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文檔簡介

1、第一章發(fā)動機(jī)工作循環(huán)及性能指標(biāo)1兀pk1&ki(入1)+kk(p1)說明提高壓縮比可以提高發(fā)動機(jī)熱效率和功率的原因。答:由混合加熱循環(huán)熱效率公式:耳=1-t知提咼壓縮比可以提咼發(fā)動機(jī)熱效率。為什么汽油機(jī)的壓縮比不宜過高?答:汽油機(jī)壓縮比的增加受到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、機(jī)械效率和燃燒條件的限制。le增高將Pz使急劇上升,對承載零件的強(qiáng)度要求更高,增加發(fā)動機(jī)的質(zhì)量,降低發(fā)動機(jī)的使用壽命和可靠性2e增高導(dǎo)致運(yùn)動摩擦副之間的摩擦力增加,及運(yùn)動件慣性力的增大,從而導(dǎo)致機(jī)械效率下降3e增高導(dǎo)致壓縮終點(diǎn)的壓力和溫度升高,易使汽油機(jī)產(chǎn)生不正常燃燒即爆震做出四沖程非增壓柴油機(jī)理想循環(huán)和實際循環(huán)p-V圖,并標(biāo)明各項損失。(見

2、書第9頁圖1-2)何為指示指標(biāo)?何為有效指標(biāo)?答:指示指標(biāo):以工質(zhì)在氣缸內(nèi)對活塞做功為基礎(chǔ),評價工作循環(huán)的質(zhì)量。有效指標(biāo):以曲軸上得到的凈功率為基礎(chǔ),評價整機(jī)性能。發(fā)動機(jī)機(jī)械損失有哪幾部分組成?答:發(fā)動機(jī)機(jī)械損由摩擦損失、驅(qū)動附件損失、泵氣損失組成。寫出機(jī)械效率的定義式,并分析影響機(jī)械效率的因素。TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark22 N_P_1丄_1JL-ee1m1mNpNpiiii影響機(jī)械效率的因素:1、轉(zhuǎn)速nm與n似呈二次方關(guān)系,隨n增大而迅速下降2、負(fù)荷負(fù)荷/時,發(fā)動機(jī)燃燒劇烈程度平均指示壓力/;而由于轉(zhuǎn)速不變,平均機(jī)械損失壓力基本保持不變。則由耳_1

3、-,機(jī)械效mp9率下降當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,機(jī)械效率=03、潤滑油品質(zhì)和冷卻水溫度冷卻水、潤滑油溫度通過潤滑油粘度間接影響潤滑效果。試述機(jī)械損失的測定方法。機(jī)械損失的測試方法只有通過實際內(nèi)燃機(jī)的試驗來測定。常用的方法有:倒拖法滅缸法、油耗線法和示功圖法。倒拖法步驟:1讓內(nèi)燃機(jī)在給定工況下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),是冷卻水和機(jī)油溫度達(dá)到給定值;2切斷燃油供應(yīng)或停止點(diǎn)火,同時將電力測功器轉(zhuǎn)換為電動機(jī),以原給定速度倒拖內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn),并盡可能使冷卻水、機(jī)油溫度保持不變。此方法規(guī)定優(yōu)先采用,且不能用于增壓發(fā)動機(jī)。滅缸法此方法僅適用于多缸內(nèi)燃機(jī)(非增壓柴油機(jī))步驟:1將內(nèi)燃機(jī)調(diào)整到給定工礦穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),測出其有效功率Pe。2停止

4、向一個氣缸供油(或點(diǎn)火)3.同理,依次使各缸熄火,測得熄火后內(nèi)燃機(jī)的有效功率Pe2,Pe3,由此可得整機(jī)的指示功率為:Pi=Pi1+Pi2+=iPe-Pe(1)+Pe(2)+油耗線法:保證內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不變,逐漸改變柴油機(jī)供油齒條的位置,測出每小時耗油量GT隨負(fù)荷Pe變化的關(guān)系,繪制成曲線,稱為負(fù)荷特性曲線,由此測得機(jī)械損失,此方法只是用于柴油機(jī)。示功圖法:根據(jù)示功圖測算出機(jī)械損失。試述過量空氣系數(shù)、空燃比和分子變更系數(shù)的定義。過量空氣系數(shù):燃燒1Kg燃料實際提供的空氣量L與理論上所需要的空氣量Lo之比稱為過量空氣系數(shù)。空燃比A/F:與過量空氣系數(shù)相似,也用空氣量與燃料量的比值來描述混合氣的濃度,

5、成為空燃比。分子變更系數(shù):理論分子變更系數(shù):燃燒后工質(zhì)摩爾數(shù)M2與燃燒前工質(zhì)的摩爾數(shù)M1之比。實際分子變更系數(shù):考慮殘余廢氣后,燃燒后的工質(zhì)摩爾數(shù)M2與燃燒前工質(zhì)摩爾數(shù)M1之比。簡述汽油機(jī)和柴油機(jī)的著火和燃燒方式。汽油機(jī):分兩個階段:火焰核心的形成和火焰的傳播。氣著火濃度范圍為:(阿爾法)a=0.51.3,火花塞跳火之后,靠火花塞提供能量,不僅是局部混合氣溫度進(jìn)一步升高,而且引起火花塞附近的混合氣電離,形成火化中心,促使支鏈反應(yīng)加速,形成火焰核心?;鹧婧诵男纬芍?,燃燒過程實質(zhì)上就是火焰在預(yù)混氣體中傳播過程。柴油機(jī):依靠噴射的方法,將燃油直接是噴入壓縮升溫后的工質(zhì),在缸內(nèi)形成可燃性氣體,依靠壓

6、縮后的高溫自燃點(diǎn)火,柴油機(jī)的燃燒屬于噴霧雙相燃燒,也有微油滴群的油滴擴(kuò)散燃燒。已知:某汽油機(jī)的氣缸數(shù)目i=6,沖程數(shù)t=4,氣缸直徑D=100mm,沖程S=115mm,轉(zhuǎn)速n=3000r/min,有效功率Ne=100kW,每小時耗油量Gt=37kg/h,燃料低熱值hu=44100kj/kg,機(jī)械效率hm=0.83。求:平均有效壓力,有效扭矩,有效燃料消耗率,有效熱效率,升功率,機(jī)械損失功率,平均機(jī)械損失壓力,指示功率,平均指示壓力,指示燃料消耗率,指示熱效率。解:平均有效壓力:Pe=30Ne*t/(Vn*i*10-3)=738kPa有效扭矩:Me=9550*Ne*103/n=318.4Nm有效

7、燃油消耗率:ge=G/Ne*103=370g/(KNh)有效熱效率:ne=We/Q1=Wi*hm/Q1=3.6/(ge*hu)*106=0.22升功率:P1=Ne/(Vn*i)=pe*n/(30t)*10-3=18.45Kw/L機(jī)械損失功率Pm=NiNe,hm=Ne/NiPm=20.48Kw平均機(jī)械損失壓力pm=pi一pe=151.2kPa指示功率:Pi=Ne/hm=120.48Kw平均指示壓力:pi=30tPi/(Vn*i*n)*103=889.14kPa指示燃油消耗率:gi=GT/Pi*103=307.1g/(KNh)指示熱效率:ni=3.6/(gi*hu)*106=0.27第二章發(fā)動機(jī)的

8、換氣過程什么是充氣效率?怎樣確定一臺發(fā)動機(jī)的充氣效率?答:如果把每循環(huán)吸入汽缸的工質(zhì)換算成進(jìn)口狀態(tài)(Pa、Ta)下的體積V1,則V1值一定比活塞排量Vh小,兩者的比值定義為充氣效率,即:n=G/G=M/M=V/Vv1sh1sh1h充氣效率是評價內(nèi)燃機(jī)實際換氣過程完善程度的重要參數(shù),充氣效率n值高,說明每循環(huán)進(jìn)入一定汽缸容積的充氣量越多,內(nèi)燃機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩大,v動力性好。實際內(nèi)燃機(jī)充氣效率可用實驗方法直接測定。對于非增壓內(nèi)燃機(jī),可視燃燒室沒有掃氣,用流量計來實測內(nèi)燃機(jī)吸入的總充氣圜(m3/h)。而理論充氣量V可由下式算出:Vsh=0.03inVTOC o 1-5 h zshh由此可得實驗測定的充

9、氣效率值為n=v/vvsh試根據(jù)充氣效率的分析式,說明提高充氣效率的措施。 HYPERLINK l bookmark24 8Tp1T答:由式耳”1丁a1知提高進(jìn)氣終了壓力pa,適當(dāng)減少進(jìn)氣終了溫度可提高充氣效率。 HYPERLINK l bookmark26 v81pT1+raa0a影響充氣效率的因素有哪些?是如何影響的?答:1.進(jìn)氣終了壓力Pa:Pa值越大,nv越大;2進(jìn)氣終了溫度Ta:Ta上升,nv下降;壓縮比e與殘余廢氣系數(shù)Y:e增加,nv略有上升,Y增加,nv下降;配氣定時:合理的配氣定時可使nv增大;5進(jìn)氣狀態(tài):進(jìn)氣溫度Ts升高,nv增加,進(jìn)氣壓力Ps下降,Pa隨之下降,且Pa/Ps

10、的比值基本不變,對nv影響不大。汽車由平原行駛高原地區(qū),發(fā)動機(jī)的功率下降是不是由于充氣效率下降所致?為什么?答:不是,進(jìn)氣壓力Ps下降,Pa隨之下降,且Pa/Ps的比值基本不變,對nv影響不大。原因是高原地區(qū)空氣稀薄,進(jìn)氣量減少使發(fā)動機(jī)的功率下降。柴油機(jī)和汽油機(jī)的進(jìn)氣管應(yīng)如何布置?答:柴油機(jī)的進(jìn)氣管應(yīng)與排氣管分置兩側(cè),避免排氣管給進(jìn)氣管加熱化油器式汽油機(jī)進(jìn)氣管應(yīng)與排氣管同置一側(cè),這樣可以改善混合氣形成,但是會使充氣效率下降電噴汽油機(jī)的進(jìn)氣管應(yīng)與排氣管分置兩側(cè),避免排氣管給進(jìn)氣管加熱如何利用進(jìn)氣慣性效應(yīng)和波動效應(yīng)增大進(jìn)氣量?答:慣性效應(yīng):轉(zhuǎn)速升高,氣流慣性增大,進(jìn)氣遲閉角應(yīng)增大??勺儦忾T正時技術(shù)

11、(VVT-i,VTEC)波動效應(yīng):轉(zhuǎn)速升高,發(fā)動機(jī)吸氣頻率增大,應(yīng)縮短進(jìn)氣管??勺冞M(jìn)氣管長度技術(shù)什么是換氣損失,它由哪些部分組成?并作圖說明。答:換氣損失就是理論循環(huán)換氣功與實際循環(huán)換氣功之差。換氣損失由排氣損失和進(jìn)氣損失兩部分組成。換氣損失功=X+(Y+W)排氣損失功Y+W進(jìn)氣損失功X泵氣損失功(X+Y-d)圖中X,Y中間有一條水平虛線,曲線最右邊有一條豎直虛線(也就是將W,d都封閉起來)第三章車用發(fā)動機(jī)的廢氣渦輪增壓試述增壓比、增壓度、壓氣機(jī)喘振、渦輪機(jī)阻塞的定義。答:增壓比:增壓比nK是指增壓后氣體壓力PK與增壓前氣體壓力Po之比。增壓度:增壓度WK是指發(fā)動機(jī)在增壓后的功率與增壓前的功率

12、之比。壓氣機(jī)踹振:在一定轉(zhuǎn)速下,當(dāng)空氣流量減少到低于一定數(shù)值時,壓氣機(jī)的工作便開始不穩(wěn)定,氣流發(fā)生強(qiáng)烈的脈動,引起整臺壓氣機(jī)劇烈振動,甚至導(dǎo)致?lián)p壞,同時發(fā)出粗暴的踹息聲,這種不穩(wěn)定工況稱為踹振。渦輪機(jī)阻塞:當(dāng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速一定,隨著膨脹比Pt*/P2的增大,流量隨著增加,當(dāng)膨脹比增加到某一臨界時,流量達(dá)到最大值,不再增加,這種現(xiàn)象稱為渦輪機(jī)的阻塞現(xiàn)象。廢氣渦輪增壓對發(fā)動機(jī)性能有什么影響?答:(一)動力性f,升功率f,經(jīng)濟(jì)性t(二)排氣污染及噪聲)(三)加速性I(四)發(fā)動機(jī)的低速扭矩偏低(五)起動性與制動性I(六)熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷f什么是恒壓系統(tǒng)、脈沖系統(tǒng)?對它們進(jìn)行比較?答:恒壓系統(tǒng):這種增壓系統(tǒng)

13、的特點(diǎn)是渦輪前排氣管內(nèi)壓力基本是恒定,它把柴油機(jī)所有的排氣管都連接于一根排氣總管,而排氣總管的截面積又盡可能做得大,排氣管實際上起到了集氣箱的作用,由于集氣箱起了穩(wěn)壓作用,因而在排氣總管內(nèi)的壓力振蕩是較小的。脈沖系統(tǒng):特點(diǎn)是使排氣管中的壓力造成盡可能大的壓力變動,把渦輪增壓器盡量靠近汽缸,把排氣管做得短而細(xì),并且?guī)讉€缸連一根排氣管。這樣每一根排氣管中就形成幾個連續(xù)的互不干擾的排氣脈沖波進(jìn)入廢氣渦輪機(jī)中,同時把渦輪的噴嘴環(huán),根據(jù)排氣管的數(shù)目分組隔開,使互不干擾。脈沖可利用能量大于恒壓系統(tǒng)。脈沖系統(tǒng)有利于掃氣。脈沖系統(tǒng)加速性能好。脈沖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流動損失大。低增壓:脈沖系統(tǒng)高增壓:恒壓系統(tǒng)高增壓

14、系統(tǒng)為什么必須加裝中冷器?答:將增壓器出口的增壓空氣加以冷卻,一方面可以提高充氣密度,從而提高柴油機(jī)功率,另一方面也可以降低柴油機(jī)壓縮始點(diǎn)的溫度和整個循環(huán)的平均溫度,從而降低柴油機(jī)的熱負(fù)荷和排氣溫度。冷卻增壓空氣盡管是降低熱負(fù)荷的最合理的措施之一,但只有在增壓壓力較高時才是合適的,低增壓時沒有必要設(shè)置中冷器。第四章柴油機(jī)混合氣形成簡述柴油機(jī)混合氣形成的兩個基本方式和特點(diǎn)。答:1、空間霧化混合特點(diǎn):0對燃料噴霧要求高(采用多孔噴嘴),經(jīng)濟(jì)性好。對空氣運(yùn)動要求不高初期空間分布燃料多,工作粗暴2、油膜蒸發(fā)混合特點(diǎn):對燃料噴霧要求不高放熱先緩后急,工作柔和,噪聲小3低速性能不好,冷起動困難。簡述噴霧特

15、性參數(shù)。答:油束射程L:也稱油束的貫穿距離。L的大小對燃料在燃燒室中的分布有很大的影響。如果燃燒室尺寸小,射程大,就有較多的燃油噴到燃燒室壁上。反之如果L過小,則燃料不能很好地分布到燃燒室空間,燃燒室中空氣得不到充分利用。因此油束射程必須根據(jù)混合氣形成方式的不同要求與燃燒室的大小相互配合。噴霧錐角卩:他與噴油器結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。對相同的噴油器結(jié)構(gòu),一般用卩來標(biāo)志油束的緊密程度,P大說明油束松散,P小說明油束緊密。霧化質(zhì)量:表示然后噴散霧化程度,一般是指噴霧的細(xì)度和均勻度。細(xì)度可用油束中的油粒的平均直徑來表示。均勻度是指噴注中油粒直徑相同的程度,油粒的尺寸差別越小,說明噴霧均勻度越高。簡述孔式噴嘴

16、和軸針式噴嘴的特點(diǎn)??资絿娮炜讛?shù):15個,=0.250.8mm。霧化好,但易阻塞軸針式噴嘴=13mm,霧化差,但有自潔作用,不易阻塞4簡述產(chǎn)生進(jìn)氣渦流的方法?答:異氣屏、切向氣道,旋轉(zhuǎn)氣道。5柴油機(jī)燃燒過程分為哪幾個階段,繪圖分階段闡述柴油機(jī)燃燒過程的進(jìn)行情況。答:第I階段滯燃期,圖中的1-2段。從噴油開始(點(diǎn)1)到壓力線與純壓縮線的分離點(diǎn)(點(diǎn)2)止。點(diǎn)2視為燃油開始著火點(diǎn)。第II階段速燃期,圖中的2-3段。從氣缸壓力偏離純壓縮線開始急劇上升點(diǎn)2起,到最高壓力點(diǎn)3止。第III階段緩燃期,圖中的3-4段。從最高壓力點(diǎn)(點(diǎn)3)開始到最高溫度點(diǎn)(點(diǎn)4)止。第IV階段補(bǔ)燃期,圖中4-5段。從緩燃期終點(diǎn)

17、(點(diǎn)4)到燃油基本燃燒完為止。6為什么應(yīng)盡量減少發(fā)動機(jī)的補(bǔ)燃?答:在高速柴油機(jī)中,由于燃油和空氣形成混合氣時間短,混合不均勻,總有一些燃油不能及時燃燒,要拖到膨脹過程燃燒。由于這部分熱量是在活塞遠(yuǎn)離上止點(diǎn)時放出,故做功的效果很差。同時還會增加傳給冷卻水的熱量,并使排氣溫度升高,零件熱負(fù)荷增加,使柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和動力性下降,所以應(yīng)盡量減少發(fā)動機(jī)的補(bǔ)燃。7簡述影響著火延遲期的各種因素,著火延遲期對柴油機(jī)性能的影響。答:影響著火延遲期的因素:1)壓縮溫度,隨著壓縮溫度上升著火延遲期下降。2)壓縮壓力,其他條件相同時,燃燒室壓力增加,著火延遲期縮”,*de短3)噴油提前角其實是溫度壓力和反應(yīng)物焰前反應(yīng)時

18、間對著火延遲的綜合影響。角越大,噴油時缸內(nèi)溫度和壓力越低,因而反應(yīng)速度越慢,反應(yīng)時間越長。4)轉(zhuǎn)速,影響有雙重性,對以時間計的Ti隨n增加而縮短,壓縮比E越低,n對Ti影響越明顯。n增大后以曲軸轉(zhuǎn)角計的著火延遲期可能增大5)油品,柴油機(jī)中含烷烴量越多,含芳香烴越少,著火延遲期越短。著火延遲期對柴油機(jī)性能的影響:1)對平均有效壓力和功率的影響:最佳著火延遲期Tiop,小于其時,找回延遲期過短,最高燃燒壓力在上止點(diǎn)前過早出現(xiàn),使壓縮過程中消耗的負(fù)功過大,散熱損失增加,Pe下降;大于時,峰值在上止點(diǎn)后過遲出現(xiàn),燃燒過程推遲,熱效率降低,Pe下降。2)對燃油消耗的影響:U形3)對煙度和排氣溫度的影響:

19、過短,預(yù)混合燃燒階段燒掉的燃料量減少,而擴(kuò)散燃燒階段燃燒的燃油量增多,后燃增加,煙度升高。對排氣溫度呈一/狀,(上升)。什么是噴油泵的速度特性?答:油量調(diào)節(jié)拉桿位置一定,每循環(huán)供油量隨轉(zhuǎn)速n的變化關(guān)系。簡述柴油機(jī)的不正常噴射現(xiàn)象及原因。答:不正常噴射現(xiàn)象:二次噴射不穩(wěn)定噴射穴蝕原因:二次噴射高壓油管殘余油壓過高,高壓油管內(nèi)壓力波引起。不穩(wěn)定噴射噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配不當(dāng)。穴蝕高壓油管下降過快,高壓油路中會產(chǎn)生油的蒸氣泡。氣泡簡述柴油機(jī)直噴式和分隔式燃燒室特點(diǎn)。答:直噴式:相對散熱面積小,無節(jié)流損失,經(jīng)濟(jì)性好,容易起動壓升比高,工作粗暴,對噴油系統(tǒng)要求高。分隔式:相對散熱面積大,節(jié)流損失大,經(jīng)濟(jì)性

20、差,不易起動壓升比小,工作柔和,排放好,對噴油系統(tǒng)要求低簡述柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的分類,并說明共軌系統(tǒng)工作原理。答:分類:位置控制型和時間控制型工作原理:在這類系統(tǒng)中,燃油在供油泵內(nèi)增壓后先供入燃油分配管,再由燃油分配管分配到各缸噴油器,噴油器直接由ECU控制其啟閉(P99-P100)(共軌系統(tǒng)沒有寫)第五章汽油機(jī)混合氣形成與燃燒1汽油機(jī)與柴油機(jī)相比,在燃燒過程的劃分、著火方式、著火延遲期的影響、混合氣的形成、機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷、壓縮比、組織缸內(nèi)氣流運(yùn)動的目的以及燃燒過程的主要問題方面,各有什么不同?汽油機(jī)柴油機(jī)燃燒過程的劃分滯燃期-急燃期-補(bǔ)燃期滯燃期-速燃期-緩燃期-補(bǔ)燃期著火方式點(diǎn)燃式壓

21、燃式著火延遲期影響著火延遲期長燃燒充分劇烈著火延遲期長,工作粗暴混合氣的形成汽缸外部形成汽缸內(nèi)形成機(jī)械熱負(fù)荷中等大壓縮比小大組織氣流運(yùn)動加快燃燒速度加速混合燃燒過程中的主要問題1、點(diǎn)火提前角增大爆震增大2、負(fù)荷增大,爆震減小3、大氣壓力下降,經(jīng)濟(jì)性,動力性下降噴油提前角升高,放熱多,工作粗暴2什么是理想化油器和簡單化油器特性。答:理想化油器特性是指在轉(zhuǎn)速一定的情況下,發(fā)動機(jī)所需求的混合氣濃度隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。簡單化油器特性是指在轉(zhuǎn)速一定的情況下單純依靠喉管真空度APn決定供油量的特性。與化油器式汽油機(jī)相比,汽油噴射系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)?答:與化油器式汽油機(jī)相比,電控汽油噴射系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):電控汽油

22、噴射系統(tǒng)易于控制燃油供給量,實現(xiàn)混合氣空然比及點(diǎn)火提前角的精確控制,使發(fā)動機(jī)無論在什么情況下都能處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。電控汽油噴射系統(tǒng)可以提高發(fā)動機(jī)功率。由于汽油噴射系統(tǒng)不對進(jìn)氣加熱,使得壓縮溫度較低,不易發(fā)生爆震,顧可采用較高的壓縮比來改善熱效率。電控汽油噴射系統(tǒng)的燃油霧化是由噴油器的特性決定的與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān),故起動性能良好。電控汽油噴射系統(tǒng)的自由度大,對動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等可以實現(xiàn)多目標(biāo)控制;因工況變化,海拔高度,溫度變化等對供油系統(tǒng)的影響可以非常容易地校正。電控汽油噴射系統(tǒng)具有良好的耐熱性能。畫圖說明汽油機(jī)燃燒過程分為哪幾個時期,并簡述各個時期的特點(diǎn)。答:第I階段:滯燃期(12)第II階

23、段:速燃期(23)第III階段:緩燃期(34)第W階段:補(bǔ)燃期(45)滯燃期從噴油開始到壓力線與強(qiáng)壓縮線的分高點(diǎn)上,點(diǎn)1視為燃油開始著火點(diǎn)速燃期從汽缸壓力偏離純壓縮線開始急劇上升,點(diǎn)2走到最高3止緩燃期從最高壓力點(diǎn)3開始到最高溫度點(diǎn)4止補(bǔ)燃期從最高溫度點(diǎn)4開始到最低壓力點(diǎn)5燃料基本燃燒完為止。.什么是爆震燃燒?影響它的因素有哪些?畫出爆震時的P-V圖.爆震是燃燒室中末端混合氣在火焰前鋒面到達(dá)之前發(fā)生的自燃,在燃燒室中產(chǎn)生多個火焰中心,引發(fā)爆炸式燃燒反應(yīng)。造成爆震最主要有以下幾點(diǎn)原因:一、燃料品質(zhì)二、末端混合氣的壓力和溫度三、火焰前鋒傳到末端混合氣的時間四、表面點(diǎn)火(P-V圖無).簡述使用因素對

24、汽油機(jī)爆震燃燒的影響。1混合氣濃度:0.8-0.9時,缸內(nèi)燃燒溫度最高,火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲?,壓力等也較高,爆震傾向加大。2.點(diǎn)火提前角過大時,爆震傾向加大,反之亦然。3轉(zhuǎn)速增加,火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?,爆震傾向減小4.負(fù)荷大氣狀況,當(dāng)大氣壓低時,汽缸充氣量較小,混合氣變濃,壓縮終了時壓力較小,爆震傾向減小。什么是表面點(diǎn)火?如何產(chǎn)生?并畫早燃時的P-V圖。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,產(chǎn)生于燃燒室內(nèi)熾熱表面。圖(圖4-31P125)說明轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對點(diǎn)火提前角的影響?答:轉(zhuǎn)速T,火焰?zhèn)鞑ニ俣萒,ti減小,爆燃傾向減小。;轉(zhuǎn)速T,曲軸單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度

25、T,最佳點(diǎn)火提前角T負(fù)荷/T缸內(nèi)p/,T/T爆燃趨勢/負(fù)荷/tTe什么是稀薄燃燒?它對汽油機(jī)的性能有何影響?答:稀薄燃燒指空燃比大于25的混合氣燃燒。稀薄燃燒對汽車機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,動力性都有所提高,熱負(fù)荷降低延長了發(fā)動機(jī)的壽命。汽油機(jī)的不正常燃燒、不規(guī)則燃燒各有哪些?答:不正常燃燒1爆震2表面點(diǎn)火不規(guī)則燃燒1循環(huán)間的燃燒變動2各缸間的燃燒差異汽油機(jī)的爆震與柴油機(jī)的工作粗暴有什么異同?答:兩者發(fā)生的階段和氣缸內(nèi)的狀況是不同的柴油機(jī)工作粗暴發(fā)生在急燃期始點(diǎn),壓升比大,但氣缸內(nèi)壓力還是均勻的,而汽油機(jī)的爆震發(fā)生在急燃期的終點(diǎn),氣缸內(nèi)有壓力波沖擊現(xiàn)象,相同點(diǎn):他們都是自燃的結(jié)果。第六章發(fā)動機(jī)特性1什么是內(nèi)

26、燃機(jī)工況?有哪三類典型工況?答:內(nèi)燃機(jī)的實際運(yùn)行狀況成為內(nèi)燃機(jī)的工況。第一類工況稱為恒速工況,內(nèi)燃機(jī)在某一恒定轉(zhuǎn)速下工作,負(fù)荷發(fā)生變化。第二類工況,內(nèi)燃機(jī)功率與轉(zhuǎn)速成一定函數(shù)關(guān)系第三類工況,內(nèi)燃機(jī)功率與轉(zhuǎn)速之間沒有一定的函數(shù)關(guān)系,功率與轉(zhuǎn)速都獨(dú)立在很大范圍內(nèi)變化。什么是內(nèi)燃機(jī)速度特性、外特性、負(fù)荷特性、柴油機(jī)調(diào)速特性答:1內(nèi)燃機(jī)速度特性指內(nèi)燃機(jī)油門位置不變時,其性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系2.外特性值指內(nèi)燃機(jī)油門全開且不變時,其性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系3負(fù)荷特性是指內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不變時其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系柴油機(jī)調(diào)速特性在調(diào)速器起作用時,柴油機(jī)的性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速負(fù)荷變化的關(guān)系。試分析汽油機(jī)、

27、柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線的變化,并比較其不同特點(diǎn)。答:1.轉(zhuǎn)矩Me曲線汽油機(jī):當(dāng)轉(zhuǎn)速由低速開始上升時,由于nvni上升,nm下降,Me有所增加,對應(yīng)于某一轉(zhuǎn)速時,Me達(dá)到最大值,轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高,由于nvninm同時下降,Me隨轉(zhuǎn)速較快地下降,相對于柴油機(jī)而言,me曲線變化較陡。柴油機(jī):地轉(zhuǎn)速時,me增加,高轉(zhuǎn)速是,me下降不明顯,曲線變化平緩,甚至有的是一直微微上傾。功率Pe曲線汽油機(jī):轉(zhuǎn)速從低值增加時,由于Me與n同時增加,Pe迅速上升,直到轉(zhuǎn)矩達(dá)最高點(diǎn)后,繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速,Pe上升逐漸緩慢,至某一轉(zhuǎn)速后,Pe達(dá)最大值。轉(zhuǎn)速再升,Pe下降。柴油機(jī):由于me變化平坦,在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),Pe幾乎與n成正比增

28、加。ge曲線汽油機(jī):ge在中間某一轉(zhuǎn)速最低,轉(zhuǎn)速升高或降低,ge都增大。柴油機(jī):ge在中間某一轉(zhuǎn)速最低,但整個曲線變化不大。試分析汽油機(jī)、柴油機(jī)速度特性曲線的變化,并比較其不同特點(diǎn)。答:1-汽油機(jī)Pe曲線:低速時,隨著n增加,me增加,Pe增加。高速時,隨著n增加,me下降,Pe增加。ge曲線:低速時,n增加,ni增加nm減少,ge下降。高速時,n增加,ni減少nm減少,ge增大2-.柴油機(jī)Pe曲線:因Me變化平坦,在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),Pe幾乎與轉(zhuǎn)速成正比增加。Ge曲線:綜合ninm的變化,ge是在中間某一轉(zhuǎn)速時最低,但整個曲線變化不大。繪制全程式調(diào)速器的速度特性形式的調(diào)速特性曲線圖,并在調(diào)速

29、范圍內(nèi)任意描述一點(diǎn)“B”的工作狀況。答案在176頁,因為是圖不好搞。進(jìn)行負(fù)荷特性、速度特性實驗的目的是什么?答:進(jìn)行負(fù)荷特性、速度特性試驗在標(biāo)定工況下測量發(fā)動機(jī)的某幾項性能指標(biāo)來綜合評價發(fā)動機(jī)工作的經(jīng)濟(jì)性。什么是扭矩儲備系數(shù)、扭矩適應(yīng)性系數(shù)和轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)?答:扭矩儲備系數(shù):u=(Memax-Meh)xlOO%扭矩適應(yīng)系數(shù):Km=Memax/Meh其中:Meh:標(biāo)定工況的轉(zhuǎn)矩Memax:外特性曲線上最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù):Kn=nH/nT:最大功率的轉(zhuǎn)速試述萬有特性曲線的測取方法。答:萬有特性是以轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo),平均有效壓力為縱坐標(biāo)在圖上畫的等燃油消耗曲線和等功率曲線。繪制步驟:A、將不同轉(zhuǎn)速的負(fù)

30、荷特性以Pe為橫坐標(biāo),ge為縱坐標(biāo),畫在統(tǒng)一坐標(biāo)上;B、在萬有特性圖上橫坐標(biāo)以一定比例轉(zhuǎn)速,總做白哦Pe比例應(yīng)與負(fù)荷特性Pe比例相同;C、將負(fù)荷特性圖逆轉(zhuǎn)90,放在萬有特性圖左方,并將不同車速的相應(yīng)負(fù)荷特性曲線與某燃油消耗率的各支點(diǎn)移到所有特性圖中相應(yīng)轉(zhuǎn)速坐標(biāo)上,標(biāo)上記號。再將ge值相等的各點(diǎn)連成光滑曲線,即等燃油消耗率曲線。其他曲線做法類似。試述車用柴油機(jī)裝調(diào)速器的必要性。答:調(diào)速裝置就是通過油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變柴油機(jī)燃油供應(yīng)量,將其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍,并且根據(jù)其所驅(qū)動負(fù)荷的變化自動地調(diào)節(jié)循環(huán)供油量,使其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定范圍的裝置。試述穩(wěn)定調(diào)速率、瞬時調(diào)速率和調(diào)速器不靈敏度的定義。答:瞬時調(diào)

31、速率:它是評價調(diào)速器過度過程的指標(biāo),柴油機(jī)在標(biāo)定工況下運(yùn)轉(zhuǎn),然后突卸全部負(fù)荷,轉(zhuǎn)速瞬時到達(dá)12,再經(jīng)過數(shù)次波動后,穩(wěn)定在n3進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),則瞬時調(diào)速率61=(n2-nl)丿碼N2突卸負(fù)荷后的最大瞬時轉(zhuǎn)速(r/min);N1突卸負(fù)荷前柴油機(jī)轉(zhuǎn)速,(r/min);Nh一柴油機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速(r/min);穩(wěn)定調(diào)速率:調(diào)速器的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率是指當(dāng)操縱手柄在標(biāo)定供油位置不變時,空車穩(wěn)定轉(zhuǎn)速與全負(fù)荷穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之差同標(biāo)定轉(zhuǎn)速比值百分?jǐn)?shù),可用公式表示為:6rt=(n1-n3)100%/ne6rt用來衡量調(diào)速器的準(zhǔn)確性,是調(diào)速器的靜態(tài)特征,其數(shù)值小,表示調(diào)速器的準(zhǔn)確性愈好。靈敏度:調(diào)速器工作時,由于噴油泵和調(diào)速器的各種機(jī)構(gòu)

32、中存在著摩擦,需要有一定的力來克服,因為機(jī)構(gòu)中摩擦阻力阻止套筒的移動,所以不論柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增加減少,調(diào)速器都不會立即作出反應(yīng),改變供油量。例如發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速為200r/min,調(diào)速器可能對轉(zhuǎn)速在n1=197r/min到n2=203r/min范圍內(nèi)的變動都不作反應(yīng)。這種現(xiàn)象稱為調(diào)速器的不靈敏性。這兩個起作用的極限轉(zhuǎn)速之差與發(fā)動機(jī)平均轉(zhuǎn)速Nm之比稱為不靈敏度,即:e=(n2-n1)/Nm式中n1當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷增大時調(diào)速器開始起作用時的轉(zhuǎn)速(r/min);n2當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷減小時調(diào)速器開始起作用時的轉(zhuǎn)速(r/min);Nm發(fā)動機(jī)的平均轉(zhuǎn)速(r/min)。第七章內(nèi)燃機(jī)噪聲及排放污染汽車有害氣體的主要污染源有

33、哪些?答:(1)以HC為主要成分(約占HC總排量的25%),并含有CO等其它成分的竄氣,從曲軸箱排出(2)在不同運(yùn)行工況,從排氣管排出不同成分的CO、HC(約占HC總排量的55%)及NO等有害氣體(3)汽油從油箱、化油器浮子室及油泵接頭處蒸發(fā),散發(fā)出HC(約占HC總排量的20%)汽油機(jī)、柴油機(jī)的排放污染物主要各有哪些成份?控制的主要污染物各是哪些?答:主要有一氧化碳,氮氧化物,碳?xì)浠衔?,顆粒。主要有害顆粒在汽油機(jī)里是鉛化合物,在柴油機(jī)是炭煙。此外還有醛(YHO)、臭氧及其他致癌物質(zhì)等。發(fā)動機(jī)控制排放污染物的方法有哪三類,各有哪些?答:1前處理(1)汽油的處理(2)代用燃料(3)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)

34、系統(tǒng)(4)汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)2機(jī)內(nèi)處理(1)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(2)改進(jìn)燃燒系統(tǒng)(3)改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng)(4)改進(jìn)燃油供給系統(tǒng)(5)采用汽油噴射3后處理(1)二次空氣噴射(2)熱反應(yīng)器(3)催化轉(zhuǎn)換器簡述CO、NOx、HC、碳煙的生成機(jī)理。CO:當(dāng)空氣不足,A/F14.7時,則有部分燃料不能完全燃燒,生成CO;Nox:咼溫富氧;HC:汽油的燃燒很復(fù)雜,任何發(fā)動機(jī)都可能發(fā)生不完全燃燒,在排氣中都會有少量的HC;c0碳煙:高溫富氧,汽缸中空氣不足,混合不佳,或者由于燃?xì)馀蛎浂蛊拙植繙囟认陆档教糠磻?yīng)溫度以下,則炭不能進(jìn)一步燃燒而保持其固體狀態(tài)排出汽缸外。廢氣中是否出現(xiàn)碳煙取決于膨脹期間溫度過分下降以前燃料是

35、否能足夠快與空氣混合燃燒。簡述發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)因素對CO、NOx、HC、碳煙的影響。答:1、當(dāng)車速增加時,CO很快下降,至中速以后變化不大。2、負(fù)荷一定時,隨轉(zhuǎn)速升高HC排放很快下降;負(fù)荷增大時,HC排放降低。3、隨轉(zhuǎn)速升高,供給混合氣逐漸加濃,缸內(nèi)溫度升高,NOX排放也增加。4、當(dāng)汽車低溫起動不久及怠速工況時,容易產(chǎn)生白煙;在柴油機(jī)尚未完全預(yù)熱或低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時,容易產(chǎn)生藍(lán)煙;在柴油機(jī)大負(fù)荷時,汽車、爬坡及超負(fù)荷時,容易產(chǎn)生黑煙。(此題答案不太確定)汽車和發(fā)動機(jī)的主要噪聲源各有哪些?汽車的噪聲源主要有:驅(qū)動裝置(包括發(fā)動機(jī)、離合器、變速器、輔助裝置)排氣系統(tǒng),輪胎咱面不平度,制動,車輪激水和雨水,進(jìn)

36、氣系統(tǒng),行駛迎面風(fēng),車內(nèi)通風(fēng)設(shè)備。發(fā)動機(jī)噪聲源主要有:燃燒噪聲,活塞敲擊聲,配氣機(jī)構(gòu)噪聲,噴油泵噪聲,齒輪噪聲,進(jìn)氣噪聲,排氣噪聲,風(fēng)扇噪聲。1內(nèi)燃機(jī)的動力性能和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)為什么要分為指示指標(biāo)和有效指標(biāo)兩大類?表示動力性能的指標(biāo)有哪些?它們的物理意義是什么?它們之間的關(guān)系是什么?表示經(jīng)濟(jì)性能的指標(biāo)有哪些?它們的物理意義是什么?它們之間的關(guān)系是什么?答:(1)指示性能指標(biāo)是以工質(zhì)對活塞做功為基礎(chǔ)的指標(biāo)。能評定工作循環(huán)進(jìn)行的好壞。有效性能指標(biāo)是以曲軸的有效輸出為基礎(chǔ)的指標(biāo),能表示曲軸的有效輸出。動力性能指標(biāo):功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、平均有效壓力、升功率。功率:內(nèi)燃機(jī)單位時間內(nèi)做的有效功。轉(zhuǎn)矩:力與力臂

37、之積。轉(zhuǎn)速:內(nèi)燃機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)Pe=Ttq.n/9550經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo):有效熱效率,有效燃油消耗率be。有效熱效率:實際循環(huán)的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量之比值。net=We/Q1有效燃油消耗率:單位有效功的耗油量。關(guān)系:be=3.6*106/net。Hu2-4平均有效壓力和升功率在作為評定發(fā)動機(jī)的動力性能方面有何區(qū)別?答平均有效壓力是一個假想不變的壓力,其作用在活塞頂上使活塞移動一個行程所做的功等于每循環(huán)所做的有效功,升功率是在標(biāo)定的工況下,發(fā)動機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。區(qū)別:前者只反應(yīng)輸出轉(zhuǎn)矩的大小,后者是從發(fā)動機(jī)有效功率的角度對其氣缸容積的利用率作出的總評價,它與Pme和n

38、的乘積成正比。(Pl=Pmen/30T)2-5充量系數(shù)的定義是什么?充量系數(shù)的高低反映了發(fā)動機(jī)哪些方面性能的好壞?答(1)充量系數(shù)每個循環(huán)吸入氣缸的空氣量換算成的進(jìn)氣管狀態(tài)下的體積。V1與活塞排量Vs之比(c=V1/Vs)(2)充量系數(shù)高地反映換氣過程進(jìn)行完善程度。8過量空氣系數(shù)的定義是什么?在實際發(fā)動機(jī)上怎樣求得?1)過量空氣系數(shù):燃燒1kg燃料的實際空氣量與理論空氣量之比。(2)實際發(fā)動機(jī)中a可由廢氣分析法求得,也可用儀器直接測得;對于自然吸氣的四沖程內(nèi)燃機(jī),也可由耗油量與耗氣量按下式求的(Qa=Aa/BLo)2-9內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械損失由哪些部分組成?詳細(xì)分析內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失的測定方法,其優(yōu)、缺

39、點(diǎn)及適用場合。答(1)機(jī)械損失組成:1活塞與活塞環(huán)的摩擦損失。2軸承與氣門機(jī)構(gòu)的摩擦損失。3驅(qū)動附屬機(jī)構(gòu)的功率消耗。4風(fēng)阻損失。5驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失。(2)機(jī)械損失的測定:1示功圖法:由示功圖測出指示功率Pi,從測功器和轉(zhuǎn)速計讀數(shù)中測出有效功率Pe,從而求得Pm,pm及nm的值。優(yōu):在發(fā)動機(jī)真實工作情況下進(jìn)行,理論上完全符合機(jī)械損失定義。缺:示功圖上活塞上止點(diǎn)位置不易正確確定,多缸發(fā)動機(jī)中各缸存在一定的不均勻性。應(yīng)用:上止點(diǎn)位置能精確標(biāo)定的場合。2倒拖法:發(fā)動機(jī)以給定工況穩(wěn)定運(yùn)行到冷卻水,機(jī)油溫度達(dá)正常值時,切斷對發(fā)動機(jī)供油,將電力測功器轉(zhuǎn)換為電動機(jī),以給定轉(zhuǎn)速倒拖發(fā)動機(jī),并且維持冷卻水

40、和機(jī)油溫度不變。這樣測得的倒拖功率即為發(fā)動機(jī)在該工況下的機(jī)械損失功率。缺點(diǎn):1倒拖工況與實際運(yùn)行情況相比有差別2求出的摩擦功率中含有不該有的Pp這一項。3在膨脹,壓縮行程中,p-v圖上膨脹線與壓縮線不重合。4上述因素導(dǎo)致測量值偏高。應(yīng)用:汽油機(jī)機(jī)械損失的測定。3滅缸法:在內(nèi)燃機(jī)給定工況下測出有效功率Pe,然后逐個停止向某一缸供油或點(diǎn)火,并用減少制動力矩的辦法恢復(fù)其轉(zhuǎn)速。重新測定其有效功率。則各缸指示功率為(Pr)x=(Pe-Pe)x??傊甘竟β?。Pi=Y(Pi)x。然后可求出Pm和nm.優(yōu)點(diǎn):無須測示功圖,也無須電力測功器。缺點(diǎn):要求燃燒不引起進(jìn)。排氣系統(tǒng)的異常變化。應(yīng)用:只適用于多缸發(fā)動機(jī),

41、且對增壓機(jī)及汽油機(jī)不適用。4油耗線法:將負(fù)荷特性實驗時獲得的燃油消耗率曲線延長并求出橫坐標(biāo)的交點(diǎn),就可得到Pmm。優(yōu)點(diǎn):無須電力測功器和燃燒分析儀。缺點(diǎn):只是近似方法,低負(fù)荷附近才可靠。應(yīng)用:除節(jié)氣門調(diào)節(jié)的汽油機(jī)和中高增壓的柴油機(jī)。2試推導(dǎo)混合加熱理論循環(huán)熱效率的表達(dá)式。答:Tc/Ta=(va/vc)k-1=sk-1;c/vZTZXSTa-Tc/pTa)s+k(rz/Ta一Tz/Ta)ccTb/Ta=Tz/TaxTbpXsk-1(0cs/Tz1/P=pXsk-1Tb/Tz=pXsk-1(vz/vb)k-10c)k-1=pkX0Tz/Ta=Tz/Tcb一Tc/Ta=(pz/珥=-Q2r/Q/Ta

42、X匚Tz-rz+1盼-av=)vz1一Tb/Ta(Tz/TaTc/Tak(Tz/TaTz/Ta)7內(nèi)燃機(jī)的實際循環(huán)與理想循環(huán)相比,存在著哪些損失?試述各種損失形成原因。答:工質(zhì)的影響;實際工質(zhì)不是理想氣體,其中C02水蒸氣等三原子氣體在燃燒過程中不斷增強(qiáng),使工質(zhì)比熱容增大,且隨溫度升高而增大,使氣體溫度下降,同時燃燒產(chǎn)物存在高溫分解及在膨脹過程中復(fù)合放熱現(xiàn)象。傳熱損失:實際循環(huán)中,缸套內(nèi)壁面、活塞頂面以及氣缸蓋底面等與缸內(nèi)工質(zhì)直接相接觸的表面,始終與工質(zhì)發(fā)生著熱量交換,在壓縮初期,缸壁對工質(zhì)加熱,但燃燒和膨脹期,工質(zhì)大量向壁面?zhèn)鳠帷Q氣損失:理論循環(huán)中不考慮氣體流動阻力損失實際循環(huán)中,在吸入新

43、鮮充量及排出廢氣時有膨脹損失,活塞推出功損失和吸氣功損失。燃燒損失:燃燒速度的有限性使壓縮負(fù)功增加及最高壓力下降另外還存在不完全燃燒損失。1試分析內(nèi)燃機(jī)進(jìn)、排氣門提前開啟和遲后關(guān)閉的原因。其數(shù)值的大小與哪些因素有關(guān)?答:排氣提前:(1)排氣門提前開啟可以增大在膨脹行程下止點(diǎn)時的流通面積,使排氣順暢,減小排氣沖程的活塞推出功。排氣門遲后關(guān)閉可避免排氣流動截面積的過早減小而造成的排氣阻力增加,使活塞推出功和缸內(nèi)殘余廢氣增加,另外還可以利用排氣管內(nèi)氣體流動的慣性抽吸一部分廢氣,實現(xiàn)過后排氣。進(jìn)氣門提前開啟可增大開始充量進(jìn)氣時得進(jìn)氣截面積,減小氣流阻力,增加進(jìn)氣氣缸的新鮮充量。進(jìn)氣門遲后關(guān)閉可利用氣流

44、慣性實現(xiàn)向氣缸的過后充氣,增加缸內(nèi)充量。(2)汽油機(jī)排氣門提前角小些,柴油機(jī)大些,增壓柴油機(jī)更大。節(jié)氣門調(diào)節(jié)的內(nèi)燃機(jī)(點(diǎn)燃式)的進(jìn)氣提前角較小,柴油機(jī)進(jìn)氣提前角較大,增壓則更大。另外,轉(zhuǎn)速高的發(fā)動機(jī)有較大的氣門提前角及遲閉角。所以影響因素有:機(jī)型,是否增壓,轉(zhuǎn)速高低。3試述影響充量系數(shù)的各個主要因素以及提高充量系數(shù)的技術(shù)措施。(1)影響充量系數(shù)的主要因素:進(jìn)氣阻力損失,排氣阻力損失,高溫零件對進(jìn)氣過程中新鮮充量的加熱,配氣正時及氣門升程規(guī)律的影響。(2)提高充量系數(shù)的技術(shù)措施:1降低進(jìn)氣系統(tǒng)的流動阻力。2采用可變配氣系統(tǒng)技術(shù)(可變凸輪機(jī)構(gòu),可變氣門正時)3合理利用進(jìn)氣諧振。4降低排氣系統(tǒng)的流動

45、阻力。5.減少對進(jìn)氣充量的加熱。4-7分析說明幾種典型的二沖程發(fā)動機(jī)掃氣方案的優(yōu)缺點(diǎn):答:橫流掃氣:優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,可以降低內(nèi)燃機(jī)高度尺寸。缺點(diǎn):氣缸頂部易殘留廢氣,掃排氣口之間易產(chǎn)生新鮮充量短路,掃氣效果差,進(jìn)排氣口兩側(cè)缸壁熱負(fù)荷不同,易造成活塞與氣缸受熱不均?;亓鲯邭猓簾o新鮮充量短路,掃氣效果比橫流掃氣好,結(jié)構(gòu)簡單,制造方便。直流掃氣:優(yōu)點(diǎn):掃氣品質(zhì)最好,新鮮充量不與廢氣參混,工作條件好(掃氣空氣玲卻)缺點(diǎn):保留了四沖程內(nèi)燃機(jī)的氣門結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4-9增壓前后發(fā)動機(jī)的性能參數(shù)是如何變化的?答:增壓后內(nèi)燃機(jī)性能參數(shù)的變化:指示熱效率略有增加,機(jī)械效率提高。(升)功率增加。燃油消耗

46、率降低。當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時,則轉(zhuǎn)矩增加。5-2何謂缸內(nèi)滾流?滾流對燃燒過程有何影響?答:(1)缸內(nèi)滾流:在近氣過程中形成的繞氣缸軸線垂直線旋轉(zhuǎn)的有組織的空氣旋流。影響:滾流在壓縮過程中,動量衰減較少;可保持到壓縮行程末期;活塞接近上止點(diǎn)時,大尺度滾流破裂成眾多小尺度渦流,使湍流強(qiáng)度和湍流動能增加,大大提高火焰?zhèn)鞑ニ俾?,改善發(fā)動機(jī)性能。5-6爆燃的機(jī)理是什么?如何避免發(fā)動機(jī)出現(xiàn)爆燃?答:機(jī)理:爆燃是終燃混合氣的快速自燃,在正?;鹧嫖吹竭_(dá)前,終燃混合氣內(nèi)部最宜著火部位出現(xiàn)火焰中心,這些火焰中心以很高的速率傳播火焰,迅速將終燃混合氣燃燒完畢,使得壓力升高率dp/dt急劇波動,出現(xiàn)爆燃。防止發(fā)動機(jī)爆燃措施:

47、1推遲點(diǎn)火2合理設(shè)計燃燒室形狀及布置火花塞位置,縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x3終燃混合氣冷卻。4增加流動,使火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾印?利用燃燒室掃氣和冷卻作用。5-12何謂稀燃、層燃系統(tǒng)?稀燃、層燃對汽油機(jī)有何益處?答:(1)稀燃系統(tǒng):采用稀薄混合氣并用一定措施組織混合氣快速燃燒的系統(tǒng)。層燃系統(tǒng):在火花間隙周圍布局形成具有良好著火條件的較濃混合氣,而在燃燒室大部分區(qū)域是較稀的混合氣,混合氣濃度從火花室開始由濃到稀逐步過渡的燃燒系統(tǒng)。(2)稀燃、層燃可以提高循環(huán)熱效率,降低油耗,適當(dāng)提高壓縮比而不至引起爆燃,還可以降低排放。5-15柴油機(jī)燃燒過程滯燃期定義是什么?柴油機(jī)滯燃期的影響因素有哪些?答:(1)滯燃期:從

48、噴油開始到壓力開始急劇升高為止的這一段時間。(2)影響因素:壓縮溫度、壓力、噴油提前角、轉(zhuǎn)速、燃料性質(zhì)等。5-19分析比較直噴式和分隔式柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。答:直噴式和分隔式可通過燃燒室的不同而確定。直噴式:1)淺盆式:(1)混合氣形成主要靠燃油的油噴霧化,對噴霧要求高;(2)要求油束與燃燒室形狀相配合,燃料要盡可能地分布到整個燃燒室空間;(3)燃燒室中一般不組織空氣渦流運(yùn)動;(4)燃燒室基本上是一個空間,形狀簡單,結(jié)構(gòu)緊湊;(5)最高燃燒壓力及壓力升高率較高,工作粗暴;(6)對轉(zhuǎn)速和燃料較敏感;(7)過量空氣系數(shù)較大。2)深坑式:對燃油系統(tǒng)要求較低,空氣利用率大大增加,并保持燃油消耗率低和起動容

49、易的優(yōu)點(diǎn)。3)渦流式:(1)利用強(qiáng)壓縮渦流對噴霧質(zhì)量要求低;(2)對轉(zhuǎn)速變化不敏感;(3)空氣利用率高;(4)排放低;(5)冷啟動困難。分隔式:(1)可以在較小的過量空氣系數(shù)下工作,對供油系統(tǒng)要求不高;(2)混合氣對轉(zhuǎn)速敏感性不高;(3)氣流流動產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流,使主燃燒室壓力升高大大緩和;(4)對燃料種類不敏感,有害排放低;(5)流動散熱損失大經(jīng)濟(jì)性差。7-1對壓燃式內(nèi)燃機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本要求是什么?答:(1)能產(chǎn)生足夠高的噴射壓力,以保證燃料良好的霧化,混合氣形成以及燃燒;(2)對每一工況應(yīng)精確,及時地控制每個循環(huán)噴入氣缸的燃料量,當(dāng)工況一定時,每個循環(huán)噴油量應(yīng)一致,各缸噴油量應(yīng)當(dāng)均

50、勻;3)在整個工況范圍內(nèi)盡量保持最佳的噴油時刻,噴油的持續(xù)期和理想的噴油規(guī)律;(4)能保證柴油機(jī)安全,可靠的工作。10說明壓燃式內(nèi)燃機(jī)有哪些異常噴射現(xiàn)象和它們可能出現(xiàn)的工況。簡述二次噴射產(chǎn)生的原因、造成的危害及消除方法。答:(1)可能出現(xiàn)的工況:二次噴射:大負(fù)荷高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下;氣穴和穴蝕:小負(fù)荷;不穩(wěn)定噴射:低怠速工況(2)二次噴射的原因:燃油在高壓的作用下的可壓縮性和壓力波在高壓油路中的傳播和反射;危害:噴油持續(xù)期延長,霧化質(zhì)量差,燃燒不完全且后燃嚴(yán)重,燃油消耗率及煙度增加,排溫升高,性能惡化,零件過熱,甚至產(chǎn)生噴孔積器堵塞;消除措施:減少高壓油路的容積,適當(dāng)增大噴孔直徑,適當(dāng)增大出油閥彈

51、簧剛度與開啟壓力,加大出油閥減壓容積,采用阻尼或者等壓式出油閥。7-11噴油泵速度特性校正方法有哪幾種?簡述各種校正方法的原理。答:液力校:口機(jī)械校正兩種。液壓校正:通過改變出油閥結(jié)構(gòu)和形狀,利用出油閥上下小孔或者出油閥與閥座之間間隙的節(jié)流作用,削弱出油閥在柴油機(jī)低速范圍內(nèi)的減壓作用,達(dá)到增加油噴量;改善噴油泵速度特性的目的。機(jī)械矯正:利用調(diào)速彈簧或凸輪機(jī)構(gòu)改變柱塞的有效行程,以增加低速時的循環(huán)油量。7-12分析兩極式和全程式機(jī)械調(diào)速器工作特性不同的原因。答:兩者調(diào)速彈簧的預(yù)緊力剛度不同,全程式調(diào)速器在怠速彈簧起作用即飛錘走完怠速行程以后,調(diào)速彈簧能連續(xù)參加工作,可保證調(diào)速范圍的連續(xù)性,而兩級

52、試調(diào)速器要等到轉(zhuǎn)速升到標(biāo)定轉(zhuǎn)速時,調(diào)速彈簧才起作用。兩級式調(diào)速器轉(zhuǎn)動操縱桿能拉動噴油泵油量調(diào)解齒桿,而全程式調(diào)速器只是改變了牽引桿的轉(zhuǎn)動點(diǎn)與杠桿比。7-14壓燃式內(nèi)燃機(jī)電控高壓噴射有哪兩大類,比較位移控制方式與時間控制方式的特點(diǎn)。答分類位移控制方式,時間控制方式。特點(diǎn):位移控制方式:在原來機(jī)械控制循環(huán)噴油量和噴油正時的基礎(chǔ)上,用線位移或角位移的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電磁液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)來控制循環(huán)供油量,還可以用來改變柱塞行程的辦法,改變噴油正時和供油速率。時間控制方式:在高壓油路中用高速電磁閥的啟閉來控制噴油泵和噴油器的噴油過程。噴油量的多少由噴油壓力和噴油器針閥的開啟時間長短決定,噴油正時由控制電磁閥的

53、開啟時刻確定。7-16簡述電控汽油噴射系統(tǒng)的組成和各部分的主要功用。電控汽油噴射系統(tǒng)的組成:傳感器,電控器,執(zhí)行器傳感器:將發(fā)動起工況與環(huán)境的多種信號及時并盡可能真是的傳遞給電控器。電控器:接收和處理傳感器的所有信息,發(fā)出各種控制指令給執(zhí)行器或直接顯示控制參數(shù)。執(zhí)行器:根據(jù)電控器發(fā)出的信號,產(chǎn)生相應(yīng)的動作以實現(xiàn)所要求的控制。7-17試對汽油機(jī)多點(diǎn)噴射系統(tǒng)于單點(diǎn)噴射系統(tǒng)進(jìn)行比較,并分析其應(yīng)用前景。(1)進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射:對噴油壓力要求不高,有利于降低制造成本,能實現(xiàn)燃油供給量的精確控制及在各缸之間的均勻分配。目前發(fā)展成為轎車汽油機(jī)的主流產(chǎn)品且應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。(2)中央單點(diǎn)噴射:在進(jìn)入各缸的燃油量的控制精度與均勻性方面達(dá)不到進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射的水平,但其功能優(yōu)于化油器,且制造成本低。在經(jīng)濟(jì)型轎車上有較廣泛的應(yīng)用。19試述電控器的功能。功能:根據(jù)來自各傳感器的輸入信號及其他開關(guān)信號,用控制軟件并結(jié)合存儲的各種標(biāo)定數(shù)據(jù)與圖表進(jìn)行分析計算,決定如何控制,并以相應(yīng)的電信號向執(zhí)行器發(fā)出各種控制指令。2CO、HC和NOx對環(huán)境和人體的危害作用在什么地方?它們的危害各自有何特殊性?(1)CO:與血紅蛋白的結(jié)合生成羰基血紅蛋白,相對減少了氧血紅蛋白,損害血紅蛋白對人體組織的供氧能力,危害極大(2)HC:烷烴對人體健康無直接影響。烯烴經(jīng)代謝后變成

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