發(fā)動機復(fù)習(xí)考題

1、簡答題內(nèi)燃機有哪三種理論循環(huán)，汽油機、高速柴油機和高增壓柴油機各簡化為何種循環(huán)？為什么？ § 解：根據(jù)加熱方式不同，發(fā)動機有三種理論循環(huán)，即定容加熱循環(huán)，定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)。 § 汽油機混合氣燃燒迅速近似為定容加熱循環(huán)。§ 高速柴油機部分燃料在上止點前燃燒，部分燃料在上止點后燃燒，近似混合加熱循環(huán)。 § 高增壓和低速大型柴油機，由于受燃燒最高壓力的限制，大部分燃料在上止點后燃燒，燃燒時氣缸內(nèi)壓力變化不明顯，所以近似為定壓加熱循環(huán)。 何謂理論循環(huán)熱效率 ？寫出 其表達式。 § 理論循環(huán)熱效率是工質(zhì)所做循環(huán)功 與循環(huán)加熱量 之比，用以評定循

2、環(huán)經(jīng)濟性。 當(dāng)初始點、壓縮比和加熱量相同時，用 TS圖比較定三種理論循環(huán)熱效率的大小。 用 TS圖說明定容加熱循環(huán)中，當(dāng)加熱 量一定，壓縮比 增加時，循環(huán)熱效率的變化。 內(nèi)燃機機械損失包括哪幾部分？各占比例如何？常用哪些方法測量？§ 發(fā)動機的機械損失包括三部分：（1）磨擦損失，約占整個機械損失的62-75%；（2）驅(qū)動附件損失，約占整個機械損失的10-20%；（3）泵氣損失，約占整個機械損失的10-20%。§ 經(jīng)常用來測定發(fā)動機機械損失的方法有：（1）倒拖法；（2）滅缸法；（3）油耗線法（又稱負(fù)荷特性法）；示功圖法。 簡述用油耗線外延法測量柴油機機械損失的原理及方法。

3、67; 內(nèi)燃機與電力測功機相連，在穩(wěn)定工況水溫、油溫正常時，切斷點火或供油，測功器作電動機運行，以給定轉(zhuǎn)速反拖發(fā)動機，盡量維持水溫、油溫不變，測出的功率即為發(fā)動機在該工況下的機械損失功率。 簡述用示功圖法測量柴油機機械損失的原理及方法。 § （1）用各種示功器測出氣缸的示功圖，算出Pmi及pi;§ （2）用測功器測出Pme或Pe。則：Pm=Pi-Pe或Pmm=Pmi-Pme 內(nèi)燃機實際循環(huán)由哪幾個過程組成？其中壓縮過程的作用是什么？發(fā)動機實際循環(huán)是由進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣過程所組成。其中壓縮過程的作用是增大工作過程的溫差，獲得最大限度的膨脹比，提高熱功轉(zhuǎn)換效率，同時也

4、為燃燒過程創(chuàng)造有利條件。在柴油機中，壓縮后氣體的高溫是保證燃料著火的必要條件。 畫出機械效率隨負(fù)荷變化關(guān)系的曲線？并分析其歷程。 § 發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變時， 機械損失功率基本不變，功率增加，指示功率增加。由公式，機械效率增加。 § 空轉(zhuǎn)，功率為0，指示功率機械損失功率，機械效率0。 畫出機械效率隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系的曲線，并分析其歷程。 轉(zhuǎn)速增加，（1）慣性力（側(cè)壓力及軸承負(fù)荷增加）及摩擦付間速度增加，摩擦損失增加；（2）驅(qū)動附件損失增加；（3）泵氣損失增加。Pmm增加，Pmi變化不大，由 公式知，機械效率下降。 何謂四行程非增壓發(fā)動機的換氣損失？試用示功圖說明。如圖換氣損失是理論換

5、氣功和實際換氣功之差，由排氣損失和進氣損失兩部分組成。 何謂四行程非增壓發(fā)動機的泵氣損失？試用示功圖說明。§ 泵氣損換放在機械效率中考慮。 畫出充氣效率隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系的曲線并分析其歷程。 § 在某一中間轉(zhuǎn)速充氣效率有最大值，在此轉(zhuǎn)速氣流慣性充氣最好，當(dāng)轉(zhuǎn)速高于此轉(zhuǎn)速時，氣流慣性增加，但進氣遲閉角不變，使一部分可以利用慣性進入氣缸的氣體被關(guān)在氣缸之外，另外轉(zhuǎn)速增加進氣阻力增加，所以 隨 轉(zhuǎn)速增加而下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于此轉(zhuǎn)速氣流慣性減小，由于進氣門遲關(guān)，使一部分進入氣缸內(nèi)的新氣被推回進氣管，所以也下降。 畫出汽油機充氣效率隨負(fù)荷變化關(guān)系的曲線并分析其歷程。 § 如圖，汽油

6、機是量調(diào)節(jié)，負(fù)荷增加，節(jié)氣門開大， 進氣阻力下降，進氣終了壓力增加，充量系統(tǒng)提高。 畫出柴油機充氣效率隨負(fù)荷變化關(guān)系的曲線并分析其歷程。 § 柴油機是量調(diào)節(jié)，負(fù)荷 不變， 進氣終了壓力不變，進氣終了溫度增加，充量系數(shù)稍有下降，主要由 溫度增加而引起。 何謂過氣馬赫數(shù)？畫出充氣效率隨進氣馬赫數(shù)變化關(guān)系的曲線？ § 進氣馬赫數(shù) 是進氣門處氣體的平均速度 與該處聲速的比值 。§ 在正常的配氣條件下，當(dāng) 超過一定數(shù)值（0.5左右）時，充氣效率 急劇下降。 何謂氣門疊開？作用是什么？ § 由于排氣門的遲后關(guān)閉和進氣門的提前開啟，存在進、排氣門同時開啟的現(xiàn)象，稱為氣

7、門疊開。此時，進氣管、氣缸、排氣管互相連通，可以利用氣流的壓差，慣性或進排氣管壓力波的幫助，清除殘余廢氣，增加進氣量，降低高溫零件的溫度，但注意不應(yīng)產(chǎn)生廢氣倒流現(xiàn)象。 何謂進氣門遲閉角，畫出不同進氣門遲閉角時，充氣效率隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系的曲線？ § 為了利用高速氣流的慣性，以增加進氣量，進氣門一般在下止點后關(guān)閉。從下止點開始到進氣門關(guān)閉這段曲軸轉(zhuǎn)角稱進氣門遲閉角，進氣遲閉角的大小對發(fā)動機充氣效率影響很大，不僅影響充氣效率的最大值，而且還影響 出現(xiàn)轉(zhuǎn)速。 提高充量系數(shù)的措施有哪些？ § （1）降低進氣系統(tǒng)的阻力；（2）降低排氣系統(tǒng)的阻力；（3）減少對進氣充量的加熱；（4）合理選擇

8、配氣定時；（5）合理利用進氣諧振何謂汽油機的燃料調(diào)整特性？畫出典型汽油機燃料調(diào)整特性的曲線圖。 § 燃料調(diào)整特性：轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度一定，點火提前角最佳，調(diào)節(jié)供油量，功率、燃油消耗率、排溫隨過量空氣系統(tǒng)變化的關(guān)系。何謂汽油的辛烷值？如何測定？。 § 辛烷值是表示汽油抗爆性的指標(biāo)，測量汽油的辛烷值是在CFR單缸上進行的。測定時，用容易爆震的正庚烷（辛烷值量為0）和抗爆性好的異辛烷（辛烷值是為100）的混合燃料與被測汽油作比較。當(dāng)混合液與被測汽油在CFR試驗機上的抗爆程度相同時，測混合液中異辛烷含量的體積百分?jǐn)?shù)就是被測汽油的辛烷值。 何謂汽油的餾程？簡要說明10餾出溫度和50溜出

9、溫度對汽油機性能的影響。 § 餾程表示汽油的蒸發(fā)性，用汽油餾出某一百分比的溫度范圍來表示。§ 汽油餾出10%的溫度與汽油機的起動性有密切關(guān)系，如果10%餾出溫度低，說明發(fā)動機使用這種燃料容易冷車起動。但此溫度過低，在管路中輸送時受發(fā)動機溫度較高部位的加熱易變成蒸氣，在管路中易形成“汽阻”使發(fā)動機斷火，影響正常運轉(zhuǎn)。 § 汽油餾出50%的溫度標(biāo)志著汽油的平均蒸發(fā)性。它影響汽油機的暖車時間，加速性及工作穩(wěn)定性。若此溫度低說明該汽油蒸發(fā)性好，在較低溫度下可以有大量的燃料揮發(fā)與空氣形成可燃混合氣，這樣可以縮短暖車時間，而且從低負(fù)荷向較高負(fù)荷過渡時能夠及時供應(yīng)所需混合氣，加

10、速性較好。何謂燃料的熱值？何謂高熱值和低熱值？內(nèi)燃機為什么使用低熱值。 § 1kg燃料完全燃燒所放出的熱量稱為燃料的熱值。在高溫的燃燒產(chǎn)物中，水以蒸氣狀態(tài)存在，水的汽化潛熱不能利用。待溫度降低以后，水的汽化潛熱才能釋放出來。因此水蒸氣凝結(jié)以后計入水的汽化潛熱的熱值稱為高熱值。內(nèi)燃機排氣溫度較高，水的汽化潛熱不能利用，因此用低熱值。 酒精的低熱值比汽油低得多，為什么在過量空氣系數(shù)為1時，兩者的混合氣熱值都差不多？何謂汽油機爆震？對發(fā)動機有何危害？ § 汽油機在正?；鹧?zhèn)鞑ミ^程中，末端混合氣進一步受到壓縮和熱幅射，加速了先期反應(yīng)，在火焰前鋒尚未傳到之前就自燃了。這部分混合氣燃燒

11、速度極快，壓力來不及膨脹，產(chǎn)生沖擊波，使氣缸發(fā)生尖銳的金屬敲擊聲，稱為爆震燃燒。§ 爆震產(chǎn)生的壓力波破壞了壁面表面的氣體附面層和油膜，使傳熱和摩擦損失增加，冷卻系過熱，功率下降，油耗率增加，甚至?xí)斐苫钊?、氣門燒壞。軸承破裂，火花塞絕緣體破壞，潤滑油結(jié)膠、活塞環(huán)粘在槽內(nèi)等故障。 在P圖上畫出汽油機正常燃燒，爆震燃燒和早燃的示功圖，并簡要說明它們的區(qū)別？ § （1）正常燃燒最高壓力出現(xiàn)在上止點后15°CA左右， 壓力升高率在0.1750.25MPa/ºCA。（2）爆震燃燒是末端混合氣自燃有壓力波產(chǎn)生。（3）早燃是發(fā)生在電火花前的表面點火，壓力升高率增加，壓

12、縮負(fù)功增加。 用示功圖說明汽油機點火提前角過大、過小，對燃燒過程和發(fā)動機性能的影響。 § （1）點火角過大，大部分混合氣在上止點前燃燒，壓縮負(fù)功 增加，最高壓力增加 ，最高溫度增加 ，功率下降、比油耗增加， 爆震傾向增加，NOx排放增加 。（2）點火角過小，則燃燒延至膨脹過程，最高壓力下降 、最高溫度下降， 傳熱損失增加 ，排氣溫度增加，使功率下降、油耗增加，爆震傾向減小， NOx 排放下降。（3）只有在 最佳點火提前角時，功率 最大， 比油耗最低。 何謂點火調(diào)整特性？畫出曲線并分析其歷程。§ 節(jié)氣門開度一定，發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定，混合氣濃度一定，調(diào)整點火正時，功率、燃油消耗率、

13、排氣溫度隨點火提前角的變化關(guān)系。§ 點火提前，部分在上止點前燃燒，壓縮負(fù)功增加，壓力升高率增加，最高爆發(fā)壓力增大，功率下降，比油耗上升，最高壓力、溫度增加，對末端混合氣擠壓加熱增大，爆震傾向增大。§ 點火遲后，燃燒不及時，在膨脹中燃燒，熱利用率下降，功率、比油耗增加。最佳點火提前角由點火提前角調(diào)整特性確定。何謂汽油機表面點火？與汽油機爆震有何不同？ § 在汽油機中，凡是不靠電火花點火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面（如排氣門頭部、火花塞絕緣體或零件表面熾熱的沉積物等）點燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱表面點火。與爆燃相比，在燃燒本質(zhì)上不同，爆燃是可燃混合氣自燃，而表面點火是點燃，沒有沖擊

14、波?！扒酶茁暋北容^沉悶，主要是由活塞連桿、曲軸等運動件受到?jīng)_擊負(fù)荷產(chǎn)生振動而造成的。 何謂汽油機早燃，對發(fā)動機有何影響？ § 早燃是指在火花塞點火之前，燃燒室內(nèi)熾熱表面就點燃混合氣的現(xiàn)象，由于它提前點火而且熱點表面比火花大，使燃燒速率快，缸內(nèi)壓力、溫度增高，發(fā)動機工作粗暴，并且由于壓縮負(fù)功增加，向缸壁傳熱增加、致使功率下降，火花塞、活塞等零件過熱。早燃會誘發(fā)爆燃，爆燃又會讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更激烈的表面點火，兩者互相促進，危害更大。 汽油機燃燒過程一般分為哪幾個階段？各階段的特點是什么？ § 汽油機燃燒過程一般分為三個階段。（1）著火延遲期，從火花塞跳火至缸內(nèi)壓力

15、偏離壓縮線，該階段的作用是點燃混合氣形成火焰核心，特點是燃燒量小，壓力升高不明顯。（2）明顯燃燒期，從火焰核心形成到火焰?zhèn)鞑サ秸麄€燃燒室。特點是氣缸內(nèi)壓力迅速上升，常用平均壓力升高率表示，明顯燃燒期是汽油機燃燒的主要時期，明顯燃燒期愈短，愈靠近上止點，汽油機經(jīng)濟性、動力性愈好，但可能導(dǎo)致壓力升高率值過高，工作粗暴，一般10250 kPa/ºCA為宜。 （3）后燃期，特點是燃燒速度慢，遠離上止點，熱量利用率低，應(yīng)盡量減少。 汽油機燃燒室組織適當(dāng)?shù)奈闪鬟\動的作用有哪些？ § （1）增大火焰?zhèn)鞑ニ俣?。?）冷卻末端混合氣區(qū)。（3）減少循環(huán)間的燃燒變動。（4）減小熄火層厚度，降低H

16、C的排放量。何謂燃燒室的面容比？汽油機燃燒室面容比值小，具有哪些優(yōu)點？§ 燃燒室的面容比是指燃燒室表面積與其容積之比。其值小，則燃燒室緊湊其有優(yōu)點是：（1）火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x小，不易爆燃，可提高壓縮比。（2）相對散熱損失小，熱效率高。（3）熄火面積小，HC排放少。 汽油機決定火花塞位置時主要考慮哪些因素？§ 汽油機在決定火花塞位置時必須考慮：（1）要能利用新鮮混合氣充分掃除火花塞周圍的殘余廢氣，使混合氣易于點燃，保證低速工作穩(wěn)定性好，各循環(huán)間的燃燒變動小。（2）火花塞盡量布置在使末端混合氣受熱少的位置，如排氣門附近。（3）應(yīng)使由火花塞傳播開的火焰面變化分配合理，確保運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。（4

17、）火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x應(yīng)盡可能短。 § 柴油機燃燒過程一般分為哪幾個階段？各階段的特點是什么？ § （1）著火延遲期，從噴油開始點到壓力偏離壓縮線點。進行混合氣著火前的物理化學(xué)準(zhǔn)備。（2）速燃期，壓力急劇上升的階段，著火延遲期內(nèi)準(zhǔn)備好的混合氣幾乎同時燃燒，缸內(nèi)壓力急劇上升 ，接近等容燃燒。（3）緩燃期，壓力急劇增高的終點到壓力急劇下降點，邊混合邊燃燒，混合速度控制燃燒速度，同時活塞開始下行，缸內(nèi)壓力變化不大，接近等壓燃燒。（4）補燃期，緩燃期的終點到燃料基本上完全燃燒，終點很難 ，一般認(rèn)為當(dāng)總放熱量達到9599%時為燃燒過程結(jié)束，補燃期熱量利用率低，應(yīng)盡量減少補燃。何謂柴油機工作粗

18、暴？降低柴油機工作粗暴的主要途徑有哪些？ § 柴油機著火延遲期內(nèi)形成的可燃混合量過多，一旦著火一起燃燒，使 壓力升高率過大，則柴油機燃燒噪聲大，這種現(xiàn)象稱為工作粗暴。 § 降低柴油機工作粗暴的途徑有三：（1）縮短著火延遲期，如選十六烷值高的燃料。（2）減少著火延遲期內(nèi)的噴油量，采用合適的噴油規(guī)律，先少噴后多噴。（3）減少著火延遲期內(nèi)形成的可燃混合氣量，采用油膜蒸發(fā)形成混合氣方式。 何謂幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律，它們之間存在哪些不同。§ 供油規(guī)律是單位時間（或單位轉(zhuǎn)角）內(nèi)噴油泵的供油量隨時間（或轉(zhuǎn)角）的變化關(guān)系，由噴油泵柱塞的幾何尺寸及運動規(guī)律決定。§ 噴油

19、規(guī)律是單位時間（或單位轉(zhuǎn)角）噴油器噴入燃燒室內(nèi)的燃料量隨時間（或轉(zhuǎn)角）的變化關(guān)系。 § 供油規(guī)律和噴油規(guī)律之間存在明顯不同，噴油開始點比供油始點滯后，噴油持續(xù)時間比供油持續(xù)時間長，最大噴油率速較最大供油速度低，曲線形狀也有一定的變化。 如何描述油束特性（霧化特性）？§ 可以從幾何形狀和霧化質(zhì)量兩個方面來描述油束特性。油束的幾何形狀包括，油束射程（又稱貫穿距離）和噴霧錐角 或油束最大寬度。油束的霧化質(zhì)量一般是指油束中液滴的細度和均勻度。細度可用液滴平均直徑表示，均勻度是指油束中液滴大小相同的程度，液滴在油束內(nèi)分布的均勻程度可用分布曲線表示。 汽油機爆震和柴油機工作粗暴有何異同

20、點？§ 相同點：在燃燒本質(zhì)上相同，都是可燃混合氣的自燃。§ 不同點：（1）發(fā)生的部位不同，柴油機工作粗暴發(fā)生在燃燒初期，著火延遲期內(nèi)形成的可燃數(shù)量多，一起自燃，使速燃期壓力升高率過大，而汽油機爆震發(fā)生在燃燒后期，是末端混合氣自燃。（2）柴油機工作粗暴缸內(nèi)壓力均勻，無沖擊波產(chǎn)生，而汽油機爆震，缸內(nèi)壓力不均勻，有沖擊波產(chǎn)生。（3）汽油機爆震敲缸聲尖銳清脆，柴油機工作粗暴敲缸聲沉悶。（4）對燃料的要求不同。 柴油機排氣冒黑煙的原因是什么？如何減少冒黑煙？§ 碳煙的生成條件是高溫缺氧。由于柴油機混合氣極不均勻，盡管總體是富氧燃燒，但局部的缺氧還是導(dǎo)致碳煙的生成，特別是緩燃

21、期噴入的燃油容易被高溫廢氣包圍找不到氧氣，發(fā)生部分氧化和裂解，形成碳煙。§ 減了柴油機冒煙的措施有三個方面（1）大過量空氣系數(shù) 。（2）組織空氣運動，擴大油束與空氣的混合范圍及利用熱混合作用使高溫廢氣和燃油分離。（3）改善噴霧質(zhì)量，如高壓噴射。（1）排氣后處理。 試從原理上說明柴油機混合氣形成方式及特點？ § 柴油機混合氣形成方式從原理上來分，有空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合兩種?？臻g霧化混合是在燃燒室空間中，利用燃油與空氣的相對運動形成較均勻的混合氣，燃油與空氣的相對速度是起主要因素，相對速度越高，油束與空氣的摩擦和碰撞越激烈，分散后的油滴也越細小，混合氣也越均勻。混合氣在這

22、一過程中混有尚未蒸發(fā)汽化的液態(tài)油滴，不完全是氣態(tài)的，油膜蒸發(fā)混合是指噴到燃燒室壁面上的燃油形成油膜后利用受熱蒸發(fā)和空氣相對運動的作用形成較均勻的混合氣，這一混合方式中，起主要作用的因素是燃燒室壁面溫度，空氣相對運動速度和油膜厚度，混合氣在這一過程中完全是氣相的。分隔式燃燒室有哪些性能特點？§ 分隔式燃燒室主要靠強烈的空氣運動來保證較好的混合氣質(zhì)量，空氣利用率較高， 可達1.2左右，由于空氣運動強度隨轉(zhuǎn)速提高而增大，保證了高速下也有較好的性能，對噴油系要求較低可采用軸針式噴咀工作、可靠性和壽命提高、對燃油不太敏感，有較強的適應(yīng)性。分隔式燃燒室結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、面容比大，加上強烈的空氣運動，散

23、熱損失較大，通道節(jié)流損失也較大，因此經(jīng)濟性較差，冷起動性差，一般用較高的壓縮比，來改善起動性或安裝電熱塞。著火首先在副燃燒室，由于通道的節(jié)流作用主燃燒室壓力上升較緩慢，因此工作較為平穩(wěn)燃燒噪聲較小，在排放性能上，除低速微粒排放量大外，其他則優(yōu)于直噴式燃燒室。 簡述柴油機排氣冒白煙和蘭煙的原因。§ 在柴油機冷起動后，怠速或低負(fù)荷下暖機的過程中，特別是在塞冷天氣時會產(chǎn)生白煙或蘭煙，這是由于燃燒室內(nèi)工質(zhì)的溫度低，燃油不能完全蒸發(fā)燃燒，未燃或部分氧化的燃油一般以液態(tài)微粒的形式隨廢氣排出，冷凝而形成白煙與蘭煙，白煙與蘭煙之間并沒有嚴(yán)格的成分差異，只是由于微粒直徑不同而對光線的反射不同，從而產(chǎn)生

24、不同的顏色，一般白煙在暖機過程中逐漸變?yōu)樘m煙再變成無色煙。簡述內(nèi)燃機噪聲的來源。 § 內(nèi)燃機的噪聲主要由氣體動力噪聲，機械噪聲和燃燒噪聲三部分組成，氣體動力噪聲是指由于進、排氣系統(tǒng)及冷卻風(fēng)扇工作時氣流壓力脈動而產(chǎn)生的噪聲，其中排氣噪聲占主要部分。§ 機械噪聲主要是由曲軸連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)、齒輪系、噴油泵及其他附屬部件的高速運動并與其相鄰的零件發(fā)生頻繁的機械撞擊，激勵結(jié)構(gòu)振動而產(chǎn)生的噪聲。§ 燃燒噪聲主要是因為迅速地燃燒引起燃燒室內(nèi)壓力急劇變化所致，隨壓力升高率的增大而增大，它導(dǎo)致缸套，氣缸蓋等另部件的強烈振動并向外界幅射中高頻噪聲。 何謂柴油機燃油系的二次噴射現(xiàn)象

25、，對柴油機有何影響？在什么工況下容易發(fā)生二次噴射現(xiàn)象。 § 噴射終了，噴油器針閥落座后，在油管內(nèi)燃油壓力波動的影響下，再次開啟噴油的現(xiàn)象稱為二次噴射。 § 由于二次噴射是在燃油壓力較低的情況下噴射的，導(dǎo)致這部分燃油霧化不良，會產(chǎn)生燃燒不完全，碳煙增多，并容易引起噴孔積碳堵塞，此外二次噴射，還使整個噴油持續(xù)時間拉長，使燃燒不及時造成柴油機經(jīng)濟性下降，另部件過熱等不良后果。 § 二次噴射發(fā)生在高速大負(fù)荷工況。實際循環(huán)與理論循環(huán)比較，存在哪些損失？ § 實際工質(zhì)的損失：理論循環(huán)中工質(zhì)是空氣，比熱是定值而實際循環(huán)工質(zhì)是空氣，可燃混合氣，燃燒產(chǎn)物等，比熱大于空氣但

26、隨溫度上升而增大，因此循環(huán)最高溫度降低；存在泄漏，使工質(zhì)數(shù)量減小。 § 傳熱損失：實際循環(huán)中工質(zhì)和壁面自始至終存在著熱交換，造成的損失。 § 換氣損失：理論循環(huán)是閉口循環(huán)，換氣功為零而實際循環(huán)必須更換工質(zhì)，包括自由排氣損失，和強制排氣損失和吸氣損失 。 § 燃燒損失：（1）燃燒需要時間，所以要提前點火或噴油，而且燃燒還要延續(xù)到膨脹行程，由此形成非瞬時燃燒損失和補燃損失 。（2）燃燒不完全損失。（3）高溫分解等 何謂發(fā)動機熱平衡？發(fā)動機熱平衡包括哪些項目？ § （1）發(fā)動機所耗燃油熱量；（2）轉(zhuǎn)化為有效功的熱量；（3）轉(zhuǎn)化為有效功的熱量；（4）廢氣帶走的熱

27、量；（5）不完全燃燒損失；（6）其他熱量損失。 柴油機增壓后，供油系、配氣相和進排氣系統(tǒng)應(yīng)如何調(diào)整？ § 供油系統(tǒng)：增大輸出功率，應(yīng)適當(dāng)增大每循環(huán)的供油量。柴油機，為使供油持續(xù)期不變，可增大柱塞直徑、增大供油速率、提高噴油壓力、加大噴孔直徑，可使噴注在大的空氣密度下，有足夠的貫穿距離。同時，適當(dāng)?shù)販p小噴油提前角，可以限制最高爆發(fā)壓力的增長。 § 配氣系統(tǒng)：增大配氣相位，增加掃氣，降低缸內(nèi)殘余廢氣系數(shù)，降低進氣終了缸內(nèi)溫度，使充量系數(shù)增大，渦輪的工作條件也有一定改善。 § 進排氣系統(tǒng)：與增壓系統(tǒng)的要求相一致，進行分支；進氣管容積盡量大些，以減小進氣壓力的脈動，從而提

28、高壓氣機的效率改善發(fā)動機的性能。何謂脈沖增壓和恒壓增壓？兩者的廢氣能量利用有何區(qū)別？§ 恒壓增壓系統(tǒng)：渦輪排氣管內(nèi)壓力基本恒定，所有排氣管都連在一根排氣總管。脈沖增壓系統(tǒng)：使排氣管中的壓力造成盡可能大的壓力波動，增壓器盡可能靠近氣缸，排氣管短而細，幾個缸連在一個排氣管。§ 排氣能量的利用效果：脈沖系統(tǒng)超臨界流動時間短，流動阻力小，排氣能量損失?。幻}沖能量得到應(yīng)用。所以能量利用比定壓系統(tǒng)好。§ 壓比增高時，定壓系統(tǒng)排氣管內(nèi)壓力增高，排氣損失下降，脈沖能量在排氣能量中所占比例減小。兩種系統(tǒng)能量利用差別減小。為什么在增壓度較高時，常常要采用中冷器？§ 提高進氣

29、管密度，從而提高發(fā)動機功率；降低壓縮始點與循環(huán)平均溫度，從而降低內(nèi)燃機的排氣溫度、熱負(fù)荷以及氮氧化物的排放；。 綜合應(yīng)用：何謂汽油機的負(fù)荷特性？簡要分析汽油機負(fù)荷特性曲線的歷程。 § 當(dāng)汽油機保持某一轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟性指標(biāo)隨負(fù)荷的變化關(guān)系稱為汽油機負(fù)荷特性。 § （1）be=k3/(mit )m =1-Pmm/Pmi= 1-Pmm/(Pmm+Pme)n不變，Pmm基本不變空車Pmm=Pmi，Pe=0，m =0Pe增大Pi增大m增大 從小負(fù)荷開始，隨節(jié)氣門開大： 霧化質(zhì)量提高，殘氣相對少、殘余廢氣系數(shù)下降火焰?zhèn)鞑ニ俣壬仙?過量空氣系數(shù)上升 冷卻損失相對下降因此， it上升 當(dāng)

30、接近全負(fù)荷時，開始加濃，過量空氣系數(shù)小于1， it下降。 小負(fù)荷開始，由于m 、 it同時上升，be下降比柴油機快。當(dāng)接近全負(fù)荷時， 由于it 下降，be上升。何謂汽油機的負(fù)荷特性？簡要分析汽油機負(fù)荷特性曲線的歷程。 § 當(dāng)汽油機保持某一轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟性指標(biāo)隨負(fù)荷的變化關(guān)系稱為汽油機負(fù)荷特性。 § （2）B=k4 (c /a) n隨負(fù)荷增加， c增加， a增加較小，B增加；當(dāng)接近全負(fù)荷時， c增加， a下降，B增加較快。何謂汽油機點火提前角調(diào)整特性？畫出汽油機最佳點火提前角隨轉(zhuǎn)速（節(jié)氣門位置一定）和負(fù)荷（轉(zhuǎn)速一定）變化的曲線，分析其歷程。§ 當(dāng)汽油機保持節(jié)氣門開

31、度，轉(zhuǎn)速及混合氣濃度一定時，性能指標(biāo)隨點火提前角的變化關(guān)系稱為汽油機的點火提前角調(diào)整特性。 § 汽油機隨n增加， 燃燒所占曲軸轉(zhuǎn)角增加，點火提前； § 負(fù)荷下降，節(jié)氣門關(guān)小，殘余廢氣系數(shù) 增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣?下降，著火延遲期增大，點火提前。 何謂柴油機的供油提前角調(diào)整特性？畫出典型的柴油機供油提前角調(diào)整特性曲線圖并簡單分析曲線歷程。柴油機保持油量調(diào)節(jié)機構(gòu)位置和轉(zhuǎn)速一定，柴油機的性能指標(biāo)隨供油提前角的變化關(guān)系稱為柴油機的供油提前角調(diào)整特性。§ 當(dāng)供油提前角過大時，較多燃料在上止點前燃燒使壓縮負(fù)功增加，功率下降及比油耗增加；當(dāng)供油提前角過小時，則會使燃油不能在上止點附

32、近及時燃燒，熱效率下降，致使功率下降及比油耗增加。只有在最佳供油提前角時，才有 最大功率和最低比油耗 。 何謂汽油機的燃料調(diào)整特性？實驗?zāi)康氖鞘裁?？畫出典型的汽油機燃料調(diào)整特性曲線圖。§ 汽油機保持節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速一定點火提前角最佳時，其性能指標(biāo)隨燃小時耗油量（或過量空氣系數(shù)）的變化關(guān)系，稱為汽油機的燃料調(diào)整特性。 § 該試驗的目的是為了實現(xiàn)理想化油器特性，即確定發(fā)動機性能與最佳混合氣成分之間的定量關(guān)系。 § 功率曲線有是最大功率點，表示在該轉(zhuǎn)速下的最大功率，相應(yīng)的混合氣成分叫做功率混合氣；比油耗曲線上有最經(jīng)濟點，表示該轉(zhuǎn)速和油門開度下的最低油耗，相應(yīng)的混合氣成分

33、叫做經(jīng)濟混合氣。 柴油機為什么要安裝調(diào)速器？§ 提高工作穩(wěn)定性。柴油機扭矩曲線平坦，外界阻力變化 ，轉(zhuǎn)速變化大，為保持穩(wěn)定需安裝調(diào)速器。 § 防止柴油機超速（飛車）。 汽車、拖拉機經(jīng)常會遇到負(fù)荷突變情況，突然卸去負(fù)荷造成轉(zhuǎn)速急劇上升導(dǎo)致飛車。汽油機運動件質(zhì)量小，充量系數(shù)隨轉(zhuǎn)速上升而下降快，扭矩迅速降低，對短時超速影響不大。而柴油機扭矩曲線平坦， 循環(huán)供油量又隨轉(zhuǎn)速增加 而增加 ，轉(zhuǎn)速繼續(xù)增高。同時運動件質(zhì)量大，超速會引起零件損壞，所以為防止柴油機超速需安裝調(diào)速器。 § 保持怠速穩(wěn)定，怠速時，Pmi=Pmm，由于偶然因素，發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加， Pmi大于Pmm，轉(zhuǎn)速增加

34、，轉(zhuǎn)速不能自動恢復(fù)。轉(zhuǎn)速下降， Pmi小于Pmm，熄火。所以，為保持怠速穩(wěn)定需安裝調(diào)速器。 為什么汽車柴油機（重型汽車除外）一般都安裝兩速調(diào)速器？§ 對于一般汽車來說，行駛阻力變化幅度較小而且緩慢，但車速卻需不斷變化，由于車身的振動，油門踏板不可能穩(wěn)定在一個確切位置，再加上汽車慣量大，所以司機不斷調(diào)節(jié)油門踏板壓下的程度直接操縱油量調(diào)節(jié)機構(gòu)可以保持汽車相當(dāng)穩(wěn)定地行駛。 § 當(dāng)車速變化時兩極式和全程式調(diào)速器響應(yīng)方式不同，效果不同。對于全程式調(diào)速器，踏下油門，相當(dāng)于加大彈簧予緊力，調(diào)速器起作用，很快加大油量，扭矩迅速上升，然后再下降達到新平衡點，這樣油門稍有變動汽車便以很大加速度

35、移向新平衡點，往往使乘客感到不舒適，加速時易冒煙，操作時要十分小心，此外感應(yīng)不直接，油門踏板也較重，會產(chǎn)生操縱不快感。對兩極調(diào)速器，司機直接操縱油量調(diào)節(jié)機構(gòu)，達到新平衡點的加速度小，反應(yīng)快，加速性能好，操縱方便。 何謂汽油機的負(fù)荷特性？簡要分析汽油機負(fù)荷特性曲線的歷程。 § 當(dāng)汽油機保持某一轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟性指標(biāo)隨負(fù)荷的變化關(guān)系稱為汽油機負(fù)荷特性。 § （1）be=k3/(mit ) m ： m =1-Pmm/Pmi= 1-Pmm/(Pmm+Pme)n不變，Pmm基本不變空車Pmm=Pmi，Pe=0，m =0Pe增大Pmi增大m增大 it ： 從小負(fù)荷開始，隨節(jié)氣門開大：

36、霧化質(zhì)量提高，殘氣相對少、殘余廢氣系數(shù)下降火焰?zhèn)鞑ニ俣壬仙?，過量空氣系數(shù)上升，冷卻損失相對下降，因此， it上升 當(dāng)接近全負(fù)荷時，開始加濃，過量空氣系數(shù)小于1， it下降。 空車時， m =0， be =，小負(fù)荷開始，由于m 、 it同時上升，be下降比柴油機快。當(dāng)接近全負(fù)荷時， 由于it 下降，be上升。 § （2）B=k4 (c /a) n 隨負(fù)荷增加， c增加， a增加較小，B增加；當(dāng)接近全負(fù)荷時， c增加， a下降，B增加較快。何謂柴油機的負(fù)荷特性？簡要分析柴油機負(fù)荷特性曲線的歷程。 § 當(dāng)柴油機保持某一轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟性指標(biāo)隨負(fù)荷的變化關(guān)系稱為柴油機的負(fù)荷特性。

37、 § （1）be=k3/(mit )m： m =1-Pmm/Pmi= 1-Pmm/(Pmm+Pme)n不變，Pmm基本不變空車Pmm=Pmi，Pe=0，m =0 Pe增大Pmi增大m增大 it ： 中小負(fù)荷時， it基本不變。 從小負(fù)荷開始， Pe增大，gb增大 過量空氣系數(shù)下降 燃燒不完全 燃燒持續(xù)期增大 it下降空車時， m =0， be =，小負(fù)荷開始，由于m 增加超過 it下降，be下降，達 be最低點后， Pe增大， 由于it 下降超過m 上升，be上升。何謂汽油機的全負(fù)荷速度特性（外特性）簡要分析汽油機全負(fù)荷速度特性中轉(zhuǎn)矩曲線和有效燃油消耗率曲線的歷程。汽油機節(jié)氣門固定在

38、全開位置，其性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系稱為汽油機的全負(fù)荷速度特性（外特性）。 § （1） Ttq= k2 (c/ a) it m a值基本不隨n變化，故Ttq c it m ， Ttq主要取決于c隨n變化的關(guān)系。 c ：在中間某時， cmax ，最好利用進氣慣性，其它時， c下降。 it ： 中間某n時稍凸起，比較平坦。由最高點開始，n下降，渦流下降，傳熱、漏氣損失增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆担?it下降。由最高點開始，n增加，燃燒占曲軸轉(zhuǎn)角增加，泵氣功增加， it下降。 m：n增加，Pmm增加， Pmi變化不大， m =1-Pmm/Pmi， m下降。 n增加， c 增加， it 增加， m

39、下降， Ttq增加。 到Ttq最大值后，n再增加， c 下降， it 下降， m下降， Ttq急劇下降。 § （2）be=k3/(mit ) 從低速開始，n增加，由于it 增加超過m 下降，be下降，達 be最低點后， n增大， 由于it 下降、m 下降，be上升。何謂柴油機的全負(fù)荷速度特性（外特性）簡要分析柴油機全負(fù)荷速度特性中轉(zhuǎn)矩曲線和有效燃油消耗率曲線的歷程。 § 柴油機量調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在全負(fù)荷位置時，其性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系稱為柴油機全負(fù)荷速度特性（外特性）。 § （1） Ttq=k2 gbit m gb： 油泵速度特性確定，不校正時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加， g

40、b增加；校正時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加， gb基本不變或略下降，取決于校正機構(gòu)。 it ： 在中間某轉(zhuǎn)速時，稍有凸起，總體變化趨勢較平坦。由最大點開始，發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加c下降， gb增加a下降，燃燒時間短，混合氣形成條件差，不完全燃燒增加，燃燒持續(xù)角增加，不及時，it下降。由最大點開始，發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降空氣渦流下降，傳熱、漏氣損失增加，燃燒不良， it下降。 m：n增加，Pmm增加， Pmi變化不大， m =1-Pmm/Pmi， m下降。 n增加， gb增加， it 增加， m下降， Ttq緩慢增加。 到Ttq最大值后，n再增加， gb增加， it 下降， m下降， Ttq緩慢下降。由于抵銷作用柴油機曲線

41、變化平緩。 § （2）be=k3/(mit ) n增加，由于it 增加超過m 下降，be下降，達 be最低點后， n增大， 由于it 下降、m 下降，be上升。試比較汽油機負(fù)荷特性曲線和柴油機負(fù)荷特性曲線的差別，并說明為什么？§ 柴油機be比汽油機低2030% ，因為柴油機壓縮比和過量空氣系數(shù)大熱效率高。 § 柴油機be曲線變化平坦，而汽油機be曲線變化比柴 油機陡，因為汽油機是量調(diào)節(jié)，指示效率隨負(fù)荷增加而增加，柴油機是質(zhì)調(diào)節(jié)，指示效率隨負(fù)荷增加而減小。 § 柴油機B曲線在中小負(fù)荷接近直線，而汽油機B曲線在中小負(fù)荷直線性差。這是由于在中小負(fù)荷柴油機指示效

42、率變化不大，而汽油機指示效率變化大。 § 汽油機排溫較高。汽油機壓縮比低，膨脹比低，排溫高，負(fù)荷增加，混合氣總量增加，氣缸總熱量的增加，排溫上升；但在大部分區(qū)域過量空氣系數(shù)變化小，排溫上升幅度不大。柴油機中，隨負(fù)荷的提高，過量空氣系數(shù)降低，排溫顯著上升。試比較柴油機負(fù)荷特性曲線上A、B兩點下列參數(shù)的大小，并說明為什么？ § 循環(huán)供油量，AB，柴油機是質(zhì)調(diào)節(jié)，功率增加，循環(huán)供油量增加； § 過量空氣系數(shù)，AB，因n不變，充量系數(shù)基本不變，供油量增加，過量空氣系數(shù)下降； § 指示效率， AB，功率增加，循環(huán)供油量增加，燃燒持續(xù)期增加、過量空氣系數(shù)下降、不完全

43、燃燒損失增加，指示效率降低。 § 機械效率，AB，m =1-Pmm/Pmi，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變，Pmm不變，功率增加，Pmi增加， m增加； § 排氣煙度，AB，因功率增加，循環(huán)供油量增加，過量空氣系數(shù)下降，煙度增加。 試比較汽油機負(fù)荷特性曲線上A、B兩點，下列參數(shù)的大小并說明為什么？ § 充氣效率 ，AB，因汽油機是量調(diào)節(jié)， 功率增大，節(jié)氣門開大 ，充氣效率 增大； § 過量空氣系數(shù)，AB，因功率增大，充氣效率 增大，殘余廢氣系數(shù)下降，殘余廢氣對新氣的稀釋作用下降，過量空氣系數(shù)增加； § 指示效率， AB，功率增大，殘余廢氣系數(shù)下降，火焰?zhèn)鞑ゼ涌?/p>

44、、過量空氣系數(shù)增加、燃燒完全性變好，指示效率增加； § 機械效率，AB，m =1-Pmm/Pmi，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變，Pmm不變，功率增加，Pmi增加， m增加； § 點火提前角， AB，因功率增加，著火落后期 下降、火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?，點火遲后。 試比較汽油機總功率特性曲線上A、B兩點，下列參數(shù)的大小并說明為什么？ § 充氣效率 ，AB，因發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加， 進氣阻力增加，充氣效率 下降； § 機械效率， AB，因m =1-Pmm/Pmi，發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，平均機械損失壓力增加，平均指示壓力 變化不大，機械效率下降； § 過量空氣系數(shù)， A=B因節(jié)氣門

45、全開，供給功率混合氣； § 點火提前角， AB，因發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，燃燒占曲軸轉(zhuǎn)角，點火提前角增大； § 平均有效壓力， AB，因Pme正比于Ttq。 在柴油機調(diào)速特性上，試比較A、B兩點下列參數(shù)的大小說明為什么§ 循環(huán)供油量，AB，因調(diào)速器起作用，轉(zhuǎn)速增加，循環(huán)供油量下降； § 過量空氣系數(shù)， AB，因在調(diào)速特性上n變化不大， 充量系數(shù)基本不變，功率增加，循環(huán)供油量增加，過量空氣系數(shù)下降。 § 指示效率 ，AB，因功率增加，循環(huán)供油量增加，燃燒持續(xù)期增加、過量空氣系數(shù)下降、不完全燃燒損失增加，指示效率降低。 § 機械效率 ， AB ，

46、m =1-Pmm/Pmi，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變，Pmm不變，功率增加，Pmi增加， m增加。 § 氣煙度， AB ，因功率增加，循環(huán)供油量增加，過量空氣系數(shù)下降，煙度增加。 在柴油機調(diào)速特性上，試比較A、B兩點下列參數(shù)的大小，并說明為什么？§ 循環(huán)供油量， A B，柴油機是質(zhì)調(diào)節(jié)，功率增加，循環(huán)供油量增加。 § 過量空氣系數(shù) ， AB，n不， 充量系數(shù)基本不變，功率增加，循環(huán)供油量增加，過量空氣系數(shù)下降。 § 指示效率，AB，因功率增加，循環(huán)供油量增加，燃燒持續(xù)期增加、過量空氣系數(shù)下降、不完全燃燒損失增加，指示效率降低。 § 機械效率， AB ，m

47、=1-Pmm/Pmi，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變，Pmm不變，功率增加，Pmi增加， m增加。 § 排氣煙度， AB ，因功率增加，循環(huán)供油量增加，過量空氣系數(shù)下降，煙度增加。 在汽油機萬有特性上試比較A、B兩點下列數(shù)大小，并說明為什么？§ 充量系數(shù)，A B，因汽油機是量調(diào)節(jié)， 功率增大，節(jié)氣門開大 ，充氣效率 增大； § 指示效率， A B，功率增大，殘余廢氣系數(shù)下降，火焰?zhèn)鞑ゼ涌?、過量空氣系數(shù)增加、燃燒完全性變好，指示效率增加； § 機械效率，A B，m =1-Pmm/Pmi，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變，Pmm不變，功率增加，Pmi增加， m增加； § 點火提前角， AB，因功率增加，著火落后期 下降、火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?，點火遲后。 § 過量空氣系數(shù)，A B，因功率增大，充氣效率 增大，殘余廢氣系數(shù)下降，殘余廢氣對新氣的稀釋作用下降，過量空氣系數(shù)增加 在柴油機萬有特性上，試比較A、B兩點下列參數(shù)大小，并說明為什么？ § 循環(huán)供油量， A B，柴油機是質(zhì)調(diào)節(jié)，功率增加，循環(huán)供油量增加 § 過