发动机原理期末考试复习题《部分》

第一章发动机的工作循环和性能指标

1．为何要分析发动机的理想循环？

答：确定影响性能的某些重要因素，从而找到提高发动机性能的基本途径。

2．试分析工质改变对发动机实际循环的影响?

3．说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因?

答：提高压缩比，可提高压缩行程终了混合气的温度和压力，加快火焰传播速度，选择合适的点火提前角，可使燃烧在更小的容积下进行，使燃烧终了的温度、压力高。

且燃气膨胀充分，热效率提高，发动机功率、扭矩大，有效燃油消耗率降低。4．为什么汽油机的压缩比没有柴油机的高？

答：汽油机压缩比的增加受到结构强度，机械效率和燃烧条件的限制增加

①将Pz急剧上升，对承载零件要求更高，增加发动机的质量，降低发动机的使用寿

命和可靠性。

②增加将导致摩擦副间的摩擦力增加，及运动件惯性力的增加，从而导致机械效率

下降。

③增加将导致终点压力和温度的升高，容易使汽油机不正常燃烧即爆震。

5．何为发动机的指示指标？

答：指示性能指标:以工质对活塞做功为计算基础的指标，称为指示性能指标,简称指示指标。包括：指示功、指示功率、平均指示压力（动力性）；指示热效率、指示燃油消耗率（经济性）

6．何为发动机的有效指标？

答：有效性能指标:以曲轴输出功率为计算基础的性能指标，称为有效性能指标，简称有效指标。包括：

发动机动力性指标（有效功率、有效转矩、平均有效压力、转速n和活塞平均速度Cm）

发动机经济性指标（有效热效率、有效燃油消耗率）

发动机强化程度（升功率、比质量、强化系数）

7．在发动机性能指标分析中，为什么将泵气损失功归到机械损失中考虑？

答：泵气损失是进`排气过程所消耗的功。因为活塞环和缸套的磨损过大（机械磨损），从而泵气不足。

8．试做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V图，并标明各部分损失。

9．发动机机械损失有哪几部分组成？

答：发动机机械损由摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失组成。

10．什么是机械效率？分析发动机转速和负荷对机械效率的影响？

答：机械效率是有效功率和指示功率的比值

转速n上升，各摩擦副之间相对速度增加，摩擦损失增加。曲柄连杆机构的惯性力加大，活塞侧压力和轴承负荷均增高，摩擦损失增加；泵气损失加大。驱动附件消耗的功多。因此，机械损失功率增加，机械效率下降。

转速一定时，负荷减小，平均指示压力Pmi随之下降，而平均机械损失压力Pmm变化很小，因为pmm的大小主要取决于摩擦副的相对速度和惯性力的大小，根据ηm=1-（pmm/pmi）知，随着负荷减小，机械效率ηm下降。

11．试述过量空气系数，空燃比和分子变更系数的定义。

答：过量空气系数：燃烧1Kg燃料实际提供的空气量L与理论上所需要的空气量Lo 之比称为过量空气系数。

空燃比A/F：与过量空气系数相似，也用空气量与燃料量的比值来描述混合气的浓度，成为空燃比。

分子变更系数：理论分子变更系数：燃烧后工质摩尔数M2与燃烧前工质的摩尔数M1之比。实际分子变更系数:考虑残余废气后，燃烧后的工质摩尔数M2’与燃烧前工质摩尔数M1’之比。

12．连锁反应的基本概念是什么？

答：

13．什么是预混合气？汽油机与柴油机混合气形成方式有什么不同？

答：预混合气是指在着火前将燃料蒸气和空气以一定比例预先混合好的气体。

一般汽油机进气会形成滚流，而柴油机进气一般都形成涡流。在燃烧方式上，汽油机是点燃式的，燃料在汽缸内靠电火花塞点燃；而柴油机是压燃式的，燃料依靠汽缸内空气压缩产生的热量引燃，也就是空气压缩会升高温度，当压缩空气的温度高于柴油的燃点时柴油就会燃烧。汽油机的汽缸压缩比较低，通常在10以下，现在随着技术的发展，像增压汽油机会到达10以上，而柴油机的汽缸压缩比较高，一般都在14以上14．试分析汽油机与柴油机燃烧过程的不同点和各自的影响因素？

15．气体流动状态对燃烧速度影响的原因分析?

16．为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机？

17．简述汽油机与柴油机工作循环区别？

18．柴油机工作循环为什么不采用定容循环？

第二章内燃机的换气过程

1．非增压发动机和增压发动机气门叠开角有何不同？为什么？

答：增压发动机气门叠开角一般大于非增压发动机

非增压发动机：20o~60oCA太大引起废气回流进气道；太小扫气作用不明显。

增压发动机：110o~140CAo进气管压力增加，扫气明显气门叠开角可以增大很多。2．什么是充气效率？怎样确定一台发动机的充气效率？

答：实际进入气缸的新鲜工质量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质量的比值叫做充气效率。

3．排气过程各种划分方法？

答：按气缸压力和排气管压力的变化和废气的流动状态分自由排气和强迫排气，自由排

气阶段又分超临界排气阶段和亚临界排气阶段。

4．燃烧室的扫气作用原理？

答：1 清除废气, 增加气缸内的新鲜充量。

2 降低排气温度。

3 降低热负荷最严重处（如气阀、活塞等）的温度。

5．研究充气效率分析式的意义是什么？

答：由式r T p p T a a v +-=11100εε

ξη知提高进气终了压力a p ，适当减少进气终了温度a T 可提高充气效率。

6．试述转速和负荷是如何影响充气效率的？汽油机与柴油机的影响有何不同？

答：（1）转速n

节气门位置一定n 很低时，惯性进气少， 较低，但随你、增加而增加；n 很高时，进气阻力增加，Pa 降低， 降低。当负荷不变而转速增加时，由于新鲜工质与缸壁等接触时间短，传热量少，故Ta 稍有下降， 会上升。但综合转速对压力和温度的影响，转速增加， 会下降。

（2）负荷

汽油机的负荷调节是通过节气门开度：负荷上升，节气门开度上升，进气阻力下降，进气终了压力Pa 上升，故 上升。柴油机的负荷调节是改变喷入缸内的燃油量，负荷上升，供油量上升，对充气效率无影响。

7．如何选择柴油机和汽油机进气管的截面形状？

8．怎样综合评定发动机的配气定时的合理与否？

答：1 良好的充气效率以保证发动机的动力性能。

2 合适的充气效率以适应发动机的扭矩特性。

3 较小的换气损失以适应发动机的经济性能。

4 必要的燃烧室扫气以保证高温零件的热负荷得以适当降低，达到可靠运行。

5 合适的排气温度。

调整：1，2－进气迟闭角；3－排气提前角；4，5－气门叠开角

9．分析转速变化对对进气迟闭角的影响？

答：要强化发动机，提高转速，加大输出功率时，进气迟闭角应适当加大。要加大低速转矩，提高爬坡及低速加速能力时，进气迟闭角应适当减小。

10．试分析二冲程内燃机相比于四冲程内燃机前者在轿车上没有普遍应用的原因？

答：二冲程机的缺点是换气效果差，新鲜工质与废气容易相混。残余废气系数大

致其经济性、HC、排烟等性能均不如四冲程机。在相同额定工况时，二冲程汽油机的燃油消耗率比四冲程机高20%~30%，部分负荷时燃油消耗率更高。与同转速的四冲程机相比，二冲程机单位时间内的燃烧次数提高一倍，故燃烧噪声大，NOx排放量高，且热负荷高，冷却困难，容易出现排气口处和活塞顶局部过热，喷油孔堵塞，针阀咬死，甚至活塞拉缸等现象。

11．如何选择高速发动机和低速发动机的进气管长度？

答：高速发动机，进气管短。

低速发动机，进气管长。

12．如何选择进气压力波固有频率与发动机吸气频率之比，以利用进气动态效应提高发动机的充气效率？

答：压力波的固有频率f1为a/4L（a为声速，L为进气管长度），当发动机转速为n时，进气频率f2为n/120，f1与f2之比为波动次数，既q1=30a/nL，可以看出当q1=1.5、2.5、

3.5……时，下一个循环的进气门开启时间正好与上一个波动循环效应的正压力波相重

合，使充量系数增加。当q1=1、2、3……时，进气频率与压力波频率相同，下一个循环进气门开启时间正好与负压力波重合，使充量系数减小。

13．进气惯性效应和波动效应有何不同？

答：惯性效应（本循环），振幅大，衰减小。

波动效应（两循环），振幅小，衰减大。

第三章柴油机混合气形成和燃烧

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