內燃機復習資料

內燃機復習資料庫名詞解釋工質：與能量轉換有關的工作物質循環(huán)熱效率：工質所做的循環(huán)功W與循環(huán)加熱量Q之比壓縮比：ε=Va/Vc壓力升高比：λ=Pz/Pc循環(huán)平均壓力Pi：單位氣缸容積所做的循環(huán)功指示功Wi：一種實際循環(huán)工質對活塞所做的有用功平均指示壓力Pmi：發(fā)動機單位汽缸工作容積的指示功指示熱效率ηi：實際循環(huán)指示功與所消耗的燃料熱量之比指示燃料消耗率bi：單位指示功的耗油量平均有效壓力Pme：發(fā)動機單位氣缸工作容積所輸出的有效功有效功率Pe：指示功率減去機械損失功率是發(fā)動機的對外輸出功率有效扭矩Ttq：發(fā)動機工作時，由功率輸出軸輸出的扭矩有效燃油消耗率be：單位有效功的耗油量有效熱效率ηe：發(fā)動機有效功We與所消耗的燃料熱量Q之比升功率PL：發(fā)動機每升工作容積所發(fā)出的有效功率比質量me：發(fā)動機干質量m與所給出的標定功率之比機械效率ηm：有效功率與指示功率之比過量空氣系數(shù)α：燃燒1公斤燃料實際提供的空氣量L與理論上所需空氣量Lo之比充氣效率ηv：實際進入汽缸的新鮮工質與進氣狀態(tài)下充斥氣缸工作容積的新鮮工質之比噴油泵速度特性：噴油泵油量控制機構位置固定，循環(huán)供油量隨噴油泵轉速變化的關系負荷特性：發(fā)動機轉速不變，其經(jīng)濟性指標隨負荷而變化的關系速度特性：發(fā)動機性能指標隨轉速變化的關系外特性：節(jié)氣門保持全開，所測得的速度特性為外特性燃料調整特性：一定節(jié)氣門開度和一定轉速下，發(fā)動機功率Pe和燃油消耗率be隨燃料消耗量β（或α）的變化曲線。調速特性：在調速器起作用時，保持調速手柄位置一定，發(fā)動機性能指標隨轉速或負荷變化的關系。扭轉儲備系數(shù)：μ=(Ttqmax-Ttq)／Ttq×100%穩(wěn)定調速率：δ2=（n3-n1）/n標定瞬時調速率：δ1=（n2-n1）/n標定萬有特性：較全面的表達發(fā)動機的性能，應用多參數(shù)的特性曲線。點火提前角調整特性：汽油機保持節(jié)氣門開度，轉速以及混合氣濃度一定期，汽油機功率和耗油率隨點火提前角該表而變化的關系分子變更系數(shù)：1公斤燃料所形成的混合氣燃燒后的摩爾數(shù)與燃燒前的摩爾數(shù)之比判斷改錯1循環(huán)輸出凈功越多，熱機熱效率越高。（錯，循環(huán)加熱量一定期）2熱力學第二定律可以表述為熱量不能由低溫物體傳向高溫物體。（錯，不能自發(fā)的，需要功）3壓力比越大，則循環(huán)熱效率越大，因此要盡量增大壓力升高比。（錯，過大則循環(huán)熱效率變?。?當混合氣變濃時，絕熱指數(shù)K值將增大，熱效率將會增長。（錯，應為變稀時）5壓縮過程中多變指數(shù)n1從不小于K變化至不不小于K，而膨脹過程中多變指數(shù)n2從不不小于K變化至不小于K。（對）6若指示功率Pi不變，則機械損失功率Pm越大，機械效率ηm越低。（對）7be與bi的關系式be=bi/ηm。(對)8升功率大的發(fā)動機，其有效功率也大（錯，PL=Pe/Vsi）9有效扭矩正比于平均有效壓力（對）10與汽油機相比，柴油機的升功率小，比質量大（對）11增壓柴油機比非增壓柴油機氣門疊開角大（對）12理論上1公斤燃料燃燒所需的空氣量為理論空氣量（錯，完全燃燒）13超臨界排氣時廢氣流量魚排氣管內的壓力無關（對）14增壓發(fā)動機的進氣狀態(tài)一般取為當?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)（錯，應為非增壓發(fā)動機）15發(fā)動機的換氣損失與泵氣損失在數(shù)值上相等。（錯，排氣損失：W+X+Y;泵氣損失：X+Y-d）16自由排氣損失的滅缸法僅合用于多缸發(fā)動機（對）17發(fā)動機轉速一定，負荷增長時，發(fā)動機的機械效率增長。（對）18機油的粘度越大，發(fā)動機機械損失越?。ㄥe，越大，摩擦大）19進氣溫度升高，充氣效率增長。（對）20用倒拖法測定機械損失，必須使用平衡式電力測功機（對）21高速發(fā)動機宜選用粘度大的機油。（錯，應選粘度小的）22殘存廢氣系數(shù)是進氣過程結束時，氣缸內殘存廢氣量與氣缸內氣體總質量之比。（錯，與新鮮氣體質量之比）23假如發(fā)動機的進遲閉角增長，則發(fā)動機的最大扭矩點向低速移動。（錯，向高速移動）24汽油機的壓縮比提高，對汽油機的辛烷值規(guī)定也提高。（對）25十六烷值提高柴油自燃性，因此但愿柴油的十六烷值盡量增大。（錯，不能過大）26與柴油噴霧質量有關的柴油性能是低溫流動性。（錯，是粘度）27我國柴油的標號是指凝點。（對）28爆燃燃燒是由于火焰?zhèn)鞑ニ俣忍鸬摹＃ㄥe，終燃混合氣自燃）29汽油機的補燃要比柴油機少。(對)30當汽油機的α=1.03~1.10時，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?。（錯，0.85~0.95）31汽油機著火延遲期越長，越輕易爆燃。（錯，越短）32柴油機著火延遲期越短，則工作越粗暴。（錯，越柔和）33柴油機著火延遲期越短，則較輕易引起“敲缸”現(xiàn)象（錯）34轎車柴油機大多采用渦流式燃燒室。（對）35柴油機的容積運用率較高。（錯，汽油機）36低速發(fā)動機的遲閉角小，高速發(fā)動機遲閉角大。（對）37汽油機負荷減小，殘存廢氣系數(shù)減小。(錯，增大)38柴油機負荷增大時工作將變得粗暴。（錯，柔和）39汽油機的扭矩儲備系數(shù)比柴油機高。（對）40萬有特性中的幾條等耗油率曲線在低負荷區(qū)會相交。（錯）41車用柴油機標定功率應限定在冒煙界線以內。（錯，應限定在冒煙界線處）42按用途和使用特點，國標規(guī)定的額功率標定分為四種。（對）43柴油機可以以其極限功率作為標定功率。（錯）44汽車用發(fā)動機的工況為面工況。（對）45發(fā)動機的扭轉儲備系數(shù)指特性上最大扭矩與標定扭矩之比。（錯，最大扭矩減去標定扭矩之差與標定扭矩之比）46當柴油機調速器起作用時，柴油機轉速減少，循環(huán)供油量減小。（錯，升高）47萬有特性曲線中，等耗油率曲線越向外層，經(jīng)濟性越差。（對）48過量空氣系數(shù)過小易產生NOx。(錯，越大易產生)柴油機剛啟動時，排氣有時會冒藍煙或白煙，藍白煙之間無嚴格的成分差異。簡答題1、試述發(fā)動機理論循環(huán)的假設條件。答：1）假設工質是理想氣體，其物理常數(shù)與原則狀態(tài)下的空氣物理常數(shù)相似。2）假設工質是在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)。3）假設工質的壓縮及膨脹是絕熱等熵過程。4）假設燃燒是外界無數(shù)個高溫熱源定容或定壓向工質加熱。工質放熱為定容放熱。5）所有過程為可逆過程構成。2、用P-V圖和T-S圖闡明，當定容加熱循環(huán)加熱量Q1一定、壓縮比增長時循環(huán)熱效率的變化。3、試述理論循環(huán)與實際循環(huán)的差異。答：1）理論循環(huán)中假設工質比熱容是定值，而實際氣體比熱容是隨溫度上升而增大的。2）實際循環(huán)中為了使循環(huán)反復進行，必須更換工質，因此會導致功的消耗，稱為換氣損失。3）實際循環(huán)中燃料燃燒需要一定的時間，因此噴油或點火在上止點前，并且燃燒還會延續(xù)到膨脹行程，由此形成非瞬時損失和補烯損失；實際循環(huán)匯總會有部分燃料由于缺氧產生不完全燃燒損失；在高溫下部分燃燒產物分解而吸熱，使循環(huán)的最高溫度下降。4）實際循環(huán)中氣缸壁和工質間自始至終存在著熱互換，使壓縮、膨脹線均脫離理論循環(huán)的絕熱壓縮、膨脹線，導致?lián)p失。4、發(fā)動機的機械損失包括哪幾部分，各占比例，常用哪幾種措施測量發(fā)動機機械損失：機械損失包括摩擦損失（8%～20%）、驅動多種附件損失（1%~5%）泵氣損失（2%～4%）、總功率損失（10%～30%）。測定措施：倒拖法（汽油機上廣泛使用）、滅缸法（僅合用于多缸發(fā)動機）、油耗線法（又稱負荷特性法）。5、試分析轉速和負荷對機械效率的影響。答：轉速n上升，各摩擦副之間相對速度增長，摩擦損失增長。曲柄連桿機構的慣性力加大，活塞側壓力和軸承負荷均增高，摩擦損失增長；泵氣損失加大。驅動附件消耗的功多。因此，機械損失功率增長，機械效率下降。轉速一定期，負荷減小，平均指示壓力pmi隨之下降，而平均機械損失壓力pmm變化很小，由于pmm的大小重要取決于摩擦副的相對速度和慣性力的大小，根據(jù)ηm=1-（pmm/pmi）知，伴隨負荷減小，機械效率ηm下降。6、試分析影響充氣效率的重要原因。答：影響充氣效率的原因有進氣終了的壓力pa，進氣終了的溫度Ta,殘存廢棄系數(shù)γ，配氣定期，壓縮比，進氣狀態(tài)。7、試分析進氣遲閉角對充氣效率及有效功率的影響。答：加大進氣門遲閉角，高轉速時充氣效率增長，有助于最大功率的提高，但對于低速和中速性能則不利。減小進氣遲閉角，能防止低速倒噴，有助于提高最大扭矩，但減少了最大功率。7、試分析進氣遲閉角對充氣效率及有效功率的影響。答：加大進氣門遲閉角，高轉速時充氣效率增長，有助于最大功率的提高，但對于低速和中速性能則不利。減小進氣遲閉角，能防止低速倒噴，有助于提高最大扭矩，但減少了最大功率。8、簡述提高充氣效率的措施。答：提高進氣終了壓力Pa、減少進氣終了的溫度Ta、減小殘存廢氣系數(shù)r、選擇合理的配氣定期、提高壓縮比。9、汽油機正常燃燒過程：1）著火延時期：從火花塞點火至氣缸壓力明顯脫離壓縮線而急劇上升時的時間轉角或曲軸轉角，但愿盡量縮短著火延時期并保持穩(wěn)定。2）明顯燃燒期：從形成火焰中心到火焰?zhèn)鞅檎麄€燃燒室。明顯燃燒期是汽油機燃燒的重要時期，明顯燃燒期愈短，愈靠近上止點，汽油機的經(jīng)濟性、動力性越好。3）后燃期：它是指明顯燃燒期后來的燃燒，重要有火焰前鋒后未及燃燒的燃料再燃燒，貼附在缸壁上未燃燒混合氣層的部分燃燒以及高溫分解的燃燒產物重新氧化，這時，燃燒已遠離上止點，應盡量減少。10、試分析汽油機爆燃產生的原因。爆燃有何危害？答：原因：在正?；鹧?zhèn)鞑サ倪^程中，處在最終燃燒位置上的那部分未燃混合氣，深入受到壓縮和輻射熱的作用，加速了先期反應。假如在火焰前鋒尚未抵達之前，末端混合氣已經(jīng)自燃，則這部分混合氣烯燒速度極快，火焰速度可達每秒百米甚至數(shù)百米以上，使局部壓力、溫度很高，并伴隨有沖擊波。壓力沖擊波反復撞擊缸壁，發(fā)出鋒利的敲擊聲，嚴重時破壞缸壁表面的附面氣膜和油膜，使傳熱增長，氣缸蓋和活塞頂溫度升高，冷卻系統(tǒng)過熱，汽油機功率減少，耗油率增長，甚至導致活塞、氣門燒壞，軸瓦破裂，火花塞絕緣體破壞，潤滑油氧化成膠質，活塞環(huán)粘在槽內等故障。11、通過怎樣調整轉速和負荷可以減輕爆燃，為何？答：提高轉速，轉速增長時，火焰速度亦增長，爆燃傾向減小。減少負荷，負荷減小時，氣缸的溫度、壓力減少，爆燃的傾向減小。12、轉速、負荷變化時點火提前角怎樣調整：轉速增長時，由于循環(huán)時間縮短，因此應加大點火提前角。負荷減小時，進入氣缸的混合氣數(shù)量減少，殘存廢氣所占的比例相對增長，需增大點火提前角。13、使用原因對汽油機燃燒的影響：混合氣濃度為0.85～0.95時，著火延遲期最短，易爆燃。點火角過大，則大部分混合氣在壓縮過程中燃燒，活塞所消耗的壓縮功增長，且最高壓力升高，末端混合氣燃燒前的溫度較高，爆燃傾向加大，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，排溫升高，功率、熱效率減少，但爆燃傾向減小，NOx排放量減少。提高轉速，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃泳o，爆燃傾向減小。減小負荷，氣缸的溫度壓力減少，爆燃傾向減小。大氣壓力低，氣缸充氣量減少，則混合氣變濃，此外，壓縮壓力低，著火延遲期長和火焰速度慢，這經(jīng)濟性和動力性下降，但爆燃傾向減小。大氣溫度高，同樣氣缸充氣量下降，經(jīng)濟性、動力性變差。并且輕易發(fā)生爆燃和氣阻。14、混合氣濃度α對發(fā)動機性能有何影響？（P70-71）在a=0.8~0.9時由于燃燒溫度最高火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲螅虼吮純A向增大，在a=1.03~1.1時由于燃燒完全，be最低，但此時缸內溫度最高且有富裕空氣氮氧化合物排放量大使用a不不小于1的濃混和氣工作由于必然會產生不完全燃燒因此CO排放量明顯上升當不不小于0.8及不小于1.2時火焰速度緩慢部分燃料來不及完全燃燒，因而經(jīng)濟性差，HC排放量增多且工作不穩(wěn)定。15、試分析點火提前角θ對燃燒過程的影響。P71對應于每一種工況都存在一種“最佳”的點火提前角，這是汽油機功率最大，耗油率最低。點火角過大，則大部分混合氣在壓縮過程中燃燒，活塞所消耗的壓縮功增長，且最高壓力升高，末端的混合氣燃燒前的溫度較高，爆燃傾向加大。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，排熱升高，功率、熱效率減少，但爆燃傾向減小，NOx排放減少。16、柴油機燃燒過程可劃分為幾種階段？各階段有何特性？畫出其展開示功圖P991）著火延遲期：指從燃油開始噴入燃燒室內至由于開始燃燒而引起壓力升高使壓力脫離壓縮線開始急劇上升。溫度越高或壓力越高，著火延遲期越短，2）速燃期：在著火延遲期內準備好的混合氣幾乎同步開始燃燒，使燃燒室內的壓力、溫度急劇上升。3）緩燃期：一般噴射過程在緩燃期都已經(jīng)結束，伴隨燃燒過程的進行，空氣逐漸減少而燃燒產物不停增長，燃燒的進行也漸趨緩慢。4）補燃期：補燃期內燃油的燃燒可稱為后燃，由于燃燒時間短促，混合氣又不太均勻，總有少許燃油遲延到膨脹過程中繼續(xù)燃燒，應盡量縮短補燃期，減少補燃期內燃燒的燃油量。17、發(fā)動機的燃燒過程中，為何要盡量減少補燃？P100在補燃期間，缸內壓力不停下降，燃燒放出的熱量得不到有效運用，還使排氣溫度提高，導致散熱損失增大對柴油機的經(jīng)濟性不利此外，后燃還增長了有關零部件的熱負荷，對柴油機的經(jīng)濟性不利。因此應盡量縮短補燃期減少補燃期內燃燒的燃油量18、噴油泵的速度特性及校正：噴油泵油量控制機構位置固定，循環(huán)供油量隨噴油泵轉速變化的關系為噴油泵速度特性。不符合實際規(guī)定的原因：也許出現(xiàn)飛車，轉速下降，循環(huán)供油量減少，不能爬坡，與氣缸進氣量不配合。噴油泵的速度特性必須校正，正校正：為使柴油機滿足汽車扭矩規(guī)定，應使供油量隨轉速下降而增長1）出油閥校正：可變減壓容積和可變減壓作用2）調速器校正負校正：為防止柴油機在低速大負荷時冒煙，應使低速時供油量隨轉速下降而減少。19、柴油機燃燒放熱三規(guī)律，為何先緩后急：燃燒起點、燃燒放熱規(guī)律曲線形狀和燃燒持續(xù)時間為燃燒放熱規(guī)律的三要素。先緩后急是由于在開始放熱階段，不但愿燃燒放熱速率上升的過快，以減少壓力升高率，使柴油機的工作粗暴得到控制，然后燃燒應加速進行，使絕大部分燃油在盡量靠近上止點處完畢燃燒，以提高經(jīng)濟性，燃燒持續(xù)時間不適宜過長。20、試述直噴式燃燒室柴油機的性能特點P118混合氣濃度較大，空氣運用率低，工作較粗暴，經(jīng)濟性好，啟動性好。21、分隔式燃燒室的性能特點：混合氣濃度較小，Pme較高。對燃油系統(tǒng)規(guī)定不高。高速性好。進氣道阻力小，充氣效率高。主室壓力升高率小，工作平穩(wěn)?？煽啃缘?。排污較少。22、柴油機的負荷特性曲線：當柴油機保持某一轉速不變，而移動噴油泵齒條或拉桿位置，變化每循環(huán)供油量時，B、be、隨Pe變化的關系即柴油機負荷特性。23、汽油機外特性：節(jié)氣門全開所測得的速度特性。24、安裝調速器的作用：保持轉速的穩(wěn)定性，保持怠速穩(wěn)定，防止高速飛車?；蛘哂茫ú裼蜋C運轉時,噴油泵的供油量應隨發(fā)動機的轉速不一樣而有所差異,即隨發(fā)動機轉速的升高,供油量應增大.不過,假如沒有調速器加以控制,供油量會伴隨發(fā)動機轉速的升高而增長,這種現(xiàn)象的繼續(xù),可以在短時間內使發(fā)動機超過額定轉速而導致"飛車",致使發(fā)動機過熱,冒黑煙,以致發(fā)生損壞機件的現(xiàn)象.反之,當發(fā)動機轉速減少時,假如沒有調速器,噴油量將隨發(fā)動機轉速的減少而減少,直至迫使發(fā)動機熄火.因此,在柴油機上必須裝有可靠的調速器.）25、怎樣衡量發(fā)動機的扭矩特性？1）扭矩儲備系數(shù)u：值大時，在不換檔的狀況下，爬坡能力、克服短期