汽車發(fā)動機原理課后作業(yè)-顏伏伍版

鄭重提示：由于本人年輕幼稚，才疏學淺，其中必有許多紕漏，希望各位看官弟妹們，額

偏偏不說哥姐們，仔細斟酌再斟酌，做出正確的判斷第一章2、定容加熱循環(huán)定壓加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)圖略當初是狀態(tài)一致且加熱量及壓縮比相同時，定容加熱循環(huán)最高；當最高燃燒壓力和加熱量

相同但壓縮比不相同時，定壓加熱循環(huán)的熱效率最高。3、影響循環(huán)熱效率的因素：壓縮比、等熵指數(shù)k、壓力升高比、初始膨脹比影響循環(huán)平均壓力的因素在同上再加一條即熱效率4、發(fā)動機循環(huán)過程：進氣，壓縮，燃燒，膨脹，排氣。圖略第二章1、四沖程發(fā)動機的換氣過程：自由排氣，強制排氣，進氣過程，配氣相位，氣門疊開。2、一般，進氣是提前十多度打開，推遲三四十度關(guān)閉。排氣門提前三四十度打開，推遲

十到二十多度關(guān)閉。原因如下：(1)進氣門早開、遲閉的總目的是使更多的新鮮混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)進入氣缸

,提高充氣效率、增加發(fā)動機功率。具體地說有三方面原因:①早開、遲閉可以適當增加進氣時間。②早開可以保證在活塞抵達上止點時氣門有最大開度,使進入氣缸的混合氣或空氣數(shù)量

增多。③遲閉可以利用進氣慣性增加進入氣缸的混合氣或空氣數(shù)量。(2)排氣門早開,可以使燃燒后的廢氣排除干凈,從而提高充氣效率。具體地說有三方面

的原因。①排氣門早開,可以使燃燒后的廢氣利用廢氣本身的壓力先排出一部分。②由于排氣門早開,廢氣自行排出,使氣缸內(nèi)壓力降低,減小了活塞上行的阻力。③排氣門遲關(guān),可以利用廢氣的流動慣性使一部分廢氣繼續(xù)排出。簡而言之，進氣門早開的目的為發(fā)動機進更多的可燃空氣（空氣與汽油相結(jié)合為形成可燃

混合氣）；排氣門晚閉的目的是讓燃燒后的廢氣排放得更徹底，給予新鮮空氣更多的空間

。重疊角：發(fā)生在排氣門關(guān)閉，進氣門打開階段。3、圖略換氣損失：自由排氣損失，和強制排氣損失（沿途存在流動阻力）。4、充量系數(shù)：實際進入氣缸的新鮮工質(zhì)的質(zhì)量與進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積新鮮工質(zhì)

的質(zhì)量的比值。影響他的主要因素有進氣終了壓力、進氣終了溫度，殘余廢棄系數(shù)、配氣

定時、壓縮比、進氣狀態(tài)。（1）降低進排氣的阻力（2）減少對新鮮充量的加熱（3）合理選擇配氣定時（4）采用諧振進氣與可變進氣系統(tǒng)提高進氣壓力（5）采用增壓技術(shù)，增大進氣量。5、進氣終了壓力pca提高，充氣系數(shù)φc增大。而進氣終了壓力又受進氣系統(tǒng)阻力的

影響。氣系統(tǒng)阻力是各段通道所產(chǎn)生的流動阻力的總和。包括空氣濾清器、化油器、進氣

管、進氣道及進氣門等部分生產(chǎn)的阻力。6、當負荷不變而轉(zhuǎn)速增加時，新鮮充量被加熱少，t有所下降，充量稍有提高。達到一定

階段后，，發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，氣體流速也成正比例地提高，所以氣體流動阻力也與發(fā)動機

轉(zhuǎn)速的平方成正比，隨著轉(zhuǎn)速的升高，氣體阻力增大，使進氣終了壓力下降。7、同上6和48、多氣門機構(gòu).能吸進更多的空氣來混合燃油燃燒作功，缸體內(nèi)的氣體和油霧會混合的更好更完全,節(jié)省

燃油，更有利于提高燃燒率更快地排出廢氣，排放污染少，能提高發(fā)動機的功率和降低噪

音的優(yōu)點，符合優(yōu)化環(huán)境和節(jié)省能源的發(fā)展方向10、可變進排氣管長度技術(shù)由于間歇進排氣，進排氣管中存在壓力波，在特定的條件下，可以利用壓縮波來提高進氣

門關(guān)閉前的進氣壓力，利用膨脹波來使排氣過程后期的殘余廢氣減少，增大充量系數(shù)即動

態(tài)效應(yīng)。第三章1、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2、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燃油實際供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

。第四章1、汽油機燃燒過程：著火落后期，火花塞點火到火焰核心形成；明顯燃燒期，火焰由中

心少遍整個燃燒室；后燃期，將燃料全部燒完過程。2爆燃燃燒產(chǎn)生的原因是什么？它會帶來什么不良后果？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(yīng)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(guān)零部件所受應(yīng)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(nèi)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(jīng)濟性惡化4爆燃的機理是什么？如何避免發(fā)動機出現(xiàn)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(nèi)往復傳播的激波，猛

烈撞擊燃燒室壁面，使壁面產(chǎn)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(diào)

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)鞑ニ俣?、縮短火焰

傳播距離。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(nèi)熾熱表面點燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)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(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

，從而減少表面點火的產(chǎn)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(zhuǎn)

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(xiàn)在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑?/p>

情況及發(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(shù)都不可能調(diào)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(shù)逐漸增多，碳氫

化合物等不完全燃燒產(chǎn)物增多，動力性、經(jīng)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фa=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(shù)γ。4）避免發(fā)動機工作在低負荷、低轉(zhuǎn)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、提高汽油機的壓縮比，可以減小明顯燃燒期，增大膨脹比，燃料燃燒的更猛烈，發(fā)動

機動力更為強勁，染油經(jīng)濟性好，更省油。8、使用因素對燃燒的影響：點火提前角，若過遲，傳熱損失過多，熱效率低，但廢氣排

放量低；混合氣濃度，空燃比為0.8-0.9時，此時溫度最高，易爆燃，為1.03-1.1時，燃

燒完全，但功率低。其余范圍功率低浪費嚴重且污染嚴重；負荷，若轉(zhuǎn)速不變，不同負荷

，通過節(jié)氣門開度的改變來調(diào)節(jié)，負荷減小時，需要增大點火提前角；轉(zhuǎn)速，增加時，提

高點火提前角。汽油的蒸發(fā)性，抗爆性，燃點和熱值。9、電控汽油噴射系統(tǒng)與化油器相比有何優(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(tǒng)化油器式發(fā)動機無法做到的。2）由于進氣系統(tǒng)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10、1）按噴油器安裝位置（圖6-1）·單點噴射（SPI）：也稱節(jié)氣門體噴射（TBI）·多點噴射（MPI）圖6-2：按噴射時序分類（2）按噴射時序（圖6-2）·同時噴射：所有噴油器同時噴油·分組噴射：兩個噴油器同時噴油·順序噴射：按各缸進氣行程的順序輪流噴射（3）按噴油方式·連續(xù)噴射：多用于機械式或機電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)，噴油量大小不取決于噴油器·間歇噴射：廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電控汽油噴射系統(tǒng)，噴油量大小取決于噴油器噴油閥開啟

時間（4）按噴射部位·缸內(nèi)噴射：汽油直接噴射入氣缸內(nèi)（目前應(yīng)用少），需要較高噴射壓力（約3~5MPa）

，噴油器結(jié)構(gòu)和布置比較復雜·缸外噴射：將噴油器安裝在進氣管或歧管上，噴射壓力低壓（約0.20~0.35MPa）（5）按控制裝置·機械式汽油噴射系統(tǒng)：汽油的計量是通過機械方式實現(xiàn)的。如Bosch公司K-Jetronic系

統(tǒng)·機電結(jié)合式汽油噴射系統(tǒng)：汽油的計量是通過機械和電液方式實現(xiàn)的。如Bosch公司KE

-Jetronic系統(tǒng)·電控式汽油噴射系統(tǒng)：汽油的計量是通過電控單元和電磁噴油器實現(xiàn)的。如Bosch公司

Motronic系統(tǒng)（6）按空氣量檢測方式·直接測量式（壓力型）：將歧管絕對壓力和轉(zhuǎn)速信號輸送到ECU計算出進氣量。如Bosch

公司D-Jetronic系統(tǒng)·間接測量式（流量型）：用空氣流量計測量進氣量。如Bosch公司L-Jetronic系統(tǒng)11、電控汽油噴射系統(tǒng)的傳感器有：溫度傳感器（冷卻水溫度傳感器THW，進氣溫度傳

感器THA）；流量傳感器（空氣流量傳感器，燃油流量傳感器）；為了形成符合要求的混合氣，使空

燃比達到最佳值，空氣流量進行精確控制。進氣壓力傳感器MAP一是用于氣壓的檢測，包括進氣真空度、大氣壓力、氣缸內(nèi)的氣壓及

輪胎氣壓等；二是用于用于油壓的檢測，包括變速箱油壓、制動閥油壓及懸掛油壓等。節(jié)氣門位置傳感器TPS節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，它將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電

壓信號輸出，以便計算機控制噴油量。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器車速傳感器SPD曲軸位置傳感器（點火正時傳感器）出點火正時外，還是檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號源。氧傳感器用以檢測排氣中氧的含量，從而間接地判斷進入氣缸內(nèi)混合氣的濃度，以便對

實際空燃比進行閉環(huán)控制爆震傳感器12、電子控制系統(tǒng)的功用是根據(jù)各種傳感器的信號，由計算機進行綜合分析和外理，通過

執(zhí)行裝置控制（噴油量和噴油時刻）等，使發(fā)動機具有最佳性能。13、電控系統(tǒng)的控制目標是（同上括號的）14、按有無反饋分類1）開環(huán)控制該控制是指在發(fā)動機運行中，ECU檢測發(fā)動機的各輸入信號，并查出發(fā)動機ECU中固有的相

應(yīng)的控制參數(shù)，輸出控制信號。它不檢測控制結(jié)果，對控制結(jié)果的好壞不作分析和處理。2）閉環(huán)控制該控制是指ECU控制的結(jié)果反饋給ECU，ECU再根據(jù)發(fā)動機實際運行狀況決定控制量的增減

。反饋控制的采用是為了有效地控制排放、降低污染、提高效率。例如：用氧傳感器來檢

測排放廢氣中的氧濃度，ECU根據(jù)它的反饋信號就可以判斷出混合氣燃燒的完全程度，并

及時調(diào)整供油量，達到最佳空燃比。15、汽油機燃燒室設(shè)計的一般要求：結(jié)節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，它將節(jié)氣

門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，以便計算機控制噴油量。構(gòu)緊湊（面容值要小），具有良好的充氣性能，火花塞位置安排得當（使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x小

及其他），要產(chǎn)生適當?shù)臍怏w流動，適當冷卻末端空氣。16、(1)半球形燃燒室半球形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，故燃燒速率高，散熱少

，熱效率高。這種燃燒室結(jié)構(gòu)上也允許氣門雙行排列，進氣口直徑較大，故充氣效率較高

，雖然使配氣機構(gòu)變得較復雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動機上被廣泛地應(yīng)用。(2)楔形燃燒室楔形燃燒室結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，散熱面積小，熱損失也小，能保證混合氣在壓縮行程中形成

良好的渦流運動，有利于提高混合氣的混合質(zhì)量，進氣阻力小，提高了充氣效率。氣門排

成一列，使配氣機構(gòu)簡單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長些(3)盆形燃燒室盆形燃燒室，氣缸蓋工藝性好，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進、排氣效果要比

半球形燃燒室差。18、第五章1、柴油機可燃混合氣的形成方式有空間霧化混合和油墨蒸發(fā)混合兩種方式對比：p1272、進氣渦流和逆擠壓渦流分別作用是增加進氣量和有助于燃料的分布及混合氣的形成3、直噴式燃燒室的工作原理？？？？？？？4、分隔式燃燒室的結(jié)構(gòu)：有兩個空間組成即主燃燒室和副燃燒室。按氣流運動方式有渦

流室和預燃室兩種。工作原理：混合氣先在副燃燒室中燃燒，然后再在主燃燒室中燃燒完全適用范圍不是太廣5、直噴式應(yīng)用范圍：各種汽車上。性能：燃油經(jīng)濟性高，排放也逐漸改善噪音高分割式：噪音較小地方，主要排放低，經(jīng)濟型卻差6、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。7、噴油泵油量控制機構(gòu)位置固定，循環(huán)供油量隨噴油泵的轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系成為噴油泵的

速度特性。因為噴油泵的速度特性并不理想，所以要校正。在較高轉(zhuǎn)速內(nèi)，一般柴油機的

充氣效率隨轉(zhuǎn)速上升而下降，而循環(huán)油量卻上升，使空氣量和供油量不相匹配。8、幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律p1229、柴油機異常噴射現(xiàn)象同上10、柴油機著火的條件：可燃混合氣必須加熱到某一臨界溫度以上；混合氣中燃料與空氣

的比例要在著火界限范圍內(nèi)由于在汽缸中形成濃度和溫度適當?shù)牡胤讲恢挂惶?，且火源也不止一個，所以是多處著火

。11、柴油機燃燒過程：著火延遲期，速燃期，緩燃期，補燃期。具體p11412、影響著火延遲期的因素主要是溫度和壓力。決定氣缸工作的粗暴性與否。還決定了噴

油量和預制混合氣量的多少，從而影響柴油機的燃燒特性，動力經(jīng)濟性，排放特性及噪音

振動。13、決定緩燃期的因素：噴油提前角、著火延遲期和速燃期的長短?？s短的措施，是使后期噴入的燃油能及時得到足夠的空氣，盡可能加速混合氣的形成。從

而提高經(jīng)濟性和動力性。14、柴油機工作粗暴主要原因：壓縮比太高；柴油機使用的燃料是較難揮發(fā)而較易自燃的柴油,因此它是在壓縮行程終了時,在高壓下以

高速噴入燃燒室,燃油被化成細小微粒,迅速蒸發(fā)與空氣混合,燃燒過程時間很短，著火延

遲期就相對較長,同時這種不均勻可燃混合氣不是由外源點燃,而是燃油在高溫、高壓下自

燃著火燃燒,導致氣缸內(nèi)壓力上升很快,最高壓力增大,使得柴油機工作粗暴、噪聲大,造成

嚴重危害.需要縮短著火延遲期和減少在此期間內(nèi)形成的可燃混合氣量。來減輕粗暴性。15、柴油機放熱規(guī)律三要素：放熱始點，放熱規(guī)律曲線形狀，燃燒持續(xù)期。理想放熱規(guī)律詳情p11616、柴油機和汽油機燃燒過程的主要特點對比：汽油機柴油機著火