发动机原理_课后答案【khdaw_lxywyl】
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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。
《汽车发动机原理》课后习题答案第一章1-1图1-2示出了自然吸气与增压四冲程发动机的示功图,请问:(1)各自的动力过程功、泵气过程功指的是图中哪块面积?功的正负如何?(2)各自的理论泵气功、实际泵气功和泵乞损失功指的是图中哪块面积?功的正负如何?(3)各自的净指示功和总指示功又是由图中哪些面积组成?功的正负如何?(4)造成自然吸气与增压发动机示功图差异的原因是什么?⑴自然吸气:动力过程功=面枳aczbaW t=Wi+W3,正功泵气过程功=面积W2+W3,负功增压:动力过程功=面积aczbaWt=Wi,正功泵气过程功=面积brabW^W:,正功(2)自然吸气:理论泵气功=0实际泵气功=W)+W3,负功泵气损失功W2+W3负功增压:理论泵气功=Pk和Pb间的矩形面积,正功实际泵气功=Wj,正功泵气损失功=阴影面积,负功(3)自然吸气:总指示功=W1+W3,正功净指示功=(Wi+W3)-(W2+W3)=Wi-W2,正功增压:总指示功=Wi + (p b-pk)*Vs ,正功净指示功=\\\+"°正功(4)差异的原因:増压发动机的进气压力高于排气压力,因此泵气过程功为正。
1-2增压四冲程发动机在中、小负荷工况运转时,有可能出现压气机后进气压力內小于涡轮前排气压力pk的情况,请画出此时发动机一个循环的P-U图,标出上下止点、进排气门开关和着火时刻的位置,以及理论泵气功和泵气损失功面积,并判断功的正负。
解:卩卫图如下图所示:TDC BDC理论泵气功:绿线包鬧的矩形面积,负功实际泵气功:进排气线包闱的面积,负功泵气损失功:两块面积之差,负功1-3假设机械增压与涡轮增压四冲程发动机的动力过程功\忆和压气机后压力必均相同,请问两者的示功图有何异同?二者的泵气过程功有何差异?为什么?解:涡轮增压的理论排气线为pk,机械增压的理论排气线为po;且涡轮増压的实际排气线位于机械增压实际排气线的上方。
机械増压的泵气功人,因为机械增压的排气压力更低。
可编辑修改精选全文完整版发动机原理与构造习题解答一、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?它们各有什么功用?(1) 曲柄连杆机构:进行热功转换。
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
(2) 配气机构:控制进、排气门的开启时刻及延续时间。
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。
配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
(3) 燃料供给系统:汽油机:由化油器向气缸供给由汽油与空气混合的混合气。
柴油机:由喷油泵提供雾状柴油,通过喷油器喷入气缸。
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
(4) 润滑系统:减少相对运动部件的摩擦阻力,减轻磨损。
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
(5) 冷却系统:降低气缸及高温部件的高温,使发动机保持正常的工作温度。
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
(7) 点火系统:(汽油机独有)在压缩行程接近上止点时,点火系即在火花塞电极间产生电火花以点燃混合气。
汽车发动机原理(第二版吴建华主编)课后习题答案汽车发动机原理(第二版吴建华主编)第一章发动机性能1.简述发动机的实际工作循环过程。
答:1)进气过程:为了使发动机持续运转,必须持续吸入新鲜的工作介质,即进气过程。
此时,进气阀打开,排气阀关闭,活塞从上止点移动到下止点。
2)压缩过程:此时,进气门和排气门关闭,活塞从BDC移动到TDC,气缸中的工作介质被压缩和加热。
随着压力的升高,工作介质的压缩程度用压缩比表示。
3)燃烧过程:燃烧过程中,进气门和排气门关闭,活塞位于上止点前后。
其功能是将燃料的化学能转化为热能,增加工作介质的压力和温度,在燃烧过程中释放更多热量,并在TDC附近提高热效率。
4)膨胀过程:此时,进排气门关闭,高温高压工质推动活塞从上止点向下移动,膨胀做功,气体压力和温度也迅速下降。
(5)排气过程:当膨胀过程接近尾声时,排气阀打开,废气开始通过自身压力自由排出。
在膨胀过程结束时,活塞从下止点返回上止点,以排出气缸中的废气。
3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么?可采取哪些基本措施?答:提高实际循环热效率的基本途径是减少传热损失、燃烧损失、通风损失、不完全燃烧损失、工质流量损失和工质泄漏损失。
提高工质的绝热指数κ。
可以采取的基本措施是:(1)减小燃烧室面积,缩短后燃期,可以减少传热损失。
⑵. 采用最佳点火提前角和供油提前角可以减少早期燃烧损失或后期燃烧损失。
(3)采用多阀和最佳阀相位和最优的进排气系统能减小换气损失。
⑷加强燃烧室气流运动,改善混合气均匀性,优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。
⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。
⑹采用合理的配缸间隙,提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。
4.发动机的指示灯是什么?主要是什么?答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。
它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。
5.发动机的有效指标是什么?主要是什么?答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
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。
第一章复习思考题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发动机工作过程中各基本热力参数间的关系,以明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以循环平均压力为代表的动力性。
2)确定循环热效率的理论极限,以判断实际发动机工作过程的经济性和循环进行的完善程度以及改进潜力。
3)有利于分析比较发动机各种热力循环方式的经济性和动力性。
简化:l)假设工质是理想气体,其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。
2)假设工质是在闭口系统中作封闭循环。
3)假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。
4)假设燃烧是外界无数个高温热源定容或定压向工质加热。
工质放热为定容放热。
2. 在p-V图上表示出三种理论循环,并在不同条件下进行循环热效率的比较。
答:图中,a-c为绝热压缩,c-z为等容或等压加热,z-b为绝热膨胀,b-a为等容放热。
习惯上的处理方式为,汽油机混合气燃烧迅速,近似为定容加热循环;高增压和低速大型柴油机,由于受燃烧最高压力的限制,大部分燃料在上止点以后燃烧,燃烧时气缸压力变化不显著,所以近似为定压加热循环;高速柴油机介于两者之间,其燃烧过程视为定容、定压加热的组合,近似为混合加热循环。
3. 试分析影响循环热效率、循环平均压力的主要因素。
答:循环热效率:1. 压缩比εc 、2. 等熵指数k3、压力升高比λp4、初始膨胀比ρ0。
循环平均压力:pt随进气终点压力pde、压缩比εc、压力升高比λp、初始膨胀比ρ0、等熵指数k和循环热效率的增加而增加;在混合加热循环中,如果循环加热量Q1不变,增加ρ0即减少λp,定压加热部分增加,而定容加热部分 下降,因而pt也降低。
减少,t4. 简述发动机的实际工作循环过程,并画出四冲程发动机实际循环的示功图。
答:1)进气过程:为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,即是进气过程。
此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动。
《汽车发动机原理》习题集参考答案第1章发动机的性能一、解释术语1、指示热效率:实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比。
2、压缩比:发动机总容积与燃烧室容积之比。
3、燃油消耗率:发动机发出单位功的耗油量。
4、平均有效压力:单位气缸容积发出的有效功。
5、有效燃料消耗率:发动机发出单位有效功的耗油量(或,发动机在1小时内发出1 kW功率所消耗的燃油质量)。
6、升功率:单位气缸容积发出的有效功率。
7、有效扭矩:发动机曲轴输出的扭矩。
8、平均指示压力:单位气缸容积发出的指示功。
9、示功图:因为P-V图上曲线所包围的面积表示工质完成一个循环所做的有用功,故P-V图被称为示功图。
二、选择题1、A,2、B,3、D,4、C,5、B,6、C,7、C,8、B,9、D,10、D,11、B,12、B,13、B,14、A,15、D,16、D,17、B。
三、填空题1、示功图。
2、多变。
3、压缩冲程;膨胀。
4、指示功。
5、工作容积。
6、升功率。
7、比质量。
四、判断题1、T,2、F。
五、简答题1、解释发动机的指示指标和有效指标的联系和区别。
答:区别:指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标,是用来评价其内部循环完善性,反映气缸内工质对活塞的做功情况;而有效指标是以发动机曲轴端输出功为基础的性能指标,是用来评价发动机整机性能的指标。
联系:指示指标是有效指标的基础,指示指标好,有效指标不一定好,但指示指标差,有效指标肯定差,指示指标不能综合反映发动机的整机性能,而有效指标不能准确指示发动机内部过程的完善程度。
2、什么是发动机的机械损失?它由哪些损失组成?答:发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所做出的功或功率,两者之差称为发动机的机械损失。
发动机的机械损失主要由摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等组成。
3、发动机的指示指标有何作用?答:发动机指示指标用于评价其内部循环完善性,反映气缸内工质对活塞的做功情况。
它是有效指标的基础,但不能综合反映发动机的整机性能;发动机的整机性能以曲轴输出的功为依据,但不能准确指示发动机内部过程的完善程度。
第一章1简述发动机的实际工作循环过程。
发动机的实际循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程组成的,较理论循环复杂很多。
1) 进气过程。
为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动。
、2) 压缩过程。
此时进排气门均关闭,活塞由下止点向上止点移动,缸内工质受到压缩,温度、压力不断上升,增大作功过程的温差,获得最大限度的膨胀比,提高热功转化效率,为燃烧过程创造有利条件。
3) 燃烧过程。
此时进排气门均关闭,活塞处在上止点前后,作用是将燃料的化学能转变为热能,使工质的压力、温度升高。
4) 膨胀过程。
也称作功过程,此时进排气门均关闭,高温、高压的工质推动活塞,由上止点向下止点移动而膨胀作功,气体的压力和温度也随即迅速降低。
5) 排气过程。
当膨胀过程接近终了时,排气门打开,废气开始靠自身压力自由排气,膨胀过程结束后,活塞由下止点返回上止点,将气缸内的废气排除。
2画出四冲程发动机实际循环的示功图,它与理论示功图有什么不同?说明指示功的概念和意义。
图a、b分别为柴油机和汽油机实际循环和理论循环的示功图比较,理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体随温度等因素影响会变大,而且实际循环中还存在泄露损失。
换气损失燃烧损失等,这些损失的存在,会导致实际循环放热率低于理论循环。
指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。
3 提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么?可采取哪些基本措施?提高实际循环热效率的基本途径为:减小工质传热损失,燃烧损失,换气损失,不完全燃烧损失,工质流动损失,工质泄漏损失,提高工质的绝热指数。
可采取的基本措施是:1)减小燃烧室面积,缩短后燃气能减小传热损失。
2)采用最佳点火提前角和供油提前角能减少提前燃烧损失或后燃损失。
3)采用多气门,最佳配气相位和最优进排气系统能减少换气损失。
第五章复习思考题1.柴油机和汽油机相比,混合气形成有哪些特点?答:相比于汽油机,柴油机在进气过程中进入燃烧室的为纯空气,在压缩过程终了柴油直接喷入。
因此柴油机的混合气形成时间比汽油机短促的多,而且柴油的蒸发性和流动性比汽油差,使得柴油难以在燃烧前彻底雾化蒸发与空气均匀混合,所以柴油机可燃混合气的品质较汽油机差。
2.试说明柴油机混合气形成的两种基本形式,并进行对比分析。
答:空间雾化混合与油膜蒸发混合。
空间雾化混合是在燃烧室空间中利用燃油与空气的相对运动形成较均匀的混合气,燃油与空气的相对运动速度是起主要作用的因素。
油膜蒸发混合是指喷在燃烧室壁面上的燃油形成油膜后,3.说明直喷式燃烧室产生空气运动的方式,并分析空气运动对其混合气形成和燃烧的影响。
答:直喷式燃烧室中的空气运动主要是指半开式燃烧室中的进气涡流和挤压涡流。
产生进气涡流的方法一般时采用螺旋进气道,一方面将气道腔做成螺旋形,使空气在气道内形成旋转运动;另一方面由于气阀中心和气缸中心不重合,产生沿气缸壁绕气缸中心的旋转运动。
挤压涡流是在压缩过程期间,活塞接近上止点时,活塞顶部外围的环形空间中的空气被挤入活塞顶部的凹坑内,由此产生挤压涡流。
空气运动可以促使柴油混合气很快在整个燃烧室均匀分布,加速混合气的形成。
但是在直喷式燃烧室中涡流强度过强或过弱会造成油束贯穿不足或过度,,均会影响混合气形成和燃烧。
4.简述直喷式燃烧室的工作原理。
答:直喷式燃烧室由气缸盖底平面和活塞顶部的凹坑形成,直接喷射到凹坑内的柴油,主要靠燃油雾化和空气均匀混合形成可燃混合气。
因此直喷式燃烧室对于喷油器的需求较高,喷孔较小、数量多、喷射压力高。
5.半开式燃烧室的优、缺点如何?答:半开式燃烧室的活塞顶部凹坑较深,形状有很多种。
半开式燃烧室中的混合气形成依靠燃油的喷散雾化和空气运动两方面的作用。
它采用孔式喷油器,常见的喷孔数目为4-6孔,并有较高的喷射压力,对喷射系统有较高的要求。
第一章1简述发动机的实际工作循环过程。
答:2画出四冲程发动机实际循环的示功图,它与理论示功图有什么不同?说明指示功的概念和意义。
理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体随温度等因素影响会变大,而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等,这些损失的存在,会导致实际循环放热率低于理论循环。
指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi 反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。
4什么是发动机的指示指标?主要有哪些?答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。
它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。
5什么是发动机的有效指标?主要有哪些?答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n 和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me 。
强化系数PmeCm.第二章1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:进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,从而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,若在活塞到下止点时才打开排气门,则在排气门开启的初期,开度极小,废弃不能通畅流出,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。
在发动机高速运转时,同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大,为使气缸内废气及时排出,应加大排气提前角。
2四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。
强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。
进气过程:进气门开启到关闭这段时期。
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w w w .k h d a w .c o m打开这段时期。
3影响充量系数的主要因素有哪些?答:1)进气门关闭时气缸内压力Pa',其值愈高,фc 值愈大。
进气门关闭时气缸内气体温度Ta',其值愈高,фc 愈低。
残余废气系数γ,其值增大会使фc 下降。
进排气相位角:合适的配气相位应使Pa'具有最大值。
压缩比:压缩比εc 增加,фc 会有所增加。
近期状态:其对фc 影响不大。
4提高发动机工作转速,从换气方面会遇到哪些阻碍因素?该如何克服?答:发动机转速提高,气体流速增大,?Pa 显著增加,(?Pa=λ· ρν2/2),使 迅速下降(Pa'=Ps -?Pa ),从而使充量系数фc 下降。
同时,进气门进气阻力、排气门排气终了废气压力增大,降低了充量系数,增加了排气损失。
可适当加大进气门迟闭角,利用废气再循环系统,降低进排气系统的阻力,减少对进气充量的加热,合理选择进、排气相位角。
5什么是进气管动力效应?怎样利用它来提高充量系数?答:进气管具有较长的长度时,由于管内气体具有相当惯性和可压缩性,所以在活塞变速运动以及进气过程间歇而又周期性的作用下,进气管内的气体压力、流速、密度、声速、温度等物理量做周期性的变动叫进气管动力效应。
利用:如果进气管长度适当,使从膨胀波发出到压缩波回到气缸处所经过的时间,正好与进气门从开启到关闭所需的时间配合,即压缩波到达气缸时,进气门正好处于关闭前夕,则能把较高压力的空气关在气缸内,得到增压效果。
6什么叫进气马赫数?它对充量系数有什么影响?答:进气马赫数M 时进气门处气流平均速度Vm 与该处声速α之比。
大量试验结果表明:当M 超过一定数值时,大约在0.5左右,充量系数фc 便急剧下降。
第三章2增压前后,发动机的性能参数时如何变化的?增压后,可以提高进气密度,提高平均指示压力,而平均机械损失基本不变,即提高了内燃机的机械效率,同时,充量系数也增大,所以,有效功率和燃油经济性都得到提高。
3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。
5车用发动机采用增压时应注意哪些问题?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。
w w w .k h d a w .c o m7汽油机增压的技术难点有哪些?答:限制汽油机增压的主要技术障碍时:爆燃、混合气的控制、热负荷和增压器的特殊要求等。
第四章1我国的汽油和轻柴油时分别根据哪个指标来确定牌号的?答:汽油根据辛烷值来确定牌号;轻柴油按凝点来确定牌号。
2蒸发性不好和太好的汽油,在使用中各有什么缺点和可能产生的问题?答:蒸发性过强的汽油在炎热夏季以及大气压力较低的高原和高山地区使用时,容易使发动机的供油系统产生“气阻”,甚至发生供油中断。
另外,在储存和运输过程中的蒸发损失也会增加; 蒸发性若的汽油,难以形成良好的混合气,这样不仅会造成发动机启动困难,加速缓慢,而且未气化的悬浮油粒还会使发动机工作不稳定,油耗上升。
如果未燃尽的油粒附着在气缸壁上,还会破坏润滑油膜,甚至窜入曲轴箱稀释润滑油,从而使发动机润滑遭破坏,造成机件磨损增大。
3试述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意义。
答:辛烷值用来表示汽油的抗爆性,抗爆性时指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力。
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。
柴油十六烷值时用来评定柴油的自燃性。
将十六烷值规定为100的正十六烷和规定十六烷值为0的α-甲基萘按不同比列混合得出不同十六烷值的标准燃料,其十六烷值为该混合气中正十六烷的体积百分比。
如果某种柴油与某标准燃料的自燃性相同,则该标准燃料的十六烷值即为该柴油的十六烷值。
4什么是过量空气系数?它与混合气浓度有什么关系?答:发动机工作过程中,燃烧1kg 燃油实际共给的空气量与理论空气量之比,称为过量空气系数。
过量空气系数大于1称为稀混合气,等于1称为标准混合气,小于1称为浓混合气。
8发动机采用代用燃料的意义是什么?答:减缓石油消耗速度,改善发动机的动力性和燃油经济性,降低有害物质排放。
第五章3什么时供油提前角和喷油提前角?解释两者的关系以及他们对柴油机性能的影响。
答:供油系统的理论供油始点到上止点为止,曲轴转过的角度叫供油提前角。
喷油器的针阀开始升起也就是喷油始点到上止点间曲轴转过的角度叫喷油提前角。
供油提前角的大小决定了喷油提前角,供油提前角越大,喷油提前角约到。
但两者并不同步增大,两者之差称为喷油延迟角。
性能的影响:喷油延迟角限制了柴油发动机的转速,即发动机转速越高,高压油管越长,喷油延迟角越大,它越大,在着火期间喷入的油越多,低压油喷入气缸的量增多,燃油雾化变差,燃烧不充分,易产生积碳堵塞喷油孔的现象,降低柴油机的性能。
w w w .k h d a w .c o m4什么是喷油嘴流通特性?说明喷油嘴流通截面对喷油过程和柴油机性能的影响。
答:喷孔流通截面积与针阀升程的关系称为喷油器的流通特性。
喷油嘴的流通截面积随针阀的上升而增大,其增大的速度与着火后期的喷油量有直接关系。
若初期的流通面积增长快,则着火后期喷油量增多,低压油喷入气缸的量增多,燃油雾化变差,燃烧不充分,易产生积碳堵塞喷油孔的现象,降低柴油机的性能。
5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。
二次喷射是因为喷油系统内的压力高、变化快,喷油峰值压力高达100MP 甚至200MP ,而谷值压力由于出油阀减压容积中的作用接近零甚至真空,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。
6喷雾特性与雾化质量的指标和参数有哪些?答:油束射程L 、喷雾锥角β、油束的最大宽度B 、贯穿率。
油束的雾化质量一般时指油束中液滴的细度和均匀度。
评价喷雾粒径的指标有平均粒径、索特粒径和粒径分布。
8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。
11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。
12什么是柴油机合理的喷油规律?答:喷射开始时段的喷油率不能太高,以便控制着火落后期内形成的可燃混合气量,降低初期放热率,防止工作粗暴。
在燃烧开始后,应有较高的喷油率以期缩短喷油持续期,加快燃烧速率,同时尽可能减少喷油系统中的燃油压力波动,以防止不正常喷射现象。
第六章2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。
w w w .k h d a w .c o m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。