汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理試題(2002年).doc

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理試題（2002年）姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 成績(jī)一、解釋下列概念（本題30分）1）平均有效壓力 2）預(yù)混燃燒 3）有效燃油消耗率 4）機(jī)械效率 5）殘余廢氣系數(shù) 6）火焰?zhèn)鞑ニ俣?7）爆燃 8）柴油機(jī)滯燃期 9）表面點(diǎn)火 10）理論空氣量 11）過(guò)量空氣系數(shù) 12）外特性 13）掃氣系數(shù) 14）噴油規(guī)律 15）擠流二、簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題（本題25分）1. 1. 何謂內(nèi)燃機(jī)的充氣效率？簡(jiǎn)述提高汽油機(jī)充氣效率的主要途徑。（5分）2. 2. 內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械損失包括哪幾部分？常用哪幾種方法測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的機(jī)械損失？簡(jiǎn)述其原理。（10分）3. 3. 對(duì)于電控柴油機(jī)何謂時(shí)間控制，高壓共軌系統(tǒng)主要的優(yōu)缺點(diǎn)？（10分）三、選擇正確答案（每小題1分，共10分）1、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比增加時(shí) a、汽油機(jī)爆震傾向增加，柴油機(jī)工作粗暴傾向增加 b、汽油機(jī)爆震傾向減小，柴油機(jī)工作粗暴傾向增加 c、汽油機(jī)爆震傾向增加，柴油機(jī)工作粗暴傾向減小 d、汽油機(jī)爆震傾向減小，柴油機(jī)工作粗暴傾向減小2、一般汽油機(jī)和柴油機(jī)標(biāo)定工況相比最高燃燒壓力Pz和最高燃燒溫度Tz是 a、Pz柴油機(jī)大于汽油機(jī)，Tz柴油機(jī)大于汽油機(jī) b、Pz柴油機(jī)大于汽油機(jī)，Tz柴油機(jī)小于汽油機(jī) c、Pz柴油機(jī)小于汽油機(jī)，Tz柴油機(jī)小于汽油機(jī) d、Pz柴油機(jī)小于汽油機(jī)，Tz柴油機(jī)大于汽油機(jī)3、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的自燃溫度增加時(shí) a、汽油機(jī)爆震傾向增加，柴油機(jī)工作粗暴傾向增加 b、汽油機(jī)爆震傾向增加，柴油機(jī)工作粗暴傾向減小 c、汽油機(jī)爆震傾向減小，柴油機(jī)工作粗暴傾向增加 d、汽油機(jī)爆震傾向減小，柴油機(jī)工作粗暴傾向減小4、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角或噴油提前角增加時(shí) a、汽油機(jī)爆震傾向增加，柴油機(jī)工作粗暴傾向也增加 b、汽油機(jī)爆震傾向增加，柴油機(jī)工作粗暴傾向減小 c、汽油機(jī)爆震傾向減小，柴油機(jī)工作粗暴傾向增加 d、汽油機(jī)爆震傾向減小，柴油機(jī)工作粗暴傾向減小5、對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，最佳點(diǎn)火提前角如下變化 a、油門(mén)位置一定，轉(zhuǎn)速增加時(shí)，最佳點(diǎn)火提前角不變， b、油門(mén)位置一定，轉(zhuǎn)速增加時(shí)，最佳點(diǎn)火提前角減小， c、轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷增加時(shí)，最佳點(diǎn)火提前角增大 d、轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷增加時(shí)，最佳點(diǎn)火提前角減小6、柴油機(jī)比汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性好的主要原因是 a、柴油機(jī)壓縮比大，熱效率高 b、柴油機(jī)機(jī)械效率高 c、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低d、柴油機(jī)功率大7、我國(guó)柴油的標(biāo)號(hào)是指 a、閃點(diǎn) b、凝固點(diǎn) c、十六烷值 d、10%餾出溫度8、汽車(chē)選配內(nèi)燃機(jī)時(shí)，如果后備功率大，那么汽車(chē)在運(yùn)行時(shí) a、動(dòng)力性好，使用經(jīng)濟(jì)性差 b、動(dòng)力性好，使用經(jīng)濟(jì)性也好 c、動(dòng)力性差，經(jīng)濟(jì)性差 d、動(dòng)力性差，經(jīng)濟(jì)性好9、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，負(fù)荷增大時(shí) a、汽油機(jī)基本不變，柴油機(jī)減小 b、汽油機(jī)減小，柴油機(jī)基本不變 c、汽油機(jī)基本不變，柴油機(jī)增加 d、汽油機(jī)減小，柴油機(jī)增加10、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)位置固定，轉(zhuǎn)速增加時(shí) a、平均機(jī)械損失壓力增加，機(jī)械效率減小 b、平均機(jī)械損失壓力減小，機(jī)械效率增加 c、平均機(jī)械損失壓力減小，機(jī)械效率減小 d、平均機(jī)械損失壓力增加，機(jī)械效率增加四、判斷對(duì)錯(cuò)簡(jiǎn)述理由（本題10分）1 1 內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷增加時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率增加。2 2 當(dāng)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷增加時(shí)，最佳點(diǎn)火提前角減小。3 3 增壓柴油機(jī)比非增壓柴油機(jī)氣門(mén)疊開(kāi)角大。4 4 汽油機(jī)是量調(diào)節(jié)，柴油機(jī)是質(zhì)調(diào)節(jié)。5 5 內(nèi)燃機(jī)的扭矩儲(chǔ)備系數(shù)指外特性上最大扭矩與標(biāo)定扭矩之比。6 6 當(dāng)汽油機(jī)油門(mén)位置一定，轉(zhuǎn)速變化時(shí)，過(guò)量空氣系數(shù)a基本不變。7 7 當(dāng)汽油機(jī)在使用中出現(xiàn)爆震，常用的消除辦法是增加點(diǎn)火提前角。8 8 內(nèi)燃機(jī)的換氣損失包括：進(jìn)氣損失、排氣損失和泵氣損失三部分。9 9 為了減少柴油機(jī)燃燒噪聲，應(yīng)盡量減少其滯燃期中的噴油量。10 10 高速小型柴油機(jī)通常采用淺盆型燃燒室。五、分析計(jì)算題（本題25分）1 1 根據(jù)燃燒機(jī)理分析產(chǎn)生汽油發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的原因及避免爆燃的措施。（15分）2 2 設(shè)計(jì)一臺(tái)四缸四沖程高速汽油機(jī)，設(shè)平均指示壓力pmi=0.95Mpa,平均機(jī)械損失壓力pmm=0.15Mpa，設(shè)標(biāo)定轉(zhuǎn)速為5000r/min時(shí)能發(fā)出27.13kw的功率。1） 1） 為使活塞平均速度控制在12m/s，缸徑?jīng)_程比為多少？（5分）2） 2） 若缸徑?jīng)_程比為1：1.09，則缸徑、沖程取多大？(取整)（5分）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理試題（2002年）答案一、概念：1 1發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積輸出的有效功2 2在燃燒過(guò)程中，如果混合過(guò)程比燃燒反應(yīng)要快的多或者在火焰到達(dá)之前燃料與空氣已充分混合，這種混合氣的燃燒稱之為預(yù)混燃燒。3 3單位有效功的油耗4 4有效功率與指示功率之比5 5進(jìn)氣終了時(shí)的缸內(nèi)殘余廢氣質(zhì)量與每一循環(huán)實(shí)際進(jìn)入缸內(nèi)的新鮮沖量之比6 6火焰前鋒相對(duì)與燃燒室壁面?zhèn)鞑サ慕^對(duì)速率。7 7在某種條件下燃燒變得不正常，壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅波動(dòng)，在上止點(diǎn)附近壓力增長(zhǎng)率很高，火焰前鋒形狀發(fā)生急劇變化。稱之為爆燃。8 8從噴油開(kāi)始到壓力開(kāi)始急劇升高時(shí)為止，稱為滯燃期，此階段燃料經(jīng)歷一系列物理化學(xué)的變化過(guò)程。9 9凡是不靠火花塞點(diǎn)活而由燃燒室炙熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象10 10 1公斤燃料完全燃燒所需要的空氣量。11 11 燃燒1公斤燃料的實(shí)際空氣量與理論空氣量之比，稱為過(guò)量空氣系數(shù)。12 12 當(dāng)油量控制機(jī)構(gòu)在標(biāo)定位置時(shí)（最大節(jié)氣門(mén)或標(biāo)定工況位置）的速度特性。13 13 換氣過(guò)程結(jié)束后留在氣缸內(nèi)的新鮮沖量質(zhì)量與缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量的比值14 14 在噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角從噴油器噴入氣缸的燃油量隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系15 15 在壓縮過(guò)程后期，活塞表面的某一部分和氣缸蓋彼此靠近時(shí)所產(chǎn)生的徑向或橫向氣流運(yùn)動(dòng)稱為擠流。二、 二、簡(jiǎn)答題：1. 1. 內(nèi)燃機(jī)每一循環(huán)實(shí)際進(jìn)入缸內(nèi)的新鮮沖量與以進(jìn)氣狀態(tài)充滿氣缸工作容積的理論沖量的比值。降低進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力損失，提高氣缸內(nèi)進(jìn)氣終了時(shí)的壓力。降低排氣系統(tǒng)的阻力損失，以減少缸內(nèi)的殘余廢氣稀疏。減少高溫零件在進(jìn)氣系統(tǒng)中對(duì)新鮮沖量的加熱，以降低進(jìn)氣終了時(shí)的沖量溫度。2. 2. 機(jī)械損失由活塞與活塞環(huán)的摩擦損失、軸承與氣門(mén)機(jī)構(gòu)的摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附屬機(jī)構(gòu)的功率消耗、流體摩擦損失、驅(qū)動(dòng)掃氣泵及增壓器的損失組成測(cè)定方法有：示功圖法、倒拖法、滅缸法、油耗線法等。3. 3. 時(shí)間控制系統(tǒng)：在高壓油路中利用一個(gè)或兩個(gè)高速電磁閥的啟閉控制噴油泵和噴油器的噴油過(guò)程。噴油量的控制由噴油器的開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)短和噴油壓力大小決定，噴油定時(shí)由控制電磁閥的開(kāi)啟時(shí)刻確定，從而實(shí)現(xiàn)噴油量、噴由定時(shí)和噴由速率的柔性控制和一體控制。1噴油壓力柔性可調(diào)，對(duì)不同工況可確定其最佳噴射壓力，優(yōu)化柴油機(jī)的綜合性能2可獨(dú)立地柔性控制噴油定時(shí)，配合高的噴射壓力，可同時(shí)控制有害物的排放。3柔性控制噴油速率變化，實(shí)現(xiàn)理想的噴油規(guī)律，降低柴油機(jī)Nox、dp/d保證優(yōu)良的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性。4電磁閥控制噴油，控制精度高，高壓油路不會(huì)出現(xiàn)氣跑和殘壓為零現(xiàn)象。三、 三、1.a 2.b 3.c 4.d 5.c 6a 7b 8a 9a 10 a四、 四、1 t Pmm不變，Pme增加 2 t 負(fù)荷增加進(jìn)氣量增大燃燒速率增加點(diǎn)火提前角減小3 t 降低熱負(fù)荷 4 t 汽油機(jī)過(guò)量空氣系數(shù)變化很小 柴油機(jī)空氣量的不變油量增加使量空氣系數(shù)變化 5 f 6 t 7 f 8 f 前兩部分組成 9 t 初期的油量減少有利于壓力增長(zhǎng)率的降低。10 t五、 五、1.在正常火焰?zhèn)鞑サ倪^(guò)程中，處在最后燃燒位置上的那部分未燃混合氣體，進(jìn)一步受到壓縮和熱輻射作用，加速了先期反應(yīng)。若在火焰前鋒尚未到達(dá)之前，末端混合氣已經(jīng)自燃，則這部分混合氣燃燒速度極快，火焰速度可達(dá)到很高，使局部壓力溫度升高，并伴隨壓力沖擊波的產(chǎn)生。其反復(fù)撞擊缸體壁面發(fā)出尖銳的敲缸聲。 主要原因：（1）燃料的性質(zhì)-抗暴性能好壞。（2）末端混合氣的壓力和溫度過(guò)高導(dǎo)致爆燃的產(chǎn)生，（3）火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x過(guò)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 使用抗暴性較高的燃料，降低終燃混合氣溫度，提高火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x，縮短終燃混合氣暴露在高溫環(huán)境中的時(shí)間,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)采用如下措施： 推遲點(diǎn)火，合理布置火花塞位置及燃燒室的形狀，減小火焰?zhèn)鞑サ木嚯x，對(duì)終燃混合氣進(jìn)行冷卻，增加流動(dòng)時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?，增加掃氣?（1） （1） 由公式 Pmi=Pme+PmmPe=Pme*Vs*I*n/30t 27.13=4*(0.95-0.15)*4*5000*Vs/（30*4