內(nèi)燃機原理考試復習資料

1、熱工部分1、熱機：將熱能轉(zhuǎn)換為機械能的機器統(tǒng)稱為熱力發(fā)電機，簡稱熱機。2、工質(zhì)：熱能和機械能之間的轉(zhuǎn)換是通過媒介物質(zhì)在熱機中的一系列變化過程 來實現(xiàn)，這種媒介物質(zhì)稱為工質(zhì)。3、系統(tǒng)：工程熱力學通常選取一定的工質(zhì)或空間作為研究對象，稱之為熱力系 統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。4、狀態(tài)：工質(zhì)在某一瞬間所呈現(xiàn)的宏觀的物理狀態(tài)稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)，簡稱 狀態(tài)。5、狀態(tài)參數(shù)：用于描述工質(zhì)所處物理狀態(tài)的宏觀物理量稱為狀態(tài)參數(shù)。狀態(tài)參 數(shù)具有點函數(shù)的性質(zhì)。狀態(tài)參數(shù)的變化只取決于給定的初始與最終狀態(tài)，而與 變化過程中所經(jīng)歷的一切中間狀態(tài)或路徑無關(guān)。6、平衡狀態(tài)：在不受外界影響的條件下，工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化的狀 態(tài)稱為平

2、衡狀態(tài)。7、非平衡狀態(tài)：當系統(tǒng)內(nèi)部各部分的溫度或壓力不一致時，各部分間將發(fā)生熱 量的傳遞或相對位移，其狀態(tài)將隨時間而變化，這種狀態(tài)稱為非平衡狀態(tài)。8、基本狀態(tài)參數(shù)：在工程熱力學中，常用的狀態(tài)參數(shù)有壓力、溫度、比體積、 熱力學能、焓、熵等。其中，壓力、溫度、比體積可以直接測量，稱為基本狀 態(tài)參數(shù)。9、熱平衡狀態(tài)：當兩個溫度不同的物質(zhì)相互接觸時，它們之間將發(fā)生熱量傳遞。 如果不受其他影響，那么經(jīng)過足夠長的時間，兩者將達到相同溫度，即熱平衡 狀態(tài)。10、溫標：溫度的數(shù)值表示法稱為溫標。11、比體積：單位質(zhì)量的工質(zhì)所占有的體積。u =V/m12、密度：單位體積工質(zhì)的質(zhì)量。p =1/V13、狀態(tài)公理：對

3、于和外界只有熱量和體積變化功的簡單可壓縮系統(tǒng)，只需兩 個獨立的參數(shù)便可確定它的平衡狀態(tài)。14、過程：系統(tǒng)的一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的變化過程稱為熱力過程，簡稱過程。15、準靜態(tài)過程（準平衡過程）：如果在熱力過程中，系統(tǒng)所經(jīng)歷的每一個狀態(tài) 都無限地接近平衡狀態(tài)，稱為準靜態(tài)過程。16、馳豫時間：在沒有外界作用下，一個系統(tǒng)從非平衡狀態(tài)達到完全平衡態(tài)需 要很長時間，但是從非平衡態(tài)趨近平衡態(tài)所需時間往往不長，這段時間叫做馳 豫時間。17、可逆過程：如果系統(tǒng)完成了某一過程之后，再沿著原路徑逆行而回到原來 狀態(tài)，外界也隨之回復到原來狀態(tài)而不留下任何變化，則這一過程稱為可逆過 程。18、膨脹功：工質(zhì)在體積膨脹時所

4、作的功稱為膨脹功。19、比膨脹功：單位質(zhì)量工質(zhì)所做的膨脹功。20、熱量：熱力系統(tǒng)與外界之間依靠溫差傳遞的能量稱為熱量。21、比熵：單位質(zhì)量工質(zhì)所吸收的熱量除以工質(zhì)的熱力學溫度所得的商。用 S 表示。22、熵：對于質(zhì)量為m的工質(zhì)：6 Q=TdS,則dS=5 Q/T。所以S為質(zhì)量為m的 工質(zhì)的熵23、儲存能：儲存于熱力學系統(tǒng)的能量稱為熱力學系統(tǒng)的儲存能24、熱力學能/熱能：不涉及化學能和原子能的物質(zhì)分子熱運動動能和分子之間 由于相互作用力而具有的位能之和/組成物質(zhì)的微觀粒子所具有的能量。25、穩(wěn)定流動：工質(zhì)的流動狀態(tài)不隨時間而變化，即任一流通截面上工質(zhì)的狀 態(tài)不隨時間而改變。各流通截面工質(zhì)的質(zhì)量相

5、等，且不隨時間而改變。26、流動功 /推進功：工質(zhì)在流過熱工設(shè)備時，必須受外力推動，這種推動工質(zhì) 流動所作的功稱流動功/推進功。27、比焓：每千克工質(zhì)沿流動方向向前傳遞的總能量中取決于熱力狀態(tài)的部分。28、節(jié)流：工質(zhì)在管內(nèi)流動時，如果流通面積突然縮小，在縮口處工質(zhì)的流速 突然增加，壓力急劇下降，并在縮口附近產(chǎn)生渦流，流過縮口后流速減慢，壓 力又回升，這種現(xiàn)象稱為節(jié)流。29、理想氣體：氣體分子之間的平均距離相當大，分子體積與氣體的總體積相 比可忽略不計，分子間無作用力，分子之間的相互碰撞以及分子與容器的碰撞 都是彈性碰撞。30、熱容/熱容量：物體溫度升高 1K 所需要的熱量稱為熱容/熱容量31、

6、比熱容：單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量稱為該物質(zhì)的比熱容32、（理想）混合氣體：如果混合氣體中各組成氣體都具有理想氣體的性質(zhì)，則 整個混合氣體也具有理想氣體的性質(zhì)，其 P、v、T 之間的關(guān)系也符合理想氣體 狀態(tài)方程式。這樣的氣體稱為（理想）混合氣體。33、自發(fā)過程：不需要任何外界條件而自動進行的過程34、熱力循環(huán)：工質(zhì)經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化，重新回到原來狀態(tài)的全部過程。1） 正面循環(huán)：將熱能轉(zhuǎn)變成機械能的循環(huán)。2）逆向循環(huán)：消耗功將熱量從低溫熱 源轉(zhuǎn)移到高溫熱源的循環(huán)。35、循環(huán)熱效率：正向循環(huán)所做的凈功 Wnet 與循環(huán)中高溫熱源加給工質(zhì)的熱量 Q1之比36、（系統(tǒng)的）做功能力：在給定的環(huán)境條件下，系統(tǒng)

7、達到與環(huán)境熱力平衡時可 能做出的最大有用功37、卡諾定理：一，在相同的高溫熱源和低溫熱源間工作的一切可逆熱機具有 相同的熱工效率，與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。二，在相同的高溫熱源和低溫熱源間工 作的任何不可逆熱機的熱效率都小于可逆熱機的。38分壓力：各組元單獨占有混合氣體體積V并處于混合氣體溫度T時所呈現(xiàn)的 壓力。分體積：混合氣體中第 i 種組元處于混合氣體相同壓力 P 和相同溫度 T 時所獨 占據(jù)的體積。39、熱力學第零定律：如果兩個物體中的每一個都分別與第三個物體處于熱平 衡，則這兩個物體彼此也必處于熱平衡。40、熱力學第一定律：在熱能與其他形式能的互相轉(zhuǎn)換過程中，能量的總量始終 不變。41、熱力學

8、第二定律表述： 1）不可能將熱從低溫物體傳至高溫物體不引起其他變 化。2）不可能從單一熱源取熱并使之完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他影響。42、孤立熵增原理：孤立系統(tǒng)的熵只能增大，或者不變，絕不能減小43、膨脹功（W）、軸功（Ws指工質(zhì)通過機軸對外輸出的軸功）、技術(shù)功（Wt=m cf（2）/2+mgA z+Ws）、流動功（Wf）之間有何區(qū)別與聯(lián)系？流動功的大小 與過程特性有無關(guān)系？答：Wt=W-（P2V2-P1V1）o工質(zhì)穩(wěn)定流經(jīng)熱力設(shè)備時所做的技術(shù)功等于膨脹功減去凈流動功。而軸功只是技術(shù)功的一部分。當P2V2=P1V1時技術(shù)功等于膨脹功。44、系統(tǒng)可分為：（1）閉口系統(tǒng)：與外界無物質(zhì)交換的系統(tǒng)。由于

9、系統(tǒng)的質(zhì)量 始終保持恒定，所以也常稱為控制質(zhì)量系統(tǒng)。 （2）開口系統(tǒng)：與外界有物質(zhì)交 換的系統(tǒng)。由于開口系統(tǒng)是一個劃定的空間范圍，所以開口系統(tǒng)又稱為控制容 積系統(tǒng)。（3）絕熱系統(tǒng)：與外界無熱量交換的系統(tǒng)。（4）孤立系統(tǒng)：與外界既 無能量（功、熱量）交換又無物質(zhì)交換的系統(tǒng)。45、耗散效應(yīng)：對于一個均勻的無化學反應(yīng)的系統(tǒng)來說，實現(xiàn)可逆過程最重要 的條件是不僅系統(tǒng)的內(nèi)部而且系統(tǒng)與外界間都處于熱量和力的平衡，過程中不 存在摩擦、粘性擾動、溫差傳熱等消耗功或潛在作功能力的損失的耗散效應(yīng)。46、真實比熱容：由于理想氣體的熱力學能和焓是溫度的單值函數(shù)，所以理想 氣體的比定容熱容和比定壓熱容也是溫度的單值函數(shù)

10、。這種由多項式定義的比 熱容能比較真實地反映比熱容與溫度的關(guān)系，所以成為真實比熱容。47、正向循環(huán)總的效果：一部分熱能轉(zhuǎn)換為機械能，另一部分熱能不可避免地 轉(zhuǎn)移到了低溫熱源，這是熱能連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能所必要的補充條件。第一章 發(fā)動機工作循環(huán)及性能指標說明提高壓縮比可以提高發(fā)動機熱效率和功率的原因。答：由混合加熱循環(huán)熱效率公式：一 .1九p k -1門 =1 知提咼壓縮比可以提咼發(fā)動機熱效率。tg ki （X 1） + k九（p 1）為什么汽油機的壓縮比不宜過高？ 答：汽油機壓縮比的增加受到結(jié)構(gòu)強度、機械效率和燃燒條件的限制。1、增高將Pz使急劇上升，對承載零件的強度要求更高，增加發(fā)動機的質(zhì)

11、量，降低發(fā)動機 的使用壽命和可靠性2、增高導致運動摩擦副之間的摩擦力增加，及運動件慣性力的增大， 從而導致機械效率下降 3、增高導致壓縮終點的壓力和溫度升高，易使汽油機產(chǎn)生不正常 燃燒即爆震做出四沖程非增壓柴油機理想循環(huán)和實際循環(huán) p-V 圖，并標明各項損失。（見書第9 頁圖 1-2）4 什么是發(fā)動機的指示指標？主要有哪些？什么是發(fā)動機的有效指標？主要有哪些？ 答： 以工質(zhì)對活塞所作之功為計算基準的指標稱為指示性能指標。 它主要有： 指示 功和平均指示壓力 . 指示功率 . 指示熱效率和指示燃油消耗率。以曲軸輸出功為計算基準的指標稱為有效性能指標。 主要有： 1 ） 發(fā)動機動力性 指標，包括有

12、效功和有效功率 . 有效轉(zhuǎn)矩 . 平均有效壓力 . 轉(zhuǎn)速 n 和活塞平均速度；）發(fā)動機經(jīng)濟性指標，包括有效熱效率. 有效燃油消耗率； 3 ）發(fā)動機強化指標 包括升功率 PL. 比質(zhì)量 me 。強化系數(shù) PmeCm.發(fā)動機機械損失有哪幾部分組成？答： 發(fā)動機機械損由摩擦損失、驅(qū)動附件損失、泵氣損失組成寫出機械效率的定義式，并分析影響機械效率的因素。mN影響機械效率的因素：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、 負荷 負荷/時，發(fā)動機燃燒劇烈程度平均指示壓力而由于轉(zhuǎn)速不變，平均機械 損失壓力基本保持不變。則由，機械效率下降當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，mp I機械效率=0i3、潤滑油品質(zhì)和冷

13、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。試述機械損失的測定方法 。 機械損失的測試方法只有通過實際內(nèi)燃機的試驗來測定。 常用的方法有：倒拖法滅缸法、油耗線法和示功圖法。（1）倒拖法 步驟：1.讓內(nèi)燃機在給定工況下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，是冷卻水和機油溫度達到給定值;切斷燃油供應(yīng)或停止點火，同時將電力測功器轉(zhuǎn)換為電動機，以原給定速度倒拖內(nèi) 燃機空轉(zhuǎn)，并盡可能使冷卻水、機油溫度保持不變。此方法規(guī)定優(yōu)先采用，且不能 用于增壓發(fā)動機。（2） 滅缸法此方法僅適用于多缸內(nèi)燃機（非增壓柴油機）步驟：1.將內(nèi)燃機調(diào)整到給定工礦穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，測出其有效功率Pe。2停止向一個氣 缸供油（或點火）3同理，依次使各

14、缸熄火，測得熄火后內(nèi)燃機的有效功率Pe2, Pe3，由 此可得整機的指示功率為：Pi=Pi1+Pi2+=iPe-Pe（1）+Pe+（3）油耗線法：保證內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速不變，逐漸改變柴油機供油齒條的位置，測出每小時耗油 量GT隨負荷Pe變化的關(guān)系，繪制成曲線，稱為負荷特性曲線，由此測得機械損失，此方法 只是用于柴油機。（4）示功圖法：根據(jù)示功圖測算出機械損失。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，成為 空燃比。分子變更系數(shù)

15、：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。簡述汽油機和柴油機的著火和燃燒方式。汽油機：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?心形成之后，燃燒過程實質(zhì)上就是火焰在預混氣體中傳播過程。柴油機： 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， 依靠壓縮后的高溫

16、自燃點火，柴油機的燃燒屬于噴霧雙相燃燒，也有微油滴群的油滴擴散燃 燒三種循環(huán): 發(fā)動機有三種基本理論循環(huán)，即定容加熱循環(huán)、定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)。發(fā)動機的循 環(huán)常用示功圖來說明理論循環(huán)是用循環(huán)熱效率和循環(huán)平均壓力來衡量和評定的。 定容加熱循環(huán)：點燃式發(fā)動機（汽油機）混合氣燃燒迅速，近似定容加熱循環(huán)。定壓加熱循環(huán)：燃氣輪機、高增壓和低速大型柴油機受燃燒最高壓力的限制，大部分燃料在上止點以后燃燒，燃燒時氣缸壓力變化不顯著。 混合加熱循環(huán)：高速柴油機（車用柴油機） 其燃燒過程視為定容、定壓加熱的組合。 評價理論循環(huán)的指標是用循環(huán)熱效率n t和循環(huán)平均壓力Pt。循環(huán)熱效率是工質(zhì)所做循環(huán)功w（J）與

17、循環(huán)加熱量qi （J）之比，用以評定循環(huán)的經(jīng)濟性。循環(huán)平均壓力pt（kPa）是單位氣缸工作容積所做的循環(huán)功，用以評定發(fā)動機的循環(huán)做功能力。循環(huán)熱效率n tn t是工質(zhì)所做循環(huán)功w（J）與循環(huán)加熱量Q（J）之比，用以評定經(jīng)濟性n t=w/ q =（Qq2）/ q1=i-（q2/ q1）式中q2工質(zhì)在循環(huán)中放出的熱量（J）。影響n t的因素：1壓縮比w :隨著壓縮比的增大，三種循環(huán)的n t均提高。因為壓縮比提高，可以提高循環(huán)的平均吸熱溫度，降低循環(huán)的平均放熱溫度，擴大循環(huán)溫 差，增大膨脹比。提高率隨著壓縮比 的不斷增大而逐漸降低。絕熱指數(shù)K （等熵指數(shù)）：絕熱指數(shù)K增大，循環(huán)熱效率n t提高。K值

18、與工質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。雙原子氣體K=1.4,多原子氣體K=1.33。t壓力升高比入:在定容加熱循環(huán)中，隨著加熱量Q的增加，入值成正比加大。若保 持不變，則工質(zhì)的膨脹比也不變，使得循環(huán)放熱量q2相應(yīng)增加，而q2/ q1不變，n t亦不變。在混合加熱循環(huán)中，當循環(huán)的總加熱量Q1和不變時，入增大，貝Up減小，平均膨脹 比增加，相應(yīng)的 Q2 減少， n t 提高。注意：壓縮比和壓力升高比入的增加將導致最高溫度T和最高壓力P的急劇上升，受到 zz 材料的耐熱性和強度的限制。預膨脹比p在等壓加熱循環(huán)中，隨著加熱量 Q1 的增加， p 值加大。若 保持不變，則放出的熱量 Q2 增加，n t下降。因為這部分熱量是

19、在膨脹比不斷降低的情況下加入的，總的作功能力下降。 在混合加熱循環(huán)中，當循環(huán)的總加熱量 Q1 和 不變時， p 值增大，意味著等壓加熱部分增 大，同樣n t下降。四沖程發(fā)動機的實際循環(huán) 是由進氣 壓縮 做功 排氣四個行程所組成. 理論循環(huán)與實際循環(huán)比較:實際工質(zhì)的影響 （實際工質(zhì)影響引起的損失：理論循環(huán)中假設(shè)工質(zhì)比熱容是定值,而實際比熱容是隨溫度的升高而上升，且燃燒后生成C02,和H20等多原子氣體，這些氣體的比熱容又大于空氣，使循 環(huán)的最高溫度降低.由于實際循環(huán)還存在泄漏, 合工質(zhì)數(shù)量減少, 這意味著同樣的加熱量, 在 實際循環(huán)中所引起的起壓力和溫度的升高要比理論循環(huán)要低得多 ， 其結(jié)果是循

20、環(huán)熱效率底， 循環(huán)所做的功減少.）換氣損失（換氣損失：燃燒廢氣的排出和新鮮空氣的吸入是使循環(huán)重復進行所必不可 少的，由此而消耗的功為換氣損失。）燃燒損失（非瞬時燃燒損失和補燃損失：實際循環(huán)中燃燒非瞬時完成，所以噴油或點 火在上止點之前，并且燃燒還會延續(xù)到膨脹行程，由此形成非瞬時燃燒損失和補燃損失。提前排氣損失，實際循環(huán)中會有部分燃料由于缺氧產(chǎn)生不完全燃燒損失，在高溫度下部 分燃燒產(chǎn)物分解而吸熱，使循環(huán)的最高溫度下降，由此產(chǎn)生燃燒損失。）傳熱損失（傳熱、流動損失：實際循環(huán)中，氣缸壁和工質(zhì)間自始至終存在熱交換。 綜上，實際循環(huán)熱效率低于理論循環(huán)。）發(fā)動機的指示指標評定，概念：發(fā)動機的指示性能指標是

21、指以工質(zhì)對活塞做功為計算基礎(chǔ)的指標，簡稱指示指標。 表示循環(huán)動力性、經(jīng)濟性。 指示指標：是用來評定實際循環(huán)質(zhì)量的好壞，它以工質(zhì)在氣缸內(nèi)對活塞做功為基礎(chǔ)。 （工作循環(huán)進行的好壞）有效指標被用來直接評定發(fā)動機實際工作性能的優(yōu)劣 實際循環(huán)的動力性：平均指示壓力、指示功率 實際循環(huán)的經(jīng)濟性：指示熱效率、指示燃料消耗率發(fā)動機的機械損失包括哪幾個部分？各占比例如何？常用哪幾種方法測量發(fā)動機機械 損失？占機械損失：發(fā)動機內(nèi)部運動零件的摩擦損失（6275%），驅(qū)動附屬機構(gòu)的損失（1020%） 和泵氣損失（1020）。測定方法：倒拖法（汽油機上廣泛使用）、滅缸法（僅適用于多缸發(fā) 動機）、油耗線法（又稱負荷特性法

22、）。一、發(fā)動機動力性能1有效功率 Pee發(fā)動機的指示功率 Pi 并不能完全對外輸出，功在發(fā)動機內(nèi)部的傳遞過程中，不可避免i 有損失，這些損失包括：1）發(fā)動機內(nèi)部零件的摩擦損失。2）驅(qū)動附屬機構(gòu)的損失。3）泵氣損失，指進、排氣過程所消耗的功。在實測時，常將泵氣損失與其它損失一起測得。 機械損失功率P :上述損失所消耗的功率。mP =p-P e i m 發(fā)動機的有效功率 Pe 由試驗測得。e可以利用各種型式的測功器和轉(zhuǎn)速計分別測出發(fā)動機在某一工況下曲軸的輸出轉(zhuǎn)矩 Ttq tq 及在同一工況下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速 n。2有效轉(zhuǎn)矩 Ttqtq發(fā)動機工作時，由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩 Ttq。tqP =

23、T n/9550e tq式中 T有效轉(zhuǎn)矩（Nm）tqn發(fā)動機轉(zhuǎn)速（ r/min）3平均有效壓力 pmeme平均有效壓力p :指發(fā)動機單位氣缸工作容積輸出的有效功。me與 p.相似P=（p Vin）/ （30 t ）mie me s一定工作容積的發(fā)動機，p *Tme tqpme 值大，說明單位氣缸工作容積對外輸出的功多，做功能力強。它是評定發(fā)動機動力性的 me重要指標。4轉(zhuǎn)速 n 和活塞平均速度 Cmm提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速n,即增加單位時間的做功次數(shù)，從而使發(fā)動機體積小、重量輕和功率 大。n與C （m/s）的關(guān)系mC =2S n /60 =S n /30m式中S-活塞行程（m）。C大，則活塞組的熱負荷

24、和曲柄連桿機構(gòu)的慣性力均增大，磨損加劇，壽命下降m二、發(fā)動機經(jīng)濟性能有效熱效率n e有效熱效率n :是發(fā)動機的有效功w(J)與所消耗燃料熱量q1之比值n =w/qieeie e i有效燃料消耗率 bee有效燃料消耗率b：是指單位有效功的耗油量(簡稱耗油率)。e通常以每千瓦小時的耗油量表示。b =(B/P )X103eeb是根據(jù)實測的P和B計算而得，更有實用意義。ee三、發(fā)動機強化指標升功率 PL 和比質(zhì)量 me升功率PL (kw/L)：是發(fā)動機每升工作容積所發(fā)出的有效功率 PL=P/Vi= (p n)/ 30tLL e s me提高PL的措施：提高p和n。它是用來衡量發(fā)動機容積利用的程度。 L

25、mePL 愈高，發(fā)動機的強化程度愈高，發(fā)出一定功率的發(fā)動機尺寸愈小。因此，不斷提高 pme Lme 和 n 的水平以獲得更強化、更輕巧和緊湊的發(fā)動機，一直是發(fā)動機工作者致力于的奮斗目標。 比質(zhì)量me (kg/kw)：是發(fā)動機的干質(zhì)量m與所給出的標定功率之比。它表征質(zhì)量利用程度 和結(jié)構(gòu)緊湊性。 me=m/Peee干質(zhì)量：未加燃油、機油、冷卻液的發(fā)動機質(zhì)量。比容積V (m3/kw):發(fā)動機外廓尺寸與其標定功率之比。e強化系數(shù) pme Cm平均有效壓力P與活塞平均速度C的乘積稱為強化系數(shù)。mmp C *活塞單位面積的功率。其值愈大，發(fā)動機的熱負荷和機械負荷愈高。 mem發(fā)動機的發(fā)展趨勢：強化程度繼續(xù)

26、提高。P C值的提高是技術(shù)進步的標志me m第二章 發(fā)動機的換氣過程一、換氣過程 發(fā)動機的換氣過程：是指從排氣門或排氣口(二行程)開啟至進氣門或排氣口關(guān)閉的整個階 段。四行程發(fā)動機的換氣過程約占曲軸轉(zhuǎn)角 410480 換氣過程的階段：自由排氣、強制排氣、進氣和氣門迭開四個階段。換氣過程階段、特點、特征四沖程發(fā)動機的換氣過程包括從排氣門開啟到進氣門關(guān)閉的整個時期。約占410 480 曲軸轉(zhuǎn)角。換氣過程可分作自由排氣、強制排氣、進氣和燃燒室掃氣四個階段。(1 自由排氣階段，從排氣門開啟到氣缸壓力接近于排氣管內(nèi)壓力的時期 超臨界狀態(tài)流動：從排氣門開啟到活塞行至下止點所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為，一般為 30

27、80 曲軸轉(zhuǎn)角。此時氣缸內(nèi)廢氣壓力較高，約為0.2-0.5MPa，氣缸壓力p與排氣管壓力pr之比 大于臨界值1.9。排氣流動處于超臨界狀態(tài)，流速為當?shù)芈曀賑 (m/s)。此階段，廢氣流量 與排氣管內(nèi)壓力無關(guān)，只取決于氣缸內(nèi)的氣體狀態(tài)和氣門最小開啟截面。亞臨界狀態(tài)流動 隨著氣體大量流出，缸內(nèi)壓力迅速下降，氣體流速小于聲速，轉(zhuǎn)入亞音速 流動狀態(tài)。此時廢氣流量決定于氣缸內(nèi)和排氣管內(nèi)的壓力差。到某一時刻缸內(nèi)壓力與排氣管 內(nèi)壓力相近時，自由排氣階段結(jié)束。自由排氣約在下止點后1030(CA)結(jié)束。自由 排氣階段雖然時間不長，因速度高，此階段排出的廢氣量達 60%以上。強制排氣階段此階段廢氣被上行活塞推出。

28、因為要克服排氣系統(tǒng)阻力，缸內(nèi)壓力略高于排氣管內(nèi)壓力 約 10kPa 左右。流速越高，壓差越大，消耗功亦越多。排氣過程一直進行到上止點之后 10 35（CA）,排氣門才完全關(guān)閉。進氣過程為保證活塞下行時進氣門有足夠的開啟面積，新鮮工質(zhì)可以順利進入氣缸，一般進氣門 在上止點前040（CA）開始打開，到下止點后4070（CA）關(guān)閉，延續(xù)時間為 200290（CA）。由于活塞下行及進氣門座處節(jié)流，使氣缸內(nèi)呈負壓，因此新鮮充量才能順利流入氣缸。 隨氣門升程漸大，氣流通道面積加大 ，進入氣缸的充量增加，使得缸內(nèi)壓力上升，到進氣 終了時，氣流動能部分轉(zhuǎn)為壓力能，使氣缸壓力又有所提高，接近或略高于進氣管內(nèi)壓力

29、。 一般情況下，進氣過程中氣缸壓力低于進氣管內(nèi)壓力，這是由于進氣系統(tǒng)存在阻力的緣故。 氣體速度越高，阻力越大。）進排氣門早開晚關(guān)，氣門重疊和燃燒室掃氣配氣相位（定義）進、排氣門的實際開、閉時刻和持續(xù)時間，稱為配氣相位，通常用曲軸轉(zhuǎn)角（CA）表示。 為了實現(xiàn)最大限度的吸進新鮮空氣和排凈廢氣，盡可能地減小換氣損失，必須設(shè)法延長進、 排氣時間。因此，進、排氣門都是提前開啟，滯后關(guān)閉。進、排氣過程比一個活塞行程長得 多。進、排氣門早開、晚關(guān)的原因：進氣門早開晚關(guān)是為了增大進入汽缸的混合氣量和減少 進氣過程所消耗的功；排氣門早開晚關(guān)是為了減少殘余廢氣量和排氣過程消耗的功。同時減 少殘余廢氣量會相應(yīng)地增大

30、進氣量。氣門重疊和燃燒室掃氣（定義）由于排氣門晚關(guān)和進氣門提前打開，因而存在進、排氣門同時開啟的現(xiàn)象，稱為氣門重 疊。在氣門重疊開啟期內(nèi)，可利用氣流壓差和慣性清除殘余廢氣，增加新鮮充量。特別是增 壓發(fā)動機，由于進氣壓力高和較長的氣門重疊時間，可以更好地利用新鮮充量來幫助清除廢 氣和降低燃燒室熱區(qū)零件的溫度，稱為燃燒室掃氣。換氣損失，是由排氣損失和進氣損失兩部分組成。排氣損失（從排氣門提前打開到進氣過程開始，缸內(nèi)壓力達到大氣壓力前，循環(huán)功的損失稱為排氣損失，它包括以下兩部分。1）自由排氣損失w,因排氣門早開，排氣壓力線從b點開始離開理想循環(huán)的膨脹線引起膨脹功的損失。2）強制排氣損失y,它是活塞

31、將廢氣推出所消耗的功。）為了減少排氣損失可以選擇適當?shù)呐艢馓崆敖牵梗╳+y）最小。減小排氣系統(tǒng)阻力及排氣 門處流動損失，是降低排氣損失的主要方法。進氣損失 x 進氣損失主要是指進氣過程中，因進氣系統(tǒng)的阻力面引起的功的損失，與排 氣損失相比進氣損失較小。 換氣損失等于排氣損失與進氣損失之和，即 w+x+y 所示面 積所代表的功。什么是充氣效率？怎樣確定一臺發(fā)動機的充氣效率？答：充量系數(shù)9C,（充氣效率或充量效率）衡量不同發(fā)動機動力性能和進氣過程完善程度的 重要指標，稱充量系數(shù)，又稱充量效率或容積效率。定義：內(nèi)燃機每缸每循環(huán)實際進入氣缸 的新鮮空氣質(zhì)量與進氣狀態(tài)下理論計算充滿氣缸工作容積的空氣質(zhì)

32、量比值。, mV1e r 丄式中：Ma實際進入氣缸的新鮮空氣質(zhì)量。VI實際進入氣缸c m Vss的新鮮空氣在進氣狀態(tài)下的體積ms進氣狀態(tài)下理論計算充滿氣缸工作容積的空氣質(zhì)量。Vs氣缸工作容積影響充量系數(shù)的因素1、進氣門關(guān)閉時缸內(nèi)壓力Pa。2、進氣門關(guān)閉時缸內(nèi)氣體溫度Ta3、殘余廢氣系數(shù)r4、進排氣相位角5、壓縮比6、進氣狀態(tài)充氣效率是評價內(nèi)燃機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)v進入一定汽缸容積的充氣量越多，內(nèi)燃機的功率和轉(zhuǎn)矩大，動力性好。實際內(nèi)燃機充氣效率可用實驗方法直接測定。對于非增壓內(nèi)燃機，可視燃燒室沒有掃氣，用流量計來實測內(nèi)燃機吸入的總充氣量V （m3/h）。而

33、理論充氣量V可由下式算出：shVsh=0.03inVh由此可得實驗測定的充氣效率值為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。答：由式耳二和厶 知提高進氣終了壓力p，適當減少進氣終了溫度T可提 v 1 p T 1 + raa0a高充氣效率。提高發(fā)動機充量系數(shù)的措施 減少各段通道的阻力，增大其流通能力，是提高充氣效率，改善發(fā)動機性能的主要途徑。措施：1降低進氣系統(tǒng)的阻力損失。a減少進氣門處的流動損 失 b 減少進氣道，進氣管和空氣濾清器的阻力 2 減少對進氣充量的加熱 3 降低排氣系統(tǒng)流通 阻力 4 合理選擇相進，排氣相位角 5 諧振進氣與可變進氣支管影響充氣效率的因素有

34、哪些？是如何影響的？答: 1.進氣終了壓力Pa： Pa值越大，“ c越大；2進氣終了溫度Ta： Ta上升，$c下降；壓縮比與殘余廢氣系數(shù)Y:壓縮比 C增加，$ C會有所增加。殘余廢氣系數(shù)Y，其 值增大會使$ c 下降。配氣定時：合理的配氣定時可使 $ c 增大，或者合適的配氣相位應(yīng)使 Pa 具有最大值。5進氣狀態(tài)：進氣溫度Ts升高，$ c增加，進氣壓力Ps下降，Pa隨之下降，且Pa/Ps的比值基本不變，對 $ c 影響不大。 近期狀態(tài)：其對$ c 影響不大。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氣 損失兩部分組

35、成。換氣損失功=X+ （Y+W ）排氣損失功Y+W進氣損失功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)動機的廢氣渦輪增壓試述增壓比、增壓度、壓氣機喘振、渦輪機阻塞的定義。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：增壓度甲k是指發(fā)動機在增壓后的功率與增壓前的功率之比。壓氣機踹振：在一定轉(zhuǎn)速下，當空氣流量減少到低于一定數(shù)值時，壓氣機的工作便開始不穩(wěn)定，氣流發(fā)生強烈的脈動，引起整臺壓氣機劇烈振動，甚至導致?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。渦輪機阻塞：當渦

36、輪機轉(zhuǎn)速一定，隨著膨脹比Pt*/P2的增大，流量隨著增加，當膨脹 比增加到某一臨界時，流量達到最大值，不再增加，這種現(xiàn)象稱為渦輪機的阻塞現(xiàn)象。廢氣渦輪增壓對發(fā)動機性能有什么影響？答：（一）動力性f，升功率f,經(jīng)濟性f （二）排氣污染及噪聲/ （三）加速性I （四） 發(fā)動機的低速扭矩偏低（五）起動性與制動性I （六）熱負荷、機械負荷f什么是恒壓系統(tǒng)、脈沖系統(tǒng)？對它們進行比較？答：恒壓系統(tǒng)：這種增壓系統(tǒng)的特點是渦輪前排氣管內(nèi)壓力基本是恒定，它把柴油機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

37、蕩是較小的。脈沖系統(tǒng)：特點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，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入廢氣渦輪機中，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)復雜、流動損失大。低增壓：脈沖系統(tǒng) 高增壓：恒壓系統(tǒng)恒壓與脈沖兩種增壓系統(tǒng)的比較：1）由于脈沖系統(tǒng)部分利用了廢氣脈沖能量El,所以系統(tǒng)的可用能量比恒壓系統(tǒng)大。特 別是在低增壓時，采用脈沖系統(tǒng)增壓效果比較明顯。2）脈沖增壓系統(tǒng)掃氣效果好，（因為脈

38、 沖系統(tǒng)在掃氣時廢氣壓力 PT 正處于低谷.）3）脈沖系統(tǒng)的加速性能好, （因為其排氣系統(tǒng)容 積小,當柴油機負荷改變時,排氣壓力波動立刻發(fā)生變化,并迅速傳到渦輪機,引起渦輪機 轉(zhuǎn)速變化。另外,柴油機轉(zhuǎn)速降低時,脈沖系統(tǒng)可用能比恒壓系統(tǒng)大,所以有利于柴油機轉(zhuǎn) 矩特性的改善。 ） 4）脈沖系統(tǒng)的絕熱效率較低, （這是因為該系統(tǒng)有較大的流動損失、撞擊 損失和部分進氣損失。 ）5）脈沖系統(tǒng)的渦輪尺寸大, （這是因為脈沖系統(tǒng)流量是脈動的,最 大瞬時流量比恒壓系統(tǒng)大。排氣歧管結(jié)構(gòu)復雜,受每根排氣管連接氣缸數(shù)的限制,在一臺柴 油機上可能用幾個廢氣渦輪增壓器。 ）4高增壓系統(tǒng)為什么必須加裝中冷器？答：將增壓器

39、出口的增壓空氣加以冷卻，一方面可以提高充氣密度，從而提高柴油機功 率，另一方面也可以降低柴油機壓縮始點的溫度和整個循環(huán)的平均溫度，從而降低柴油機的 熱負荷和排氣溫度。冷卻增壓空氣盡管是降低熱負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。汽油機增壓的困難：爆燃汽油機增壓后，由于混合氣壓縮始點的壓力、溫度增高，以及燃燒室受熱零 件熱負荷提高等原因,將促使爆燃的發(fā)生,限制汽油機增壓。 采用降低壓縮比、推遲點火 時刻、中冷技術(shù)解決?；旌蠚獾恼{(diào)節(jié)汽油機采用變量調(diào)節(jié)，化油器式發(fā)動機進行增壓時氣體流經(jīng)化油器 喉口的壓力是變化的，不僅難于精確供應(yīng)一定濃度的混合氣，還增

40、加了一些如增壓方案的選 擇、化油器的密封、加速響應(yīng)性能等新問題。 熱負荷高 汽油機的過量空氣系數(shù)小，燃燒溫度高，膨脹比小，廢氣溫度也比柴油 機高200C300C。增壓后，汽油機的整體溫度水平提高，熱負荷問題加重。對增壓器的特殊要求 汽油機要求增壓器體積要小、耐高溫性能要好、轉(zhuǎn)動慣量 要小，同時效率還要保證在一定的范圍內(nèi)，還要求有增壓調(diào)節(jié)裝置，這就造成它的成本比柴 油機用增壓器要高。第四章 燃料與燃料化學1、汽油的主要性能有：抗爆性、蒸發(fā)性、氧化安定性、抗腐蝕性、清凈性2、抗爆性：汽油機在發(fā)動機缸內(nèi)燃燒時抵抗爆燃的能力3、氧化安定性：汽油抵抗大氣或氧氣的作用而保持其性質(zhì)，不發(fā)生長久性變化的能力。

41、4、自燃點：燃油在沒有外界火源的情況下能自行著火的最低溫度。5、柴油的主要性能有：自燃性、霧化和蒸發(fā)性、硫含量、安定性、低溫流動性6、閃點：柴油加熱后，柴油蒸汽與外界的空氣混合形成混合氣。當混合氣與火焰接觸發(fā)生 閃火的最低溫度。7、安定性：指柴油在運輸、儲存和使用過程中應(yīng)保持其外觀顏色、組成和使用性能不變的 能力8、凝點：柴油失去流動性而開始凝固的溫度。9、熱值：單位量的燃料完全燃燒時所發(fā)生的熱量。10、天然氣和液化石油燃料相比具有以下特點：（1）天然氣的體積低熱值和質(zhì)量低熱值略 高于汽油，但理論混合氣熱值比汽油低，甲烷含量越高，相差越大。（2）抗爆性能高。（3） 混合氣著火限寬。（4）天然氣

42、和液化石油氣比汽油和柴油燃燒更清潔。（5）天然氣和液化石 油氣比汽油的著火溫度高、傳播速度慢，因此需要較高的點火能量。11、空氣過量系數(shù)9 （a ）：發(fā)動機工作過程中，燃燒1kg燃料實際供給的空氣量與理論空 氣量之比12、空燃比：燃燒時空氣流量和燃料流量的比例13、發(fā)動機內(nèi)燃燒過程的步驟：（1）形成燃油與空氣的可燃混合氣。（2）點燃可燃混合氣, 或可燃混合氣在濕度和混度濕度的地方發(fā)生自燃，在一處或同時在數(shù)處著火。（3）火源擴大 到整個可燃混合氣，形成全面燃燒。14、發(fā)動機燃燒方式：（1 ）同時爆炸燃燒：均勻混合氣在燃燒室內(nèi)的燃燒前后一瞬間，燃燒 室內(nèi)只有一個相。燃燒前是正在進行焰前反應(yīng)的可燃混

43、合氣相，燃燒后是燃燒產(chǎn)物相。（2） 預混合燃燒：均勻混合氣的過量空氣系數(shù)是一個常數(shù)，著火極限和火焰速度均與壓力、溫度 和過量空氣系數(shù)有關(guān)。（3）擴散燃燒：固體或液體的燃燒現(xiàn)象。我國的汽油和輕柴油時分別根據(jù)哪個指標來確定牌號的？ 答：汽油根據(jù)辛烷值來確定牌號；輕柴油按凝點來確定牌號。蒸發(fā)性不好和太好的汽油，在使用中各有什么缺點和可能產(chǎn)生的問題？ 答：蒸發(fā)性過強的汽油在炎熱夏季以及大氣壓力較低的高原和高山地區(qū)使用時，容易使發(fā)動 機的供油系統(tǒng)產(chǎn)生“氣阻”，甚至發(fā)生供油中斷。另外，在儲存和運輸過程中的蒸發(fā)損失也 會增加； 蒸發(fā)性若的汽油，難以形成良好的混合氣，這樣不僅會造成發(fā)動機啟動困難，加 速緩慢，

44、而且未氣化的懸浮油粒還會使發(fā)動機工作不穩(wěn)定，油耗上升。如果未燃盡的油粒附 著在氣缸壁上，還會破壞潤滑油膜，甚至竄入曲軸箱稀釋潤滑油，從而使發(fā)動機潤滑遭破壞， 造成機件磨損增大。試述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意義 。 答：辛烷值用來表示汽油的抗爆性，抗爆性時指汽油在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒時抵抗爆燃的能力。 辛烷值是代表點燃式發(fā)動機燃料抗爆性的一個約定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標準發(fā)動機試驗中 通過和標準燃料進行比較來測定。采用和被測定燃料具有相同的抗爆性的標準燃料中異辛烷 的體積百分比來表示。柴油十六烷值時用來評定柴油的自燃性。將十六烷值規(guī)定為 100 的正十六烷和規(guī)定十六 烷值為0的a -甲基萘按不同比列

45、混合得出不同十六烷值的標準燃料，其十六烷值為該混合 氣中正十六烷的體積百分比。如果某種柴油與某標準燃料的自燃性相同，則該標準燃料的十 六烷值即為該柴油的十六烷值。什么是過量空氣系數(shù)？它與混合氣濃度有什么關(guān)系？答：發(fā)動機工作過程中，燃燒 1kg 燃油實際共給的空氣量與理論空氣量之比，稱為過量 空氣系數(shù)。過量空氣系數(shù)大于 1 稱為稀混合氣，等于 1 稱為標準混合氣，小于1 稱為濃混合 氣。5，汽油機的機內(nèi)凈化技術(shù)有那些？ 答：1.推遲點火時間（點火提前角）；2.廢氣再循環(huán)；3.燃燒系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計；4.提高點火能量； 5.電控汽油噴射技術(shù)（ EFI ） 。 ,8 發(fā)動機采用代用燃料的意義是什么？ 答：

46、減緩石油消耗速度，改善發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性，降低有害物質(zhì)排放。三、汽油、柴油性能差異對發(fā)動機的影響 引起在混合氣形成上的差異汽油的揮發(fā)性強（50C200C）,而柴油（200r350 C）。汽油可在較低的溫度下以較充裕的時間在氣缸外部進氣管中形成均勻的混合氣，因而控簾g 混合氣的數(shù)量，便可調(diào)節(jié)汽油機的功率。柴油蒸發(fā)性差，但粘性比較好，其不可能在低 溫下形成油氣混合氣，但適宜用油泵、油嘴向氣缸內(nèi)部噴油，靠調(diào)節(jié)供油量來調(diào)節(jié)負荷，而 吸入的空氣量基本上不變。引起著火與燃燒上的差異汽油機：汽油自燃溫度高，但汽油蒸氣在外部引火條件下的溫度較低，因而不宜壓燃但適宜外源點 火；為促使有規(guī)律的燃燒，應(yīng)防止

47、其自燃（不能太高）；混合氣均勻，著火后，以火 焰?zhèn)鞑サ姆绞较蚓鶆虻幕旌蠚庹归_。柴油機：柴油易自燃，采用壓縮自燃的方式；為促進自燃，不能太低；柴油的噴射 及與空氣的混合，既短暫又不均勻，常有邊噴邊燒的現(xiàn)象，燃燒時間較長。（滯燃期、速燃 期、緩燃期、后燃期）四、醇類燃料石油儲量日益減少，在發(fā)動機上使用代用燃料： 醇類燃料、人造汽油、氫燃料、煤漿燃料、植物油等 人造汽油：煤的液化技術(shù)上可行，成本高。氫燃料：較有前途氫的制取，儲運較難。煤漿燃料：煤粉與柴油摻合形成固液兩相的煤漿 存在燃燒不完全、積炭磨損。 較成熟的代用燃料：醇類與汽油摻合酒精汽油醇類燃料（甲醇、乙醇）來源廣泛，有較好的燃燒特性，能滿足

48、汽車燃料的基本要求。 與汽油相比，它的特點： 1）熱值低。但含氧量大，所需的空氣量不到汽油的一半，所以兩者混合氣的熱值差不多， 發(fā)動機動力性不下降。2）汽化潛熱高?；旌蠚庹舭l(fā)汽化后，可促進進氣管溫度降低，增加充氣量，提高功率。但 困難的是需要強預熱。3）較高抗爆性。較高。4）沸點低。易氣阻。5）常溫下難溶于汽油，且混合不均。發(fā)動 機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。6）混合燃料有毒性、腐蝕性。五、氣體燃料氣體燃料：天然氣（NG）、液化石油氣（LPG）、工業(yè)生產(chǎn)中的氣體燃料。天然氣（NG）：以自由狀態(tài)生于自然界的可燃氣體，主要成分甲烷。液化石油氣（LPG）：是在石油煉制過程中產(chǎn)生的石油氣，主要成分丙烷、丙烯等車輛上應(yīng)

49、用最多的氣體燃料是天然氣（NG）：壓縮天然氣（CNG），20Mpa儲于高壓氣瓶 中。液化天然氣（LNG）, 162C儲于隔熱的液化氣罐中。液化天然氣與壓縮天然氣相比： 能量密度高、儲運性好。但其需要低溫技術(shù)，儲運困難，仍處于研究中。目前應(yīng)用廣泛的是壓縮天然氣（CNG）。天然氣的優(yōu)點： 1）排放好。2）辛烷值高。3）燃燒下限寬，稀燃特性優(yōu)越。4）低溫起動性 及低溫運轉(zhuǎn)性能好。5）適用性好。6）固體微粒的排放率幾乎為零。 天然氣的缺點： 1） 儲運性比液體差，一次充氣行駛距離短。2）儲氣壓力高，燃料容器重。3）呈氣體吸入，發(fā) 動機體積效率低。第五章 柴油機混合氣形成和燃燒1， 簡述柴油機混合氣形成

50、的兩個基本方式和特點。答：1、空間霧化混合 特點：a對燃料噴霧要求高（采用多孔噴嘴），經(jīng)濟性好。對空氣運動 要求不高3初期空間分布燃料多，工作粗暴2、油膜蒸發(fā)混合 特點：對燃料噴霧要求不高2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。2，噴霧特性與霧化質(zhì)量的指標和參數(shù)有哪些？答：油束射程L、噴霧錐角B、油束的最大寬度B、貫穿率。油束的霧化質(zhì)量一般時指 油束中液滴的細度和均勻度。評價噴霧粒徑的指標有平均粒徑、索特粒徑和粒徑分布。 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

51、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P :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)，一般用卩來標志油束的 緊密程度，卩大說明油束松散，卩小說明油束緊密。霧化質(zhì)量 ： 表示然后噴散霧化程度，一般是指噴霧的細度和均勻度。細度可用油束中的 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。3，什么時供油提前角和噴油提前角？解釋兩者的關(guān)系以及他們對柴油機性能的影響。答：供油系統(tǒng)的理論供油始點到上止點為止，曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫供油提前角。 噴油

52、器 的針閥開始升起也就是噴油始點到上止點間曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫噴油提前角。 供油提前角 的大小決定了噴油提前角，供油提前角越大，噴油提前角約到。但兩者并不同步增大，兩者 之差稱為噴油延遲角。 性能的影響：噴油延遲角限制了柴油發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速 越高，高壓油管越長，噴油延遲角越大，它越大，在著火期間噴入的油越多，低壓油噴入氣 缸的量增多，燃油霧化變差，燃燒不充分，易產(chǎn)生積碳堵塞噴油孔的現(xiàn)象，降低柴油機的性 能。什么是噴油嘴流通特性？說明噴油嘴流通截面對噴油過程和柴油機性能的影響。答：噴孔流通截面積與針閥升程的關(guān)系稱為噴油器的流通特性。 噴油嘴的流通截面 積隨針閥的上升而增大，其增大的速度與著

53、火后期的噴油量有直接關(guān)系。若初期的流通面積 增長快，則著火后期噴油量增多，低壓油噴入氣缸的量增多，燃油霧化變差，燃燒不充分， 易產(chǎn)生積碳堵塞噴油孔的現(xiàn)象，降低柴油機的性能。柴油機有哪些異常噴射現(xiàn)象和他們可能出現(xiàn)的工況？簡述二次噴射產(chǎn)生的原因和危害及 消除方法。答：（1）二次噴射：是指噴油器針閥落座以后，在壓力波動的影響下再次升起的噴油現(xiàn) 象。（2）斷續(xù)噴射：由于在某一瞬間噴油泵的供油量小于從噴油器噴出的油量和填充針閥上 升空出空間的油量之和，造成針閥在噴射過程中周期性跳動的現(xiàn)象。（3）不規(guī)則噴射和隔次 噴射：供油量過小時，循環(huán)噴油量不斷變動，還可能出現(xiàn)有的循環(huán)不噴油的現(xiàn)象。（4）滴油 現(xiàn)象：在

54、針閥密封正常的情況下，噴射終了時，由于系統(tǒng)內(nèi)的壓力下降過慢使針閥不能迅速 落座，出現(xiàn)仍有燃油流出的現(xiàn)象。二次噴射 是因為噴油系統(tǒng)內(nèi)的壓力高、變化快，噴油峰值壓力高達100MP甚至200MP，而谷值壓力由于出油閥減壓容積中的作用接近零甚至 真空，在壓力波動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，二次噴射還使整個噴射持續(xù)時間拉長，則燃燒過程不能及時進行，造成經(jīng)濟性下降， 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度， 減小高壓容積，以降低壓力波動，減小

55、其影響。并合理選擇噴射系統(tǒng)的參數(shù)。 6，燃燒放熱規(guī)律三要素是什么？什么是柴油機合理的燃燒放熱規(guī)律？答：一般將燃燒放熱始點（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力性和經(jīng)濟性能，在后期要盡可能縮短燃燒以便降 低煙度和顆粒的排放。7，柴油機燃燒過程優(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)的渦流和湍流運動。（4）緊湊的燃燒室形狀。（5）加強燃燒期間和燃燒后期的擾 流。（6）優(yōu)化運轉(zhuǎn)參數(shù)。8

56、，什么是柴油機合理的噴油規(guī)律？答：噴射開始時段的噴油率不能太高，以便控制著火落后期內(nèi)形成的可燃混合氣量，降 低初期放熱率，防止工作粗暴。在燃燒開始后，應(yīng)有較高的噴油率以期縮短噴油持續(xù)期，加 快燃燒速率，同時盡可能減少噴油系統(tǒng)中的燃油壓力波動，以防止不正常噴射現(xiàn)象。 9，噴射過程？答：噴射過程是指噴油泵開始供油直至噴油器停止噴油的過程。分為三個階段：噴射延 遲階段、高噴射階段、噴射結(jié)束階段。噴射延遲階段：從噴油泵的柱塞頂封閉進回油孔的理 論供油始點起到噴油器的針閥開始升起為止。主噴射階段：從噴油始點到噴油器端壓力開始 急劇下降為止。噴油結(jié)束階段：從噴油器端壓力開始急劇下降到針閥落座停止噴油為止。

57、 10，供油規(guī)律與噴油規(guī)律區(qū)別、聯(lián)系及差別原因？ 答：供油規(guī)律是供油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角的的變化關(guān)系；噴油規(guī)律是指噴油速率隨凸輪轉(zhuǎn)角 的變化關(guān)系。噴油規(guī)律由供油規(guī)律決定，二者之間有明顯差別，除了始點一般差別 8o12o 曲軸轉(zhuǎn)角之外，噴油持續(xù)時間較供油持續(xù)時間長，最大噴油速率較供油速率低，其形狀有明 顯畸變，循環(huán)噴油量也低于循環(huán)供油量。差別原因：燃油的可壓縮性壓力波傳播滯后 壓力波動高壓容積變化11、柴油機燃燒可以分為：著火落后期（滯燃期）、速燃期、緩燃期、補燃期12、柴油機混合氣的形成方式：空間霧化混合、壁面油膜蒸發(fā)混合13、內(nèi)燃機缸內(nèi)的氣體流動方式：渦流、擠流、滾流、湍流 14，為什么應(yīng)盡量減

58、少發(fā)動機的補燃？ 答：在高速柴油機中，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離上止點時放出，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，零件熱負荷增加，使柴油機 經(jīng)濟性和動力性下降，所以應(yīng)盡量減少發(fā)動機的補燃。第六章 汽油機混合氣的形成和燃燒1、汽油燃燒過程可分為：著火落后期、明顯燃燒期、補燃期三個階段2、改善循環(huán)變動的措施：（1） 一般Q （a）=0.81.0時循環(huán)變動最小，過濃或過稀都會使 循環(huán)變動加劇。（2）適當提高氣流運動速度和湍流程度可改善混合氣的均勻性，進而改善循 環(huán)撥動。（3）殘

59、余廢氣系數(shù)丫過大，則循環(huán)變動加劇。（4）發(fā)動機在低負荷、低轉(zhuǎn)速時，循 環(huán)變動加劇。（5）多點點火有利于減少循環(huán)變動。（6）提高點火能量，優(yōu)化放電方式，采用 大的火花塞間隙，有助于減少循環(huán)撥動。3、表面點火：在汽油機種，凡是不靠電火花點火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面點燃混合氣的現(xiàn)象。 爆震燃燒（爆燃）是燃燒室中末端混合氣在火焰前鋒面到達之前發(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)。4、汽油噴射的優(yōu)點：（ 1）可以對混合氣空燃比進行精確控制，使發(fā)動機在任何工況下都處 于最佳工作狀態(tài)。（2）由于進氣系統(tǒng)不需要喉管，減少了進氣阻力。（3）由于進氣溫度低， 使得爆燃燃燒得到了有效控制，從而有可

60、能采用較高的壓縮比，這對發(fā)動機效率的改善有顯 著作用。（4）保證各缸混合比的均勻性問題比較容易解決，相對發(fā)動機可以使用辛烷值低的 燃料。（5）發(fā)動機冷啟動和加速性能號。5、空氣供給系統(tǒng)主要由空氣流量計或進氣支管絕對壓力傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門 位置傳感器、進氣支管、空氣閥及空氣濾清器等組成。6、對燃燒室的要求：（1）結(jié)構(gòu)緊湊。（2）具有良好的充氣性能。（3）火花塞位置安排得當。（4）要產(chǎn)生適當?shù)臍怏w流動。（5）適當冷卻末端混合氣。7、爆燃和早燃的區(qū)別：早燃是指在火花塞點火之前，炙熱表面點燃混合物的現(xiàn)象。早燃會 誘發(fā)爆燃，爆燃又會讓更多的炙熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點火，兩者相互促進