汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理復(fù)習(xí)資料

1、1、總結(jié)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基本途徑？增大氣缸直徑，增加氣缸數(shù)增壓技術(shù)合理組織燃燒過程提高充量系數(shù)提高轉(zhuǎn)速提高機(jī)械效率用二沖程提高升功率2、為什么柴油機(jī)的熱效率要顯著高于汽油機(jī)？1）.柴油機(jī)的壓縮比高，作功時(shí)膨脹得更厲害。2）.柴油機(jī)油氣混合時(shí)空燃比遠(yuǎn)大于1,是富氧燃燒，燃料可以充分燃燒。汽油機(jī)燃燒的空燃比在1左右，因?yàn)闆]有足夠的氧氣，汽油不能完全燃燒3、柴油機(jī)工作循環(huán)為什么不采用等容加熱循環(huán)？定容加熱理想循環(huán)又稱奧托循環(huán)，基于這種循環(huán)而制造的煤氣機(jī)和汽油機(jī)是最早的活塞式內(nèi)燃機(jī)。由于煤氣機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)燃料性質(zhì)不同，機(jī)器的構(gòu)造也不同，其燃燒過程接近于定容過程，不再有邊燃燒邊膨脹接近

2、于定壓的過程，故而在熱力學(xué)分析中，奧托循環(huán)可以看作不存在定壓加熱過程的混合加熱理想循環(huán)。定容加熱循環(huán)被壓縮的是燃料和空氣的混合物，要受混合氣體自燃溫度的限制，存在“爆燃”的問題，效率不會(huì)太高；定壓加熱循環(huán)壓縮的僅僅是空氣，不存在“爆燃”的問題，效率高，所以柴油機(jī)采用的是后者而不是前者.4、為什么發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門退后關(guān)閉、排氣門提前開啟。提前與退后的角度與哪些因素有關(guān)？答：（1）進(jìn)氣門退后關(guān)閉是為了充分利用高速氣流的動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)在下止點(diǎn)后繼續(xù)充氣，增加進(jìn)氣量。排氣門提前開啟是由于配氣機(jī)構(gòu)慣性力的限制，若是活塞在下至點(diǎn)時(shí)才打開排氣門，則在氣門開啟的初期，開度極小，廢氣不能通暢流出，缸內(nèi)壓力來(lái)不及下降，在

3、活塞向上回行時(shí)形成較大的反壓力，增加排氣行程所消耗的功（2）提前與退后的角度與哪些因素有關(guān)？（配氣相位的合理選擇要從哪幾個(gè)方面衡量）：充氣效率的變化是否符合動(dòng)力性要求。換氣損失盡可能的小。能否保證必要的燃燒室掃氣作用。排放指標(biāo)好5、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程包括哪幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段時(shí)如何界定的？答：1）自由排氣階段：從排氣門打開到氣缸壓力接近于排氣管內(nèi)壓力的這個(gè)時(shí)期。2）強(qiáng)制排氣階段：廢氣是由活塞上行強(qiáng)制推出的這個(gè)時(shí)期。3）進(jìn)氣過程：進(jìn)氣門開啟到關(guān)閉這段時(shí)期。4）氣門重疊和燃燒室掃氣：由于排氣門退后關(guān)閉和進(jìn)氣門提前開啟，所以進(jìn).排氣門同時(shí)打開這段時(shí)期。6、影響充量系數(shù)的主要因素有哪些？答：1）進(jìn)氣

4、門關(guān)閉時(shí)缸內(nèi)的壓力。2）進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)缸內(nèi)氣體溫度。3）殘余廢氣量。4）進(jìn)排氣相位角。5）發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比。6）進(jìn)氣狀態(tài)。7、發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量是如何利用的？通過廢氣渦輪增壓器利用內(nèi)燃機(jī)排出的部分廢氣能量，推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)安裝在同一根軸上的離心式壓氣機(jī)，增大內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣壓力。8、增壓前后發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)是如何變化的？熱效率基本不變或略有提高；增壓前后工質(zhì)密度增大，絕熱效率提高；機(jī)械效率提高；充能系數(shù)增大。9、為什么增壓后需要采用進(jìn)氣中冷技術(shù)？答：對(duì)增壓器出口空氣進(jìn)行冷卻，一方面可以進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)空氣密度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，另一方面可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮始點(diǎn)的溫度和整個(gè)循環(huán)的平均溫度，從

5、而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度、熱負(fù)荷和NOx的排放。10、車用發(fā)動(dòng)機(jī)采用增壓時(shí)應(yīng)進(jìn)行哪些調(diào)整？答：1）適當(dāng)降低壓縮比，加大過量空氣系數(shù)。2）對(duì)供油系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，增加每循環(huán)供油率。3）合理改進(jìn)配齊相位。4）進(jìn)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與增壓系統(tǒng)的要求一致。5）對(duì)增壓器出口空氣進(jìn)行冷卻。11、為什么說柴油機(jī)的著火過程是低溫多級(jí)著火，汽油機(jī)的著火過程是高溫單級(jí)著火？汽油機(jī)中，混合氣在壓縮過程中，已經(jīng)進(jìn)行了一定的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)電火花跳火瞬間，可燃?xì)鉁囟燃眲∩?，燃油分子直接分裂成大量的自由原子和自由基因?yàn)閯澐植怀鲇涉湻磻?yīng)引起的起始反應(yīng)的自動(dòng)加速和由熱所引起的自動(dòng)加溫二者的界限，故稱為高階單階段著火。柴油機(jī)中，噴射時(shí)缸

6、內(nèi)溫度在500-700C,不可能直接得到鏈反應(yīng)開始所需的自由原子和自由基，反應(yīng)之所以能進(jìn)展迅速，是由于燃料和空氣進(jìn)行了低溫多段反應(yīng)的結(jié)果。12、簡(jiǎn)述幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律的關(guān)系，并解釋兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系？噴油規(guī)律由供油規(guī)律決定但兩者之間存在明顯不同，噴油持續(xù)時(shí)間較供油持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，最大噴油速率較共有速率低，其形狀有明顯畸變，循環(huán)噴油量也低于循環(huán)供油量。兩者差別的主要原因有：1、燃油的可壓縮性2、壓力波傳播滯后3、壓力波動(dòng)4、高壓容積變化。13、柴油機(jī)有哪些異常噴射現(xiàn)象和他們可能出現(xiàn)的工況？簡(jiǎn)述二次噴射產(chǎn)生的原因和危害及消除方法。答：柴油機(jī)有二次噴射、斷續(xù)噴射、不規(guī)則噴射、隔次噴射和滴油這幾種異

7、常噴射現(xiàn)象。二次噴射易發(fā)生在高速、大負(fù)荷工況下；斷續(xù)噴射常發(fā)生于某一瞬間噴油泵的供油量小于噴油器噴出的油量和填充針閥上升空出空間的油量之和。不規(guī)則噴射和隔次噴射易發(fā)生在柴油機(jī)怠速工況下。二次噴射是在壓力波動(dòng)影響下針閥落座后再次升起造成的。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，燃燒不完全，碳煙增多，并易引起噴孔積炭堵塞。此外，二次噴射還使整個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間拉長(zhǎng)，則燃燒過程不能及時(shí)進(jìn)行，造成經(jīng)濟(jì)性下降，零部件過熱等不良后果。為避免出現(xiàn)不正常噴射現(xiàn)象，應(yīng)盡可能地縮短高壓油管的長(zhǎng)度，減小高壓容積，以降低壓力波動(dòng)，減小其影響。并合理選擇噴射系統(tǒng)的參數(shù)。14、噴霧特性與霧化質(zhì)量

8、的指標(biāo)和參數(shù)有哪些？噴霧特性的指標(biāo)有平均粒徑，索特粒徑和粒徑分布。霧化質(zhì)量一般指油束中液滴的細(xì)度和均勻度15、燃燒放熱規(guī)律三要素是什么？什么是柴油機(jī)合理的燃燒放熱規(guī)律？答：一般將燃燒放熱始點(diǎn)（相位）、放熱持續(xù)期和放熱率曲線的形狀稱為放熱規(guī)律三要素。合理的放熱規(guī)律是：燃燒要先緩后急。在初期的燃燒放熱要緩慢以降低NOx的排放，在中期要保持快速燃燒放熱以提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性能，在后期要盡可能縮短燃燒以便降低煙度和顆粒的排放.16、簡(jiǎn)述直噴式燃燒室柴油機(jī)的性能特點(diǎn)，并與分隔式燃燒室柴油機(jī)進(jìn)行比對(duì)。直噴式燃燒室柴油機(jī)的性能特點(diǎn)：（1）燃燒迅速，所以經(jīng)濟(jì)性好，燃油消耗率低，但工作粗暴，壓升率高，燃燒噪聲大（

9、2）燃燒室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，表面積與體積的比小，散熱損失小，沒有主副燃燒室的流動(dòng)損失，冷啟動(dòng)性能好，經(jīng)濟(jì)性好（3）對(duì)噴射系統(tǒng)要求較高（4）NOx排放量較分隔式燃燒室高特別在高負(fù)荷區(qū)；微粒排放量較低（5）對(duì)轉(zhuǎn)速變化較為敏感分隔式燃燒室柴油機(jī)的性能特點(diǎn)：（1）主要靠強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)來(lái)保證較好的混合氣質(zhì)量，空氣利用率較高a=1.2（2）隨轉(zhuǎn)速的提高，空氣運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增大，高速下性能較好（3）對(duì)噴射系統(tǒng)要求較低（4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面積與體積的比大，散熱損失和流動(dòng)損失大，比直噴式燃燒室柴油機(jī)效率低，經(jīng)濟(jì)性差（5）由于散熱損失大使起動(dòng)性能變差（6）先在副燃燒室著火，主燃燒室壓力上升緩慢，工作平穩(wěn)，燃燒噪聲小，但對(duì)經(jīng)濟(jì)性不

10、利（7）對(duì)燃油不太敏感，有較強(qiáng)的適應(yīng)性（8）除低負(fù)荷下的碳煙排放量大外，其余由于直噴式17、柴油機(jī)燃燒過程優(yōu)化的基本原則是什么？答：（1）油-氣-燃燒室的最佳配合。（2）控制著火落后其內(nèi)混合氣生成量。（3）合理組織燃燒室內(nèi)的渦流和湍流運(yùn)動(dòng)。（4）緊湊的燃燒室形狀。（5）加強(qiáng)燃燒期間和燃燒后期的擾流。（6）優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)18、說明汽油機(jī)燃燒過程各階段的主要特點(diǎn)，以及對(duì)它們的要求。燃燒過程：（1）著火落后期：它對(duì)每一循環(huán)都可能有變動(dòng)，有時(shí)最大值是最小值的數(shù)倍。要求：為了提高效率，希望盡量縮短著火落后期，為了發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，希望著火落后期保持穩(wěn)定（2）明顯燃燒期：壓力升高很快，壓力升高率在0.2-0.

11、4MPa/（。）。希望壓力升高率合適（3）后燃期：湍流火焰前鋒后面沒有完全燃燒掉的燃料，以及附在氣缸壁面上的混合氣層繼續(xù)燃燒。希望后燃期盡可能的短。19、爆燃燃燒產(chǎn)生的原因是什么？它會(huì)帶來(lái)什么不良后果？答：燃燒室邊緣區(qū)域混合氣也就是末端混合氣燃燒前化學(xué)反應(yīng)過于迅速，以至在火焰鋒面到達(dá)之前即以低溫多階段方式開始自然，引發(fā)爆燃。爆燃會(huì)給柴油機(jī)帶來(lái)很多危害，發(fā)生爆燃時(shí)，最高燃燒壓力和壓力升高率都急劇增大，因而相關(guān)零部件所受應(yīng)力大幅增加，機(jī)械負(fù)荷增大；爆燃時(shí)壓力沖擊波沖擊缸壁破壞了油膜層，導(dǎo)致活塞、氣缸、活塞環(huán)磨損加劇，爆燃時(shí)劇烈無(wú)序的放熱還使氣缸內(nèi)溫度明顯升高，熱負(fù)荷及散熱損失增加，這種不正常燃燒還

12、使動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性惡化。20、何謂汽油機(jī)表面點(diǎn)火？防止表面點(diǎn)火的主要措施有哪些？答：在汽油機(jī)中，凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱為表面點(diǎn)火。防止措施：1）適當(dāng)降低壓縮比。2）選用沸點(diǎn)低的汽油和成焦性小的潤(rùn)滑油。3）要避免長(zhǎng)時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行和汽車頻繁加減速行駛。4）應(yīng)用磷化合物為燃油添加劑使沉積物中的鉛化物成為磷酸鉛從而使碳的著火溫度提高到560C且氧化緩慢，放出熱量少，從而減少表面點(diǎn)火的產(chǎn)生。21、電控汽油噴射系統(tǒng)有哪些形式，目前采用比較廣泛的形式是哪種？連續(xù)噴射和間歇噴射兩種；間歇噴射。22、汽油機(jī)和柴油機(jī)的著火和燃燒方式差異？汽油機(jī)是點(diǎn)燃式著火，柴油機(jī)是壓燃式著火

13、，汽油機(jī)汽缸頂?shù)娜紵冶谏嫌袀€(gè)火花塞，在特定的時(shí)候它會(huì)跳火，點(diǎn)燃混合氣；23、早然及其危害？早然與發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位有關(guān)，不同情況下發(fā)動(dòng)機(jī)有個(gè)點(diǎn)火提前角，實(shí)際燃?xì)庠缬谶@個(gè)設(shè)定的點(diǎn)火提前角而提前燃燒，就是早燃。早火產(chǎn)生的爆燃，會(huì)使汽車的活塞燒蝕、連桿變形、汽缸拉缸等等；汽車的功率大大下降。24、什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性？汽油機(jī)、柴油機(jī)的萬(wàn)有特性各有什么特點(diǎn)？答：負(fù)荷特性、速度特性只能表示某一油量控制機(jī)構(gòu)位置固定或某一轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)見的變化規(guī)律，而對(duì)于工況變化范圍大的發(fā)動(dòng)機(jī)要分析各種工況下的性能，就需要在一張圖上全面表示出發(fā)動(dòng)機(jī)性能的特性曲線，這種能夠表達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)多參數(shù)的特性稱萬(wàn)有特性汽油機(jī)的萬(wàn)有特

14、性的特點(diǎn)：（1）最低耗油率高，并且經(jīng)濟(jì)區(qū)域偏小（2）等耗油率曲線在低速區(qū)向大負(fù)荷收斂，這說明汽油機(jī)在低速、低負(fù)荷的耗油率隨負(fù)荷的減小而急劇增大，在實(shí)際使用中，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這種情況（3）汽油機(jī)的等功率線隨轉(zhuǎn)速升高而斜穿等耗油率線，轉(zhuǎn)速越高越廢油。因此，在實(shí)際使用中當(dāng)汽車等功率運(yùn)行時(shí)，駕駛?cè)藨?yīng)盡量使用高速擋，以便節(jié)油。柴油機(jī)的萬(wàn)有特性的特點(diǎn)：（1）最低耗油率偏低，并且經(jīng)濟(jì)區(qū)域較寬（2）等耗油率曲線在高、低速均不收斂，變化較平坦（3）相對(duì)汽車變速工況的適應(yīng)性好。25、油膜的蒸發(fā)與混合？在較低的燃燒室壁面溫度控制下，油膜底層保持液態(tài)，表層油膜緩慢蒸發(fā)，加上噴射油束時(shí)的少量蒸發(fā)，形成少量可燃混合氣，著火后，油膜受熱逐層加速蒸發(fā)，使混合氣形成速度和燃燒速度加速。油膜蒸發(fā)混合的指導(dǎo)思想利用燃油蒸發(fā)速率控制混合氣生成速率，燃燒室壁面溫度和空氣旋