 (非瞬时燃烧损失和补燃损失:实际循环中燃烧非瞬时完成,所以喷油或点火在上止点之前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失。 提前排气损失,实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失,在高温度下部分燃烧产物分解而吸热,使循环的最高温度下降,由此产生燃烧损失。) 4传热损失 (传热、流动损失:实际循环中,气缸壁和工质间自始至终存在热交换。 综上,实际循环热效率低于理论循环。) 发动机的指示指标评定,概念: 发动机的指示性能指标是指以工质对活塞做功为计算基础的指标,简称指示指标。 表示循环动力性、经济性。 发动机的有效指标 以曲轴输出功为计算基础的性能指标,称有效指标。 有效指标被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣。 代表发动机的整机性能。 第三章 换气过程阶段、特点、特征 四冲程发动机的换气过程包括从排气门开启到进气门关闭的整个时期。约占410o~ 480o曲轴转角。 换气过程可分作自由排气、强制排气、进气和燃烧室扫气四个阶段。 (1自由排气阶段,从排气门开启到气缸压力接近于排气管内压力的时期 超临界状态流动:从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角称为,一般为30o~80o曲轴转角。此时气缸内废气压力较高,约为0.2-0.5MPa,气缸压力p与排气管压力pr之比大于临界值1.9。排气流动处于超临界状态,流速为当地声速c(m/s)。此阶段,废气流量
For personal use only in study and research; not for commercial use 第四章曲柄连杆机构 一、课程内容与考核点 4-1 掌握汽车发动机曲柄连杆机构的各组成部分的构造与工作原理 4-2 了解曲柄连杆机构的运动与受力状况以及多缸发动机的工作循环 4-3 活塞连杆组 4-4 曲轴飞轮组 二、复习题 一、填空题 1.气缸体的结构形式有、、三种。 2.四缸四冲程发动机的作功顺序一般是或;六缸四冲程发动机作功顺序一般是或。 3.曲柄连杆机构的主要零件可分为、和三个组。 4.机体组包括、、、等;活塞连杆组包括、、、、等;曲轴飞轮组包括、等。 5.活塞销与销座及连杆小头的配合有及二种形式。 6.油环的结构形式有和二种。 7.气环的截面形状主要有、、、、、几种。 8.气缸套有和两种。干式气缸套壁厚为,湿式气缸套壁厚为。 9.在安装扭曲环时,还应注意将其内圈切槽向,外圈切槽向,不能装反。 10.曲轴前端装有驱动配气凸轮轴的,驱动风扇和水泵的,止推片等,有些中小型发动机的曲轴前端还装有,以便必要时用人力转动曲轴。 11.飞轮边缘一侧有指示气缸活塞位于上止点的标志,用以作为调整和检查正时和正时的依据。 12.V8发动机全支承式曲轴的主轴径数为。 13.活塞环切口形状有、、、。其中二冲程发动机使用的是。 二、选择题 1.曲轴上的平衡重一般设在()。 A、曲轴前端 B、曲轴后端 C、曲柄上 2.外圆切槽的扭曲环安装时切槽()。 A、向上 B、向下 3.四冲程发动机曲轴,当其转速为3000r/min时,则同一气缸的进气门,在1min时间内开闭次数应该是()。 A、3000次 B、1500次 C、750次 4.曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮的传动比是()。 A、1∶1 B、1∶2 C、2∶1 5. 直列四冲程六缸发动机相邻作功气缸的曲拐夹角为()。 A.180° B. 90° C.120° 6.某四缸四行程汽油机的工作顺序为1-2-4-3,当第一缸作功时第三缸为( )。 A.压缩行程 B.进气行程 C.排气行程 D.作功行程 7.为减小活塞的热变形,活塞的形状是( )。 A.头部上大下小的阶梯形或截锥形,裙部上大下小的截锥形,且头部直径大于裙部 B.头部上小下大的阶梯形或截锥形,裙部上小下大的截锥形,且头部直径小于裙部 C.头部上小下大的阶梯形或截锥形,裙部上小下大的截锥形,且头部直径大于裙部
1.涡轮喷气发动机与活塞式发动机的比较 相同之处((11))均以空气和燃气作为工作介质。((22))它们都是先把空气吸进发动机,经过压缩增加空气的压力,经过燃烧增加气体的温度,然后使燃气膨胀作功。燃气在膨胀过程中所作的功要比空气在压缩过程中所消耗的功大得多。这是因为燃气是在高温下膨胀的,于是就有一部分富余的膨胀功可以被利用。 不同之处(1)进入活塞式发动机的空气不是连续的;而进入燃气轮机的空气是连续的。(2)活塞式发动机中喷油燃烧是在一个密闭的固定空间里,称为等容燃烧,而燃气轮机则在前后畅通的流动过程中喷油燃烧,若不计流动损失,则燃烧前后压力不变,故称为等压燃烧。 (3)涡喷发动机的推力在相当大的飞行速度范围内是随飞行速度增加而增加的。活塞式发动机的功率决定于气缸的尺寸和数目,可以认为与飞行速度无关。 2涡轮发动机主要性能指标 (1) 推力F单位推力每公斤空气流量所能产生的推力。Fs=F/Wa (2) 单位燃油消耗率(sfc)燃油流量:单位时间内消耗的燃料质量(Wf);耗油率:1小时每产生1牛顿推力所消耗的燃油量。(sfc=3600Wf/F)-(kg/N.s、kg/daN (3)推质比F/M每公斤质量所能产生的推力。 (4)单位迎面推力(Fa=F/A)单位横截面积所能产生的推力,与阻力相关。
(5)使用性能:a. 起动可靠性b. 加速性(5~18s)c. 工作安全可靠性d. 寿命 e. 维护性、噪声、污染排放、成本等 3.涡轴发动机主要性能指标 (1)功率(N=Wa××L=流量××动力涡轮轴功)-(kw) (2)单位功率(Ns=N/Wa)-(kw.s/kg) (3)耗油率sfc(sfc=3600Wf/N) -(kg/kw.s、kg/kw.h.h)1小时每产生1kw功率所消耗的燃油量。(4) 功重比N/G -(kw/kg)