汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理(第二版吳建華主編)課后習(xí)題答案

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理（第二版吳建華主編）課后習(xí)題答案汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理（第二版吳建華主編）第一章發(fā)動(dòng)機(jī)性能1.簡(jiǎn)述發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)過程。答：1）進(jìn)氣過程：為了使發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須持續(xù)吸入新鮮的工作介質(zhì)，即進(jìn)氣過程。此時(shí)，進(jìn)氣閥打開，排氣閥關(guān)閉，活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)。2）壓縮過程：此時(shí)，進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞從BDC移動(dòng)到TDC，氣缸中的工作介質(zhì)被壓縮和加熱。隨著壓力的升高，工作介質(zhì)的壓縮程度用壓縮比表示。3）燃燒過程：燃燒過程中，進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞位于上止點(diǎn)前后。其功能是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，增加工作介質(zhì)的壓力和溫度，在燃燒過程中釋放更多熱量，并在TDC附近提高熱效率。4）膨脹過程：此時(shí)，進(jìn)排氣門關(guān)閉，高溫高壓工質(zhì)推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下移動(dòng)，膨脹做功，氣體壓力和溫度也迅速下降。（5）排氣過程：當(dāng)膨脹過程接近尾聲時(shí)，排氣閥打開，廢氣開始通過自身壓力自由排出。在膨脹過程結(jié)束時(shí)，活塞從下止點(diǎn)返回上止點(diǎn)，以排出氣缸中的廢氣。3.提高發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)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？答：提高實(shí)際循環(huán)熱效率的基本途徑是減少傳熱損失、燃燒損失、通風(fēng)損失、不完全燃燒損失、工質(zhì)流量損失和工質(zhì)泄漏損失。提高工質(zhì)的絕熱指數(shù)κ。可以采取的基本措施是：（1）減小燃燒室面積，縮短后燃期，可以減少傳熱損失。⑵.采用最佳點(diǎn)火提前角和供油提前角可以減少早期燃燒損失或后期燃燒損失。（3）采用多閥和最佳閥相位和最優(yōu)的進(jìn)排氣系統(tǒng)能減小換氣損失。⑷加強(qiáng)燃燒室氣流運(yùn)動(dòng)，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(jié)構(gòu)減少缸內(nèi)流動(dòng)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(zhì)泄漏損失。4.發(fā)動(dòng)機(jī)的指示燈是什么？主要是什么？答：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.發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)是什么？主要是什么？答: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.6.總結(jié)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的基本方法。答：①增大氣缸直徑，增加氣缸數(shù)②增壓技術(shù)③合理組織燃燒過程④提高充量系數(shù)⑤提高轉(zhuǎn)速⑥提高機(jī)械效率⑦用二沖程提高升功率。7.發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力、燃油消耗率和有效熱效率是多少？每一個(gè)都有什么意義？答：平均有效壓力是指發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩的角度來評(píng)定氣缸工作容積利用率是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的重要指標(biāo)。有效油耗率是單位有效功的油耗，通常用每千瓦時(shí)有效功的油耗來表示。有效熱效率是實(shí)際循環(huán)的有效功與消耗的燃料熱量之比。有效熱效率和有效燃油消耗率是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。8.發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失主要包括哪些？A：摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件損失、驅(qū)動(dòng)增壓器損失和泵空氣損失9.什么是機(jī)械效率？受哪些因素影響？有何意義？答：機(jī)械效率是有效功率與指示功率之比。影響因素：①活塞的轉(zhuǎn)速和平均轉(zhuǎn)速②負(fù)載③潤(rùn)滑油溫度和冷卻水溫度。意義：比較機(jī)械損失的比例。10.如何測(cè)定機(jī)械效率？適用于汽油機(jī)的是哪種方法？為什么？測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量的常用方法包括：主動(dòng)指示器法、反向指示器法和發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)法。后拖法適用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。11.簡(jiǎn)述汽油機(jī)和柴油機(jī)工作循環(huán)的區(qū)別答：汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)也有四個(gè)過程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒（功）和排氣。它們的不同的點(diǎn)；1）汽油機(jī)在進(jìn)氣道，進(jìn)入汽缸內(nèi)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(jī)在進(jìn)氣道，進(jìn)入汽缸內(nèi)的氣體是純凈的空氣。2）在壓縮的過程。汽油機(jī)與柴油機(jī)是沒有區(qū)別，但壓縮氣體的成分不同。3）燃燒過程，汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別較大。汽油本身物質(zhì)燃點(diǎn)較低，經(jīng)壓縮后給一個(gè)高壓的電火花就將其點(diǎn)燃了，而且燃燒的速度比柴油快；柴油本身物質(zhì)密度較大，要在高溫和高壓的條件下才能自行燃燒，經(jīng)壓縮后的純凈空氣正好滿足了這個(gè)條件，這時(shí)即刻向汽缸噴入高壓油使其燃燒。柴油的熱值比汽油高產(chǎn)生的動(dòng)力比汽油機(jī)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(jī)清潔13.為什么柴油機(jī)的熱效率顯著高于汽油機(jī)？答：1）.柴油機(jī)的壓縮比高，作功時(shí)膨脹得更厲害。2）.柴油機(jī)油氣混合時(shí)空燃比遠(yuǎn)大于1，是富氧燃燒，燃料可以充分燃燒。汽油機(jī)燃燒的空燃比在1左右，因?yàn)闆]有足夠的氧氣，汽油不能完全燃燒。14.柴油機(jī)工作循環(huán)為什么不采用定容加熱循環(huán)？答：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(jī)和汽油機(jī)是最早的活塞式內(nèi)燃機(jī)。由于煤氣機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)燃料性質(zhì)不同，機(jī)器的構(gòu)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(xué)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)由燃料和空氣的混合物壓縮，這受到混合氣體自燃溫度的限制。存在“爆燃”問題，效率不會(huì)太高；恒壓加熱循環(huán)只壓縮空氣，沒有“爆燃”和高效率的問題，因此柴油機(jī)采用后者而不是前者第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程1.為什么發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門關(guān)得晚，排氣門提前打開。什么因素與提前角和延遲角有關(guān)？答：（1）進(jìn)氣門遲后關(guān)閉是為了充分利用高速氣流的動(dòng)能，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，若是活塞在下至點(diǎn)時(shí)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(nèi)壓力來不及下降，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（2）什么因素與提前角和延遲角有關(guān)？（如何衡量配氣相位的合理選擇）：①通貨膨脹效率的變化是否滿足動(dòng)態(tài)要求。②通風(fēng)損失應(yīng)盡可能小。③是否能保證燃燒室必要的掃氣效果。④排放指標(biāo)良好。2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程包括哪幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段時(shí)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排氣管壓力。強(qiáng)制排氣階段：廢氣是由活