汽车发动机原理2013习题与答案
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第二章发动机的性能指标1.研究理论循环的目的是什么?理论循环与实际循环相比,主要作了哪些简化?答:目的:1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系,明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性简化:1.以空气为工质,并视为理想气体,在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数,均不随压力、温度等状态参数而变化2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程,将排气过程即工质的放热视为等容放热过程3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关,无节流损失,缸内压力不变的流入流出过程。
2.简述发动机的实际工作循环过程。
四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么?有流动阻力,排气压力>大气压力,克服阻力做功,阻力增大排气压力增大,废气温度升高。
负荷增大Tr增大;n升高Tr增大,∈+,膨胀比增大,Tr减小。
4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失?试述各种损失形成的原因。
答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换2.换气损失,实际循环中,排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失3.燃烧损失,实际循环中着火燃烧总要持续一段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。
发动机原理 习题第一章 发动机工作循环及性能指标[1]说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因。
答:由混合加热循环热效率公式:知提高压缩比可以提高发动机热效率。
[2] 为什么汽油机的压缩比不宜过高?答:汽油机压缩比的增加受到结够强度、机械效率和燃烧条件的限制。
1、增高将Pz 使急剧上升,对承载零件的强度要求更高,增加发动机的质量,降低发动机的使用寿命和可靠性2、增高导致运动摩擦副之间的摩擦力增加,及运动件惯性力的增大,从而导致机械效率下降3、增高导致压缩终点的压力和温度升高,易使汽油机产生不正常燃烧即爆震[3]做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V 图,并标明各项损失。
[4]何为指示指标?何为有效指标?答:指示指标:以工质在气缸内对活塞做功为基础,评价工作循环的质量。
有效指标:以曲轴上得到的净功率为基础,评价整机性能。
[5] 发动机机械损失有哪几部分组成?答: 发动机机械损由摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失组成。
[6] 写出机械效率的定义式,并分析影响机械效率的因素。
影响机械效率的因素:1、转速ηm 与n 似呈二次方关系,随n 增大而迅速下降;2、负荷 负荷¯时,发动机燃烧剧烈程度¯,平均指示压力¯;而由于转速不变,平均机械损失压力基本保持不变。
则由 ,机械效率下降 当发动机怠速运转时 ,机械效率=0;3、润滑油品质和冷却水温度 冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。
[7] 试述机械损失的测定方法。
)1()1(1111-+--⋅-=-ρλλρλεηk k k t i mm p p -=1ηimi m i e i e m p p N N p p N N -=-===11η机械损失的测试方法只有通过实际内燃机的试验来测定。
常用的方法有:倒拖法灭缸法、油耗线法和示功图法。
(1)倒拖法步骤:1.让内燃机在给定工况下稳定运转,是冷却水和机油温度达到给定值;2.切断燃油供应或停止点火,同时将电力测功器转换为电动机,以原给定速度倒拖内燃机空转,并尽可能使冷却水、机油温度保持不变。
汽车发动机试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 汽车发动机的工作原理是:A. 热力学循环B. 电磁感应C. 机械运动D. 化学反应答案:A2. 四冲程发动机的一个工作循环包括:A. 一个进气冲程、一个压缩冲程、一个做功冲程、一个排气冲程B. 两个进气冲程、两个压缩冲程、两个做功冲程、两个排气冲程C. 两个进气冲程、一个压缩冲程、一个做功冲程、两个排气冲程D. 一个进气冲程、两个压缩冲程、两个做功冲程、一个排气冲程答案:A3. 发动机的压缩比是指:A. 气缸总容积与燃烧室容积之比B. 燃烧室容积与气缸总容积之比C. 气缸总容积与进气门面积之比D. 进气门面积与燃烧室容积之比答案:A4. 以下哪个部件不是发动机的组成部分?A. 曲轴B. 活塞C. 变速器D. 气缸答案:C5. 现代汽车发动机中广泛使用的燃料是:A. 柴油B. 汽油C. 氢气D. 电力答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 发动机的冷却方式主要有:A. 水冷B. 风冷C. 油冷D. 气冷答案:AB2. 以下哪些因素会影响发动机的燃油消耗?A. 发动机排量B. 车辆重量C. 驾驶习惯D. 轮胎气压答案:ABC3. 以下哪些是发动机润滑系统的作用?A. 减少摩擦B. 散热C. 清洁D. 密封答案:ABCD4. 以下哪些是发动机排放控制技术?A. 催化转化器B. 燃油喷射C. 电子点火D. 废气再循环答案:ABD5. 以下哪些是发动机性能的主要指标?A. 功率B. 扭矩C. 压缩比D. 燃油消耗率答案:ABCD三、判断题(每题1分,共5分)1. 发动机的排量越大,其动力性就越好。
()答案:×2. 涡轮增压器可以提高发动机的功率和扭矩。
()答案:√3. 发动机的压缩比越高,燃油消耗率越低。
()答案:×4. 柴油发动机的点火方式是压燃式。
()答案:√5. 现代汽车发动机普遍采用电喷技术。
()答案:√四、简答题(每题5分,共10分)1. 请简述发动机的四冲程工作原理。
发动机原理习题1. 问题:什么是发动机?答案:发动机是一种能够将燃料的化学能转化为机械能的设备。
它是驱动车辆或机械运转的核心部件。
2. 问题:请简述内燃机的工作原理。
答案:内燃机是一种常见的发动机类型,工作原理如下:a. 压缩冲程:活塞由曲轴推向气缸,将气体压缩至高压状态。
b. 燃烧冲程:燃料被喷入气缸并点燃,产生爆炸将活塞推向下。
c. 排气冲程:废气通过打开的排气门排出气缸。
d. 进气冲程:新鲜空气通过进气门进入气缸。
3. 问题:请说明发动机利用何种机构实现循环工作?答案:发动机利用曲轴机构实现循环工作。
曲轴与活塞通过连杆相连,在发动机工作过程中,曲轴通过活塞的上下运动将燃烧冲程转化为旋转运动,从而驱动机械运转。
4. 问题:发动机是如何实现点火的?答案:大多数内燃机使用火花塞进行点火。
火花塞通过电活性材料产生火花,点燃进入气缸的混合气体。
点火时机由点火系统控制,确保燃烧在正确的时机发生。
5. 问题:发动机中的供油系统有什么作用?答案:供油系统负责供应燃料并控制供油量。
燃料通过喷油器喷入气缸,在燃烧冲程中与空气混合并点燃。
供油系统还需要根据运行状态调整供油量,以确保发动机的高效运行。
6. 问题:发动机中的冷却系统有什么作用?答案:冷却系统用于控制发动机的温度,防止过热。
冷却系统通过循环冷却液来吸收和散发发动机的热量,确保发动机保持在适宜的工作温度范围内。
7. 问题:发动机的排气系统的功能是什么?答案:排气系统负责将废气从气缸排出。
废气通过排气门进入排气管,并流向排气管末端,最终排入大气中。
排气系统还可以减少噪音和排放有害气体的数量。
8. 问题:发动机如何实现可变气门正时?答案:可变气门正时技术可以根据发动机负荷和转速调整气门的开启和关闭时间。
这一技术通过液压或电子控制系统,改变进气和排气门的开启和关闭时间,以提高发动机的燃烧效率和动力输出。
9. 问题:请简要介绍涡轮增压器在发动机中的应用。
答案:涡轮增压器通过利用废气能量来增加进气气压,提高发动机的动力输出。
2013--2014学年第一学期汽车发动机期末试题答案一填空(每空1分×20=20分)1.运输汽车特种用途汽车2.发动机底盘车身3.曲柄连杆机构配气机构润滑系4. 压缩作功排气5. 气缸压力6. 汽油柴油7. 环槽部裙部 8. 小头杆身 9. 气环 10. 杆部二、判断(每小题1分×15=15分)1.×2.×3. √4. ×5. .√6.×7. ×8.× 9× 10×11. ×12. √13. √14. √15. ×三、选择(每小题1.5分×20=30分)1.D2.C3.A4.B5.C6.B.7.B8.B.9.C10.C11. B12.C13.A14.C15.C16.C17.A18.B19.A20.A四、简答(每小题5分)1. 答:发动机是汽车的动力装置,其作用是将某种形式的能量转换为机械能,并通过底盘驱动汽车行驶。
将料燃烧的热能直接转变为机械能的发动机称为内燃机。
优点:1.热效率高2.结构紧凑 3.体积小 4.维修方便 5.起动性好2.相同点:它们都是将热能转化为机械能的热机,且为内燃机。
同时都具有曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、燃料供给系,起动系等基本的总体结构型式。
不同点:使用的燃料不同;着火的方式不同(柴油机无需点火系)3. 答:先将活塞放在70-800C的热水中预热。
取出活塞迅速擦干,在孔座表面和活塞销上均匀涂上一层机油,用大拇指把活塞销推入孔座,并穿过连杆小头衬套至另一孔座,装上活塞销卡环。
装配注意事项:1.活塞与连杆装配时,必须是同一缸号的活塞与连杆配对。
2.注意装配记号方向,一般发动机均在活塞顶部、连杆身和大端轴承盖上做有记号,装配时三个记号应朝同一方向,装入气缸时,记号应对着发动机的前方。
3.活塞连杆组装后,还需要检查连杆大端孔中心线与活塞中心线的垂直度。
汽车发动机原理习题含答案汽车发动机是现代交通工具的核心部件之一,它的原理和工作方式对于理解汽车的运行机制至关重要。
为了帮助读者更好地理解汽车发动机的原理,本文将通过一系列习题来探讨发动机的工作原理,并提供相应的答案。
习题一:什么是汽车发动机的工作循环?列举常见的工作循环类型。
答案:汽车发动机的工作循环是指发动机在工作过程中,活塞在气缸内完成的一系列往复运动。
常见的工作循环类型包括四冲程循环(四冲程发动机)和两冲程循环(两冲程发动机)。
习题二:四冲程发动机的工作原理是什么?简要描述每个冲程的作用。
答案:四冲程发动机的工作原理包括进气冲程、压缩冲程、爆燃冲程和排气冲程。
进气冲程是活塞从上死点向下运动,气门打开,进气门打开,汽油和空气混合物进入气缸;压缩冲程是活塞向上运动,气门关闭,混合物被压缩;爆燃冲程是混合物被点火燃烧,推动活塞向下运动;排气冲程是活塞向上运动,气门打开,废气排出气缸。
习题三:请简要说明汽车发动机的点火系统是如何工作的。
答案:汽车发动机的点火系统通过产生高压电流来点燃混合物。
点火系统包括点火线圈、点火开关、分电器和火花塞。
当点火开关打开时,点火线圈产生高压电流,经过分电器分配到各个火花塞。
当活塞达到爆燃冲程时,点火线圈产生高压电流,通过火花塞的电极产生火花,点燃混合物。
习题四:什么是汽车发动机的排气系统?它的主要作用是什么?答案:汽车发动机的排气系统是指将燃烧产生的废气排出发动机的系统。
它的主要作用是排除废气,保持发动机的正常运行。
排气系统包括排气管、消声器和尾气净化器。
废气经过排气管排出,消声器起到减少噪音的作用,尾气净化器则对废气进行净化,减少对环境的污染。
习题五:请简要描述汽车发动机的润滑系统是如何工作的。
答案:汽车发动机的润滑系统通过提供润滑油来减少发动机零部件之间的摩擦和磨损。
润滑系统包括机油泵、机油滤清器和机油通道。
机油泵将机油从油底壳抽吸起来,通过机油滤清器过滤后,沿着机油通道进入发动机各个零部件,形成润滑膜,减少零部件之间的摩擦。
汽车发动机原理试题一(含答案)一、单项选择题1、高速柴油机的实际循环接近于(D)A、定压加热循环B、定容加热循环C、定温加热循环D、混和加热循环2、增加排气提前角会导致(C)A、自由排气损失增加B、强制排气损失增加C、提前排气损失增加D、换气损失增加3、汽油机早燃的原因是混和气(C)A、自燃B、被火花塞点燃C、被炽热表面点燃D、被废气点燃4、对自然吸气的四冲程内燃机,提高充气效率的措施中有(D)A、提高进气气流速度B、加大进气迟闭角C、提高进气管内压力D、合理选择进气迟闭角5、为了保证新鲜工质顺利流入气缸,在活塞运动到上止点之前就打开气门。
从气门开启到上止点之间的角度称为(B)A、排气门提前角B、进气提前角C、排气迟闭角D、进气迟闭角6、单位时间内燃烧的混合气数量是汽油机的(C)A、火焰速度B、点火速度C、燃烧速度D、混合速度7、柴油机混合气形成的过程中,不使用的辅助手段是(D)A、大压缩比B、高压喷射C、进气运动D、加热进气道8、压力升高率用于评价(B)A、着火延迟期B、速燃期C、缓燃期D、后燃期9、四冲程发动机实际排气过程的持续长度(C)A、小于180°曲轴转角B、等于180°曲轴转角C、大于180°曲轴转角D、不小于180°曲轴转角10、发动机的工况变化取决于其所带动的工作机械的(A)A、运转情况B、功率情况C、速度情况D、传动情况11、柴油机出现不正常喷射的各种原因中包括(C)A、高压油管过细B、油管壁面过厚C、喷油压力过高D、喷油数量过多12、描述发动机负荷特性时,不能代表负荷的参数是(A)A、转速B、功率C、扭矩D、油门位置13、汽油机的燃烧过程人为地分为(C)A、5个阶段B、4个阶段C、3个阶段D、2个阶段14、实际发动机的膨胀过程是(C)A、定压过程B、定温过程C、多变过程D、绝热过程15、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以(D)A、燃料放出的热量为基础B、气体膨胀的功为基础C、活塞输出的功率为基础D、曲轴输出的功率为基础16、为了评价发动机进、排气过程中所消耗的有用功,引入的参数是(A)A、泵气损失B、传热损失C、流动损失D、机械损失17、柴油机间接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的(D)A、半开式燃烧室B、开式燃烧室C、统一室燃烧室D、预燃室燃烧室18、发动机的外特性是一种(B)A、负荷特性B、速度特性C、调整特性D、万有特性19、柴油机的理想喷油规律是(B)A、均匀喷油B、先慢后快C、先快后慢D、先快后慢再快20、汽油机燃烧特点中包括(A)A、有时缺氧B、空气过量C、扩散燃烧D、喷雾燃烧21、汽油机的实际循环接近于(B)A、定压加热循环B、定容加热循环C、定温加热循环D、混和加热循环22、减小排气提前角会导致(B)A、自由排气损失增加B、强制排气损失增加C、提前排气损失增加D、换气损失增加23、汽油机爆震的原因是混和气(A)A、自燃B、被火花塞点燃C、被炽热表面点燃D、被废气点燃24、提高柴油机混合气质量的措施中有(C)A、提高进气气流速度B、加大喷油嘴油孔直径C、加强缸内空气运动D、合理选择喷油提前角25、为了增加流入气缸的新鲜工质数量,在活塞运动到上止点之后才关闭气门。
汽车发动机原理试题及答案.第一篇:汽车发动机原理试题及答案.选择题: 1.曲轴后端的回油螺纹的旋向应该是(与曲轴转动方向相反2.四冲程发动机曲轴,当其转速为3000r/min时,则同一气缸的进气门,在一分钟时间内开闭的次数应该是(1500次3.四冲程六缸发动机。
各同名凸轮的相对夹角应当是(120度4.获最低耗油率的混合气体成分应是(α=1.05-1.155.柱塞式喷油泵的柱塞在向上运动的全行程中,真正供油的行程是(有效行程6.旋进喷油器端部的调压螺钉,喷油器喷油开启压力(升高7.装置喷油泵联轴器,除可弥补主从动轴之间的同轴度外还可以改变喷油泵的(每循环喷油量8.以下燃烧室中属于分开式燃烧室的是(涡流室燃烧式填空题: 1.柴油机燃烧室按结构分为统一燃烧室和分隔式燃烧室两类2.喷油泵供油量的调节机构有齿杆式油量调节机构和钢球式油量调节机构两种3.在怠速和小负荷工况时化油器提供的混合气必须教浓过量空气系数为0.7-0.94.闭式喷油器主要由孔式喷油器和轴式喷油器两种5.曲轴的支撑方式可分为全支承轴和非全支承轴两种6.排气消声器的作用是降低从排气管排出废气的能量。
以消除废气中的火焰和火星和减少噪声7.配气机构的组成包括气门组和气门传动组两部份8.曲柄连杆机构工作中受力有气体作用力运动质量惯性力离心力和摩擦力 9.凸轮传动方式有齿轮传动链传动齿形带传动三种10.柴油机混合气的燃烧过程可分为四个阶段备然期速燃期缓燃期后燃期名词解释: 发动机排量:多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机工作容积或发动机排量配气相位:配气相位就是进排气门的实际开闭时刻,通常用相对于上下点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。
这种图形称为配气相位图。
过量空气系数: 发动机转速特性:发动机转速特性系指发动机的功率,转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小体积之比称为压缩比简答题: 1.柴油机燃烧室有哪几种结构形式? 答:可分为两大类:统一式燃烧室和分隔式燃烧室统一式燃烧室有分为ω形燃烧室和球形燃烧室分隔式燃烧室有分为涡流式燃烧室和预燃式燃烧室2.柴油机为什么要装调速器? 答:柴油机经常在怠速的工况下工作此时供入气缸的燃油量很少,发动机的动力仅用以克服发动机本身内部各机构运转阻力,而这阻力测随发动机转速升高而增加,这时,主要问题在于发动机能否保持最低转速稳定运转而不熄火。
一、发动机的性能一、解释术语1、指示热效率:是发动机实际循环指示功与消耗燃料的热量的比值.2、压缩比:气功容积与燃烧室容积之比3、燃油消耗率:发动机每发出1KW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量4、平均有效压力:单位气缸工作容积所做的有效功5、有效燃料消耗率:是发动机发出单位有效功率时的耗油量6、升功率:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积说发出的有效功率7、有效扭矩:曲轴的输出转矩8、平均指示压力:单位气缸容积所做的指示功2、示功图:发动机实际循环常用气缸内工质压力P随气缸容积V(或曲轴转角)而变化的曲线二、选择题1、通常认为,汽油机的理论循环为( A )A、定容加热循环B、等压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。
在膨胀过程中,工质( B )A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热2、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以( D )A、燃料放出的热量为基础B、气体膨胀的功为基础C、活塞输出的功率为基础D、曲轴输出的功率为基础5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C )A、定容加热循环B、定压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。
在压缩过程中,工质( B )A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示,因为指示指标以( C )A、燃料具有的热量为基础B、燃料放出的热量为基础C、气体对活塞的做功为基础D、曲轴输出的功率为基础2、表示循环热效率的参数有( C )。
A、有效热效率B、混合热效率C、指示热效率D、实际热效率3、发动机理论循环的假定中,假设燃烧是( B )。
A、定容过程B、加热过程C、定压过程D、绝热过程4、实际发动机的压缩过程是一个( D )。
A、绝热过程B、吸热过程C、放热过程D、多变过程5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C )加热循环。
发动机原理 复习题第一章 发动机工作循环及性能指标[1]说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因。
答:由混合加热循环热效率公式: 知提高压缩比可以提高发动机热效率。
[2] 为什么汽油机的压缩比不宜过高?答:汽油机压缩比的增加受到结构强度、机械效率和燃烧条件的限制。
1ε增高将Pz 使急剧上升,对承载零件的强度要求更高,增加发动机的质量,降低发动机的使用寿命和可靠性2ε增高导致运动摩擦副之间的摩擦力增加,及运动件惯性力的增大,从而导致机械效率下降 3ε增高导致压缩终点的压力和温度升高,易使汽油机产生不正常燃烧即爆震[3]做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V 图,并标明各项损失。
(见书第9页 图1-2)[4]何为指示指标?何为有效指标?答:指示指标:以工质在气缸内对活塞做功为基础,评价工作循环的质量。
有效指标:以曲轴上得到的净功率为基础,评价整机性能。
[5] 发动机机械损失有哪几部分组成?答: 发动机机械损由摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失组成。
[6] 写出机械效率的定义式,并分析影响机械效率的因素。
影响机械效率的因素:1、转速ηm 与n 似呈二次方关系,随n 增大而迅速下降2、负荷 负荷↓时,发动机燃烧剧烈程度↓,平均指示压力↓;而由于转速不变,平均机械损失压力基本保持不变。
则由 ,机械效率下降 当发动机怠速运转时 ,机械效率=03、润滑油品质和冷却水温度 冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。
[7] 试述机械损失的测定方法。
机械损失的测试方法只有通过实际内燃机的试验来测定。
常用的方法有:倒拖法灭缸法、油耗线法和示功图法。
(1)倒拖法步骤:1.让内燃机在给定工况下稳定运转,是冷却水和机油温度达到给定值;2.切断燃油供应或停止点火,同时将电力测功器转换为电动机,以原给定速度倒拖内燃机空转,并尽可能使冷却水、机油温度保持不变。
此方法规定优先采用,且不能用于增压发动机。
(2)灭缸法此方法仅适用于多缸内燃机(非增压柴油机)步骤:1.将内燃机调整到给定工矿稳定运转,测出其有效功率Pe 。
2.停止向一个气缸供油(或点火)3.同理,依次使各缸熄火,测得熄火后内燃机的有效功率Pe2,Pe3……,由此可得整机的指示功率为: Pi=Pi1+Pi2+…=iPe-[Pe(1)+Pe(2)+…](3)油耗线法:保证内燃机转速不变,逐渐改变柴油机供油齿条的位置,测出每小时耗油量GT 随负荷Pe 变化的关系,绘制成曲线,称为负荷特性曲线,由此测得机械损失,此方法只是用于柴油机。
(4)示功图法:根据示功图测算出机械损失。
[8] 试述过量空气系数、空燃比和分子变更系数的定义。
过量空气系数:燃烧1Kg 燃料实际提供的空气量L 与理论上所需要的空气量Lo 之比称为过量空气系数。
)1()1(1111-+--⋅-=-ρλλρλεηk k k t ↓↓-=i m m p p 1ηi mi m i e i e m p p N N p p N N -=-===11η分子变更系数:理论分子变更系数:燃烧后工质摩尔数M2与燃烧前工质的摩尔数M1之比。
实际分子变更系数:考虑残余废气后,燃烧后的工质摩尔数M2’与燃烧前工质摩尔数M1’之比。
[9] 简述汽油机和柴油机的着火和燃烧方式。
汽油机:分两个阶段:火焰核心的形成和火焰的传播。
气着火浓度范围为:(阿尔法)α=0.5~1.3,火花塞跳火之后,靠火花塞提供能量,不仅是局部混合气温度进一步升高,而且引起火花塞附近的混合气电离,形成火化中心,促使支链反应加速,形成火焰核心。
火焰核心形成之后,燃烧过程实质上就是火焰在预混气体中传播过程。
柴油机:依靠喷射的方法,将燃油直接是喷入压缩升温后的工质,在缸内形成可燃性气体,依靠压缩后的高温自燃点火,柴油机的燃烧属于喷雾双相燃烧,也有微油滴群的油滴扩散燃烧。
[10] 已知:某汽油机的气缸数目i = 6,冲程数t = 4,气缸直径D = 100 [mm],冲程S = 115 [mm],转速n = 3000 [r/min],有效功率Ne = 100 [kW],每小时耗油量Gt = 37 [kg/h],燃料低热值hu = 44100[kJ/kg],机械效率hm = 0.83。
求:平均有效压力,有效扭矩,有效燃料消耗率,有效热效率,升功率,机械损失功率,平均机械损失压力,指示功率,平均指示压力,指示燃料消耗率,指示热效率。
解:平均有效压力:Pe=30Ne*t/(Vn*i*10-3)=738kPa有效扭矩: Me=9550*Ne*103/n=318.4N ·m有效燃油消耗率:ge=G T /Ne*103=370 g/(KN ·h )有效热效率:ηe=We/Q1=Wi*hm/Q1=3.6/(ge*hu )*106=0.22升功率:P1=Ne/(Vn*i)=pe*n/(30t )*10-3=18.45Kw/L机械损失功率Pm=Ni —Ne ,hm=Ne/Ni Pm=20.48Kw平均机械损失压力pm=pi —pe=151.2kPa指示功率:Pi=Ne/hm=120.48Kw平均指示压力:pi=30tPi/(Vn*i*n)*103=889.14kPa指示燃油消耗率:gi=G T /Pi*103=307.1g/(KN ·h)指示热效率:ηi=3.6/(gi*hu )*106=0.27第二章 发动机的换气过程[1]什么是充气效率?怎样确定一台发动机的充气效率?答:如果把每循环吸入汽缸的工质换算成进口状态(Pa 、Ta )下的体积V1,则V1值一定比活塞排量Vh 小,两者的比值定义为充气效率,即:ηv =G 1/G sh =M 1/M sh =V 1/V h充气效率是评价内燃机实际换气过程完善程度的重要参数,充气效率ηv 值高,说明每循环进入一定汽缸容积的充气量越多,内燃机的功率和转矩大,动力性好。
实际内燃机充气效率可用实验方法直接测定。
对于非增压内燃机,可视燃烧室没有扫气,用流量计来实测内燃机吸入的总充气量V (m 3/h )。
而理论充气量V sh 可由下式算出: Vsh=0.03inV h由此可得实验测定的充气效率值为ηv =V/V sh[2]试根据充气效率的分析式,说明提高充气效率的措施。
答:由式r T p p T a a v +-=11100εεξη知提高进气终了压力a p ,适当减少进气终了温度a T 可提高充气效率。
[3]影响充气效率的因素有哪些?是如何影响的?答:1.进气终了压力Pa :Pa 值越大,ηv 越大;2.进气终了温度Ta :Ta 上升,ηv 下降;3.压缩比ε与残余废气系数γ:ε增加,ηv 略有上升,γ增加,ηv 下降;4.配气定时:合理的配气定时可使ηv 增大;5.进气状态:进气温度Ts 升高,ηv 增加,进气压力Ps 下降,Pa 随之下降,且Pa/Ps 的比值基本不变,答:不是,进气压力Ps下降,Pa随之下降,且Pa/Ps的比值基本不变,对ηv影响不大。
原因是高原地区空气稀薄,进气量减少使发动机的功率下降。
[5]柴油机和汽油机的进气管应如何布置?答:柴油机的进气管应与排气管分置两侧,避免排气管给进气管加热化油器式汽油机进气管应与排气管同置一侧,这样可以改善混合气形成,但是会使充气效率下降电喷汽油机的进气管应与排气管分置两侧,避免排气管给进气管加热[6]如何利用进气惯性效应和波动效应增大进气量?答:惯性效应:转速升高,气流惯性增大,进气迟闭角应增大。
----可变气门正时技术(VVT-i,VTEC)波动效应:转速升高,发动机吸气频率增大,应缩短进气管。
----可变进气管长度技术[7]什么是换气损失,它由哪些部分组成?并作图说明。
答:换气损失就是理论循环换气功与实际循环换气功之差。
换气损失由排气损失和进气损失两部分组成。
换气损失功 = X+(Y+W )排气损失功Y+W 进气损失功X 泵气损失功(X+Y-d)图中X,Y中间有一条水平虚线,曲线最右边有一条竖直虚线(也就是将W,d都封闭起来)第三章柴油机混合气形成[1] 简述柴油机混合气形成的两个基本方式和特点。
答:1、空间雾化混合特点:○:1对燃料喷雾要求高(采用多孔喷嘴),经济性好。
○2对空气运动要求不高○3初期空间分布燃料多,工作粗暴2、油膜蒸发混合特点:○1对燃料喷雾要求不高○2放热先缓后急,工作柔和,噪声小○3低速性能不好,冷起动困难。
[2] 简述喷雾特性参数。
答:油束射程L:也称油束的贯穿距离。
L的大小对燃料在燃烧室中的分布有很大的影响。
如果燃烧室尺寸小,射程大,就有较多的燃油喷到燃烧室壁上。
反之如果L过小,则燃料不能很好地分布到燃烧室空间,燃烧室中空气得不到充分利用。
因此油束射程必须根据混合气形成方式的不同要求与燃烧室的大小相互配合。
喷雾锥角β:他与喷油器结构有很大关系。
对相同的喷油器结构,一般用β来标志油束的紧密程度,β大说明油束松散,β小说明油束紧密。
雾化质量:表示然后喷散雾化程度,一般是指喷雾的细度和均匀度。
细度可用油束中的油粒的平均直径来表示。
均匀度是指喷注中油粒直径相同的程度,油粒的尺寸差别越小,说明喷雾均匀度越高。
[3] 简述孔式喷嘴和轴针式喷嘴的特点。
孔式喷嘴孔数: 1~5个,φ = 0.25~0.8 mm。
雾化好,但易阻塞轴针式喷嘴φ = 1~3 mm ,雾化差,但有自洁作用,不易阻塞[4] 简述产生进气涡流的方法?答:异气屏、切向气道,旋转气道。
[5] 柴油机燃烧过程分为哪几个阶段,绘图分阶段阐述柴油机燃烧过程的进行情况。
答:第I阶段滞燃期,图中的1-2段。
从喷油开始(点1)到压力线与纯压缩线的分离点(点2)止。
点2视为燃油开始着火点。
点2起,到最高压力点3止。
第III阶段缓燃期,图中的3-4段。
从最高压力点(点3)开始到最高温度点(点4`)止。
第IV阶段补燃期,图中4-5段。
从缓燃期终点(点4)到燃油基本燃烧完为止。
[6] 为什么应尽量减少发动机的补燃?答:在高速柴油机中,由于燃油和空气形成混合气时间短,混合不均匀,总有一些燃油不能及时燃烧,要拖到膨胀过程燃烧。
由于这部分热量是在活塞远离上止点时放出,故做功的效果很差。
同时还会增加传给冷却水的热量,并使排气温度升高,零件热负荷增加,使柴油机经济性和动力性下降,所以应尽量减少发动机的补燃。
[7] 简述影响着火延迟期的各种因素,着火延迟期对柴油机性能的影响。
答:影响着火延迟期的因素:1)压缩温度,随着压缩温度上升着火延迟期下降。
2)压缩压力,其他条件相同时,燃烧室压力增加,着火延迟期缩短3)喷油提前角其实是温度压力和反应物焰前反应时间对着火延迟的综合影响。
角越大,喷油时缸内温度和压力越低,因而反应速度越慢,反应时间越长。