二、可燃混合气
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第一章测试1【判断题】(1分)电源系统主要是产生低压直流电能,并向汽车上的各用电设备提供低压直流电的设备。
A.错B.对2【判断题】(1分)起动系统的作用是发动机从静止状态开始运转时,带动发动机曲轴转动,从而使发动机转动。
A.对B.错3【判断题】(1分)汽车都采用12V电源供电。
A.对B.错4【判断题】(1分)汽车上所用的电为交流电。
A.对B.错5【判断题】(1分)单线制具有节约铜线,减轻质量,简化线路,便于安装,容易排除故障等优点。
A.对B.错6【判断题】(1分)负极搭铁对车架或车身金属的化学腐蚀较轻,对无线电干扰小。
A.对B.错7【判断题】(1分)使用试灯只能判断是否有电,但无法具体判断电压为多少。
A.错B.对8【判断题】(1分)一般来说,用电设备的工作电流越大,导线的横截面积越大。
A.对B.错9【判断题】(1分)在生产过程中,为了提高接线速度,减少接线,汽车在低压线路中广泛采用了连接器。
A.错B.对10【判断题】(1分)当熔断器熔断后,可以更换一个新的熔断器装上。
A.对B.错第二章测试1【判断题】(1分)著作《寂静的春天》于1962年问世,标志着人类首次关注环境问题。
A.错B.对2【单选题】(1分)下列哪项不属于按环境要素分类的环境污染?A.热污染B.能源污染C.辐射污染D.噪声(音)污染3【判断题】(1分)同一污染物在同一地点的污染浓度不会随气候条件发生变化。
A.错B.对4【判断题】(1分)免维护蓄电池具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的优点,使用寿命一般为普通蓄电池的4倍。
A.错B.对5【判断题】(1分)每个单格电池中,负极板比正极板多一块。
A.错B.对6【判断题】(1分)正极板上的活性物质是青灰色海绵状纯铅(Pb),负极板上的活性物质深棕色二氧化铅(Pb O2)。
A.对B.错7【判断题】(1分)蓄电池放电过程中密度逐渐上升。
A.错B.对8【判断题】(1分)拆下蓄电池时,应先拆负极后拆正极;安装蓄电池时,应先接正极后接负极。
第二节 汽油机混合气的形成与燃烧一.汽油机混合气的形成1.化油器式汽油机混合气的形成汽油机的不同工况,对混合气成分的要求也不同。
化油器式汽油机的可燃混合气,是在气缸外部由化油器形成的,并通过节气门开度不同控制混合气的量,从而实现混合气的量调节。
1)发动机不同工况对混合气的要求理想的化油器,能够在满足最佳性能要求的前提下,使混合气成分随负荷(或混合气量)的变化而变化,如图3-1所示。
2)化油器的工作原理为满足发动机不同工况对混合气的要求,化油器设有主供油装置、怠速供油装置、加速供油装置、加浓供油装置和起动供油装置等。
2.电子控制燃油喷射汽油机混合气的形成电子控制的汽油喷射系统,以发动机转速和空气量为依据,由ECU 接受来自各个传感器的信号,如:进气量、曲轴转角、发动机转速、加速减速、冷却水温度、过气温度、节气门开度及排气中氧含量等,经处理后,将控制信号送到喷油器,通过控制喷油器开闭时间的长短,控制供油量,使达到最佳空燃比,以适应发动机运行工况的要求。
常用的多点燃油喷射系统示意图如图3-6所示。
二.汽油机正常燃烧过程当汽油机压缩行程接近终了时,由火花塞跳火形成火焰中心,点燃可燃混合气,火焰以一定速度传播到整个燃烧室,燃烧混合气。
1. 正常燃烧进行情况在混合气的燃烧过程中,火焰的传播速度及火焰前锋的形状均没有急剧变化,这种燃烧现象称为正常燃烧。
根据高速摄影摄取的燃烧图,或激光吸收光谱仪来分析燃烧过程。
如图3-7所示,为汽油机燃烧过程的展开示功图,它以发动机曲轴转角为横坐标,气缸内气体压力为纵坐标。
图中虚线表示只压缩不点火的压缩线。
燃烧过程的进行是连续的,为分析方便,按其压力变化的特征,可人为地将汽油机的燃烧过程分为着火延迟期、明显燃烧期和补燃期三个阶段,分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
1)着火延迟期从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止的这段时间,称为着火延迟期。
如图3-7中I 阶段所示。
从火花塞跳火开始到上止点的曲轴转角,称为点火提前角,用θig 表示。
习题答案部分第一章汽车构造总论一、填空题1.货;越野;自卸;牵引;专用;客;轿2. 乘用车;商用车3.发动机;底盘;车身;电气设备4.滚动;空气;坡度5. 微型轿车(V≤1升);普通轿车(1升<V≤1.6升);级轿车(1.6升<V≤2.5);中高级轿车(2.5升<V≤4升)6.第一汽车制造厂;2.0L;轿车7.第二汽车制造厂; 9t以上;载货汽车二、判断题1.(×)2.(√)3.(×)4.(√)5.(×)6.(√)7.(×)三、、问答题1.底盘是汽车的基础,它支承、安装汽车其它各总成、部件。
接受发动机的动力使汽车运动,并保证使汽车按驾驶员操纵行驶。
2.发动机要有足够的驱动力,驱动车轮与路面间要有足够的附着力,足以克服行驶时的各种阻力,它们之间应满足以下关系:附着力≥驱动力≥行驶总阻力3.绕上防滑链时,链条深深嵌入路面,使得附着因数和附着力显著增加,从而使驾驶员在踏下加速踏板后使驱动力增加,防止因车辆打滑而限制汽车通行。
4.未来汽车的发展变化主要表现为:轻量化、控制电脑化、设计计算机化、动力多样化、制造柔性化、生产世界化第二章汽车发动机第一节汽车发动机的分类与主要组成部分一、填空题1.曲柄连杆;配气;燃料系;冷却系;润滑系;点火系;起动系2.6~10;16~22二、判断题1.(√)2.(√)3.(×)4.(×)三、解释技术术语1.活塞运行在上下两个止点间的距离。
2.活塞从上止点到下止点运动所扫过的气缸容积。
3.活塞在上止点时,活塞上方空间的容积。
4.第二汽车制造厂生产、直列、六缸、四行程、缸径为100mm、水冷式内燃机,第一种变型产品。
四、问答题1.压缩比是指气缸总容积的燃烧室容积的比值。
它表示活塞由下止点运动到上止点时,气缸内气体被压缩的程度,压缩比越大,则压缩终了时气体被压缩得越小,压力和温度越高,燃烧后产生的压力越大。
2.燃料燃烧的热能转化为机械能要经过进气、压缩、作功、排气等一系列连续过程,每完成一次连续过程,称为发动机的一个工作循环。
发动机的燃油系统汽油机所用的燃料是汽油,在进入气缸之前,汽油和空气已形成可燃混合气。
可燃混合气进入气缸内被压缩,在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。
可见汽油机进入气缸的是可燃混合气,压缩的也是可燃混合气,燃烧作功后将废气排出。
因此汽油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求,配制出一定数量和浓度的可燃混合气,供入气缸,最后还要把燃烧后的废气排出气缸。
汽油及其使用性能汽油是汽油机的燃料。
汽油是石油制品,它是多种烃的混合物,其主要化学成分是碳(C)和氢(H)。
汽油使用性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命都有很大的影响。
因此,车用汽油需要满足许多要求。
化油器式发动机燃油系统一、燃油系统的功用及组成燃油系统的功用是根据发动机运转工况的需要,向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油,以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。
同时,燃油系统还需要储存相当数量的汽油,以保证汽车有相当远的续驶里程。
化油器式发动机燃油系统中最重要的部件是化油器,它是实现燃油系统功用、完成可燃混合气配制的主要装置。
此外,燃油系统还包括汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油气分离器、油管和燃油表等辅助装置。
二、可燃混合气的形成过程汽车发动机的可燃混合气形成时间很短,从进气过程开始算起到压缩过程结束为止,总共也只有0.01~0.02s 的时间。
要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气,关键在于汽油的雾化和蒸发。
所谓雾化就是将汽油分散成细小的油滴或油雾。
良好的雾化可以大大增加汽油的蒸发表面积,从而提高汽油的蒸发速度。
另外,混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。
因此,混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。
三、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求(一)可燃混合气成分的表示法可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度,通常用过量空气系数和空燃比表示。
1.过量空气系数燃烧1kg燃油实际供给的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数,记作φa。
一级注册消防工程师消防安全技术实务第一篇消防基础知识第一章燃烧(1)第1、2节第一节燃烧的本质与条件燃烧的定义:可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。
发光的气相燃烧区就是火焰,它是燃烧过程中最明显的标志。
由于燃烧不完全等原因,燃烧产物中会产生一些小颗粒,这样就形成了烟。
多数可燃物质的燃烧是在蒸气或气体的状态下进行的,而有的固体物质则不能成为气态,其燃烧只发生氧气与固体表面的氧化还原反应。
这种只发生在固体表面的燃烧称为无焰燃烧。
松散多孔的固体可燃物常常伴有无焰燃烧,如焦炭、香火、香烟等。
发生在蒸气或气体状态下的燃烧称为有焰燃烧。
气体、液体只会发生有焰燃烧;容易热解、升华或融化蒸发的固体主要为有焰燃烧。
一、燃烧条件燃烧的发生和发展,必须具备三个必要条件,即可燃物、助燃物和引火源,通常称为燃烧三要素。
(一)可燃物能与空气中的氧气或其他氧化剂起化学反应,并形成燃烧的物质,称为可燃物,如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。
按化学组成划分,可燃物可分为无机可燃物和有机可燃物两大类;按所处的状态划分,可燃物又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。
(二)助燃物与可燃物结合能导致和支持燃烧的氧化剂,称为助燃物。
普通的燃烧在空气中进行,助燃物是空气中的氧气。
在一定条件下,不同可燃物在空气中发生燃烧,均有最低氧含量的要求。
需要指出的是,其他如氟、氯等氧化剂也可以作为助燃物。
虽然它们在空气中几乎不以单质形式存在,但会存在于实验过程和化工生产中。
(三)引火源使物质开始燃烧的外部热源(能源)称为引火源。
常见的引火源有明火焰、电弧、电火花、炽热物体、高温加热、化学反应热、雷击等。
引发可燃物燃烧的引火源有最低能量的要求,但对于不同可燃物、不同燃烧形式和在不同环境下,各类引火源导致燃烧的最低能量差异较大且难以测量。
通常,最小点火能仅针对一定条件下的可燃气体、蒸气和粉尘而言(详见本篇第三章)。
燃烧发生时,上述三个条件必须同时具备,用着火三角形来表示(如图1-1-1所示)。
实务基础知识必考(一)燃烧(2)第二节燃烧类型及其特点二、按燃烧物形态分类燃烧物形态:(一)气体燃烧可燃气体的燃烧不需像固体、液体那样经熔化、蒸发过程,其所需热量仅用于氧化或分解,或将气体加热到燃点,因此容易燃烧且燃烧速度快。
根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同,其燃烧方式分为扩散燃烧和预混燃烧。
1.扩散燃烧即可燃性气体和蒸气分子与气体氧化剂互相扩散,边混合边燃烧。
在扩散燃烧中,可燃气体与空气或氧气的混合是靠气体的扩散作用来实现的,混合过程要比燃烧反应过程慢得多,燃烧过程处于扩散区域内,整个燃烧速度的快慢由物理混合速度决定。
扩散燃烧的特点为:燃烧比较稳定,火焰温度相对较低,扩散火焰不运动,可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行,燃烧过程不发生回火现象(火焰缩入火孔内部的现象)。
对稳定的扩散燃烧,只要控制得好,就不会造成火灾,一旦发生火灾也较易扑救。
2.预混燃烧是指可燃气体、蒸气预先同空气(或氧)混合,遇引火源产生带有冲击力的燃烧。
预混燃烧一般发生在封闭体系中或在混合气体向周围扩散的速度远小于燃烧速度的敞开体系中,燃烧放热造成产物体积迅速膨胀,压力升高,压强可达709.1~810.4kPa。
火焰在预混气中传播,存在正常火焰传播和爆轰两种方式。
预混燃烧的特点为:燃烧反应快,温度高,火焰传播速度快,反应混合气体不扩散,在可燃混合气中引入一火源即产生一个火焰中心,成为热量与化学活性粒子集中源。
(二)液体燃烧易燃、可燃液体在燃烧过程中,并不是液体本身在燃烧,而是液体受热时蒸发出来的液体蒸气被分解、氧化达到燃点而燃烧,即蒸发燃烧。
因此,液体能否发生燃烧、燃烧速率高低,与液体的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等性质密切相关。
可燃液体会产生闪燃的现象,发生闪燃时的最低温度称为闪点。
可燃液态烃类燃烧时,通常产生橘色火焰并散发浓密的黑色烟云。
醇类燃烧时,通常产生透明的蓝色火焰,几乎不产生烟雾。
某些醚类燃烧时,液体表面伴有明显的沸腾状,这类物质的火灾较难扑灭。
4燃烧理论基础4.1燃烧反应的热力学基础1、单相反应:在一个系统内反应物与生成物属同一物态。
2、多向反应(异相反应):在一个系统内反应物与生成物不属与同一物态。
3、浓度:单位体积中所含某物质的量。
摩尔浓度: 质量浓度: 摩尔相对浓度: 质量相对浓度: 4、标准生成焓、反应焓、燃烧焓、显焓、绝对焓(P98-100)5、化学反应速率:单位时间内,反应物(或生成物)浓度的变化量。
其单位为:kg/(m3s)、 kmol/(m3s)、 分子数/(m3s)①例: a 、b 、c 、d 为对应于反应物A 、B 和产物C 、D 的化学反应计量系数②反应速率可以表示为:③化学反应速率与计量系数之间有如下关系:/i i mi i i i i i i i i n N VM VN n C X N n C M Y M nρρ=====∑∑∑∑∑==aA bB cC dD+→+,,C A B D A B C D dC dC dC dC r r r r d d d d ττττ=-=-==或1111::::::C A B D A B C D dC dC dC dC a d b d c d d d r r r r a b c dττττ-=-==⇒=④化学反应速率的三种表示方法:反应物的消耗速度、生成物的生成速度、r 为反应速度⑤影响化学反应的因素:(温度、活化能、压力、浓度、可燃混合气的配比、混合气中的惰性成分)1. 浓度:浓度越大,反应速度越快。
2. 压力:对于气体燃料,压力升高,体积减少,浓度增加,反应速度加快。
(压力对化学反应速度的影响与浓度相同。
)3. 温度:温度增加,反应速度近似成指数关系增加,体现在反应速度常数。
①阿累尼乌斯定律: A —常数,频率因子,由实验确定;R —通用气体常数,8.28kJ/molK ,1.98kcal/molK ;E —活化能,J/mol ,由实验确定⏹ 气体分子的运动速度、动能有大有小;⏹ 在相同温度下,分子的能量不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,这样的分子称为活1111G A B H A B G H dC dC dC dC r a d b d g d h d r ar r br r grr hrττττ-=-====-=-==b B a A C kC =rRT E Ae k -=化分子(自由基、活化中心、活化络合物、中间不稳物)⏹ 化学反应中,由普通分子到达活化分子所需最小能量---活化能E ;(讨论活化能对反应速率影响,通过阿累尼乌斯定律) ⏹ 阿累尼乌斯定律反应了温度对反应速率的影响; 阿累尼乌斯定律是实验得出的结果;并不是所有的化学反应都符合阿累尼乌斯定律。
发动机工作过程和原理基本分析发动机是一种能量转换机构,它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。
那么,它是怎样完成这个能量转换过程呢?也就是说它是怎样把热能转换成机械能的呢?要完成这个能量转换必须经过进气,把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸;然后将进入气缸的可燃混合气(或新鲜空气)压缩,压缩接近终点时点燃可燃混合气(或将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃);可燃混合气着火燃烧,膨胀推动活塞下行实现对外作功;最后排出燃烧后的废气。
即进气、压缩、作功、排气四个过程。
把这四个过程叫做发动机的一个工作循环,工作循环不断地重复,就实现了能量转换,使发动机能够连续运转。
把完成一个工作循环,曲轴转两圈(720°),活塞上下往复运动四次,称为四行程发动机。
而把完成一个工作循环,曲轴转一圈(360°),活塞上下往复运动两次,称为二行程发动机。
下面介绍一下四行程发动机的工作原理和工作过程。
一.四行程汽油机的工作原理四行程汽油机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。
(1)进气行程(图1-22)由于曲轴的旋转,活塞从上止点向下止点运动,这时排气门关闭,进气门打开。
进气过程开始时,活塞位于上止点,气缸内残存有上一循环未排净的废气,因此,气缸内的压力稍高于大气压力。
随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,当压力低于大气压时,在气缸内产生真空吸力,空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气,通过进气门被吸入气缸,直至活塞向下运动到下止点。
在进气过程中,受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响,进气终了时,气缸内气体压力略低于大气压,约为0.075~0.09MPa,同时受到残余废气和高温机件加热的影响,温度达到370~400K。
实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前打开,并且延迟到下止点之后关闭,以便吸入更多的可燃混合气。
(2) 压缩行程(图1-23)曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止点运动,这时进气门和排气门都关闭,气缸内成为封闭容积,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。
§4-2 发动机不同工况对混合气成分的要求一、混合气的形成过程1.化油器式发动机化油器是供给系中最重要的装置,浮子室连同主喷管实际上是一壶状容器,内储有由汽油泵输送来的汽油。
为防止汽油自动流出,主喷口比浮子室中油平面稍高。
发动机进气冲程时,空气透过空气滤清器芯,由进气口进入化油器,并流经小喉管、大喉管,沿进气管流入气缸。
由于小喉管在气流通道中断面积较小,空气流经小喉管时流速较高,小喉管处的压力便低于大气压,即具有一定的真空度,而浮子室与大气相通,在压差的作用下,浮子室中的汽油经主喷管从主喷口喷出,并与空气相混合,形成可燃混合气。
喷出的汽油量可由主量孔加以控制。
为使喷油量在小喉管真空度一定时保持稳定,浮子室中汽油面的高度由针阀控制而保持一定。
由于汽车行驶中情况不断变化,要求发动机发出的功率应作相应变化,这由改变进入气缸的可燃混合气的数量来实现。
为此,化油器设有节气门口,其开度由驾驶室内的加速踏板控制。
加速踏板被踩下时,节气门开度增大,进入气缸的可燃混合气增多,发动机发出的功率增大;反之,发动机发出的功率减小。
简单化油器的特性可燃混合气的浓度对发动机的动力性与经济性有很大的影响,其指标可用过量空气系数α来表示。
α=燃烧lkg燃料所实际供给的空气质量/完全燃烧lkg燃料所需的空气质量过量空气系数α=1的可燃混合气即为理论混合气,α<1的混合气为浓混合气;α>1的混合气为稀混合气。
简单化油器所配制的混合气的浓度是随节气门的开度变化而变化的,变化的规律称为简单化油器的特性。
由实验测定的特性曲线如图中曲线1所示。
由该曲线可看出,节气门开度越小,混合气α值越大,随节气门开度增大,α值减小,并保持在1.0左右。
2.电子控制汽油喷射式发动机发动机工作时,电控单元ECU根据空气流量计等到传来的信息作分析计算,然后向喷油器发喷油信号,与化油器想比,和气缸的进气量和喷油量都是经电控单元严格计算的,因些精度较高。