《汽車發(fā)動機原理》課后習題答案

第一章發(fā)動機的性能

1.簡述發(fā)動機的實際工作循環(huán)過程。

1）進氣過程：為了使發(fā)動機連續(xù)運轉，必須不斷吸入新鮮工質，即

是進氣過程。此時進氣門開啟，排氣門關閉，活塞由上止點向下止點

移動。2）壓縮過程：此時進排氣門關閉，活塞由下止點向上止點移

動，缸內工質受到壓縮、溫度。壓力不斷上升，工質受壓縮的程度用

壓縮比表示。3）燃燒過程：期間進排氣門關閉，活塞在上止點前后。

作用是將燃料的化學能轉化為熱能，使工質的壓力和溫度升高，燃燒

放熱多，靠近上止點，熱效率越高。4）膨脹過程：此時，進排氣門均

關閉，高溫高壓的工質推動活塞，由上止點向下至點移動而膨脹做功，

氣體的壓力、溫度也隨之迅速下降。（5）排氣過程：當膨脹過程接近

終了時，排氣門打開，廢氣開始靠自身壓力自由排氣，膨脹過程結束

時，活塞由下止點返回上止點，將氣缸內廢氣移除。

3.提高發(fā)動機實際工作循環(huán)熱效率的基本途徑是什么？可采取哪些

基本措施？

提高實際循環(huán)熱效率的基本途徑是：減小工質傳熱損失、燃燒損失、

換氣損失、不完全燃燒損失、工質流動損失、工質泄漏損失。提高工

質的絕熱指數K?？刹扇〉幕敬胧┦牵孩艤p小燃燒室面積，縮

短后燃期能減小傳熱損失。（2）.采用最佳的點火提前角和供油提前角

能減小提前燃燒損失或后燃損失。⑶采用多氣門、最佳配氣相位和最

優(yōu)的進排氣系統能減小換氣損失。⑷加強燃燒室氣流運動，改善混

合氣均勻性，優(yōu)化混合氣濃度能減少不完全燃燒損失。⑸優(yōu)化燃燒室

結構減少缸內流動損失。⑹采用合理的配缸間隙，提高各密封面的密

封性減少工質泄漏損失。

4.什么是發(fā)動機的指示指標？主要有哪些？

答：以工質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。

5.什么是發(fā)動機的有效指標？主要有哪些？

答: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，包括有效功和有效功率有效轉矩.平均有效壓力.

轉速n和活塞平均速度；2）發(fā)動機經濟性指標，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.比質量me。強化

系數PmeCm.

6.總結提高發(fā)動機動力性能和經濟性能的基本途徑。

①增大氣缸直徑，增加氣缸數②增壓技術③合理組織燃燒過程④提高

充量系數⑤提高轉速⑥提高機械效率⑦用二沖程提高升功率。

7.什么是發(fā)動機的中應有數壓力立崢餐方效熱效率？各有什么意

義？

平均有效壓力是指發(fā)動機單位氣缸工作容積所作的有效功。平均有效

壓力是從最終發(fā)動機實際輸出轉矩的角度來評定氣缸工作容積的利

用率，是衡量發(fā)動機動力性能方面的一個很重要的指標。有效燃油

消耗率是單位有效功的耗油量，通常以每千瓦小時有效功消耗的燃料

量來表示。有效熱效率是實際循環(huán)有效功與所消耗的燃料熱量之比

值。有效熱效率和有效燃油消耗率是衡量發(fā)動機經濟性的重要指標。

8.發(fā)動機的機械損失主要包括哪些？

摩擦損失，驅動各種附件損失，帶動機械增壓器損失，泵氣損失

9.什?么是機械效率？受哪些因素影響？有何意義?

機械效率是有效功率與指示功率的比值。影響因素：①轉速和活塞平

均速度②負荷③潤滑油溫度和冷卻水溫度，意義：比較機械損失所占

比例的大小。

10.如何測定機械效率？適用于汽油機的是哪種方法？為什么?

通過發(fā)動機試驗測定，常用方法有示功圖法、倒拖法、滅缸法、油耗

線法。倒拖法適用于汽油機。

〃簡述汽油機和柴油機工作循環(huán)的區(qū)別

汽油機和柴油機的工作循環(huán)同樣有進氣，壓縮，燃燒（工作），排氣

四個過程。

它們的不同的點；1）汽油機在進氣道，進入汽缸內的氣體是有一定

比例的汽油和空氣（稱做可燃混合氣）；柴油機在進氣道，進入汽缸

內的氣體是純凈的空氣。2）在壓縮的過程。汽油機與柴油機是沒有

區(qū)別的，只是被壓縮的氣體，成分不同。

3）燃燒過程，汽油機與柴油機的區(qū)別較大。汽油本身物質燃點較低，

經壓縮后給一個高壓的電火花就將其點燃了，而且燃燒的速度比柴油

快；柴油本身物質密度較大，要在高溫和高壓的條件下才能自行燃燒，

經壓縮后的純凈空氣正好滿足了這個條件，這時即刻向汽缸噴入高壓

油使其燃燒。柴油的熱值比汽油高產生的動力比汽油機大。4）排氣

過程基本是一樣的。廢棄物都是二氧化碳和水，但是由于汽油的燃燒

速度太快需要加入抗爆劑，因此排放不如柴油機清潔

13.為什么柴油機的熱效率要顯著高于汽油機

1).柴油機的壓縮比高，作功時膨脹得更厲害。

2).柴油機油氣混合時空燃比遠大于1,是富氧燃燒，燃料可以充分

燃燒。汽油機燃燒的空燃比在1左右，因為沒有足夠的氧氣，汽油不

能完全燃燒。

14.柴油機工作循環(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)而制造的煤氣機和汽

油機是最早的活塞式內燃機。由于煤氣機、汽油機和柴油機燃料性質

不同，機器的構造也不同，其燃燒過程接近于定容過程，不再有邊燃

燒邊膨脹接近于定壓的過程，故而在熱力學分析中，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，所以柴油機采用的是后

者而不是前者

第二章發(fā)動機的換氣過程

1.為什么發(fā)動機進氣門遲后關閉排氣門提前開啟。提前與遲后的角

度與哪些因素有關？

答：(1)進氣門遲后關閉是為了充分利用高速氣流的動能，實現在

下止點后繼續(xù)充氣，增加進氣量。排氣門提前開啟是由于配氣機構慣

性力的限制，若是活塞在下至點時才打開排氣門，則在氣門開啟的初

期，開度極小，廢氣不能通暢流出，缸內壓力來不及下降，在活塞向

上回行時形成較大的反壓力，增加排氣行程所消耗的功

（2）提前與遲后的角度與哪些因素有關？（配氣相位的合理選擇要

從哪幾個方面衡量）：①充氣效率的變化是否符合動力性要求。②換

氣損失盡可能的小。③能否保證必要的燃燒室掃氣作用。④排放指標

好。

2四沖程發(fā)動機換氣過程包括哪幾個階段，這幾個階段時如何界定

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壓

力的這個時期。

強制排氣階段：廢氣是由活塞上行強制推出的這個時期。

進氣過程：進氣門開啟到關閉這段時期。

氣門重疊和燃燒室掃氣：由于排氣門遲后關閉和進氣門提前開啟，所

以進.排氣門同時打開這段時期。

3影響充量系數的主要因素有哪些？

答：1.進氣門關閉時缸內的壓力。2.進氣門關閉時缸內氣體溫度。3.

殘余廢氣量。4.進排氣相位角。5.發(fā)動機壓縮比。6.進氣狀態(tài)。

第三章發(fā)動機廢氣渦輪增壓

3為什么增壓后需要采用進氣中冷技術?

答：對增壓器出口空氣進行冷卻，一方面可以進一步提高發(fā)動機進氣

管內空氣密度，提高發(fā)動機的功率輸出，另一方面可以降低發(fā)動機壓

縮始點的溫度和整個循環(huán)的平均溫度，從而降低發(fā)動機的排氣溫度、

熱負荷和NOx的排放。

5車用發(fā)動機采用增壓時應注意哪些問題?

答：1）適當降低壓縮比，加大過量空氣系數。2）對供油系統進行結

構改造，增加每循環(huán)供油率。3）合理改進配齊相位。4）進排氣系統

設計要與增壓系統的要求一致。5）對增壓器出口空氣進行冷卻。

7汽油機增壓的技術難點有哪些？

限制汽油機增壓的主要技術障礙時：爆燃、混合氣的控制、熱負荷和

增壓器的特殊要求等。

第四章燃料與燃燒化學

/我國的汽油和輕柴油時分別根據哪個指標來確定牌號的？

答：汽油根據辛烷值來確定牌號；輕柴油按凝點來確定牌號。

2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)動機的供油系統產生“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，

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。

3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

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-甲基蔡按不同比列混合得出不同十

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。

4什么是過量空氣系數？它與混合氣濃度有什么關系？

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。過量空氣系數大于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。

8發(fā)動機采用代用燃料的意義是什么？

答：減緩石油消耗速度，改善發(fā)動機的動力性和燃油經濟性，降低有

害物質排放。

第五章柴油機混合氣的形成與燃燒

1.以柱塞式噴油泵為例簡述柴油機燃料噴射過程

柱塞式噴油泵一般由柴油機曲軸的定時齒輪驅動，固定在噴油泵體上

的活塞式輸油泵由噴油泵的凸輪軸驅動，當柴油機工作時，輸油泵從

油箱洗出柴油，經油水分離器除去柴油中的水分，再經燃油濾清器，

濾清柴油中的雜質，然后送入噴油泵，在噴油泵內，柴油經過增壓和

計量之后，經高壓油管供入噴油器，最后通過噴油器將柴油噴入燃燒

室。噴油泵前端裝有噴油提前角調節(jié)器，后端與調速器組成一體，輸

油泵供給的多余柴油及噴油器頂部的回油均流回油管返回油箱

3什么時供油提前角和噴油提前角？解釋兩者的關系以及對柴油機性

能的影響。

答：供油系統的理論供油始點到上止點為止，曲軸轉過的角度叫供油

提前角。噴油器的針閥開始升起也就是噴油始點到上止點間曲軸轉過

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。影響：發(fā)動機轉速越高，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，易產生積碳堵塞噴油孔的現象，降低柴油機

的性能。

5柴油機有哪些異常噴射現象和他們可能出現的工況？簡述二次噴射

產生的原因和危害及消除方法。

答：柴油機有二次噴射、斷續(xù)噴射、不規(guī)則噴射、隔次噴射和滴油這

兒種異常噴射現象。二次噴射易發(fā)生在高速、大負荷工況下；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

機怠速工況下。二次噴射是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，

造成經濟性下降，零部件過熱等不良后果。為避免出現不正常噴射

現象，應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，減小其影響。并合理選擇噴射系統的參數。

7.試述柴油機燃燒過程說明壓力升高率的大小對柴油機性能的影響

柴油機燃燒過程：著火延遲期、速燃期、緩燃期和補燃期

影響：過大的壓力升高率會使柴油機工作粗暴，噪聲明顯增加，運動

零部件受到過大沖擊載荷，壽命縮短；過急的壓力升高會導致溫度明

顯升高，使氮氧化物生成量明顯增加

8.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。

9簡述柴油機的混合氣形成的特點和方式

柴油機在進氣過程中進入燃燒室的是純空氣，在壓縮過程接近終了時

才被噴入，經一定準備后既自行著火燃燒。由于柴油機的混合氣形成

的時間比汽油機短促得多，而且柴油的蒸發(fā)性和流動性都較汽油差，

使得柴油難以在燃燒前徹底霧化蒸發(fā)并與空氣均勻混合，因而柴油機

可燃混合氣的品質較汽油機差。因此柴油機不得不采用較大的過量空

氣系數，使噴入燃燒室內的柴油能夠燃燒得比較完全

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

10.簡述直噴式燃燒室柴油機時I生熊贊“并與分隔式燃燒室柴油機

進行比對。

直噴式燃燒室柴油機的性能特點：（1）燃燒迅速，所以經濟性好，燃

油消耗率低，但工作粗暴，壓升率高，燃燒噪聲大（2）燃燒室結構

簡單，表面積與體積的比小，散熱損失小，沒有主副燃燒室的流動損

失，冷啟動性能好，經濟性好（3）對噴射系統要求較高（4）NOx排

放量較分隔式燃燒室高特別在高負荷區(qū)；微粒排放量較低（5）對轉

速變化較為敏感

分隔式燃燒室柴油機的性能特點：（1）主要靠強烈的空氣運動來保

證較好的混合氣質量，空氣利用率較高.2（2）隨轉速的提高，空

氣運動強度增大，高速下性能較好（3）對噴射系統要求較低（4）結

構復雜，表面積與體積的比大，散熱損失和流動損失大，比直噴式燃

燒室柴油機效率低，經濟性差（5）由于散熱損失大使起動性能變差

（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，但對經濟性不利（7）對燃油不太敏感，有較強的適應性（8）

除低負荷下的碳煙排放量大外，其余由于直噴式

11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）控制著火落后其內混合氣

生成量。（3）合理組織燃燒室內的渦流和湍流運動。（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)化運轉參

數。

12什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

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

少噴油系統中的燃油壓力波動，以防止不正常噴射現象。

第六章汽油機混合氣的形成與燃燒

1.說明汽油機燃燒過程各階段的主要特點，以及對它們的要求

燃燒過程：（1）著火落后期：它對每一循環(huán)都可能有變動，有時最

大值是最小值的數倍。要求：為了提高效率，希望盡量縮短著火落后

期，為了發(fā)動機穩(wěn)定運行，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0.2-0.4MPa/（°）。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。

2.爆燃燃燒產生的原因是什么？它會帶來什么不良后國？

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反應過于迅

速，以至在火焰鋒面到達之前即以低溫多階段方式開始自然，引發(fā)爆

燃。爆燃會給柴油機帶來很多危害，發(fā)生爆燃時，最高燃燒壓力和

壓力升高率都急劇增大，因而相關零部件所受應力大幅增加，機械負

荷增大；爆燃時壓力沖擊波沖擊缸壁破壞了油膜層，導致活塞、氣缸、

活塞環(huán)磨損加劇，爆燃時劇烈無序的放熱還使氣缸內溫度明顯升高，

熱負荷及散熱損失增加，這種不正常燃燒還使動力性和經濟性惡化。

3.爆燃和早燃有什么區(qū)別?

答：早然是指在火花塞點火之前，熾熱表面點燃混合氣的現象。爆燃

是指末端混合氣在火焰鋒面到達之前即以低溫多階段方式開始自然

的現象。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

使更加劇烈的表面點火。兩者相互促進，危害更大。另外，與爆燃不

同的時，表面點火即早燃一般是在正常火焰燒到之前由熾熱物點燃混

合氣所致，沒有壓力沖擊波，敲缸聲比較沉悶，主要是由活塞、連桿、

曲軸等運動件受到沖擊負荷產生震動而造成。

4爆燃的機理是什么？如何避免發(fā)動機出現爆燃？

答：爆燃著火方式類似于柴油機，同時在較大面積上多點著火，所以

放熱速率極快，局部區(qū)域的溫度壓力急劇增加，這種類似階越的壓力

變化，形成燃燒室內往復傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面

產生振動，發(fā)出高頻振音（即敲缸聲）。避免方法：適當提高燃料

的辛烷值；適當降低壓縮比，控制末端混合氣的壓力和溫度；調整燃

燒室形狀，縮短火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，如提高火焰?zhèn)鞑?/p>

速度、縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x。

5.何謂汽油機表面點火？防止表面點火有什么主要措施?

答：在汽油機中，凡是不靠電火花點火而由燃燒室內熾熱表面點燃混

合氣的現象，統稱為表面點火。防止措施：1）適當降低壓縮比。2）

選用沸點低的汽油和成焦性小的潤滑油。3）要避免長時間的低負荷

運行和汽車頻繁加減速行駛。4）應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，從而減少表面點火的產生。

6.何謂汽油機燃燒循環(huán)變動？燃燒循環(huán)變動對汽油機性能有何影響?

如何減少燃燒循環(huán)變動？

答：燃燒循環(huán)變動是點燃式發(fā)動機燃燒過程的一大特征，是指發(fā)動機

以某一工況穩(wěn)定運轉時，這一循環(huán)和下一循環(huán)燃燒過程的進行情況不

斷變化，具體表現在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑デ闆r及發(fā)動機功率輸出均不

相同。影響：由于存在燃燒循環(huán)變動，對于每一循環(huán)，點火提前角

和空燃比等參數都不可能調整到最佳，因而使發(fā)動機油耗上升、功率

下降，性能指標得不到充分優(yōu)化。隨著循環(huán)變動加劇，燃燒不正常甚

至失火的循環(huán)次數逐漸增多，碳氫化合物等不完全燃燒產物增多，動

力性、經濟性下降。同時，由于燃燒過程不穩(wěn)定，也使振動和噪聲增

大，零部件壽命下降，當采用稀薄燃燒時，這種循環(huán)變動情況加劇。

減少措施：1）盡可能使Ba=0.8?1.0,此時的循環(huán)變動最小。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)變動。3）改善排氣過程，降低殘余廢氣系數/o4）避免發(fā)動機工

作在低負荷、低轉速工況下。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。

7提高汽油機壓縮比對提高性能有何意義？如何保證在汽油機上使用

較高的壓縮比

提高壓縮比可以提高汽油機的功率和經濟性，特別是對經濟性有顯著

的作用。但壓縮比過高，會導致汽油機爆燃，所以應該合理的設計燃

燒室，縮短火焰?zhèn)鞑バ谐?，合理選用火花塞位置。適當利用湍流，降

低終燃混合氣溫度等

11在汽油機上燃燒均質稀混合氣有什么優(yōu)點？它所面臨的主要困難

時什么？目前解決的途徑有哪些？

答：優(yōu)點：混合氣均勻，燃燒較完全。對燃油共給及噴射系統沒特別

高的要求。困難：1為防止爆燃采用較低壓縮比導致熱效率較低。2）

濃混合氣的比熱容比低導致熱效率低。3）只能用進氣管節(jié)流方式對

混合氣量進行調節(jié)即所謂量調節(jié)使得泵氣損失較大。4）在化學劑量

比附近燃燒，導致有害排放特別是NOx排放較高。5）用三元催化轉

換器的汽油機，它的過量空氣系數"a必須控制在1左右，從而限制其

性能進一步提高。

解決途徑：采用稀薄燃燒汽油機。一類是非直噴式稀燃汽油機，包括

均質稀燃和分層稀燃式汽油機，另一類是缸內直噴式稀燃汽油機。

12.分析過量空氣系數和點或提前交對燃燒過程的影響

答：當a=0.8-0.9時，由于燃燒溫度最高，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲?，Pe達

最大值，但爆燃傾向增大。當a=L03-1.1時，由于燃燒完全，有效燃

油消耗率最低，使用水1的濃混合氣工作，由于必然會產生不完全燃

燒，所以CO排放量明顯上升，當a<0.8或a>1.2時，火焰速度緩慢，部

分燃料可能來不及完全燃燒，因而經濟性差，HC排放量增多且工作不

穩(wěn)定。點火過遲，則燃燒延長到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度下

降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，熱效率降低，但爆燃傾向減小,

NOx升高，功率、排放量降低。（點火提前角對汽油機的經濟性影響

較大。據統計，如果點火提前角偏離最佳位置5°曲軸轉角熱效率下

降1%;偏離轉角10°曲軸轉角，熱效率下降5%；偏離20°曲軸轉角，

熱效率下降16%。）

且耐稀燃、層燃系統？稀燃、層燃對邕湖n直曬處？

答：稀燃系統就是均質預混合氣燃燒,通過采用改進燃燒室、高湍流、

高能點火等技術使汽油機的穩(wěn)定燃燒界限超過a=17的系統；分層燃

燒系統就是在a更大的情況下，均質混合氣難以點燃，為了提高稀燃

界限，通過不同的氣流運動和供油方法，在火花塞附近形成具有良好

著火條件的較濃的可燃混合氣，而周邊是較稀混合氣和空氣，分層燃

燒低汽油機可穩(wěn)定工作在a=20?25范圍內。好處：使燃油消耗率降

低，且提高排放性能。

14電控汽油噴射系統與化油器相比有何優(yōu)點?

答：1）可以對混合氣空燃比進行精確控制，使發(fā)動機在任何公開下

都處于最佳工作狀態(tài)，特別是對過渡工況的動態(tài)控制，更是傳統化油

器式發(fā)動機無法做到的。2）由于進氣系統不需要喉管，減少進氣阻

力，加上不需要對進氣管加熱來促進燃油的蒸發(fā)，所以充氣效率高。

3）由于進氣溫度低，使得爆燃燃燒得到有效控制，從而有可能采取

較高的壓縮比，這對發(fā)動機熱效率的改善時顯著的。4）保證各缸混

合比的均勻性問題比較容易解決，相對于發(fā)動機可以使用辛烷值低的

燃料。5）發(fā)動機冷起動性能和加速性能良好，過渡圓滑。

第七章發(fā)動機的特性

/研究發(fā)動機特性的意義時什么？

答：發(fā)動機的特性是發(fā)動機性能的綜合反映，在一定條件下，發(fā)動機

性能指標或特性參數隨各種可變因素的變化規(guī)律就是發(fā)動機的特性。

研究發(fā)動機的特性是為了分析發(fā)動機在不同工況下運行的動力性能

指標、經濟性能指標、排放指標以及反映工作過程進行的完善程度指

標等。

2發(fā)動機的性能包括哪幾方面？如何評價發(fā)動機性能？

答：發(fā)動機性能包括:動力性能指標、經濟性能指標和排放性能指標。

評價其性能需要對發(fā)動機的特性進行分析和研究。用來表示發(fā)動機特

性的曲線就是特性曲線，它是評價發(fā)動機的一種簡單、直觀、方便的

形式，時分析和研究發(fā)動機的一種最基本的手段。

3發(fā)動機的負荷特性如何測取？在測取過程中應該注意哪些內容？

答：負荷特性是指當轉速不變時，發(fā)動機的性能指標隨負荷而變化的

關系。用曲線的形式表示，就是負荷特性曲線。發(fā)動機的負荷特性曲

線是在發(fā)動機試驗臺架上測取的。測取前，將發(fā)動機冷卻液溫度、潤

滑油溫度保持在最佳值；調節(jié)測功器負荷并改變循環(huán)供油量，使發(fā)動

機的轉速穩(wěn)定在某一常數。

4試分析汽油機和柴油機負荷特性的特點。

答：1）汽油機的燃油消耗率普遍較高，且在從空負荷向中小負荷段

過渡時，燃油消耗率下降緩慢，仍維持在較高水平，燃油經濟性明顯

較差。2）汽油機排氣溫度普遍較高，且與負荷關系較小。3）汽油機

的燃油消耗量曲線彎度較大，而柴油機的燃油消耗量曲線在中、小負

荷段的線性較好。

5根據實驗條件的不同，發(fā)動機的外特性有幾種形式？

12什么是發(fā)動機的萬有特性？汽油機柴油機的萬有特性各有什么特

點？

負荷特性、速度特性只能表示某一油量控制機構位置固定或某一轉速

時，發(fā)動機參數見的變化規(guī)律，而對于工況變化范圍大的發(fā)動機要分

析各種工況下的性能，就需要在一張圖上全面表示出發(fā)動機性能的特

性曲線，這種能夠表達發(fā)動機多參數的特性稱萬有特性

汽油機的萬有特性：（1）最低耗油率高，并且經濟區(qū)域偏小（2）等

耗油率曲線在低速區(qū)向大負荷收斂，這說明汽油機在低速、低負荷的

耗油率隨負荷的減小而急劇增大，在實際使用中，應盡量避免出現這

種情況（3）汽油機的等功率線隨轉速升高而斜穿等耗油率線，轉速

越高越廢油。因此，在實際使用中當汽車等功率運行時，駕駛人應盡

量使用高速擋，以便節(jié)油柴油機的萬有特性：（1）最低耗油率

偏低，并且經濟區(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）相對汽車變速工況的適應性好

第八章發(fā)動機的排放與噪聲

1簡述發(fā)動機各種污染物對人體健康的影