内燃机学课后习题及答案周龙保版
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内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理.《内燃机学》第二章《内燃机的工作指标》名词解释:1.示功图:指发动机气缸内工质压力P随气缸容积V(或曲轴转角φ)而变化的曲线。
2.指示性能指标:指工质对活塞做工为基础的指标。
1)动力性能指标:a)指示功Wi:指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功(J)。
b)指示功率Pi:内燃机单位时间内所做的指示功称为指示功率。
c)平均指示压力Pmi:单位气缸容积所做的指示功(Pa)。
2)经济性能指标:a)指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
b)指示燃油消耗率bi:单位指示功的耗油量。
【g/(kW*h)】3.有效性能指标:指曲轴输出的相关指标。
1)动力性能指标:a)有效功率Pe:发动机轴上所净输出的功率。
b)平均有效压力Pme:单位气缸工作容积所做的有效功。
c)升功率Pl:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。
d)有效扭矩:曲轴的输出转矩。
2)经济性能指标:a)有效热效率:b)有效燃油消耗率:4.充量系数φc(容积效率):每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量之比。
(75%-90%)5.过量空气系数φa:燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比。
6.压缩比:气体容积与燃烧室容积之比。
7.燃油消耗率:发动机每输出1kW*h的有效功所消耗的燃油量。
8.平均机械损失压力Pmm:发动机单位气缸工作容积一个循环所损失的功。
有效功率与指示功率之比。
:机械效率9.简答题:1.什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的功或功率,两者之差称为发动机的机械损失。
1)活塞与活塞环的摩擦损失。
2)轴承与气门机构的摩擦损失。
3)驱动附属机构的功率损失。
4)风阻损失。
5)驱动扫气泵及增压器的损失。
2.机械损失测定的四种方法?动图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法。
使用范围:1)倒拖法:只能用于配有电力测功器的情况,因而不适用于大功率发动机,而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。
《内燃机学》习题集第一部分内燃机学(Ⅰ)(理论学时:72学时)第一章概论(2学时)一、内容1. 内燃机简史2. 内燃机的发展第二章内燃机的工作指标(5学时)一、内容1. 内燃机指标体系2. 内燃机指示性能指标3. 内燃机有效性能指标4. 内燃机热平衡5. 提高内燃机动力性能与经济性能的途径二、填空题1.内燃机指标体系中主要有⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽等几类指标。
2.内燃机强化指标主要有:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽等。
3.造成内燃机有效指标与指示指标不同的主要原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
4.平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上,使活塞移动一个冲程所做的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
5.在标定工况下,高速四冲程柴油机的有效燃油消耗率的一般范围为g/kW.h。
6.汽油机有效效率的一般区间为:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;柴油机有效效率的一般区间为:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
7.从内燃机示功图上可以得到的信息包括:、、等。
8.增压柴油机的示功图与非增压相比,主要不同点有:、等。
9.什么动力机械应该用持续功率?;什么动力机械应该用十五分钟功率?。
10.给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值:、、等。
11.内燃机的指示指标是指工质对做功为基础的指标;指示功减有效功等于。
12.平均指示压力是一个假想不变的压力,这个压力作用在活塞顶上,使活塞所做的功。
13.发动机转速一定,负荷增加时,机械效率。
14.测量机械损失的方法主要有几种。
15.内燃机中机械损失最大的是:。
16.活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的%。
17.机械损失的测量方法有:、、等。
《内燃机学》课后习题答案(第4版)第一章概论1-1.内燃机发明对工业进程的影响。
①内燃机的发明,既给传统的动力机械创造了新的动力源,又推动了一大批新兴工业产业(例如交通运输、发电、工程机械等)落地生根,在一定程度解放了生产力,促进了人类工业文明的发展。
②内燃机的发明,带动了包括石油炼制、钢铁、汽车等一大批上下游企业的产生与发展,给国民经济发展创造了新支柱,并推动很多国家走上了工业化道路。
1-2.内燃机燃料和润滑油对内燃机技术进步的影响。
①内燃机的燃料众多,常见的有汽油、柴油、煤油、气体燃料等,不同的燃料物理化学性质不同,对内燃机的要求也不同,根据内燃机的实际工作情况合理选择不同的燃料,不仅可以提高内燃机的动力性、经济性,降低排放,还能带动内燃机新型燃烧技术的发展与完善。
②内燃机内部的摩擦副众多,工作时的摩擦损失不仅会降低内燃机的机械效率,还会加剧零部件的摩擦,降低内燃机寿命。
采用润滑油对关键零部件进行润滑,对于提高内燃机效率、延长寿命极为重要。
1-3.内燃机引进技术消化和吸收存在的问题。
国外内燃机于1901年开始进入中国市场,随后中国的一些工厂开始借鉴仿制,经历了由单缸到双缸,由低速到高速的过程。
新中国成立后,我国通过自主研发、仿制和接受援建,成立了一大批内燃机骨干企业,内燃机工业初具规模。
20世纪60年代,我国的内燃机由仿制转为自主研制生产,由小批量生产转为大批量生产,功率大大提高,并逐渐在农业、发电、船舶等领域得以应用。
20世纪80年代后,内燃机行业进行了一系列调整和改革,技术水平有所提高,很多合资企业出现,新型内燃机的研制受到重视,并逐渐融入了世界内燃机工业体系。
1-4.车用内燃机发展技术分析。
内燃机作为一种热动力装置,发明之初人们更倾向于它的动力性能与热效率,前期的一系列改进与创新也主要围绕效率和动力性能展开,并逐渐对其他方面的性能进行优化。
经历了一个半世纪的发展,在燃烧理论的指导下,通过材料、机械加工、燃料、电控等技术的发展与完善,其动力性、经济性、耐久性等技术指标的强化程度不断提高,满足了绝大部分固定和移动用途的要求,取得了广泛的应用。
《内燃机学》习题集第一部分内燃机学(Ⅰ)(理论学时:72学时)第一章概论(2学时)一、内容1. 内燃机简史2. 内燃机的发展第二章内燃机的工作指标(5学时)一、内容1. 内燃机指标体系2. 内燃机指示性能指标3. 内燃机有效性能指标4. 内燃机热平衡5. 提高内燃机动力性能与经济性能的途径二、填空题1.内燃机指标体系中主要有⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽等几类指标。
2.内燃机强化指标主要有:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽等。
3.造成内燃机有效指标与指示指标不同的主要原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
4.平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上,使活塞移动一个冲程所做的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
5.在标定工况下,高速四冲程柴油机的有效燃油消耗率的一般范围为g/kW.h。
6.汽油机有效效率的一般区间为:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;柴油机有效效率的一般区间为:⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
7.从内燃机示功图上可以得到的信息包括:、、等。
8.增压柴油机的示功图与非增压相比,主要不同点有:、等。
9.什么动力机械应该用持续功率?;什么动力机械应该用十五分钟功率?。
10.给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值:、、等。
11.内燃机的指示指标是指工质对做功为基础的指标;指示功减有效功等于。
12.平均指示压力是一个假想不变的压力,这个压力作用在活塞顶上,使活塞所做的功。
13.发动机转速一定,负荷增加时,机械效率。
14.测量机械损失的方法主要有几种。
15.内燃机中机械损失最大的是:。
16.活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的%。
17.机械损失的测量方法有:、、等。
《内燃机学》课后习题答案(第4版)第一章概论1-1.内燃机发明对工业进程的影响。
①内燃机的发明,既给传统的动力机械创造了新的动力源,又推动了一大批新兴工业产业(例如交通运输、发电、工程机械等)落地生根,在一定程度解放了生产力,促进了人类工业文明的发展。
②内燃机的发明,带动了包括石油炼制、钢铁、汽车等一大批上下游企业的产生与发展,给国民经济发展创造了新支柱,并推动很多国家走上了工业化道路。
1-2.内燃机燃料和润滑油对内燃机技术进步的影响。
①内燃机的燃料众多,常见的有汽油、柴油、煤油、气体燃料等,不同的燃料物理化学性质不同,对内燃机的要求也不同,根据内燃机的实际工作情况合理选择不同的燃料,不仅可以提高内燃机的动力性、经济性,降低排放,还能带动内燃机新型燃烧技术的发展与完善。
②内燃机内部的摩擦副众多,工作时的摩擦损失不仅会降低内燃机的机械效率,还会加剧零部件的摩擦,降低内燃机寿命。
采用润滑油对关键零部件进行润滑,对于提高内燃机效率、延长寿命极为重要。
1-3.内燃机引进技术消化和吸收存在的问题。
国外内燃机于1901年开始进入中国市场,随后中国的一些工厂开始借鉴仿制,经历了由单缸到双缸,由低速到高速的过程。
新中国成立后,我国通过自主研发、仿制和接受援建,成立了一大批内燃机骨干企业,内燃机工业初具规模。
20世纪60年代,我国的内燃机由仿制转为自主研制生产,由小批量生产转为大批量生产,功率大大提高,并逐渐在农业、发电、船舶等领域得以应用。
20世纪80年代后,内燃机行业进行了一系列调整和改革,技术水平有所提高,很多合资企业出现,新型内燃机的研制受到重视,并逐渐融入了世界内燃机工业体系。
1-4.车用内燃机发展技术分析。
内燃机作为一种热动力装置,发明之初人们更倾向于它的动力性能与热效率,前期的一系列改进与创新也主要围绕效率和动力性能展开,并逐渐对其他方面的性能进行优化。
经历了一个半世纪的发展,在燃烧理论的指导下,通过材料、机械加工、燃料、电控等技术的发展与完善,其动力性、经济性、耐久性等技术指标的强化程度不断提高,满足了绝大部分固定和移动用途的要求,取得了广泛的应用。
(完整版)内燃机原理课后习题与答案第一章发动机的性能1. 简述发动机的实际工作循环过程。
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。
2)压缩过程:此时进排气门关闭,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,工质受压缩的程度用压缩比表示。
3)燃烧过程:期间进排气门关闭,活塞在上止点前后。
作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度升高,燃烧放热多,靠近上止点,热效率越高。
4)膨胀过程:此时,进排气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下至点移动而膨胀做功,气体的压力、温度也随之迅速下降。
(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,膨胀过程结束时,活塞由下止点返回上止点,将气缸内废气移除。
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是: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K可采取的基本措施是:⑴减小燃烧室面积,缩短后燃期能减小传热损失。
⑵?采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。
⑶采用多气门、最佳配气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. 什么是发动机的指示指标?主要有哪些?它主要有:指示功和平均答: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。
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。
内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理教学文案内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理《内燃机学》第二章《内燃机的工作指标》名词解释:1.示功图:指发动机气缸内工质压力P随气缸容积V(或曲轴转角φ)而变化的曲线。
2.指示性能指标:指工质对活塞做工为基础的指标。
1)动力性能指标:a)指示功Wi:指气缸内完成一具工作循环所得到的实用功(J)。
b)指示功率Pi:内燃机单位时刻内所做的指示功称为指示功率。
c)平均指示压力Pmi:单位气缸容积所做的指示功(Pa)。
2)经济性能指标:a)指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
b)指示燃油消耗率bi:单位指示功的耗油量。
【g/(kW*h)】3.有效性能指标:指曲轴输出的相关指标。
1)动力性能指标:a)有效功率Pe:发动机轴上所净输出的功率。
b)平均有效压力Pme:单位气缸工作容积所做的有效功。
c)升功率Pl:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。
d)有效扭矩:曲轴的输出转矩。
2)经济性能指标:a)有效热效率:b)有效燃油消耗率:4.充量系数φc(容积效率):每缸每循环吸入缸内的新奇空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量之比。
(75%-90%)5.过量空气系数φa:燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比。
6.压缩比:气体容积与燃烧室容积之比。
7.燃油消耗率:发动机每输出1kW*h的有效功所消耗的燃油量。
8.平均机械损失压力Pmm:发动机单位气缸工作容积一具循环所损失的功。
9.机械效率:有效功率与指示功率之比。
简答题:1.啥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的功或功率,两者之差称为发动机的机械损失。
1)活塞与活塞环的摩擦损失。
2)轴承与气门机构的摩擦损失。
3)驱动附属机构的功率损失。
4)风阻损失。
5)驱动扫气泵及增压器的损失。
2.机械损失测定的四种办法?动图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法。
2-4 平均有效压力与升功率在作为评定发动机得动力性能方面有何区别?答平均有效压力就是一个假想不变得压力,其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做得功等于每循环所做得有效功,升功率就是在标定得工况下,发动机每升气缸工作容积所发出得有效功率。
区别:前者只反应输出转矩得大小,后者就是从发动机有效功率得角度对其气缸容积得利用率作出得总评价,它与 Pme 与 n 得乘积成正比。
(Pl=Pme·n/30T)2-6提升途径: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,提高气缸得充量系数,4)提高发动机得转速,5)提高内燃机得机械效率,6)采用二冲程提高升功率,7)增加排量2-9 内燃机得机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失得测定方法,其优缺点及适用场合。
答(1)机械损失组成:1 活塞与活塞环得摩擦损失。
2 轴承与气门机构得摩擦损失。
3、驱动附属机构得功率消耗。
4 风阻损失。
5 驱动扫气泵及增压器得损失。
(2)机械损失得测定:1 示功图法:由示功图测出指示功率 Pi,从测功器与转速计读数中测出有效功率 Pe,从而求得 Pm,pm 及ηm 得值。
优:在发动机真实工作情况下进行,理论上完全符合机械损失定义。
缺:示功图上活塞上止点位置不易正确确定,多缸发动机中各缸存在一定得不均匀性。
应用:上止点位置能精确标定得场合。
2 倒拖法:发动机以给定工况稳定运行到冷却水,机油温度达正常值时,切断对发动机供油,将电力测功器转换为电动机,以给定转速倒拖发动机,并且维持冷却水与机油温度不变。
这样测得得倒拖功率即为发动机在该工况下得机械损失功率。
缺点:1 倒拖工况与实际运行情况相比有差别 2 求出得摩擦功率中含有不该有得 Pp 这一项。
3 在膨胀,压缩行程中,p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。
4 上述因素导致测量值偏高。
应用:汽油机机械损失得测定。
3 灭缸法:在内燃机给定工况下测出有效功率 Pe,然后逐个停止向某一缸供油或点火,并用减少制动力矩得办法恢复其转速。
内燃机原理课后题内燃机原理课后题内燃机学课后题第二章:内燃机的工作指标2-7 内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类?表示动力性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?表示经济性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?2-8 怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力?2-9 机械效率的定义是什么?2-10 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?2-11 充量系数的定义是什么?的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏?2-12 试推导由吸入的空气量来计算平均有效压力的解析式及升功率的解析式,并分析提高发动机升功率的途径。
2-13 影响be 的因素有哪些?降低be的途径有哪些?2-14 过量空气系数的定义是什么?在实际发动机上怎样求得?2-15 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法,其优、缺点及适用场合。
2-16 要设计一台六缸四冲程高速柴油机,设平均指示压力,平均机械损失压力,希望在2000r/min时能发出的功率为73.5kW。
1)为将活塞平均速度控制在8m/s,缸径行程比取多大合适?2)为使缸径行程比为1:1.2,缸径与行程取多大?2-17 有一台6135Q-1柴油机,D×S=135mm×140mm,6缸,在2200r/min时,发动机发出的有效功率为154kW,be=217g/(kW·h)。
1)求发动机的pme 、Ttq和。
2)当时,试求、、和的值。
3)当、、均未变,由0.75提高到0.8,此时PL 、Pe和be的值。
4)若通过提高使Pe 提高到160kW,而、均未变化,则、、be值是多大?5)通过以上计算,你可以得出哪些结论?2-17试述机械损失的测定方法。
第三章:内燃机的工作循环3-1 研究理论循环的目的是什么?柴油机的理论循规蹈矩环与实际循环有何区别?3-2 试推导混合加热理论循环热效率的表达式。
内燃机学课后习题(部分)2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?答:平均有效压力是一个假想不变的压力,其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,升功率是在标定的工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。
区别:前者只反应输出转矩的大小,后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作出的总评价,它与Pme和n的乘积成正比。
(Pl=Pme〃n/30T)2-5充量系数的定义是什么?充量系数的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏?答:(1)充量系数每个循环吸入气缸的空气量换算成的进气管状态下的体积。
V1与活塞排量Vs之比(Φc =V1/Vs)(2)充量系数高低反映换气过程进行完善程度。
2-7影响有效燃料消耗率be的因素有哪些?降低be的途径有哪些?答:影响因素:燃烧效率、机械效率、循环热效率等。
降低途径:增压小排量技术、稀薄燃烧、增大压缩比等。
2-11、有一台6135Q-1柴油机,D*S=135mm*140mm,6缸,在2200r/min,发动机的有效功率154KW,be=217g/(kW*h)。
1)求发动机的pme、Ttq和ηet。
2)当ηm=0.75时,试求bi、ηit、Pi、和Pm的值。
3)当ηit、φc、φa均未变,ηm由0.75提高到0.8,此时PL、Pe和be的值。
4)若通过提高φc使Pe提高到160kW,而ηit、Pm均未变化,则Pi、ηm、be值是多大? 5)通过以上计算,你可以得出哪些结论?5)当机械效率提高时,功率增加,燃油消耗率下降,升功率增高。
当充量系数提高时,功率提高。
3-4汽油的辛烷值是如何评定的?它有几种评定方法?(1)将油料的爆燃强度同异辛烷与正庚烷的混合液的爆燃强度相比较,当两者相同时,标准混合液中所含异辛烷的体积百分比,即为所试油料的辛烷值。
(2)马达法辛烷值,研究法辛烷值,道路辛烷值。
3-8 内燃机的实际循环与理想循环相比,存在着哪些损失?试述各种损失形成原因。
内燃机原理课后练习及答案第一章发动机性能1。
简要描述发动机的实际工作循环过程。
1)进气过程:为了使发动机连续运转,新鲜的工作介质必须连续吸入,即吸入过程。
此时,进气门打开,排气门关闭,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,活塞从下止点移动到上止点,气缸中的工作介质被压缩和加热。
压力不断上升,工作介质的压缩程度用压缩比表示。
3)燃烧过程: 在此期间,进气门和排气门关闭,活塞位于上止点前后。
其作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度增加,燃烧放热更多,在上止点附近热效率更高。
4)膨胀过程:此时,进气门和排气门关闭,高温高压工作介质推动活塞从上止点向下运动到点膨胀做功,气体的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。
膨胀过程结束后,活塞从下止点返回上止点,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方法是什么?可以采取哪些基本措施?提高实际循环热效率的基本方法是:减少传热损失、燃烧损失、通风损失、不完全燃烧损失、工作流体流动损失和工作流体泄漏损失。
可以采取的提高工作介质绝热指数κ的基本措施是:(1)减小燃烧室面积和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提前燃烧或补燃损失。
(3)多气门、最佳气门正时和最佳进排气系统可降低通风损失。
(4)加强燃烧室内的气流运动,提高混合气体的均匀性,优化混合气体的浓度,可以减少不完全燃烧损失。
(5)优化燃烧室结构,降低缸内流量损失。
[6]采用合理的气缸间隙,提高各密封面的密封性能,减少工作介质的泄漏损失。
4.发动机的指示器是什么?主要有哪些?回答:基于工作介质在活塞上做功的指数称为指示器性能指数。
它主要包括:指示器工作和平均指示器压力。
指示器功率。
指示器热效率和指示器燃油消耗率。
发动机的有效指标是什么?主要有哪些?答案:基于曲轴输出功的指数称为有效性能指数。
周龙保内燃机学习题答案《内燃机学》课后习题答案2-1内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类?表示动力性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?表示经济性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?请问:(1)命令性能指标就是以工质对活塞作功为基础的指标。
能够测评工作循环展开的优劣。
有效率性能指标就是以曲轴的有效率输入为基础的指标,能够则表示曲轴的有效率输入。
(2)动力性能指标:功率、转矩、转速、平均有效压力、升功率。
(3)功率:内燃机单位时间内搞的有效率功。
转矩:力与力臂之内积。
输出功率:内燃机每分钟的转数。
pe=ttq.n/9550(4)经济性能指标:有效热效率,有效燃油消耗率be。
(5)有效率热效率:实际循环的有效率功与为获得此有效率功所消耗的热量之比值。
ηet=we/q1有效率燃油消耗率:单位有效率功的耗油量。
关系:be=3.6*106/ηet.hu2-4平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?请问平均值有效率压力就是一个假想维持不变的压力,其促进作用在活塞顶上并使活塞移动一个行程所搞的功等同于每循环所搞的有效率功,升功率就是在标定的工况下,发动机每再升气缸工作容积所收到的有效率功率。
区别:前者只反应输入转矩的大小,后者从发动机有效率功率的角度对其气缸容积的利用率做出的总评价,它与pme和n的乘积成正比。
(pl=pme〃n/30t)2-5充量系数的定义是什么?充量系数的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏?请问(1)充量系数每个循环排出气缸的空气量折算变成的进气管状态下的体积。
v1与活塞排量vs之比(φc=v1/vs)(2)充量系数多寡充分反映换气过程展开健全程度。
2-8过量空气系数的定义是什么?在实际发动机上怎样求得?1)过量空气系数:冷却1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比。
(2)实际发动机中φa可以由废气分析法求出,也需用仪器轻易测得;对于自然吸气的四冲程内燃机,也可以由耗油量与耗气量按下式求出(φa=aa/blo)2-9内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法,其优缺点及适用场合。
《内燃机学》第二章《内燃机的工作指标》名词解释:1.示功图:指发动机气缸内工质压力P随气缸容积V(或曲轴转角φ)而变化的曲线。
2.指示性能指标:指工质对活塞做工为基础的指标。
1)动力性能指标:a)指示功Wi:指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功(J)。
b)指示功率Pi:内燃机单位时间内所做的指示功称为指示功率。
c)平均指示压力Pmi:单位气缸容积所做的指示功(Pa)。
2)经济性能指标:a)指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
b)指示燃油消耗率bi:单位指示功的耗油量。
【g/(kW*h)】3.有效性能指标:指曲轴输出的相关指标。
1)动力性能指标:a)有效功率Pe:发动机轴上所净输出的功率。
b)平均有效压力Pme:单位气缸工作容积所做的有效功。
c)升功率Pl:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。
d)有效扭矩:曲轴的输出转矩。
2)经济性能指标:a)有效热效率:b)有效燃油消耗率:4.充量系数φc(容积效率):每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量之比。
(75%-90%)5.过量空气系数φa:燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比。
6.压缩比:气体容积与燃烧室容积之比。
7.燃油消耗率:发动机每输出1kW*h的有效功所消耗的燃油量。
8.平均机械损失压力Pmm:发动机单位气缸工作容积一个循环所损失的功。
9.机械效率:有效功率与指示功率之比。
简答题:1.什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的功或功率,两者之差称为发动机的机械损失。
1)活塞与活塞环的摩擦损失。
2)轴承与气门机构的摩擦损失。
3)驱动附属机构的功率损失。
4)风阻损失。
5)驱动扫气泵及增压器的损失。
2.机械损失测定的四种方法?动图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法。
使用范围:1)倒拖法:只能用于配有电力测功器的情况,因而不适用于大功率发动机,而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。
内燃机设计课后习题答案内燃机设计课后习题答案在学习内燃机设计的过程中,课后习题是巩固知识和提高技能的重要方式。
下面将为大家提供一些内燃机设计课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 内燃机的工作循环是什么?请简要描述其各个阶段。
答案:内燃机的工作循环是指内燃机在一个完整的工作周期内,从进气到排气的全部过程。
一般分为四个阶段:进气、压缩、燃烧和排气。
进气阶段:活塞下行,气门开启,进气门打开,气缸内气体通过进气道进入气缸。
压缩阶段:活塞上行,气门关闭,缸内气体被压缩,温度和压力升高。
燃烧阶段:活塞上行,气门关闭,点火器点火,燃烧混合气体,产生高温高压气体。
排气阶段:活塞下行,气门开启,废气通过排气道排出气缸,准备进行下一个工作循环。
2. 内燃机的热效率如何计算?请列出计算公式并简要解释。
答案:内燃机的热效率可以通过以下公式计算:热效率 = (有效功输出 / 燃料能量输入)* 100%其中,有效功输出指的是内燃机在一个工作循环内所产生的有用功,燃料能量输入指的是燃料在一个工作循环内所释放的能量。
热效率是衡量内燃机能量利用效率的重要指标,其数值越高表示内燃机能够更有效地将燃料的能量转化为有用功。
3. 内燃机的排气系统有哪些主要组成部分?请简要描述其功能。
答案:内燃机的排气系统主要包括排气门、排气道和排气管。
排气门:控制废气进出气缸的气门,通过开启和关闭排气门来控制气缸内废气的排出。
排气道:将气缸内的废气引导到排气管的通道,通过排气道的设计可以影响废气的流动速度和压力。
排气管:将气缸内的废气从排气道中排出,同时还能起到降低噪音和排放废气的作用。
排气系统的主要功能是将燃烧产生的废气及时排出气缸,保证下一个工作循环的正常进行,并且减少废气对环境的污染。
4. 内燃机的点火系统有哪些主要组成部分?请简要描述其功能。
答案:内燃机的点火系统主要包括点火器、点火线圈和火花塞。
点火器:产生高压电流的装置,用于点燃燃烧室中的混合气体。
内燃机原理课后题内燃机学课后题第二章:内燃机的工作指标2-7内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类?表示动力性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?表示经济性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?2-8怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力?2-9机械效率的定义是什么?2-10平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?2-11充量系数的定义是什么?的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏?2-12试推导由吸入的空气量来计算平均有效压力的解析式及升功率的解析式,并分析提高发动机升功率的途径。
2-13影响be的因素有哪些?降低be的途径有哪些?2-14过量空气系数的定义是什么?在实际发动机上怎样求得?2-15内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法,其优、缺点及适用场合。
2-16要设计一台六缸四冲程高速柴油机,设平均指示压力,平均机械损失压力,希望在2000r/min时能发出的功率为73.5kW。
1)为将活塞平均速度控制在8m/,缸径行程比取多大合适?2)为使缸径行程比为1:1.2,缸径与行程取多大?1)求发动机的pme、Ttq和。
2)当时,试求、、和的值。
3)当、、均未变,由0.75提高到0.8,此时PL、Pe和be的值。
4)若通过提高使Pe提高到160kW,而、均未变化,则、、be值是多大?5)通过以上计算,你可以得出哪些结论?2-17试述机械损失的测定方法。
第三章:内燃机的工作循环3-1研究理论循环的目的是什么?柴油机的理论循规蹈矩环与实际循环有何区别?3-2试推导混合加热理论循环热效率的表达式。
3-3从理论循环中可以得到哪些结论?在指导实际工作时要受到哪些限制?3-4简述发动机实际循环向理想循环的简化条件。
3-5在初态相同、最高压力和温度相同、放热量相同的前提下,在发动机理想循环P-V图上比较混合、定容和定压加热循环的热效率。