（南昌） 机电工程系
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发动机的性能指标
理论循环简化条件：理想气体，压缩和膨胀是绝热等熵，封闭循环，燃烧为定压或定容加热，放热为定容放热。
三个基本循环：定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环。
理论循环用循环热效率和循环平均压力衡量评定港闸
热效率影响因素：压缩比，等熵指数，压力升高比，预膨胀比。
压缩比相同，定容加热循环热效率最高，汽油机按此工作。
最高压力一定，定压加热循环热效率最高，高增压柴油机和车用高速柴油机按此工作。汽车配件
实际循环的影响：实际工质影响，换气损失，燃烧损失。
实际工质影响：理论中工质比热容是定值，实际气体随温度升高而上升；实际还存在泄漏。
平衡方程：
发动机的换气过程
换气过程：自由排气，强制排气，进气，燃烧室扫气
气门重叠：排气门晚关和进气门提前打开，出现进排气门同时开启的现象
燃烧室扫气：利用气流压差、惯性清除废气，增加新鲜充量，降低燃烧室热区零件的温度。长林机械
换气损失：排气损失（分自由排气损失，强制排气损失）和进气损失。
充气效率：实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充 （南昌） 机电工程系
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量之比。
充气效率影响因素：进气终了状态的气缸压力，温度，残余废气系数，压缩比，配气相位。
充气效率措施：减少进气系统的流动损失，减小对新鲜充量的加热，减小排气系统的阻力，合理地选择配气相位。
发动机废气涡轮增压
增压是发动机提高功率最有效的方法。
增压优点：①在保证输出功率不变的情况下，可以使气缸数减少或者气缸直径减小，从而可以减小发动机的比质量和外形尺寸②提高热效率，降低燃油消耗率③减少排气污染和噪声④降低发动机的单位功率造价⑤对补偿高原功率损失十分有利
增压缺点：①增压发动机的机械负荷和热负荷都较高②增压发动机很难满足车辆对转矩适合性及瞬变工况的要求③车用汽油机应用增压技术较困难④适用的小型涡轮增压器发展晚并且效率偏低
简述柴油机混合气的形成和燃烧过程的主要特点
柴油机混合气的形成主要通过喷油器将柴油喷入气缸内，并与空气混合形成可燃的混合气。在柴油机中，柴油的喷射是通过高压喷油系统实现的，喷油器会将柴油以高速喷入气缸内，形成小的液滴。随着喷雾进一步扩散和混合，柴油蒸发成为气态，与周围的空气发生反应，形成高温、高压的混合气。
柴油机燃烧过程的主要特点有以下几点：
1. 自燃性：柴油机的燃烧过程是自燃的，即燃料不需要预先混合空气，在高温和高压的条件下，柴油会自发地点燃。
2. 气缸压力高：由于柴油机采用的是压燃式燃烧方式，混合气在气缸内的压力相对较高，通常达到较高的压缩比，从而增加了柴油机的热效率和功率。
3. 燃烧过程较长：相对于汽油机的燃烧过程来说，柴油机的燃烧速率较慢。这是因为柴油燃料的自燃性会引起燃烧的延迟，混合气的蒸发和扩散时间相对较长。
4. 高温高压条件下生成大量烟雾：由于柴油燃烧过程中温度和压力较高，同时还有一部分未完全燃烧的碳氢化合物存在，因此柴油机的排放中常常会产生大量的烟雾和颗粒物。
综上所述，柴油机混合气的形成和燃烧过程具有高压、自燃、延迟燃烧和较高的烟雾排放等特点。这些特点决定了柴油机在高负荷工况下有较高的热效率和牵引力，适用于重载和长途运输等场景。
第一章发动机的性能
一、选择
C B A C B B B D
A A C A A C A
二、填空
加大 不变 小 机械摩擦损失 加大 减小 混合加热循环 大
降低 高 等容加热循环 等压加热循环 降低 驱动附件损失 定容加热 动力性能指标
三、名词解释
1. 平均有效压力：单位气缸工作容积所做的循环有效功称为平均有效压力。
2. 升功率：在标定工况下，每升发动机工作容积发出的有效功率称为升功率。
3. 活塞平均运动速度：发动机在标定转速下工作时，活塞往复运动速度的平均值称为活塞平均运动速度。
4. 机械效率：指示功减去机械损失功后，转为有效输出功的百分比称为机械效率。
5. 有效燃油消耗率：发动机每发出hkW1的有效功所消耗的燃油量。
6. 燃烧效率：燃料化学能通过燃烧转为热能的百分比称为燃烧效率。
7. 平均指示压力：单位气缸工作容积所做的循环指示功称为平均指示压力。
8. 工质定压比热容：单位质量工质在定压过程中温度升高１℃所需的热量称为工质的定压比热容。
四、简答
9. 简述工质改变对发动机实际循环的影响。
答案要点：
1) 工质比热容变化的影响：比热容Cp、Cv加大，k值减小，也就是相同加热量下，温升值会相对降低，使得热效率也相对下降。
2) 高温热分解：这一效应使燃烧放热的总时间拉长，实质上是降低了循环的等容度而使热效率ηt有所下降。
3) 工质分子变化系数的影响：一般情况下μ＞1时，分子数增多，输出功率和热效率会上升，反之μ＜l时，会下降。
4) 可燃混合气过量空气系数的影响：当过量空气系数φa<1时，部分燃料没有足够空气，或排出缸外，或生成CO，都会使ηt下降。而φa>1时，ηt值将随φa上升而有增大。
10. S/D（行程/缸径）这一参数对内燃机的转速、结构、气缸散热量以及与整车配套的主要影响有哪些？
答案要点：
1 一、选择题：
1、在机械损失中，占比例最大的的是_____D__。
A.驱动附属机构的损失 B.排气损失 C.进气损失 D.摩擦损失
2、单位气缸工作容积的循环有效功称之为____A_____。
A.升功率 B.有效热效率 C.有效扭矩 D.平均有效压力
3、当发动机油门位置固定，转速增加时____A______。
A.平均机械损失压力增加，机械效率减小 B.平均机械损失压力减小，机械效率增加
C.平均机械损失压力减小，机械效率减小 D.平均机械损失压力增加，机械效率增加
4、发动机的有效功We与所消耗的燃油发出的热量Q1的比值称之为_____B_____。
A.有效燃油消耗率 B.有效热效率 C.有效扭矩 D.平均有效压力
5、关于发动机性能指标的描述不正确的是______B____。
Ａ.指示指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础的性能指标。
Ｂ.指示指标是考虑到机械损失的指标。
Ｃ.有效指标它是以曲轴对外输出的功为基础的性能指标。
D.有效指标用来评定发动机性能的好坏。
6、发动机单位气缸工作容积每循环做的指示功称为______A____。
A.平均指示压力 B.循环指示功 C.有效功率 D.平均有效压力
7、评价发动机经济性的指标是_____D_____。
A.平均有效压力 B.有效扭矩 C.有效功率 D.有效热效率
8、评价发动机动力性的指标是____D______。
A.有效燃油消耗率 B.有效热效率 C.每小时的油耗量 D.平均有效压力
9、发动机负荷一定，当转速增加时，则______A____。
A.机械效率下降 B.平均机械损失压力下降 C.指示功率增加 D.平均指示压力增加
