汽车发动机原理复习资料
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1.名词解释1)指示功:是指气缸内完成一个工作循环所得的有用功Wi。
2)平均指示压力:是指单位气缸容积一个循环所做的指示功。
3)指示热效率:是发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
4)指示燃油消耗率:是指单位指示功的耗油量。
5)机械效率:有效功率和指示功率之比称为机械效率。
6)平均有效压力:是指单位气缸容积一个循环所做的有效功。
7)有效功率:内燃机单位时间内所作的有效功称为指示功率。
8)升功率:在额定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率9)指示功率:内燃机单位时间内所作的指示功称为指示功率Pi。
10)。
11)有效燃油消耗率:是指单位有效功的耗油量。
12)有效热效率:是发动机实际循环有效功与所消耗的燃料热量的比值。
13)有效扭矩:是指在额定转速内的最大扭矩。
14)活塞平均速度:活塞在曲柄每转一圈的时间内走完两个行程的距离所具有的平均速度。
火焰传播速度:单位时间内在火焰前锋单位面积上所烧掉的可燃混合气数量。
15)燃料低热值:燃烧生成的水以蒸汽状态存在,在这种条件下获得的热值称为燃料的低热值。
16)压缩比:是指气缸总容积与燃烧室容积之比。
17)工作容积:气缸上下止点之间的容积。
18)发动机排量:各缸工作容积之和。
19)冲程:活塞从一个极限位置到另外一个极限位置的距离。
20)配气相位:用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间。
21)最佳点火提前角:对于发动机每一工况下使发动机功率最大,燃油消耗率最低的点火提前角为最佳点火提前角。
22)扭矩储备系数:发动机的外特性曲线上最大扭矩相对于标定功率下的扭矩的百分比。
功率储备系数:柴油机额定功率与柴油机带螺旋桨时的功率之比。
23)稳态调速率:表示标定工况时,空车转速对全负荷转速波动的百分比。
瞬态调速率:表示突然卸去负荷后,内燃机转速瞬时波动百分比。
24)喷油规律:是指在喷油过程中,单位凸轮转角、曲轴转角或单位时间内从喷油器喷入气缸的燃油量。
发动机原理复习资料发动机原理复习资料注意:考试试题类型有三种:填空题,选择题,名词解释,简答题,计算题。
1.发动机的示功图是什么?代表什么?参数有哪些?2,根据加热方式不同,发动机有三种基本空气标准循环,柴油机,汽油机近似为哪种循环?3. 实际循环与理论循环之间的差别由哪几项损失引起?4. 影响充气效率的因素包括哪几项?5. 评定柴油自燃性好坏的指标,汽油抗爆性的指标是什么?6. 预混合燃烧的燃烧过程实质是一个什么样的过程?7. 四冲程发动机换气过程有哪些?8. 四行程发动机换气过程的图是怎么样的?图上的内容表示什么?9.内燃机三种理想循环,在加热量和最高压力相同时,定容加热循环热效率、定压加热循环热效率和混合加热循环热效率的关系是怎么样的?10. 提高发动机升功率的措施有哪些?11.怠速工况时,Pe ,Pi,Pm,ηm ,pmm怎么样变化?12. 当其他条件不变,汽油发动机转速上升时,机械损失功率,机械效率,Pa,充气效率怎么变化?13. 本田公司的汽车技术VTEC指的是什么?英文名字是什么?14. 右图所示为Audi v6发动机的进气系统,其设计的依据原理什么?15.什么是表面点火?16.当发动机压缩比增加时,汽油机爆震倾向,柴油机工作粗暴情况变化如何?17. 汽油发动机蓬形燃烧室火花塞的位置在哪里?18,柴油的分类有哪些?19. 什么是指示指标?20. 什么是残余废气系数?21. 什么是十六烷值?22,什么是倒拖法?23. 什么是进气马赫数?24. 什么是燃烧速度?25. 什么是汽油机不规则燃烧?26. 什么是发动机的速度特性?负荷特性?万有特性?27.预膨胀比ρ和压力升高比λ的大小对混合加热循环指示热效率分别有何影响?28. 根据燃烧机理,汽油发动机产生爆燃的原因是什么?控制爆燃的措施?29. 简述汽油机,柴油机的燃烧过程有哪些?30. 柴油机每一工况都存在一个“最佳”喷油提前角,若喷油提前角过大和过小时会出现什么情况?31. 请从混合气的形成的差异、着火方式的差异和燃烧上的差异等方面分析汽油机、柴油机燃烧过程的主要区别是什么?32. 影响发动机充气效率的因素有哪些?33. 怎么计算有效功率Pe(kW)、每小时耗油量B(kg/h)\比油耗be(g/kW.h)和升功率kW/L是什么?。
汽车发动机原理复习资料2第1、2、10、11章复习题⼀、填空题1-1.热⼒过程是指( 热⼒系统)从⼀个状态向另⼀个状态变化时所经历的全部状态总合。
1-2 .热⼒学第⼀定律直接否定了创造能量的( “第⼀类永动机” )。
1-3.把实现热能与机械能交换的⼯作物质称之为( ⼯质 )。
2-1.发动机(有效指标)是以发动机曲轴对外输出的功率为基础,代表发动机性能。
11-1.在发动机常规试验中,可以分为( 性能 )试验和可靠性试验。
⼆、选择题10-1.电控柴油机喷油系统通常由三部分组成,三部分不包含( D )A.传感器B.电控单元C.执⾏器D.喷油嘴10-2.电控多点汽油喷射系统中控制喷油时刻的不含( D )A.同时喷射B.分组喷射C.顺序喷射D.连续喷射三、判断改错题ⅹ√2-1.⼀般来说,发动机压缩⽐的增⼤,循环热效率可以⼤于1。
(ⅹ)改:⼀般来说,发动机压缩⽐的增⼤,循环热效率提⾼,但始终⼩于1。
2-2.发动机指⽰指标代表发动机的整机性能。
(ⅹ)改:发动机有效代表发动机的整机性能。
2-3.四⾏程发动机实际循环由进⽓、压缩、排⽓和作功四个⾏程所组成。
(√ )2-4.内燃机的有效指标是指以曲轴对外输出的功率为基础的指标。
(√)10-1.分层给⽓燃烧室有利于提⾼汽油机经济性。
(√)10-2.为了提⾼进⽓效率,发动机低速时的进⽓管应为粗短型。
(ⅹ)改:为了提⾼进⽓效率,发动机低速时的进⽓管应为细长型四、名词解释1-1.循环热效率——为了评价热⼒循环在能源利⽤⽅⾯的经济性,通常采⽤热⼒循环的净功W0与⼯质从⾼温热源受的热量q1的⽐值作指标,称为循环热效率。
2-1.发动机有效指标——以曲轴对外输出的功率为基础,代表发动机的整机性能。
2-2.平均有效压⼒——单位⽓缸⼯作容积输出的有效功。
五、简答题2-1.简述四⾏程发动机实际循环的五个过程及其作⽤。
答:1.进⽓⾏程——进⽓门开启,排⽓门关闭,活塞从上⽌点向下⽌点运动,在⽓缸内形成真空,新鲜⼯质被吸⼈⽓缸。
第二章三种循环:发动机有三种基本理论循环,即定容加热循环(加热循环很快,仅与有关)、定压加热循环(缓慢,负荷使)和混合加热循环(之间)。
发动机的循环常用示功图来说明(等容线斜率大,因此Q1同,Q2 )理论循环是用循环热效率和循环平均压力来衡量和评定的。
循环热效率是工质所做循环功W(J)与循环加热量Q1(J)之比,用以评定循环的经济性。
循环平均压力pt(kPa)是单位气缸工作容积所做的循环功,用以评定发动机的循环做功能力。
(ρ。
是初始膨胀比,k是初始等熵指数)柴油机(汽油机)的压缩比- 一般在12-22(6-12),最高循环压力=7-14mpa(3-8.5),压力升高比在1.3-2.2(2-4)四冲程发动机的实际循环是由进气压缩做功排气四个行程所组成.理论循环与实际循环比较:1实际工质的影响(实际工质影响引起的损失:理论循环中假设工质比热容是定值,而实际比热容是随温度的升高而上升,且燃烧后生成CO2,和H2O等多原子气体,这些气体的比热容又大于空气,使循环的最高温度降低.由于实际循环还存在泄漏,合工质数量减少,这意味着同样的加热量,在实际循环中所引起的起压力和温度的升高要比理论循环要低得多,其结果是循环热效率底,循环所做的功减少.)2换气损失(换气损失:燃烧废气的排出和新鲜空气的吸入是使循环重复进行所必不可少的,由此而消耗的功为换气损失。
)3燃烧损失(非瞬时燃烧损失和补燃损失:实际循环中燃烧非瞬时完成,所以喷油或点火在上止点之前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失。
提前排气损失,实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失,在高温度下部分燃烧产物分解而吸热,使循环的最高温度下降,由此产生燃烧损失。
)4传热损失(传热、流动损失:实际循环中,气缸壁和工质间自始至终存在热交换。
综上,实际循环热效率低于理论循环。
)发动机的指示指标评定,概念:发动机的指示性能指标是指以工质对活塞做功为计算基础的指标,简称指示指标。
发动机原理复习资料名词解释:1有效热效率ηet(P17)有效热效率是实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值,即ηet=W e/Q12充量系数(P28)充量系数为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量在与进气状态下理论计算充满气缸工作容积的空气质量比值,即øc=m a/m s=V1/V s3辛烷值/十六烷值(P58/ P61)辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值,在规定条件下的标准发动机试验中通过和标准燃料进行比较来测定,采用和被测定燃料具有相同的抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分比来表示。
柴油的自燃性常用十六烷值来评定。
柴油的自燃性是与一种标准燃料进行比较来加以评定的。
标准燃料是正十六烷和α-甲基萘的混合物。
正十六烷自燃性最好,作为自燃性好的标准。
其十六烷值定为100。
α-甲基萘最不易自然,作为自燃性差的标准,定其十六烷值为0。
柴油的自燃性通常介于正十六烷与α-甲基萘之间。
将上述两种成分按不同比例混合,可得出不同十六烷值的标准燃料,其十六烷值为该混合物中正十六烷所占的体积百分数。
如果某种柴油与某种标准燃料的自燃性相同,则该标准燃料的正十六烷值即为该柴油的十六烷值。
4空燃比/过量空气系数(P72)空燃比为燃烧时空气流量与燃料流量的比例,用α表示,即空燃比=空气流量/燃料流量发动机工作过程中,燃烧1kg燃油实际供给的空气量(L)与理论空气量(L0)之比,成为过量空气系数,用øa表示,即 øa=L/L05增压πk(P37)增压比πk是指增压后气体压力p k与增压前气体压力p0之比,即πk=p k /p06燃料低热值H u(P70)单位量(固体和液体燃料用1kg,气体燃料用1m3)的燃料完全燃烧时发出的热量叫热值。
其中当生成的水为气态时发出的热量称为低位热值,简称低热值(H u)7燃烧放热规律(P88)瞬时放热速率和积累放热百分比随曲轴转角的变化关系,称为燃烧放热规律。
发动机原理复习资料1.发动机实际循环是由哪四个行程组成?进气,压缩,做功,(膨胀),排气 P482.电动汽车有哪几种类型?纯电动车,混合动力电动汽车,燃料电池电动汽车 P113.柴油机燃烧过程分为几个阶段?4.汽油机燃烧过程分为几个阶段?5.柴油机共轨技术中,共轨的作用是什么?6.发动机的强化指标有哪些?7.汽油的使用性能有哪些?8.发动机的排放的污染物有哪些?其形成机理是怎样的?有哪些常见的净化技术?9.机械损失的测定方法主要有哪几种?10.发动机排气过程可分为哪三个阶段11.利用什么相互作用,可以推动活塞及其活塞杆做往复直线运动?12.根据燃烧过程不同,将发动机分为哪三个类型?13.卡诺循环的热效率只取决于什么的温度?14.发动机的评价指标有哪两种,怎么规定的?15.径流式涡轮增压器由哪三个主要部分,以及支承装置、密封装置、冷却系统和润滑系统等组成?16.发动机的换气损失是哪些之和。
17.汽油和柴油的标号是怎么规定的?18.燃烧是一种放热的氧化反应,可分为哪两个两个阶段。
19.废气涡轮增压利用废气能量的方式有哪两种。
20.发动机是汽车重要的振动源,振动影响到汽车的什么性能,从而增加噪声和零件磨损?21.汽油发动机转速增加时,点火提前角应怎样调整?负荷增大呢?22. 点火控制通常包括哪三个方面的的控制?23.影响充量系数的因素有哪些?24.压缩比如何定义的25.四冲程柴油发动机在进气行程时,进入汽缸的是什么?汽油发动机呢?26.机械损失功包括哪几方面的内容?。
27.汽油抗爆性能的好坏是由什么决定的而柴油的自燃性好坏又是由什么决定的?28.扭转振动会对内燃机产生什么影响?29.汽油机增压的特点有哪些?30.离心式叶轮机械异常工作现象有哪些?31.电控燃油汽油发动机中需要闭环控制的情况有哪些?32.稀燃系统有哪些?其中缸内直喷有什么特点?33.汽油机和柴油机燃烧过程分为哪几个过程,其中着火着火落后期是怎么规定的?34.光化学烟雾是如何产生的?35.汽油机的不正常燃烧有哪两种,具体的现象有哪些?36.各种不同用途的发动机对应有哪些工况?37.柴油机燃烧放热规律的三要素是什么?汽油机有吗?38.柴油机燃烧过程的控制关键是什么?39.润滑油的选用原则有哪些?40.柴油馏程中,50%蒸发温度越低,说明什么问题?41.可变进气歧管系统中,当发动机高低速运转时,旋转阀怎样改变进气通道?42.什么是气门叠开?气门叠开角对发动机性能有什么影响?43.发动机热平衡中,热量损失中主要有哪几部分?44.发动机的经济性能指标主要有哪些?45.热力学第二定律是怎么表述的?46.什么是过量空气系数和充量系数?如何提高充量系数?47.什么是平均有效压力和平均指示压力?48.什么是指示功率、有效功率、升功率、机械效率和强化系数?49.机械损失包含哪几部分?50.提高发动机充量系数的措施有哪些?51.汽油机和柴油机对燃烧室的要求分别有哪些?52.汽油机稀薄燃烧和柴油机均质压燃(HCCI)技术的优点主要有哪些?53.混合动力按照结合方式分为哪几种?其驱动技术应把握的能量转换法则是什么?54.增压方式有哪几种?废气涡轮增压的主要优点有哪些?55.代用燃料有哪些?其中生物柴油的特点有什么?56.什么是万有特性?如何利用万有特性和汽车经济性匹配?57.什么是柴油机的调速特性?有哪两种调速方式?58.柴油机控制燃烧过程的原则是什么?59.什么是汽油机的理想混合气特性?电控燃油喷射系统有哪三种基本类型?60.什么是汽油机的经济混合气和功率混合气?61.发动机的燃烧模式有哪两种?62.配气定时是否合理可从哪三方面进行衡量?63.发动机热功转换及能量传递过程需要经过哪三个环节?64.发动机实际循环的损失包括哪几项?65.什么是有效燃油消耗率和有效热效率?两者之间有什么关系?。
第一类型:名词解释(3分×10)1.指示功率2.指示热效率3.平均指示压力4.有效功率5.平均有效压力6.有效燃油消耗率7.有效转矩8.机械效率9.升功率10.排气提前角11.气门重叠12.充量系数13.增压比14.过量空气系数15.空燃比16.预混合燃烧17.柴油机二次喷射18.柴油机喷射规律19.汽油机表面点火20.汽油机爆燃21.发动机的速度特性22.发动机的负荷特性23.车用柴油机的调速特性线第二类型:概念判断与填空(40分)1.理论循环的热效率随压力升高比及预压比的变化规律2.混合加热循环热效率ηt与压缩比ε和等熵指数κ的关系3.相同加热量时,按等容加热循环的汽油机热效率与按等压加热循环的柴油机热效率的比较4.循环热效率可用来评定什么5.提高“等容度”的概念,是指在任何情况下,为提高热效率,那应该尽量减少什么加热部分?6.内燃机性能指标有哪两种,如何定义的,分别用来评价什么的?7.平均值是压力是衡量什么的一个很重要的指标8.换气过程的作用是向缸内更换工质,为什么作物质准备的过程?9.合理组织发动机换气过程应达到哪些目的10.四冲程发动机换气过程完善程度的指标是什么11.气门重叠角为什么之和12.充量系数随进气门系统阻力、对进气充量的加热、排气系统阻力的变化规律13.非增压四冲程发动机进、排气冲程所做泵气功是正的还是负的14.汽油机、柴油机的主要燃烧方式15.柴油机的着火为什么阶段着火16.柴油机的燃烧方式为哪几相系17.柴油机着火方式18.柴油机负荷调节方式19.汽油机、柴油机过量空气系数的范围20.在保证完全燃烧的情况下,过量空气系数应大还是应小21.传统汽油机的负荷调节方式22.压力升高比是表征什么23.柴油机的喷油特性包括什么24.柴油机混合气形成方式包括哪两种25.柴油机初始燃烧阶段为什么燃烧26.柴油机燃烧过程先后经历哪两种燃烧方式27.柴油机燃烧过程可以分为几个什么阶段28.柴油机的速燃期是从什么时候到什么为止的时期29.柴油机燃烧放热规律的三要素是什么30.柴油机的燃烧放热规律是什么31.柴油机合理的喷射规律32.汽油机不正常燃烧主要分为哪两类33.其他条件不变时,汽油机的爆燃问题控制和负荷的变化规律34.汽油机的功率空燃比与经济空燃比的比较35.提高混合气的什么是改善汽油机燃烧的有效手段36.汽油机的速燃期是从什么时候到什么为止的时期37.对汽油机燃烧有影响的使用因素有哪些38.在汽油机上,保持转速不变,最佳点火提前角随节气门大小的变化规律39.只要空燃比大于多少,可以称此类汽油机为稀薄燃烧汽油机40.柴油机的燃油经济性优于汽油机吗?41.发动机的运行特性是指发动机的主要性能指标随哪些工况参数的变化规律42.发动机特性主要通过哪些指标来分析43.汽车发动机正常运行工况面由哪些线构成边界的44.说明高温NO反应机理,汽车发动机产生NO的三要素是什么45.柴油机的排放有害物质主要控制什么第三类题型:简述题(30分)1.根据理论循环,提高发动机实际工作循环热效率的基本原则是什么?主要是线方向有哪些?2.理论循环对研究、改善发动机的动力、经济性能又有哪些指导意义?内燃机实际循环与理论循环在工质上有哪些不同?3.研究发动机理论循环意义是什么?4.画出四冲程发动机的示功图5.传统汽油机和柴油机在混合气形成、负荷调节方式以及着火、燃烧模式上有何不同?6.为什么发动机进气门迟后关闭,排气门提前开启?7.什么是柴油机合理的喷油规律?8.柴油机燃烧过程优化的基本原则是什么?9.决定柴油机放热规律曲线形状的三要素是什么?从改善柴油机动力性、经济性、振动噪声以及排放特性方面考虑,理想的柴油机放热规律曲线应是什么样?10.分析汽油机点火提前角对燃烧过程的影响11.分析汽油机过量空气系数对燃烧过程的影响12.汽油机燃烧室设计的要求是什么13.传统汽油机(非直喷汽油机)与柴油机燃烧过程有何不同?汽油机热效率比柴油机热效率低的原因是什么?可采取哪些措施提高汽油机的热效率14.试分析汽油机与柴油机负荷特性的特点15.对比分析汽油机与柴油机速度特性的特点16.为什么要对车用柴油机进行调速?简述两种基本调节模式及性能分析17.分析过量空气系数对汽油机有害排放物生成的影响18.柴油机合理的喷油规律对有害排控制的作用是什么?。
1、总结提高发动机动力性能和经济指标的基本途径?①增大气缸直径,增加气缸数②增压技术③合理组织燃烧过程④提高充量系数⑤提高转速⑥提高机械效率⑦用二冲程提高升功率2、为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机?1).柴油机的压缩比高,作功时膨胀得更厉害。
2).柴油机油气混合时空燃比远大于1,是富氧燃烧,燃料可以充分燃烧。
汽油机燃烧的空燃比在1左右,因为没有足够的氧气,汽油不能完全燃烧.3、柴油机工作循环为什么不采用等容加热循环?定容加热理想循环又称奥托循环,基于这种循环而制造的煤气机和汽油机是最早的活塞式内燃机。
由于煤气机、汽油机和柴油机燃料性质不同,机器的构造也不同,其燃烧过程接近于定容过程,不再有边燃烧边膨胀接近于定压的过程,故而在热力学分析中,奥托循环可以看作不存在定压加热过程的混合加热理想循环。
定容加热循环被压缩的是燃料和空气的混合物,要受混合气体自燃温度的限制,存在“爆燃”的问题,效率不会太高;定压加热循环压缩的仅仅是空气,不存在“爆燃”的问题,效率高,所以柴油机采用的是后者而不是前者.4、为什么发动机进气门迟后关闭、排气门提前开启。
提前与迟后的角度与哪些因素有关?答:(1)进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,实现在下止点后继续充气,增加进气量。
排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若是活塞在下至点时才打开排气门,则在气门开启的初期,开度极小,废气不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功(2)提前与迟后的角度与哪些因素有关?(配气相位的合理选择要从哪几个方面衡量):①充气效率的变化是否符合动力性要求。
②换气损失尽可能的小。
③能否保证必要的燃烧室扫气作用。
④排放指标好5、四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的?答:1)自由排气阶段:从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。
2)强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。
第一章发动机的性能一.主要内容1.理论循环的定义,理论循环的评定参数。
2.发动机实际循环的定义。
3.示功图的概念。
4.指示指标与有效指标。
5.机械效率的定义,机械损失的测定,影响发动机机械损失的因素。
6.热平衡的基本概念。
二.重点1.对发动机理论循环与实际循环的分析2.发动机的指示指标与有效指标3.发动机的机械损失组成、影响因素三.难点1.理论循环的比较2.循环热效率及其影响因素3.有效指标的分析与提高发动机动力性和经济性的4.汽车发动机机械效率的测定方法5.热平衡(实际循环热平衡、发动机热平衡)1.理论循环的定义,理论循环的评定参数。
答:理论循环定义:发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化,忽略一些因素,所得出的简化循环。
理论循环评定参数:循环热效率ηt:指热力循环所获得的理论功W t与为获得理论功所加入的总的热量Q1之比,即ηt=W t/Q1=1-Q2/Q1循环热效率是用来评价动力机械设备在能量转换过程中所遵循的理论循环的经济性。
循环平均压力P t:指单位气缸工作容积所做的循环功,即P t=W t/V s=ηt·Q1/ V s循环平均压力是用来评价循环的做功能力。
1.发动机实际循环的定义。
答:发动机实际循环的定义:发动机的实际循环是由进气行程、压缩行程、做功行程以及排气行程4个行程5个过程组成的工作循环。
发动机的热平衡:是指发动机实际工作过程中所加入气缸内的燃料完成燃烧时所能放出的热量的具体分配情况。
发动机理论循环的定义发动机的机械损失组成、影响因素————刘忠俊答:发动机的机械损失组成包括:①发动机内部相对运动件的摩擦损失;②驱动附件的损失;③换气过程中的泵气损失。
影响因素:⑴气缸内最高燃烧压力(凡是导致最高燃烧压力上升的因素都将加大摩擦损失,导致机械损失加大);⑵转速——转速N上升,机械损失功率增加,机械效率下降;⑶负荷——随负荷减少,机械效率ηm下降,直到空转时,有效功率Pe=0;⑷润滑条件和冷却水温度;⑸发动机技术状况。
汽车构造一、发动机的工作原理和总体构造1、汽车发动机通常是由哪些机构与系统组成的?它们各有什么功用?答:汽车发动机通常是由两个机构和五个系统组成的。
其中包括:机体组、曲柄连杆机构,配气机构、供给系、点火系、冷却系、润滑系和启动系。
通常把机体组列入曲柄连杆机构。
曲柄连杆机构:是将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力的机构。
配气机构是:使可燃烧气体及时充入气缸并及时从气缸排出废气。
供给系:是把汽油和空气混合成成分合适的可燃混合气供入气缸,以供燃烧,并将燃烧生成的废气排除发动机。
冷却系:是把受热机件的热量散到大气中去,以保证发动机正常工作。
点火系:保证按规定时刻点燃气缸中的混合气润滑系:是将润滑油供给作相对运动的零件,以减少它们之间的摩擦阻力,减轻机件的磨损,并部分的冷却摩擦表面。
启动系:用以使静止的发动机启动并转入自行运转。
2、柴油机与汽油机在可燃混和气形成方式与点火方式上有何不同?它们所用的压缩比为何不一样?答:柴油机在进气行程吸入的是纯空气,在压缩行程接近终了时,柴油机油泵将油压提高到10-15MP以上,通过喷油器喷入气缸,在很短的时间内与压缩后的高温空气混合形成可燃混合气。
柴油机的点火方式靠压缩空气终了时空气温度升高,大大超过了柴油机的自然温度,使混合气体燃烧。
汽油机将空气与燃料先在汽缸外部的化油器中进行混合,形成可燃混和气后吸入汽缸。
汽油机的点火方式是装在汽缸盖上的火花塞发出电火花,点燃被压缩的可燃混和气。
汽油机的压缩比是为了使发动机的效率高,而柴油机的压缩比是为了使混合气自燃。
3、四冲程汽油机和柴油机在总体构造上有和异同?答: 四冲程汽油机采用点火式的点火方式所以汽油机上装有分电器,点火线圈与火花塞等点火机构。
柴油机采用压燃式的点火方式而汽油机采用化油器而柴油机用喷油泵和喷油器进行喷油。
这是它们的根本不同。
4 、C-A488汽油机有4个气缸,汽缸直径87。
5mm,活塞冲程92mm,压为缩比8。
1、总结提高发动机动力性能和经济指标的基本途径?①增大气缸直径,增加气缸数②增压技术③合理组织燃烧过程④提高充量系数⑤提高转速⑥提高机械效率⑦用二冲程提高升功率2、为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机?1).柴油机的压缩比高,作功时膨胀得更厉害。
2).柴油机油气混合时空燃比远大于1,是富氧燃烧,燃料可以充分燃烧。
汽油机燃烧的空燃比在1左右,因为没有足够的氧气,汽油不能完全燃烧.3、柴油机工作循环为什么不采用等容加热循环?定容加热理想循环又称奥托循环,基于这种循环而制造的煤气机和汽油机是最早的活塞式内燃机。
由于煤气机、汽油机和柴油机燃料性质不同,机器的构造也不同,其燃烧过程接近于定容过程,不再有边燃烧边膨胀接近于定压的过程,故而在热力学分析中,奥托循环可以看作不存在定压加热过程的混合加热理想循环。
定容加热循环被压缩的是燃料和空气的混合物,要受混合气体自燃温度的限制,存在“爆燃”的问题,效率不会太高;定压加热循环压缩的仅仅是空气,不存在“爆燃”的问题,效率高,所以柴油机采用的是后者而不是前者.4、为什么发动机进气门迟后关闭、排气门提前开启。
提前与迟后的角度与哪些因素有关?答:(1)进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,实现在下止点后继续充气,增加进气量。
排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若是活塞在下至点时才打开排气门,则在气门开启的初期,开度极小,废气不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功(2)提前与迟后的角度与哪些因素有关?(配气相位的合理选择要从哪几个方面衡量):①充气效率的变化是否符合动力性要求。
②换气损失尽可能的小。
③能否保证必要的燃烧室扫气作用。
④排放指标好5、四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的?答:1)自由排气阶段:从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。
2)强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。
3)进气过程:进气门开启到关闭这段时期。
4)气门重叠和燃烧室扫气:由于排气门迟后关闭和进气门提前开启,所以进.排气门同时打开这段时期。
6、影响充量系数的主要因素有哪些?答:1)进气门关闭时缸内的压力。
2)进气门关闭时缸内气体温度。
3)残余废气量。
4)进排气相位角。
5)发动机压缩比。
6)进气状态。
7、发动机废气能量是如何利用的?通过废气涡轮增压器利用内燃机排出的部分废气能量,推动涡轮高速旋转,从而带动安装在同一根轴上的离心式压气机,增大内燃机进气压力。
8、增压前后发动机的性能参数是如何变化的?热效率基本不变或略有提高;增压前后工质密度增大,绝热效率提高;机械效率提高;充能系数增大。
9、为什么增压后需要采用进气中冷技术?答:对增压器出口空气进行冷却,一方面可以进一步提高发动机进气管内空气密度,提高发动机的功率输出,另一方面可以降低发动机压缩始点的温度和整个循环的平均温度,从而降低发动机的排气温度、热负荷和NOx的排放。
10、车用发动机采用增压时应进行哪些调整?答:1)适当降低压缩比,加大过量空气系数。
2)对供油系统进行结构改造,增加每循环供油率。
3)合理改进配齐相位。
4)进排气系统设计要与增压系统的要求一致。
5)对增压器出口空气进行冷却。
11、为什么说柴油机的着火过程是低温多级着火,汽油机的着火过程是高温单级着火?汽油机中,混合气在压缩过程中,已经进行了一定的化学反应,当电火花跳火瞬间,可燃气温度急剧升高,燃油分子直接分裂成大量的自由原子和自由基因为划分不出由链反应引起的起始反应的自动加速和由热所引起的自动加温二者的界限,故称为高阶单阶段着火。
柴油机中,喷射时缸内温度在500-700℃,不可能直接得到链反应开始所需的自由原子和自由基,反应之所以能进展迅速,是由于燃料和空气进行了低温多段反应的结果。
12、简述几何供油规律和喷油规律的关系,并解释两者之间的区别与联系?喷油规律由供油规律决定但两者之间存在明显不同,喷油持续时间较供油持续时间长,最大喷油速率较共有速率低,其形状有明显畸变,循环喷油量也低于循环供油量。
两者差别的主要原因有:1、燃油的可压缩性2、压力波传播滞后3、压力波动4、高压容积变化。
13、柴油机有哪些异常喷射现象和他们可能出现的工况?简述二次喷射产生的原因和危害及消除方法。
答:柴油机有二次喷射、断续喷射、不规则喷射、隔次喷射和滴油这几种异常喷射现象。
二次喷射易发生在高速、大负荷工况下;断续喷射常发生于某一瞬间喷油泵的供油量小于喷油器喷出的油量和填充针阀上升空出空间的油量之和。
不规则喷射和隔次喷射易发生在柴油机怠速工况下。
二次喷射是在压力波动影响下针阀落座后再次升起造成的。
由于二次喷射是在燃油压力较低的情况下喷射的,导致这部分燃油雾化不良,燃烧不完全,碳烟增多,并易引起喷孔积炭堵塞。
此外,二次喷射还使整个喷射持续时间拉长,则燃烧过程不能及时进行,造成经济性下降,零部件过热等不良后果。
为避免出现不正常喷射现象,应尽可能地缩短高压油管的长度,减小高压容积,以降低压力波动,减小其影响。
并合理选择喷射系统的参数。
14、喷雾特性与雾化质量的指标和参数有哪些?喷雾特性的指标有平均粒径,索特粒径和粒径分布。
雾化质量一般指油束中液滴的细度和均匀度15、燃烧放热规律三要素是什么?什么是柴油机合理的燃烧放热规律?答:一般将燃烧放热始点(相位)、放热持续期和放热率曲线的形状称为放热规律三要素。
合理的放热规律是:燃烧要先缓后急。
在初期的燃烧放热要缓慢以降低NOx的排放,在中期要保持快速燃烧放热以提高动力性和经济性能,在后期要尽可能缩短燃烧以便降低烟度和颗粒的排放.16、简述直喷式燃烧室柴油机的性能特点,并与分隔式燃烧室柴油机进行比对。
直喷式燃烧室柴油机的性能特点:(1)燃烧迅速,所以经济性好,燃油消耗率低,但工作粗暴,压升率高,燃烧噪声大(2)燃烧室结构简单,表面积与体积的比小,散热损失小,没有主副燃烧室的流动损失,冷启动性能好,经济性好(3)对喷射系统要求较高(4)NOx 排放量较分隔式燃烧室高特别在高负荷区;微粒排放量较低(5)对转速变化较为敏感分隔式燃烧室柴油机的性能特点:(1)主要靠强烈的空气运动来保证较好的混合气质量,空气利用率较高α=1.2(2)随转速的提高,空气运动强度增大,高速下性能较好(3)对喷射系统要求较低(4)结构复杂,表面积与体积的比大,散热损失和流动损失大,比直喷式燃烧室柴油机效率低,经济性差(5)由于散热损失大使起动性能变差(6)先在副燃烧室着火,主燃烧室压力上升缓慢,工作平稳,燃烧噪声小,但对经济性不利(7)对燃油不太敏感,有较强的适应性(8)除低负荷下的碳烟排放量大外,其余由于直喷式17、柴油机燃烧过程优化的基本原则是什么?答:(1)油-气-燃烧室的最佳配合。
(2)控制着火落后其内混合气生成量。
(3)合理组织燃烧室内的涡流和湍流运动。
(4)紧凑的燃烧室形状。
(5)加强燃烧期间和燃烧后期的扰流。
(6)优化运转参数18、说明汽油机燃烧过程各阶段的主要特点,以及对它们的要求。
燃烧过程:(1)着火落后期:它对每一循环都可能有变动,有时最大值是最小值的数倍。
要求:为了提高效率,希望尽量缩短着火落后期,为了发动机稳定运行,希望着火落后期保持稳定(2)明显燃烧期:压力升高很快,压力升高率在0.2-0.4MPa/(°)。
希望压力升高率合适(3)后燃期:湍流火焰前锋后面没有完全燃烧掉的燃料,以及附在气缸壁面上的混合气层继续燃烧。
希望后燃期尽可能的短。
19、爆燃燃烧产生的原因是什么?它会带来什么不良后果?答:燃烧室边缘区域混合气也就是末端混合气燃烧前化学反应过于迅速,以至在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自然,引发爆燃。
爆燃会给柴油机带来很多危害,发生爆燃时,最高燃烧压力和压力升高率都急剧增大,因而相关零部件所受应力大幅增加,机械负荷增大;爆燃时压力冲击波冲击缸壁破坏了油膜层,导致活塞、气缸、活塞环磨损加剧,爆燃时剧烈无序的放热还使气缸内温度明显升高,热负荷及散热损失增加,这种不正常燃烧还使动力性和经济性恶化。
20、何谓汽油机表面点火?防止表面点火的主要措施有哪些?答:在汽油机中,凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面点燃混合气的现象,统称为表面点火。
防止措施:1)适当降低压缩比。
2)选用沸点低的汽油和成焦性小的润滑油。
3)要避免长时间的低负荷运行和汽车频繁加减速行驶。
4)应用磷化合物为燃油添加剂使沉积物中的铅化物成为磷酸铅从而使碳的着火温度提高到560℃且氧化缓慢,放出热量少,从而减少表面点火的产生。
21、电控汽油喷射系统有哪些形式,目前采用比较广泛的形式是哪种?连续喷射和间歇喷射两种;间歇喷射。
22、汽油机和柴油机的着火和燃烧方式差异?汽油机是点燃式着火,柴油机是压燃式着火,汽油机汽缸顶的燃烧室壁上有个火花塞,在特定的时候它会跳火,点燃混合气;23、早然及其危害?早然与发动机的配气相位有关,不同情况下发动机有个点火提前角,实际燃气早于这个设定的点火提前角而提前燃烧,就是早燃。
早火产生的爆燃,会使汽车的活塞烧蚀、连杆变形、汽缸拉缸等等;汽车的功率大大下降。
24、什么是发动机的万有特性?汽油机、柴油机的万有特性各有什么特点?答:负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时,发动机参数见的变化规律,而对于工况变化范围大的发动机要分析各种工况下的性能,就需要在一张图上全面表示出发动机性能的特性曲线,这种能够表达发动机多参数的特性称万有特性汽油机的万有特性的特点:(1)最低耗油率高,并且经济区域偏小(2)等耗油率曲线在低速区向大负荷收敛,这说明汽油机在低速、低负荷的耗油率随负荷的减小而急剧增大,在实际使用中,应尽量避免出现这种情况(3)汽油机的等功率线随转速升高而斜穿等耗油率线,转速越高越废油。
因此,在实际使用中当汽车等功率运行时,驾驶人应尽量使用高速挡,以便节油。
柴油机的万有特性的特点:(1)最低耗油率偏低,并且经济区域较宽(2)等耗油率曲线在高、低速均不收敛,变化较平坦(3)相对汽车变速工况的适应性好。
25、油膜的蒸发与混合?在较低的燃烧室壁面温度控制下,油膜底层保持液态,表层油膜缓慢蒸发,加上喷射油束时的少量蒸发,形成少量可燃混合气,着火后,油膜受热逐层加速蒸发,使混合气形成速度和燃烧速度加速。
油膜蒸发混合的指导思想利用燃油蒸发速率控制混合气生成速率,燃烧室壁面温度和空气旋流起了主要作用。
26、放热律有效控制的原则和喷油律的基本要求?控制原则:初期控制燃烧速率,降低预混合燃烧阶段的放热率峰值,从而降低燃烧噪声和氮氧化物的排放;中期保持快速和有效燃烧,以便提高动力性能和经济性能;后期缩短扩散燃烧,以便降低烟度和颗粒。