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内燃机的原理内燃机是一种利用燃料在燃烧时产生的高温高压气体推动活塞做功的热机。
它是现代工业和交通运输中最常用的动力装置之一，广泛应用于汽车、飞机、船舶等各个领域。
内燃机的原理是基于热力学和动力学的相关理论，下面将对内燃机的原理进行详细介绍。
内燃机的原理主要包括燃烧室、活塞、曲轴、气缸、进气门、排气门等关键部件。
当内燃机工作时，首先是通过进气门将混合气（空气和燃料的混合物）进入气缸，然后活塞向上运动压缩混合气，接着点火系统点燃混合气，燃烧产生高温高压气体，气体推动活塞向下运动，最终通过曲轴传递动力。
内燃机的原理可以分为四个基本过程，进气、压缩、燃烧和排气。
在进气过程中，活塞向下运动，气缸内的进气门打开，混合气被吸入气缸；在压缩过程中，活塞向上运动，进气门关闭，混合气被压缩至高压状态；在燃烧过程中，点火系统点燃混合气，燃烧产生高温高压气体推动活塞做功；在排气过程中，活塞再次向上运动，排气门打开，燃烧产生的废气被排出气缸。
内燃机的原理涉及到热力学和动力学的知识。
热力学是研究热能转化和热现象的科学，而内燃机正是利用燃料燃烧产生的热能转化为机械能。
动力学则是研究物体运动的科学，内燃机的活塞和曲轴的运动就是动力学的研究对象。
内燃机的原理也与燃烧化学有关。
燃料在燃烧时会释放出能量，这是内燃机能够工作的基础。
燃料的选择、燃烧的稳定性、燃烧产物的排放等都是内燃机设计和优化的重要方面。
总的来说，内燃机的原理是通过燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功，从而驱动机械设备工作。
它涉及到热力学、动力学和燃烧化学等多个学科的知识，是一种复杂而又高效的动力装置。
随着科学技术的不断发展，内燃机的原理也在不断完善和优化，为人类社会的发展做出了重要贡献。
热工部分1、热机：将热能转换为机械能的机器统称为热力发电机，简称热机。
2、工质：热能和机械能之间的转换是通过媒介物质在热机中的一系列变化过程来实现，这种媒介物质称为工质。
3、系统：工程热力学通常选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统，简称系统。
4、状态：工质在某一瞬间所呈现的宏观的物理状态称为工质的热力状态，简称状态。
5、状态参数：用于描述工质所处物理状态的宏观物理量称为状态参数。
状态参数具有点函数的性质。
状态参数的变化只取决于给定的初始与最终状态，而与变化过程中所经历的一切中间状态或路径无关。
6、平衡状态：在不受外界影响的条件下，工质的状态参数不随时间而变化的状态称为平衡状态。
7、非平衡状态：当系统内部各部分的温度或压力不一致时，各部分间将发生热量的传递或相对位移，其状态将随时间而变化，这种状态称为非平衡状态。
8、基本状态参数：在工程热力学中，常用的状态参数有压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵等。
其中，压力、温度、比体积可以直接测量，称为基本状态参数。
9、热平衡状态：当两个温度不同的物质相互接触时，它们之间将发生热量传递。
如果不受其他影响，那么经过足够长的时间，两者将达到相同温度，即热平衡状态。
10、温标：温度的数值表示法称为温标。
11、比体积：单位质量的工质所占有的体积。
υ=V/m12、密度：单位体积工质的质量。
ρ=1/V13、状态公理：对于和外界只有热量和体积变化功的简单可压缩系统，只需两个独立的参数便可确定它的平衡状态。
14、过程：系统的一个状态到另一个状态的变化过程称为热力过程，简称过程。
15、准静态过程（准平衡过程）：如果在热力过程中，系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态，称为准静态过程。
16、驰豫时间：在没有外界作用下，一个系统从非平衡状态达到完全平衡态需要很长时间，但是从非平衡态趋近平衡态所需时间往往不长，这段时间叫做驰豫时间。
17、可逆过程：如果系统完成了某一过程之后，再沿着原路径逆行而回到原来状态，外界也随之回复到原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
《内燃机》知识清单一、内燃机的定义与工作原理内燃机是一种通过燃料在气缸内燃烧产生热能，并将热能转化为机械能的动力机械。
其工作原理基于热力学的基本定律。
首先，燃料和空气的混合物被吸入气缸，然后在压缩冲程中被压缩，使得混合物的温度和压力升高。
接下来，火花塞点火（对于汽油机）或者在高温高压下自行燃烧（对于柴油机），产生高温高压的气体。
这些气体膨胀推动活塞做功，通过连杆和曲轴将直线运动转化为旋转运动，最终输出机械能。
二、内燃机的分类1、按燃料类型分汽油机：以汽油为燃料，通常应用于小型汽车、摩托车等。
柴油机：以柴油为燃料，多用于卡车、大型客车、工程机械等。
2、按气缸排列方式分直列式：气缸呈直线排列，结构简单，制造成本低。
V 型：气缸呈 V 形排列，缩短了发动机的长度，常用于中高级轿车。
W 型：可以看作两个 V 型发动机的组合，结构更加紧凑，但制造工艺复杂。
3、按冷却方式分水冷式：通过冷却液在气缸周围的水道中循环来散热。
风冷式：利用空气直接冷却气缸。
三、内燃机的主要部件1、气缸体与气缸盖气缸体是内燃机的基本框架，容纳活塞和气缸。
气缸盖则封闭气缸顶部，上面安装有气门、火花塞或喷油嘴等部件。
2、活塞与连杆活塞在气缸内做往复运动，通过连杆与曲轴相连。
3、曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力。
4、气门机构控制进气和排气，包括气门、气门弹簧、凸轮轴等。
5、燃油系统汽油机：包括油箱、油泵、喷油嘴等，将汽油雾化喷入气缸。
柴油机：由油箱、高压油泵、喷油器等组成，以高压喷射柴油。
6、点火系统（汽油机）产生高压电火花，点燃汽油与空气的混合物。
7、润滑系统减少零件之间的摩擦和磨损，保证发动机正常运转。
8、冷却系统防止发动机过热，保持在适宜的工作温度。
四、内燃机的性能指标1、功率表示发动机做功的快慢，单位为千瓦（kW）或马力（hp）。
2、扭矩反映发动机输出的转矩大小，单位为牛·米（N·m）。
3、燃油消耗率衡量发动机的经济性，通常以每千瓦小时消耗的燃料量来表示。
电子讲义- 内燃机教学网---国家精品课程（哈尔滨工程大学）(正规版）&第3章内燃机的主要技术指标3.1第三章说明第三章的内容主要是内燃机的主要技术指标，这一章的内容有其特殊性，一方面其内容在内燃机结构课中占有比拟重要的地位，另一方面是这一章知识的主要形式就是概念加定义。
在教师讲课和学生学习过程中最怕的就是遇到这种情况，授课老师叫得没有意思，学生听的就觉得老师只会对着课本念。
*图3-1第三章主界面图为了较好概念课，课件开发小组进行了深入的研究和讨论，最终确定了第三章的主要制作方式和方法。
因为其具有很强的代表性，所以在此对这一章的制作思路和课件本身内容的编排进行总结，将具有非常有意义的借鉴价值。
第三章首页是一艘航空母舰如图3-1，旨在吸引学生的兴趣。
而在整体的安排上那么采用了弹出式菜单的形式，一方面防止版面的凌乱，在不必要的时候就出现不必要的信息干扰学生和授课老师的注意力；另一方面是可以在授课老师授课是具有一定的灵活性，防止死讲书、将死书局面的出现，给授课老师和学生一定的灵活和变通可以活泼课堂气氛，做到授课老师和学生的双向交流。
弹出式菜单对课件页面紧凑、简洁做出了一次有益的探索。
为了让死的概念变成活的知识，课件开发小组运用flash进行了动画设计，做到形象、生动，在轻松的心情下接收知识。
如在讲授内燃机重量和外形尺寸指标时就设计了一个生动活泼的动画。
“动力杯〞举重大赛〔见课件光盘第三章〕形象生动的说明了内燃机机构紧凑性的重要性。
3.2 动力性指标动力性指标：内燃机对外作功能力的指标。
主要有：功率，平均有效压力，转速和活塞平均速度3.2.1 有效功率1．功率：内燃机单位时间内所作的功称功率。
2．指示功率：内燃机在汽缸中单位时间内所作的功。
3．有效功率：指示功率减去消耗于内部零件的摩擦损失、泵气损失和驱动附件等机械损失后，从发动机曲轴输出的功率称为有效功率Ne.设转速n,曲轴输出的有效功率为We,We=〔2n÷60〕×Me N·m/sNe=〔n÷30〕×Me×10 KwMe为有效扭矩。
第二章内燃机的工作原理-哈尔滨工程大学第2章内燃机的工作原理2.1第二章说明进入第二章（内燃机原理）之后专业性较强，都是一些原理性的东西，如四冲程、二冲程柴油机工作原理、四冲程、二冲程汽油机工作原理、增压柴油机特点、多缸柴油机的工作顺序等等。
传统教学方式由于受到媒体的限制而无法把这些运动状态表示出来让学生直观地看到运动，而只能通过多张示意图来表示，而且也只能表示出几个状态来而根本无法将整个过程演示给学生看。
本课件借助于现代计算机技术如，flash动画等形象生动的表现出了多种内燃机的工作过程，使学生在学习过程中一目了然，把孤立的信息变成了信息流，课件所传递的信息量大大增加。
可以说第二章是flash在多媒体课件中应用的成功范例。
如图2-3此图为flash制作点击各冲程可以看到冲程，虽然本课件开发才刚刚开始，但已经毫无疑问的想我们说明了多媒体教学的优势所在，但也正是由于课件的开发刚刚起步，各种媒体和信息的运用上还有不成熟的地方如在前两章中有许多图片信息运用不当造成有些版面较为混乱等等。
这些将成为在夏季张开发过程中要尽量避免的。
随着对软件运用的熟练、课件开发小组成员审美观点的提高这些将逐渐地被克服。
2.2 基本结构和主要名词及演示图片2.2.1柴油机的主要机件和系统四冲程柴油机的主要机件如图2-1所示。
1．固定机件：机座1，机体4，主轴承3，汽缸盖7，汽缸套6等。
2．运动机件：曲轴13，连杆10，活塞8，活塞销9，连杆螺栓11等。
3．配气机构：凸轮轴14，顶杆15，摇臂16，气阀机构（进气阀17、排气阀18、气阀弹簧19）等。
@图2-1四冲程机的主要部件4．燃油系统：喷油泵20，高压油管21，喷油器2等5．辅助机件：进气管5和排器管12等此外，对于整机而言，还有润滑，冷却，启动和控制等系统。
2.2.2内燃机的主要名词(a)上止点（b）下止点@@图2-2活塞位置(图片说明：该图使用flash制作，在课件里可以运动可以清晰的表现出个冲程活塞运动情况)小说明：以后的图片中图前标有“@@”为flash演示图1．上止点：活塞距曲轴中心最远的位置如图2-2(a)。
内燃机复习资料已整理
概述：
内燃机是一种利用燃料在发动机内燃烧产生高温高压气体推动活塞运动的装置。
内燃机广泛应用于交通工具、发电厂和工业生产中。
本文档为内燃机的复习资料，整理了内燃机的基本原理、工作循环、构造和性能参数等内容。
一、内燃机基本原理
内燃机是通过在活塞内部进行燃烧来产生高压气体推动活塞运动的一种热机。
其基本原理是燃料与空气在气缸内混合并点燃，产生高温高压气体，推动活塞运动，从而驱动机械装置。
二、内燃机工作循环
内燃机的工作循环分为四个连续的过程，即吸气、压缩、燃烧和排气。
在吸气过程中，活塞下行，气门打开，燃料空气混合物进入气缸；在压缩过程中，活塞上行，气门关闭，混合物被压缩至高压；在燃烧过程中，点火系统点火，混合物燃烧产生高温高压气体推动活塞运动；最后，在排气过程中，活塞再次上行，排出废气。
三、内燃机构造
内燃机由气缸、活塞、曲柄连杆机构、燃料系统和点火系统等
组成。
1. 气缸：内燃机的工作腔，通常呈圆筒形，可容纳活塞和混合
气体。
2. 活塞：气缸内能够往复运动的密封装置，将高压气体的作用
转化为机械能。
3. 曲柄连杆机构：将活塞往复运动转化为旋转运动的机构，由
曲轴、连杆和曲柄轴组成。
4. 燃料系统：负责供给燃料和空气混合物到气缸中，包括燃料
喷射器、油泵和进气系统等。
5. 点火系统：提供可靠的点火能量，使混合气体能够燃烧起来。
典型的点火系统包括点火塞、点火线圈和点火控制单元等。
四、内燃机的性能参数
内燃机的性能受到多个参数的影响，包括排量、压缩比、热效率、功率和扭矩等。
一、绪论●基本要求：了解发动机原理的研究对象，研究方法，发动机的经济地位及发展状况。
●具体知识点：无二、发动机的工作指标●基本要求：掌握发动机的工作指标的含义以及指示指标和有效指标、机械损失及其测量。
理解发动机排放指标的含义以及提高发动机发动机动力性经济性的基本途径。
●具体知识点：1、发动机的工作指标（四项）；2、内燃机动力性指标：功率、转矩、转速（三项）；3、示功图；4、指示（有效）性能指标包括：指示（有效）热效率、指示（有效）功率（燃油效率）等基本概念；5、发动机机械损失组成（五项），常用的测量方法（四种），影响机械效率的主要因素：转速(或活塞平均速度)、负荷、润滑条件；6、排放指标（评定发动机对环境的污染程度常采用的评定指标）（包括四项指标）；7、过量空气系数、充量系数的含义；8、指示（有效）性能指标的计算公式，在给定条件下进行计算分析： 计算——结合实际机型进行计算（课后习题的类型）；分析——针对实际的公式表述进行分析；⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=τφφηηηin T R p V l H P s s s s c a u m t c e 20 分析对发动机有效输出功率的影响参数。
030l H n P a u s c m t i L φρφτηη=和u m it e H b ηη6106.3⨯=，分析提高发动机动力性和经济性的具体措施以及各参数对动力性和经济性的影响关系。
三、发动机的工作循环基本要求：理解发动机理论循环与实际循环、压缩及膨胀多变指数，掌握发动机燃料的理化特性，了解发动机工作过程数值计算的基本原理。
具体知识点：1、发动机实际循环与理论循环的特点，理论循环到实际循环的简化和假设；2、发动机实际循环与理论循环的差异，存在差异的原因，除实际循环中所研究的工质不同于理论循环的工质以外，实际循环还存在许多不可逆损失（三项损失）；3、涉及一些基本概念：残余废气系数、排气再循环、充量系数、过量空气系数；4、循环热效率的计算机影响参数：压缩比、压力升高比、预胀比、工质的等熵指数；5、燃料的理化性质：如评价汽油抗爆性的指标、评价柴油自燃性的指标、柴油的低温流动性、汽油的挥发性等。
平均有效压力Pme。
假想的平均不变的压力作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功。
指示热效率ηit。
发动机实际循环指示功与所消耗燃料热量的比值。
充量系数Φc。
内燃机每循环实际进入气缸的新鲜充量与以进气管内状态充满气缸的工作容积的理论充量之比。
滞燃期。
指柴油机从开始喷油到开始着火的阶段。
喷油规律。
在喷油过程中，单位曲轴转角或单位时间内从喷油器喷入气缸中的燃油量。
放热规律。
燃料燃烧的瞬时放热率随曲轴转角的变化关系。
供油规律。
单位曲轴转角或单位时间内喷油泵供入高压油路的燃油流量。
充气效率。
实际进入气缸的新鲜工质与进气下整个气缸充满新鲜工质质量之比。
点火提前角特性曲线。
在气我机。
保持节气门开度，转速以及混合气浓度一定，记录功率排气温度随点火提前角变化曲线。
喷油泵速度特性。
喷油泵在流量调节齿杆位置不变，每循环喷油量随油泵转速变化的特性。
喷油泵调速特性。
柴油机调速器调速手柄位置一定。
喷油泵的循环供油量或拉杆位移随转速的变化关系。
负荷特性。
发动机转速不变，性能指标随负荷变化关系。
速度特性。
在油量调节机构位置保持不变。
内燃机性能指标随转速变化关系。
万有特性曲线。
在一张图上较全面地表示内燃机各种性能参数的变化，应用多参数特性曲线。
转矩储备系数。
最大转距与标定转距之差与标定转距的相对值。
MAP图。
通过大量标定实验，获得喷油参数与综合目标控制之间的关系曲线图形。
功率标定。
生产者根据内燃机用途规定该机在标准大气条件下输出有效功率及对应转速，即额定功率与额定转速。
理想的喷油规律。
初期缓慢，中期急速，后期快断。
初期喷油速率不能太高，目的是减少在滞燃期内形成的可燃混合气数量，降低初期燃烧速率，以降低最高燃烧温度和压力升高率，从而抑制NOx的生成量以及降低燃烧噪声。
喷油中期应采用高喷油压力和高喷油速率以提高扩散燃烧速度，防止生成大量的PM和降低热效率。
喷射后期要迅速结束喷射，以避免在低的喷油压力和喷油速率下使燃油雾化变差，导致燃烧不完全而使HC和PM的排放量增加。
内燃机工作原理内燃机是一种将燃料燃烧产生的能量转化为机械能的装置，它是现代工业和交通运输领域中广泛使用的动力装置。
内燃机运作稳定可靠，效率高，适用范围广，具有重要的经济和社会价值。
本文将详细介绍内燃机的工作原理。
一、内燃机的分类内燃机基本上可以分为两类：汽油机和柴油机。
汽油机是以汽油为燃料的内燃机，柴油机则以柴油为燃料。
两种内燃机在工作原理方面有所不同，下面将分别进行介绍。
二、汽油机的工作原理汽油机采用了四冲程循环工作原理，即进气、压缩、燃烧和排气四个工作过程。
1. 进气过程进气阀打开，汽缸内形成负压，汽缸盖上的气门开启。
此时，活塞自上往下运动，吸入混合气（汽油和空气的混合物），充满汽缸。
2. 压缩过程当活塞到达上止点时，进气阀和排气阀关闭。
活塞自下往上运动，将进入汽缸的混合气压缩。
由于活塞上面是密封的汽缸盖，混合气会被压缩，导致温度升高。
3. 燃烧过程当活塞到达上止点时，高压点火塞发出火花引燃混合气，产生爆炸。
爆炸产生的高压气体将活塞推向下方，驱动曲轴旋转。
这个过程称为燃烧过程。
4. 排气过程当活塞到达下止点时，曲轴带动排气阀打开，废气通过排气管排出汽缸。
同时，进气阀再度打开，为下一个循环进气做准备。
这四个过程不断循环，推动曲轴旋转，从而输出动力。
三、柴油机的工作原理柴油机也采用了四冲程循环，但与汽油机不同的是，它没有点火塞，而是利用柴油的自燃性质来完成燃烧过程。
1. 进气过程进气阀打开，活塞自上而下运动，将空气吸入汽缸。
与汽油机不同的是，柴油机在进气冲程结束时，仅注入燃油直到燃油喷射泵停止工作。
2. 压缩过程活塞到达上止点后，进气阀和排气阀关闭，活塞自下而上运动，将空气压缩。
柴油的高压点火性质使得压缩气体温度升高，达到燃点。
3. 燃烧过程在压缩末期，喷油器将柴油高压喷入气缸中，与压缩中的高温空气混合。
柴油的自燃性质使其在高压状态下迅速燃烧，驱动活塞向下运动。
4. 排气过程当活塞到达下止点时，排气阀打开，废气通过排气管排出汽缸。
理想循环：为了了解内燃机热能利用的完善程度，能量相互转换的效率，寻求提高热量利用率的途径，在不是其基本物理、化学过程特征的前提下，将内燃机的实际循环进行若干简化，使其近似乎于所讨论的实际循环，而又简化了实际变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环，称为“理想循环”。
实际循环与理想循环差异主要有：1、工质不同2、气体流动阻力3、涡流与节流损失4、传热损失5、燃烧不及时，后燃及不完全燃烧损失6、漏气损失；压缩比：压缩比是一个描述工质容积变化和压缩程度的参数，定义为压缩始点容积比上压缩终点容积。
按什么原则取定压缩比：压缩比的上限：a、对点燃式内燃机（如汽油机，煤气机），在缸内被压缩的是空气与燃料的混合物，上限受到可燃混合气早燃或爆燃的限制。
因此，上限取值应考虑到燃料的性质，传热条件及燃烧室结构等因素。
b.对压燃式发动机（如柴油机,上限受到机械负荷Pc、Pz，噪声、排放（温度高,NOX上升；高温下CO2分解形成CO）的限制。
当压缩比上升到一定程度时，压缩比上升的程度明显减少，太高反而得不偿失。
压缩比的下限：a、对点燃式内燃机,在满足上限的限制下,尽量使压缩比高些；b、对压燃式发动机（如柴油机），应保证压缩终点的温度不低于燃料着火燃烧的自燃温度。
多变压缩指数影响因素：1、曲轴转速2、气缸尺寸3、周壁散热强度及充量扰动的速度；多变膨胀指数影响因素：转速、燃烧速度、气缸尺寸、负荷等。
示功图：把内燃机在1个循环中气缸工质状态的变化，表示为压力与容积的关系图（p-V图）或压力与曲轴转角的关系图称为示功图。
示功图作用：示功图直接表示了内燃机作功的大小，除此之外，还包含了许多反映内燃机性能的信息和数据，是评价分析内燃机性能的主要手段。
内燃机的指示参数是用以表征燃料燃烧释放出来的热能转变为机械能完善程度的一组参数，只考虑了气缸内因燃烧不完全和传热等方面所引起的热量损失，而没有考虑各运动副间所存在的摩擦损失、泵气损失和辅助机械损失等。
内燃机的指示参数主要包括内燃机的平均指示压力pi、指示功率Ni、指示效率ηi以及指示油耗率gi。
指示压力的影响因素：增压度、过量空气系数、换气质量、油气混合完善程度、燃烧完善程度机械损失功率：摩擦、泵气、压气机或扫气泵、辅助机械损失功率指示效率及指示油耗率影响因素：燃料热能释放好坏、热量损失大小、热能转换有效程度内燃机的有效参数包括平均有效压力pe、有效功率Ne、有效效率ηe及有效油耗率ge。
它们与指示参数的不同之处就是除指示参数考虑的热力损失外，还考虑了机械损失。
内燃机性能：动力性、经济性、排放性、可靠性、运转性。
提高内燃机性能的措施：1、采用增压技术2、合理组织燃烧过程，提高循环指示效率3、改善换气过程，提高气缸的充气系数4、提高发动机的转速5、提高内燃机的机械效率6、采用二冲程提高升功率。
机械效率：在内燃机工作过程中，经曲轴输出的有效功率Ne总小于活塞所获得的指示功率Ni，其差值为机械损失功率Nm，而有效功率比上指示功率即定义为机械效率。
提高机械效率的措施：1、增压2、转速n及活塞平均速度3、负荷4、润滑油温度与冷却水温度5、气缸尺寸及数目6、工艺水平。
内燃机强化及强化程度：为了评价发动机的承载能力、热负荷和机械负荷的应力水平以及工作容积的利用率，并对各种发动机进行对比，把气缸基本尺寸作为标定发动机承载或强化的基准。
正如经济参数和动力参数一样，强化指标也是评价发动机性能的基本特性参数。
内燃机的强化指标包括升功率和活塞功率。
单位气缸工作容积(1L)发动机所具有的标定功率就称为发动机的升功率；单位活塞总面积上发动机所具有的标定功率就称为活塞功率。
分析内燃机强化的可行性与措施按升功率强化内燃机:减轻发动机的质量、减小外形尺寸。
为了提高升功率可以用下列基本方法:(1)采用二冲程循环；(2)增大压缩比，以提高指示效率(3)减小过量空气系数(4)提高发动机的转速n；(5)在化油器式发动机中改用燃油直接喷射；(6)利用进排气系统中的气动效应提高；(7)采用强制进气的增压措施增大充气效率与进气密度乘积值按增压强化发动机来分析:增压是最有效的提高NeL的措施，但增压后需考虑以下儿个因素:（1）增压压力与机械负荷：降低压缩比、减小喷油提前角、选用适当的喷油特性及混合气形成方式等（2）热负荷与降低热负荷的措施：限制气缸中最高气体压力及其增长速度、最高温度及零件间壁中的温度梯度（通过完善结构工艺、合理组织增压内燃机工作过程实现）（3）供油与燃烧过程的组织：降低最高压力（减小压缩比、减小喷油提前角）（4）增压压力的最佳化增压、提高转速和压缩比是强化内燃机的基本措施，试分析其中的限制因素有哪些?(1)压缩比增大，指示效率提高。
但是，随着压缩比提高，机械损失增大，起动变得困难，并且必须提高燃料的辛烷值，所有这些部决定了把强制点火式发动机的压缩比提高到12以上是不适宜的。
为了保证无爆燃的燃烧，在这种类型的增压式发动机中，压缩比不仅不能增大，而且是要减小。
在柴油机中，压缩比的数值是以保证可靠起动及其零件所能承受的机械负荷这两个条件为出发点来选定的。
进一步提高压缩比，正如经验所表明的那样，不仅不能使升功率增大，而且甚至因为机械效率降低反而会使它减小。
(2)提高发动机的转速n有利也有弊。
随着转速提高，充气系数减小.因此，随着发动机高速性的提高，必须相应地选定配气相位，增大进排气系统的流通截面，并改善压气机和燃气涡轮的效率。
提高转速，发动机的摩擦损失及用于换气的功率消耗增大，因而机械效率降低。
提高发动机转速将使活塞的平均速度增大，囚而增加了由惯性力所引起的机城负荷。
结果使摩擦损失、运动件的磨损、曲轴、连杆螺钉及发动机其他零件的应力都增大。
进气涡流、滚流、挤流和湍流在内燃机混合气形成与燃烧中的作用是什么?其在缸内是如何形成的?答:进气涡流、滚流、挤流和湍流，可以提高混合气形成速度，极大地提高燃烧速度。
涡流：内燃机普遍采用了专门设计的进气道，使空气在吸入气缸时，能产生绕气缸轴线旋转的进气涡流。
在四冲程内燃机中，进气涡流的形成主要有三种:导气屏、切向进气道、螺旋进气道。
在直流扫气的二冲程内燃机中，只要把扫气口在平面内布置成一定的倾斜度，就能利用扫气流本身的运动形成涡流。
滚流:内燃机进气过程中形成的一种宏观大尺度涡旋，利用流过进气门上、下缘间隙处的气体速度的不均匀产生的旋转气流运动。
挤流：对于口径比较小的深坑形燃烧室来说，即使没有进气涡流的情况下也会因活塞顶上部环形空气被挤入燃烧室凹坑内而产生空气流动。
这种流动称为挤流。
湍流：湍流只有在高速流动(即大雷诺数)的情况下才能产生。
湍流的基本特征是具有随机性质的涡流(又称微涡流)结构，以及这些微涡旋在流体内部的随机运动，因此，湍流能引起相邻流体层间的动量、温度、浓度等的交换和脉动，这有利于加速燃烧过程的进程。
影响点火提前角的因素有哪些?说明汽油机点火的特点以及对汽油机点火的一般要求。
答:最佳点火提前角与汽油机的转速、负荷、燃烧室结构、燃料品质、点火能量、空燃比混合气的压力和温度、残余废气系数、点火装置特性以及火花塞电极间隙等因素相关，其中转速、负荷是两个主要的影响因素。
汽油机点火的特点:采用强制点燃方式，即靠外部能源在可燃混合气的局部区域首先形成着火条件。
在实际汽油机上，是利用电极间瞬时产生的高压电火花，将气缸中被压缩的混合气点燃。
汽油机点火的一般要求:不论是化油器式汽油机还是电控喷射汽油机，都希望能提高点火能量，延长点火时间，且最好火源离散，以期能迅速形成势头强劲的火焰核心。
汽油机产生爆燃的主要原因有哪些?发生爆然后，汽油机会出现什么现象?答:火花塞点火后，离火花塞较远的末端混合气，在正常火焰锋面到达前，其锋前反应己完成而发生自燃，引起爆炸性燃烧，产生金属敲击声则称之为爆燃。
汽油机产生爆燃的主要原因有:燃料的辛烷值较低、点火提前角不合适、转速太低或负荷太大。
压缩比太大等。
现象：汽油机爆燃时，接近等容燃烧，局部压力和温度骤然上升，造成气缸内各处压力的分布不平衡，从而形成压力脉冲(暴燃波)，在燃烧室内波动，每循环燃烧过程中爆燃波要在燃烧室内波动10~20次，从而引起零件的高频振动，发出金属振声。
当爆燃较为轻微时，引起的自燃混合气量少，不足以产生零件的金属敲击声。
柴油机工作粗暴与汽油机的爆燃有何区别?可采用哪些措施予以克服?答:柴油机的工作粗暴同汽油机的爆燃现象在燃烧本质上是一致的，均为可燃混合气自燃的结果。
但发生的时间和缸内状态互有差异。
柴油机的工作粗暴性发生于急燃期始点，虽然高，但缸内压力分布仍是均匀的;而汽油机的爆燃发生于急燃期的终点，缸内的压力分布不平衡，有压力波冲击现象。
克服柴油机工作粗暴的措施:缩短滞燃期，降低喷油提前角，减少滞燃期内的喷油量和形成的可燃混合气数量。
克服汽油机爆燃的主要措施:1)缩短火焰传播距离、提高火焰传播速度2)降低末端混合气温度、增加末端混合气中残余废气的含量，使末端混合气过浓或过稀3)当压缩比一定时，选用合适牌号的汽油。
柴油机三阶段着火过程：在压缩终了的温度范围内，燃料难以分裂成活化中心，只能开始进行缓慢的氧化，经历冷焰、蓝焰、热焰而着火的过程。
燃料分子先不完全氧化，产生烃基，再进一步氧化成过氧基。
过氧基在高温低浓度区易生成过氧化物，在低温高浓度区易产生甲醛。
当反应物中积累了大量处于激发态的甲醛分子，或过氧化物达到临界浓度而爆炸分解时，就会产生微弱、不灼手也不引起可燃混合气燃烧的冷焰。
氧化过程继续进行，冷焰中产物甲醛大量积累，分解成醛基，发出淡蓝色辉光，即蓝焰，并进一步氧化成CO。
经过较短的着火延迟期后，生产CO2，并放出大量热，产生热焰。
滞燃期对柴油机燃烧过程、运转性能和污染物排放有何影响?影响滞燃期的因素有哪些?答:滞燃期愈长，其间喷入气缸的燃料愈多，形成可燃混合气也愈多，则下一阶段的燃烧愈剧烈，导致缸内压力迅速升高，造成燃烧过程噪声大，发动机工作粗暴，部件承受机械负荷大，且缸内温度高，易产生NOX，但滞燃期太短，不利于混合气的形成，使柴油机性能恶化。
正常运转下，压缩温度和压力是影响滞燃期的主要因素，此外喷油提前角、转速及燃料性质也对滞燃期有较大影响。
发动机起动时，由于转速、气缸中压力以及温度较低，混合气形成的情况对滞燃期有较大影响，因此空气运动，喷嘴结构，燃烧室壁温等因素在起动条件下成了影响滞燃期的因素。
试从混合气形成和燃烧的角度说明，现代高速柴油机的燃烧室一般应满足哪些要求?柴油机直接喷射式燃烧室与分开式燃烧室各有何有缺点?答:现代高速柴油机的燃烧室要求:能产生一定强度涡流，利于混合气形成，同时防止燃烧剧烈导致压力升高比太大而产生柴油机工作粗暴。
满足既要提高燃烧效率，又要防止机械负荷、热负荷过高，既要提高其经济性，又要降低排放的要求。
