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汽车发动机原理第六章作业

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第六章作业答案

1、试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。

答：1）着火落后期特点：火花塞放电时两极电压可以达到10~35KV,

局部温度可达3000K，加快了混合气的氧化反应速度；气缸压力线较压缩压力线无明显变化。 要求：为了提高效率，希望尽量缩短着火落后期；为了发动机运转稳定，希望着火落后期保持稳定。

2）明显燃烧期特点：气缸的压力线脱离压缩线急剧上升到达压力最高点，火焰前峰从火焰中心开始层层向四周未燃混合气传播，直到火焰前峰扫过整个燃烧室。 要求：需要控制最高燃烧压力点的达到时刻，过早则混合气必然过早点燃，从而引起压缩过程负功的增加，最高燃烧压力过高；若最高压力点达到时间过迟，则膨胀比减小，燃烧高温时期传热表面积增加，也是不利的。

3）后燃期的特点：继续燃烧湍流火焰前锋后面没有完全燃烧的燃料，以及附在气缸壁面上的混合气层继续燃烧。 要求：为了保证高的循环热效率和循环功，应使后燃期尽可能短。

2、爆燃燃烧产生的原因是什么？它会带来什么不良后果？

答：1）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燃，引发爆燃。

2) 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。

3、爆燃和早燃有什么区别？

答：（1）爆燃是指末端混合气在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自燃的现象。早燃是指在火花塞点火之前，炽热表面点燃混合气的现象。（2）表面点火即早燃一般是在正常火焰烧到之前由炽热物点燃混合气所致，没有压力冲击波，敲缸声比较沉闷，主要是由活塞、连杆、曲轴等运动件受到冲击负荷产生震动而造成。爆燃是在较大面积多点着火，放热速度极快，局部区域的温度压力急剧增加，这种类似阶跃的压力变化，形成燃烧室往复传播的冲击波，猛烈撞击燃烧室壁面，使壁面产生振动，发出高频振音-清脆的敲缸声。

4、 何谓汽油机表面点火？防止表面点火的主要措施有些？

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。

5、 何谓汽油机燃烧循环变动？燃烧循环变动对汽油机性能有何影响？如何减少燃烧循环变动？

答：1）燃烧循环变动是点燃式发动机燃烧过程的一大特征，是指发动机以某一工况稳定运转时，这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化，具体表现在压力曲线、火焰传播情况及发动机功率输出均不相同。

2） 影响：由于存在燃烧循环变动，对于每一循环，点火提前角和空燃比等参数都不可能调整到最佳，因而使发动机油耗上升、功率下降，性能指标得不到充分优化。随着循环变动加剧，燃烧不正常甚至失火的循环次数逐渐增多，碳氢化合物等不完全燃烧产物增多，动力性、经济性下降。同时，由于燃烧过程不稳定，也使振动和噪声增大，零部件寿命下降，当采用稀薄燃烧时，这种循环变动情况加剧。

3）减少措施：①尽可能使фa=0.8～1.0，此时的循环变动最小。

②适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合气的均匀性，进而改善循环变动。

③改善排气过程，降低残余废气系数γ。

④避免发动机工作在低负荷、低转速工况下。

⑤多点点火有利于减少循环变动。

⑥ 提高点火能量，优化放电方式，采用大的火花塞间隙。

9、试说明汽油机燃烧室设计的一般要求。

答：燃烧室结构直接影响到发动机充气系数、火焰传播率及放热率、传热损失及爆燃的发生，从而影响发动机性能，所以对其设计提出了一系列要求：

1）结构紧凑。

2）具有良好的充气性能。 3）火花塞位置安排得当。

4）要产生适当的气体流动。

5）适当冷却末端混合气。

11、在汽油机上燃烧均质稀混合气有什么优点，它所面临的主要困难是什么？目前解决的途径有哪些？

答：优点：混合气均匀，燃烧较完全。对燃油共给及喷射系统没特别高的要求。困难：1为防止爆燃采用较低压缩比导致热效率较低。2）浓混合气的比热容比低导致热效率低。3）只能用进气管节流方式对混合气量进行调节即所谓量调节使得泵气损失较大。4）在化学剂量比附近燃烧，导致有害排放特别是NOx排放较高。5）用三元催化转换器的汽油机，它的过量空气系数фa必须控制在1左右，从而限制其性能进一步提高。

解决途径：采用稀薄燃烧汽油机。一类是非直喷式稀燃汽油机，包括均质稀燃和分层稀燃式汽油机，另一类是缸内直喷式稀燃汽油机。

13、何谓稀燃、层燃系统？稀燃、层燃对汽油机有何益处？

答：稀燃系统就是均质预混合气燃烧，通过采用改进燃烧室、高湍流、高能点火等技术使汽油机的稳定燃烧界限超过α=17的系统； 分层燃烧系统就是在α更大的情况下，均质混合气难以点燃，为了提高稀燃界限，通过不同的气流运动和供油方法，在火花塞附近形成具有良好着火条件的较浓的可燃混合气，而周边是较稀混合气和空气，分层燃烧低汽油机可稳定工作在α=20～25范围内。 好处：使燃油消耗率降低，且提高排放性能。

14、电控汽油喷射系统与化油器相比有哪些优点？

答：1）可以对混合气空燃比进行精确控制，使发动机在任何公开下都处于最佳工作状态，特别是对过渡工况的动态控制，更是传统化油器式发动机无法做到的。2）由于进气系统不需要喉管，减少进气阻力，加上不需要对进气管加热来促进燃油的蒸发，所以充气效率高。3）由于进气温度低，使得爆燃燃烧得到有效控制，从而有可能采取较高的压缩比，这对发动机热效率的改善时显著的。4）保证各缸混合比的均匀性问题比较容易解决，相对于发动机可以使用辛烷值低的燃料。5）发动机冷起动性能和加速性能良好，过渡圆滑。

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《汽车发动机构造与维修》教学教案

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第一章：汽车发动机概述

1.1 教学目标

1.1.1 让学生了解汽车发动机的定义、功能和重要性。

1.1.2 让学生掌握汽车发动机的分类和基本结构。

1.1.3 让学生了解汽车发动机的性能评价指标。

1.2 教学内容

1.2.1 汽车发动机的定义与功能

1.2.2 汽车发动机的分类

1.2.3 汽车发动机的基本结构

1.2.4 汽车发动机的性能评价指标

1.3 教学方法

1.3.1 讲授法：讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。

1.3.2 直观演示法：展示汽车发动机实物模型，让学生更直观地了解发动机结构。

1.4 教学步骤

1.4.1 导入：提问学生对汽车发动机的了解，激发学生的学习兴趣。

1.4.2 讲解：详细讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。

1.4.3 演示：展示汽车发动机实物模型，让学生观察并了解发动机结构。

1.4.4 互动：邀请学生上台演示发动机的各个部件，加深学生对发动机结构的理解。

1.4.5 总结：回顾本节课所学内容，强调汽车发动机的重要性。

第二章：汽油发动机的工作原理 2.1 教学目标

2.1.1 让学生了解汽油发动机的工作原理。

2.1.2 让学生掌握汽油发动机的四个冲程。

2.1.3 让学生了解汽油发动机的燃油喷射系统。

2.2 教学内容

2.2.1 汽油发动机的工作原理

2.2.2 汽油发动机的四个冲程

2.2.3 汽油发动机的燃油喷射系统

2.3 教学方法

2.3.1 讲授法：讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。

2.3.2 互动教学法：让学生参与发动机工作原理的讨论，提高学生的理解能力。

2.4 教学步骤

2.4.1 导入：回顾上一节课的内容，引导学生了解汽油发动机的工作原理。

2.4.2 讲解：详细讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。

2.4.3 互动：邀请学生上台演示发动机的四个冲程，加深学生对汽油发动机工作原理的理解。

汽车发动机机械系统检修课程授课教案

汽车发动机机械系统检修课程授课教案

汽车发动机机械系统检修课程授课教案.doc

教案第一章：汽车发动机概述

一、教学目标：

1. 让学生了解汽车发动机的定义、分类、性能参数和基本结构。

2. 使学生掌握汽车发动机的工作原理和检修方法。

二、教学内容：

1. 汽车发动机的定义和分类。

2. 汽车发动机的性能参数。

3. 汽车发动机的基本结构。

4. 汽车发动机的工作原理。

三、教学方法：

1. 采用讲授法，讲解汽车发动机的基本概念、性能参数和结构特点。

2. 通过实物展示或图片，让学生更直观地了解汽车发动机的结构。

3. 结合实例，讲解汽车发动机的工作原理。

四、教学评估：

1. 课堂问答：检查学生对汽车发动机基本概念的理解。

2. 课后作业：要求学生绘制汽车发动机结构示意图，并简要描述其工作原理。

教案第二章：汽车发动机检修工具与设备

一、教学目标：

1. 让学生熟悉汽车发动机检修所需的工具与设备。

2. 使学生掌握这些工具与设备的使用方法。

二、教学内容： 1. 汽车发动机检修工具的分类。

2. 常用检修工具的使用方法。

3. 汽车发动机检修设备的作用和选用原则。

三、教学方法：

1. 采用演示法，现场展示并讲解各种检修工具和设备的使用方法。

2. 让学生参与操作，亲身体验检修工具和设备的使用。

3. 通过实例，讲解检修工具和设备在汽车发动机检修过程中的作用。

四、教学评估：

1. 课堂问答：检查学生对汽车发动机检修工具和设备的认识。

2. 实操考核：检查学生对检修工具和设备的使用熟练程度。

教案第三章：汽车发动机零部件检修

一、教学目标：

1. 让学生了解汽车发动机主要零部件的结构和性能。

2. 使学生掌握汽车发动机零部件的检修方法。

二、教学内容：

1. 汽车发动机主要零部件的名称和作用。

2. 各零部件的结构特点。

3. 汽车发动机零部件的检修方法。

三、教学方法：

1. 采用讲授法，讲解汽车发动机零部件的基本概念和结构特点。

汽车发动机原理课后简答题答案

汽车发动机原理课后简答题答案

第一章

1. 内燃机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？

答：指示指标是以工质对活塞所做的功为基础的，它不考虑动力输出过程中机械摩擦和附件

消耗等外来因的影响，可以直接反映由燃烧到热工转换的工作循环进行的好坏：有效指标是

以曲轴对外输出的功率为基础，代表了发动机整机的性能。

表示动力性能的指标：

平均指示压力𝑝𝑚𝑖 是发动机单位气缸工作容积的指示功

平均指示功率𝑃𝑖 发动机单位时间所做的指示功，𝑃𝑖=𝑝𝑚𝑖𝑉𝑠𝑖𝑛30𝜏

平均有效压力𝑝𝑚𝑒 发动机单位气缸工作容积输出的有效功

有效功率𝑃𝑒 发动机指示功率减去机械损失功率对外输出的功率，𝑃𝑒=𝑃𝑖−𝑃𝑚

有效扭矩 发动机工作时，由功率输出轴输出的扭矩

转速n和活塞平均速度𝐶𝑚：提高发动机转速，即增加单位时间内做工的次数，从而使发动

机体积小、重量轻和功率增加。转速增加活塞平均速度也增加，他们之间的关系：𝐶𝑚=𝑆𝑛30

表示经济性能的指标：

指示热效率𝜂𝑖 是实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比。

指示燃油消耗率 𝑏𝑖 单位指示功的耗油量，与指示热效率之间的关系：𝑏𝑖=3.6×106𝜂𝑖×𝐻𝜇

有效热效率𝜂𝑒 发动机有效功与所消耗燃料热量的比值

有效燃油消耗率𝑏𝑒 与𝑃𝑒的关系：𝑏𝑒=𝐵𝑃𝑒×106，与𝜂𝑒的关系𝜂𝑒=3.6×106𝑏𝑒×𝐻𝜇

2. 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？

指示功率𝑃𝑖=𝑝𝑚𝑖𝑉𝑠𝑖𝑛30𝜏 𝑏𝑖=𝐵𝑃𝑖×106 𝑃𝑖=𝑃𝑒+𝑃𝑚

有效功率𝑃𝑒=𝑃𝑖−𝑃𝑚 𝑃𝑒=𝑇𝑡𝑞𝑛9550 𝑃𝑒=𝑝𝑚𝑒𝑉𝑠𝑖𝑛30𝜏 𝑏𝑒=𝐵𝑃𝑒×106

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造

汽车发动机的工作原理及总体构造

一、汽车发动机的工作原理

1.吸气：发动机的活塞下行时，活塞腔内的气门打开，通过气门进入汽缸的混合气。

2.压缩：活塞上行时，活塞腔内的气门关闭，活塞将混合气压缩成高压气体。

3.爆燃：在活塞接近顶死点时，火花塞产生火花，将混合气点燃爆炸，释放出能量。

4.排气：活塞下行时，废气通过排气门排出汽缸，为新的混合气提供空间。

通过这四个基本过程循环运作，汽车发动机可以持续地产生动力，驱动汽车运行。

二、汽车发动机的总体构造

1.气缸体系：汽缸是发动机燃烧的主要部分，通常由铁合金或铝合金制成。汽缸体内设置有活塞和气门，通过这些部件的运动来实现吸气、压缩、爆燃和排气的过程。

2.曲轴与连杆机构：曲轴是将活塞运动转化为有用功的装置，具有一定的几何结构，可以将来自活塞的线性运动转化为旋转运动。连杆连接活塞与曲轴，将活塞的线性运动转化为曲轴的旋转运动。

3.气门机构：气门控制气缸内的进气和排气。气门通过气门杆与凸轮轴相连接，由凸轮轴的转动带动气门的开闭。 4.燃油供给系统：燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。燃油从燃油箱经过燃油泵被送入汽缸，与空气混合后形成可燃气体。

此外，还有点火系统、冷却系统、润滑系统等辅助系统，保证发动机正常运行。

总之，汽车发动机通过吸气、压缩、爆燃和排气这四个基本过程，不断地将化学能转化为机械能，从而驱动汽车运行。其总体构造包括气缸体系、曲轴与连杆机构、气门机构和燃油供给系统等。这些构造相互配合，共同完成发动机的工作。