發(fā)動(dòng)機(jī)原理課后習(xí)題

作業(yè)與答案第二章1簡(jiǎn)述發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)過(guò)程。發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個(gè)過(guò)程組成的，較理論循環(huán)復(fù)雜很多。1）進(jìn)氣過(guò)程。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須不斷吸入新鮮工質(zhì)，此時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)。、2）壓縮過(guò)程。此時(shí)進(jìn)排氣門均關(guān)閉，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，缸內(nèi)工質(zhì)受到壓縮，溫度、壓力不斷上升，增大作功過(guò)程的溫差，獲得最大限度的膨脹比，提高熱功轉(zhuǎn)化效率，為燃燒過(guò)程創(chuàng)造有利條件。3）燃燒過(guò)程。此時(shí)進(jìn)排氣門均關(guān)閉，活塞處在上止點(diǎn)前后，作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使工質(zhì)的壓力、溫度升高。4）膨脹過(guò)程。也稱作功過(guò)程，此時(shí)進(jìn)排氣門均關(guān)閉，高溫、高壓的工質(zhì)推動(dòng)活塞，由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)而膨脹作功，氣體的壓力和溫度也隨即迅速降低。5）排氣過(guò)程。當(dāng)膨脹過(guò)程接近終了時(shí)排氣門打開，廢氣開始靠自身壓力自由排氣，膨脹過(guò)程結(jié)束后，活塞由下止點(diǎn)返回上止點(diǎn)，將氣缸內(nèi)的廢氣排除。2畫出四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的示功圖，它與理論示功圖有什么不同？說(shuō)明指示功的概念和意義。a) b)圖a、b分別為柴油機(jī)和汽油機(jī)實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)的示功圖比較，理論循環(huán)中假設(shè)工質(zhì)比熱容是定值，而實(shí)際氣體隨溫度等因素影響會(huì)變大，而且實(shí)際循環(huán)中還存在泄露損失。換氣損失燃燒損失等，這些損失的存在，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際循環(huán)放熱率低于理論循環(huán)。指示功時(shí)指氣缸內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸在一個(gè)工作循環(huán)中所獲得的有用功的數(shù)量。3什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)與有效指標(biāo)主要有哪些？以工質(zhì)對(duì)活塞所作之功為計(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)稱為指示性能指標(biāo)。它主要有：指第七章1研究發(fā)動(dòng)機(jī)特性的意義是什么？發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是發(fā)動(dòng)機(jī)性能的綜合反映，在一定條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)或特性參數(shù)隨各種可變因素的變化規(guī)律就是發(fā)動(dòng)機(jī)的特性。研究發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是為了分析發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下運(yùn)行的動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、排放指標(biāo)以及反映工作過(guò)程進(jìn)行的完善程度指標(biāo)等。2發(fā)動(dòng)機(jī)的性能包括哪幾方面？如何評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能？發(fā)動(dòng)機(jī)性能包括：動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)和排放性能指標(biāo)。評(píng)價(jià)其性能需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性進(jìn)行分析和研究。用來(lái)表示發(fā)動(dòng)機(jī)特性的曲線就是特性曲線，它是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的一種簡(jiǎn)單、直觀、方便的形式，時(shí)分析和研究發(fā)動(dòng)機(jī)的一種最基本的手段。3發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性如何測(cè)?。吭跍y(cè)取過(guò)程中應(yīng)該注意哪些內(nèi)容？負(fù)荷特性是指當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。用曲線的形式表示，就是負(fù)荷特性曲線。發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性曲線是在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上測(cè)取的。測(cè)取前，將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、潤(rùn)滑油溫度保持在最佳值；調(diào)節(jié)測(cè)功器負(fù)荷并改變循環(huán)供油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一常數(shù)。4試分析汽油機(jī)和柴油機(jī)負(fù)荷特性的特點(diǎn)1）汽油機(jī)的燃油消耗率普遍較高，且在從空負(fù)荷向中小負(fù)荷段過(guò)渡時(shí)，燃油消耗率下降緩慢，仍維持在較高水平，燃油經(jīng)濟(jì)性明顯較差。2）汽油機(jī)排氣溫度普遍較高，且與負(fù)荷關(guān)系較小。3）汽油機(jī)的燃油消耗量曲線彎度較大，而柴油機(jī)的燃油消耗量曲線在中、小負(fù)荷段的線性較好。5根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性有幾種形式？當(dāng)油量控制機(jī)構(gòu)在最大位置時(shí)，測(cè)得的特性為全負(fù)荷速度特性（簡(jiǎn)稱外特性）。車用汽油機(jī)常用15分鐘，1小時(shí)或12小時(shí)功率中的兩種作為銘牌功率。作為特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把兩種標(biāo)定功率的外特性全做出來(lái)。一般柴油機(jī)只作外特性就可以了。車用柴油機(jī)除作外特性外，還應(yīng)作標(biāo)定功率的90%、75%、50%、25%的部分速度特性實(shí)驗(yàn)。6對(duì)比分析汽油機(jī)和柴油機(jī)速度特性的特點(diǎn)1）柴油機(jī)在各種負(fù)荷的速度特性下的轉(zhuǎn)矩曲線都比較平坦。汽油機(jī)的速度特性的轉(zhuǎn)矩曲線的曲率半徑較小，節(jié)氣門開度越小，轉(zhuǎn)矩峰值向低速移動(dòng)，且隨轉(zhuǎn)速變化的斜率越大。2）汽油機(jī)的有效功率外特性線的最大值點(diǎn)，一般在標(biāo)定功率點(diǎn)；柴油機(jī)可以達(dá)到的最大值點(diǎn)的轉(zhuǎn)速很高，而標(biāo)定點(diǎn)要比其低很多。3）柴油機(jī)的燃油消耗率曲線在各種負(fù)荷的速度特性下都比較平坦，僅在兩端略有翹起，最經(jīng)濟(jì)區(qū)的轉(zhuǎn)速范圍很寬。汽油機(jī)則不同，其油耗曲線的翹曲度隨節(jié)氣門開度減小而劇烈增大，相應(yīng)最經(jīng)濟(jì)區(qū)的轉(zhuǎn)速范圍越來(lái)越窄。7什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性？汽油機(jī)、柴油機(jī)各有什么特點(diǎn)？能夠表達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)多參數(shù)的特性稱為萬(wàn)有特性。汽油機(jī)萬(wàn)有特性的特點(diǎn)包括：1）最低耗油率偏高，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。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)速愈高愈費(fèi)油。柴油機(jī)的萬(wàn)有特性的特點(diǎn)包括：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，變化比較平坦。3）相對(duì)汽車變速工況的適應(yīng)性好。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(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)稱為有效性能指標(biāo)。主要有：1）發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性指標(biāo)，包括有效功和有效功率。有效轉(zhuǎn)矩。平均有效壓力。轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度；2）發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，包括有效熱效率。有效燃油消耗率；3）發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)，包括升功率PL。比質(zhì)量me。強(qiáng)化系數(shù)PmeCm。4、什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力、油耗率、有效熱效率？各有什么意義？平均有效壓力pme是發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積輸出的有效功。反映了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩Ttq的大小。油耗率be是指每小時(shí)單位有效功率所消耗的燃料，與有效熱效率成反比。有效熱效率是實(shí)際循環(huán)的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值。有效熱效率和油耗率是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)。5、簡(jiǎn)述汽油機(jī)與柴油機(jī)工作循環(huán)的區(qū)別。汽油機(jī)與柴油機(jī)最大的區(qū)別在與引燃方式。以四沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是活塞往復(fù)四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)，包括進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)過(guò)程。四行程柴油機(jī)和汽油機(jī)一樣經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣的過(guò)程。但與汽油機(jī)的不同之處在于：汽油機(jī)是點(diǎn)燃，柴油機(jī)是壓燃。第三章1畫出發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位圖，并說(shuō)明為什么發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門遲后關(guān)閉。排氣門提前開啟？提前與遲后的角度與哪些因素有關(guān)？進(jìn)氣門遲后關(guān)閉是為了充分利用高速氣流的動(dòng)能，從而實(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，若在活塞到下止點(diǎn)時(shí)才打開排氣門，則在排氣門開啟的初期，開度極小,廢棄不能通暢流出，缸內(nèi)壓力來(lái)不及下降，在活塞向上回行時(shí)形成較大的反壓力，增加排氣行程所消耗的功。在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，同樣的自由排氣時(shí)間所相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增大，為使氣缸內(nèi)廢氣及時(shí)排出，應(yīng)加大排氣提前角。2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程包括哪幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段時(shí)如何界定的？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。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。2）進(jìn)氣過(guò)程：進(jìn)氣門開啟到關(guān)閉這段時(shí)期。3）氣門重疊和燃燒室掃氣：由于排氣門遲后關(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。3影響充量系數(shù)的主要因素有哪些?1）進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)氣缸內(nèi)壓力P*其值愈高，巾c值愈大。進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)氣缸內(nèi)氣體溫度其值愈高，逝愈低。殘余廢氣系數(shù)上其值增大會(huì)使也下降。2）進(jìn)排氣相位角：合適的配氣相位應(yīng)使Pa具有最大值。3）壓縮比：壓縮比8C增加，巾C會(huì)有所增加。4）進(jìn)氣狀態(tài)：其對(duì)巾c影響不大。4提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速，從換氣方面會(huì)遇到哪些阻礙因素？該如何克服?發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，氣體流速增大，？Pa顯著增加，（?Pa=L?pv2/2）,使迅速下降（Pa三Ps—?Pa）,從而使充量系數(shù)4）c下降。同時(shí)，進(jìn)氣門進(jìn)氣阻力、排氣門排氣終了廢氣壓力增大，降低了充量系數(shù)，增加了排氣損失。可適當(dāng)加大進(jìn)氣門遲閉角，利用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，降低進(jìn)排氣系統(tǒng)的阻力，減少對(duì)進(jìn)氣充量的加熱，合理選擇進(jìn)、排氣相位角。5什么是進(jìn)氣管動(dòng)力效應(yīng)？怎樣利用它來(lái)提高充量系數(shù)?進(jìn)氣管具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度時(shí)，由于管內(nèi)氣體具有相當(dāng)慣性和可壓縮性，所以在活塞變速運(yùn)動(dòng)以及進(jìn)氣過(guò)程間歇而又周期性的作用下，進(jìn)氣管內(nèi)的氣體壓力、流速、密度、聲速、溫度等物理量做周期性的變動(dòng)叫進(jìn)氣管動(dòng)力效應(yīng)。利用：如果進(jìn)氣管長(zhǎng)度適當(dāng)，使從膨脹波發(fā)出到壓縮波回到氣缸處所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，正好與進(jìn)氣門從開啟到關(guān)閉所需的時(shí)間配合，即壓縮波到達(dá)氣缸時(shí)，進(jìn)氣門正好處于關(guān)閉前夕，則能把較高壓力的空氣關(guān)在氣缸內(nèi)，得到增壓效果。第四章1我國(guó)的汽油和輕柴油時(shí)分別根據(jù)哪個(gè)指標(biāo)來(lái)確定牌號(hào)的？汽油根據(jù)辛烷值來(lái)確定牌號(hào)；輕柴油按凝點(diǎn)來(lái)確定牌號(hào)。2蒸發(fā)性不好和太好的汽油，在使用中各有什么缺點(diǎn)和可能產(chǎn)生的問(wèn)題？蒸發(fā)性過(guò)強(qiáng)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(shí)、容易使發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)產(chǎn)生“氣阻”，甚至發(fā)生供油中斷。另外，在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的蒸發(fā)損失也會(huì)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(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，加速緩慢，而且未氣化的懸浮油粒還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)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(huì)破壞潤(rùn)滑油膜,甚至竄入曲軸箱稀釋潤(rùn)滑油，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑遭破壞，造成機(jī)件磨損增大。3試述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意義。辛烷值用來(lái)表示汽油的抗爆性，抗爆性時(shí)指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆燃的能力。辛烷值是代表點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料抗爆性的一個(gè)約定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中通過(guò)和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來(lái)測(cè)定。采用和被測(cè)定燃料具有相同的抗爆性的標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷的體積百分比來(lái)表示。柴油十六烷值時(shí)用來(lái)評(píng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)燃料的自燃性相同，則該標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值即為該柴油的十六烷值。4什么是過(guò)量空氣系數(shù)？它與混合氣濃度有什么關(guān)系？發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，燃燒1kg燃油實(shí)際共給的空氣量與理論空氣量之比，稱為過(guò)量空氣系數(shù)。過(guò)量空氣系數(shù)大于1稱為稀混合氣，等于1稱為標(biāo)準(zhǔn)混合氣,小于1稱為濃混合氣。5.燃料的熱值與發(fā)熱值有何不同？熱值是指單位量的燃料完全燃燒時(shí)所發(fā)生的熱量。發(fā)熱值是燃燒一個(gè)單位數(shù)量的燃料所釋放出的熱量第五章1說(shuō)明汽油機(jī)燃燒過(guò)程各階段的主要特點(diǎn)，以及對(duì)它們的要求。1）著火落后期。從火花塞點(diǎn)火到火焰核心形成的階段。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)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，希望著火落后期保持穩(wěn)定。2）明顯燃燒期。指火焰由火焰中心燒遍整個(gè)燃燒室的階段，因此也可稱為火焰?zhèn)鞑ルA段，是燃燒的主要時(shí)期。3）補(bǔ)燃期。從最高壓力點(diǎn)開始到燃料基本燃燒為止稱為補(bǔ)燃期。為了保證高的循環(huán)熱效率和循環(huán)功，應(yīng)使補(bǔ)燃期盡可能短。2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？爆燃和早燃有什么區(qū)別？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(guò)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，這種不正常燃燒還使動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性惡化。早然是指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象。爆燃是指末端混合氣在火焰鋒面到達(dá)之前即以低溫多階段方式開始自然的現(xiàn)象。早燃會(huì)誘發(fā)爆燃,爆燃又會(huì)讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更加劇烈的表面點(diǎn)火。兩者相互促進(jìn)，危害更大。另外，與爆燃不同的時(shí)，表面點(diǎn)火即早燃一般是在正常火焰燒到之前由熾熱物點(diǎn)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(yùn)動(dòng)件受到?jīng)_擊負(fù)荷產(chǎn)生震動(dòng)而造成。3爆燃的機(jī)理是什么？如何避免發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)爆燃？爆燃著火方式類似于柴油機(jī)，同時(shí)在較大面積上多點(diǎn)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(nèi)往復(fù)傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出高頻振音（即敲缸聲）。避免方法：適當(dāng)提高燃料的辛烷值；適當(dāng)降低壓縮比，控制末端混合氣的壓力和溫度；調(diào)整燃燒室形狀，縮短火焰前鋒傳播到末端混合氣的時(shí)間，如提高火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒖s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x。4何謂汽油機(jī)表面點(diǎn)火？防止表面點(diǎn)火有什么主要措施？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560℃且氧化緩慢，放出熱量少，從而減少表面點(diǎn)火的產(chǎn)生。5何謂汽油機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)？燃燒循環(huán)變動(dòng)對(duì)汽油機(jī)性能有何影響？如何減少燃燒循環(huán)變動(dòng)？燃燒循環(huán)變動(dòng)是點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的一大特征，是指發(fā)動(dòng)機(jī)以某一工況穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這一循環(huán)和下一循環(huán)燃燒過(guò)程的進(jìn)行情況不斷變化，具體表現(xiàn)在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑デ闆r及發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出均不相同。影響：由于存在燃燒循環(huán)變動(dòng)，對(duì)于每一循環(huán)，點(diǎn)火提前角和空燃比等參數(shù)都不可能調(diào)整到最佳，因而使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗上升、功率下降，性能指標(biāo)得不到充分優(yōu)化。隨著循環(huán)變動(dòng)加劇，燃燒不正常甚至失火的循環(huán)次數(shù)逐漸增多，碳?xì)浠衔锏炔煌耆紵a(chǎn)物增多，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降。同時(shí)，由于燃燒過(guò)程不穩(wěn)定，也使振動(dòng)和噪聲增大，零部件壽命下降，當(dāng)采用稀薄燃燒時(shí)，這種循環(huán)變動(dòng)情況加劇。減少措施：1）盡可能使4）a=0o8?1。0,此時(shí)的循環(huán)變動(dòng)最小。2）適當(dāng)提高氣流運(yùn)動(dòng)速度和湍流程度可改善混合氣的均勻性，進(jìn)而改善循環(huán)變動(dòng)。3）改善排氣過(guò)程，降低殘余廢氣系數(shù)丫。4）避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速工況下。5）多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少循環(huán)變動(dòng)。6）提高點(diǎn)火能量，優(yōu)化放電方式，采用大的火花塞間隙。6提高汽油機(jī)壓縮比對(duì)提高性能有何意義？如何保證在汽油機(jī)上使用較高的壓縮比？提高汽油機(jī)壓縮比可以提高汽油機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性，特別是對(duì)經(jīng)濟(jì)性有顯著的效果。但壓縮比過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致汽油機(jī)爆燃，為保證汽油機(jī)較高的壓縮比，應(yīng)該合理的設(shè)計(jì)燃燒室，縮短火焰?zhèn)鞑バ谐?，合理選用火花塞位置，適當(dāng)利用湍流,降低終燃混合氣溫度等。7分析使用因素對(duì)燃燒過(guò)程的影響。1）點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角是從發(fā)出電火花到上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角，電火過(guò)遲，則燃燒延長(zhǎng)到膨脹過(guò)程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排溫升高，熱效率降低，但爆燃傾向減少，NOx升高，功率排放量降低。2）混合氣濃度。當(dāng)6a=0.8?0.9時(shí)，由于燃燒溫度最高，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲驪e達(dá)最大值，但爆燃傾向增大。當(dāng)6a=1.03~1.1時(shí)，由于燃燒完全，be最低。使用6a<1的混合氣工作，由于必然會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒所以CO排放量明顯上升。當(dāng)@2<0.8及6a>1.2時(shí)，火焰速度緩慢，部分燃料可能未及完全燃燒，因而經(jīng)濟(jì)性差HC排放量增多且工作不穩(wěn)定，熱效率和功率都降低。3）負(fù)荷。負(fù)荷減小，最佳點(diǎn)火提前角隨負(fù)荷減小而增大。4）轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速增加，氣缸中湍流增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾蚀篌w與轉(zhuǎn)速成正比例增加。此外，由于散熱損失減少，進(jìn)氣被加熱，使氣缸內(nèi)混合的更均勻，有利于縮短滯燃期。8試說(shuō)明汽油機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)的一般要求。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(dāng)。4）要產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臍怏w流動(dòng)。5）適當(dāng)冷卻末端混合氣。9比較汽油機(jī)集中典型燃燒室的優(yōu)缺點(diǎn)及使用場(chǎng)合。1）楔型燃燒室。楔形燃燒室側(cè)剖面為楔型，結(jié)構(gòu)較緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較短;燃燒室氣門直徑較大,充氣性能較好;楔形燃燒室的火花塞布置在楔形高處，對(duì)著進(jìn)、排氣門之間，有利于新鮮混合氣掃除火花塞附近的廢氣；混合氣過(guò)分集中在火花塞處，使得初期燃燒速度大，工作粗暴，NOx排出量較高。由于擠氣面積內(nèi)的熄火現(xiàn)象，廢氣中HC的含量亦較多。2）浴盆型燃燒室。浴盆形燃燒室的特點(diǎn)是有一定的擠氣面積，但擠流效果差；火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較長(zhǎng)，燃燒速度較低，燃燒時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性不高，HC排量多。但NOx的排量較少，工藝性好。3）半球型燃燒室。半球形燃燒窒結(jié)構(gòu)緊湊，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x也是最短的。氣門直徑較大，氣道轉(zhuǎn)彎較小，充氣效率高，且對(duì)轉(zhuǎn)速變化不敏感。有較好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，HC排放量低。缺點(diǎn)是由于火花塞附近有較大容積，使燃燒速率大，壓力升高率大，工作粗暴。NOx排放較多。10在汽油機(jī)上燃燒均質(zhì)稀混合氣有什么優(yōu)點(diǎn)？它所面臨的主要困難時(shí)什么？目前解決的途徑有哪些？?jī)?yōu)點(diǎn)：混合氣均勻，燃燒較完全。對(duì)燃油共給及噴射系統(tǒng)沒特別高的要求。困難：1為防止爆燃采用較低壓縮比導(dǎo)致熱效率較低。2）濃混合氣的比熱容比低導(dǎo)致熱效率低。3）只能用進(jìn)氣管節(jié)流方式對(duì)混合氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)即所謂量調(diào)節(jié)使得泵氣損失較大。4）在化學(xué)劑量比附近燃燒，導(dǎo)致有害排放特別是NOx排放較高。5）用三元催化轉(zhuǎn)換器的汽油機(jī)，它的過(guò)量空氣系數(shù)必必須控制在1左右，從而限制其性能進(jìn)一步提高。解決途徑：采用稀薄燃燒汽油機(jī)。一類是非直噴式稀燃汽油機(jī)，包括均質(zhì)稀燃和分層稀燃式汽油機(jī)，另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機(jī)。11分析過(guò)量空氣系數(shù)和點(diǎn)火提前角對(duì)燃燒過(guò)程的影響。在過(guò)量空氣系數(shù)為0.8~0.9時(shí)，Pe達(dá)最高值，且爆燃傾向最大；在過(guò)量空氣系數(shù)為1.03?1.1時(shí)，be最低；當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)為小于0.8或大于1.2時(shí)，經(jīng)濟(jì)性差，HO排放量增多且工作不穩(wěn)定。對(duì)應(yīng)于每一工況都存在一個(gè)最佳點(diǎn)火提前角，這時(shí)汽油機(jī)功率最大，耗油率最低。點(diǎn)火提前角過(guò)大，則大部分混合氣在壓縮過(guò)程中燃燒，活塞上行所消耗的壓縮功增加，發(fā)動(dòng)機(jī)容易過(guò)熱，有效功率下降。點(diǎn)火提前角過(guò)小，則燃燒延長(zhǎng)到膨脹過(guò)程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率下降，耗油量增多。第六章1什么是噴油嘴流通特性？說(shuō)明噴油嘴流通截面對(duì)噴油過(guò)程和柴油機(jī)性能的影響。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，其增大的速度與著火后期的噴油量有直接關(guān)系。若初期的流通面積增長(zhǎng)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(jī)的性能。2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。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。二次噴射是因?yàn)閲娪拖到y(tǒng)內(nèi)的壓力高、變化快，噴油峰值壓力高達(dá)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(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。止匕外，二次噴射還使整個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間拉長(zhǎng)，則燃燒過(guò)程不能及時(shí)進(jìn)行，造成經(jīng)濟(jì)性下降，零部件過(guò)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)。3噴霧特性與霧化質(zhì)量的指標(biāo)和參數(shù)有哪些？油束射程L、噴霧錐角小油束的最大寬度B、貫穿率。油束的霧化質(zhì)量一般時(shí)指油束中液滴的細(xì)度和均勻度。評(píng)價(jià)噴霧粒徑的指標(biāo)有平均粒徑、索特粒徑和粒徑分布。.試述柴油機(jī)燃燒過(guò)程，說(shuō)明壓力升高率的大小對(duì)柴油機(jī)性能的影響。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程一般分為著火延遲期、速燃期、緩燃期和補(bǔ)燃期四個(gè)階段。著火延遲期是指從燃料開始噴射到著火，其間經(jīng)過(guò)噴散、加熱蒸發(fā)、擴(kuò)散、混合和初期氧化等一系列物理的和化學(xué)的準(zhǔn)備過(guò)程。它是燃燒過(guò)程的一個(gè)重要參數(shù)，對(duì)燃燒放熱過(guò)程的特性有直接影響。在著火延遲期內(nèi)噴入燃燒室的燃料，在速燃期內(nèi)幾乎是同時(shí)燃燒的，所以放熱速度很高，壓力升高也特別快。緩燃期階段中燃料的燃燒取決于混合的速度。因此，加強(qiáng)燃燒室內(nèi)的空氣擾動(dòng)和加速空氣與燃料的混合，對(duì)保證燃料在上止點(diǎn)附近迅速而完全地燃燒有重要作用。柴油機(jī)的混合和燃燒時(shí)間很短，以致有些燃料不能在上止點(diǎn)附近及時(shí)燒完，而拖到膨脹行程