拖拉机发动机原理

工质：与能量转换有关的工作物质

循环热效率：工质所做的循环功W与循环加热量Q之比

压缩比：ε=Va/Vc

压力升高比：λ=Pz/Pc

循环平均压力Pi：单位气缸容积所做的循环功

指示功Wi：一个实际循环工质对活塞所做的有用功

平均指示压力Pmi：发动机单位汽缸工作容积的指示功

指示热效率ηi：实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比

指示燃料消耗率bi：单位指示功的耗油量

平均有效压力Pme：发动机单位气缸工作容积所输出的有效功

有效功率Pe：指示功率减去机械损失功率是发动机的对外输出功率

有效扭矩Ttq：发动机工作时，由功率输出轴输出的扭矩

有效燃油消耗率be：单位有效功的耗油量

有效热效率ηe：发动机有效功We与所消耗的燃料热量Q之比

升功率PL：发动机每升工作容积所发出的有效功率

比质量me：发动机干质量m与所给出的标定功率之比

机械效率ηm：有效功率与指示功率之比

过量空气系数α：燃烧1千克燃料实际提供的空气量L与理论上所需空气量Lo 之比

充气效率ηv：实际进入汽缸的新鲜工质与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质之比.

喷油泵速度特性：喷油泵油量控制机构位置固定，循环供油量随喷油泵转速变化的关系

负荷特性：发动机转速不变，其经济性指标随负荷而变化的关系

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系

外特性：节气门保持全开，所测得的速度特性为外特性

燃料调整特性：一定节气门开度和一定转速下，发动机功率Pe和燃油消耗率be 随燃料消耗量β（或α）的变化曲线。

调速特性：在调速器起作用时，保持调速手柄位置一定，发动机性能指标随转速或负荷变化的关系。

扭转储备系数：μ=(Ttqmax-Ttq)／Ttq×100%

稳定调速率：δ2=（n3-n1）/n标定

瞬时调速率：δ1=（n2-n1）/n标定

万有特性：较全面的表示发动机的性能，应用多参数的特性曲线。

点火提前角调整特性：汽油机保持节气门开度，转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角该表而变化的关系

分子变更系数：1千克燃料所形成的混合气燃烧后的摩尔数与燃烧前的摩尔数之比

三，填空题

1、工程热力学中的状态参数有（压力）、（温度）、（比体积）、（熵）、（焓）、（热力学能）；（过程量有容积变化功）和（热量）。

2、混和加热循环的加热过程是由（V《定压》）和（P《定容》）构成的。

3、在初态、加热量和压缩比相同的条件下，三种理想循环中（定容）加热循环的热效率最高。

4、发动机热力循环中，要使工质从高温热源（取得）热能而转变为机械功，则必须同时（低温热源放出热量）

5、四行程发动机实际循环有5个过程组成，(依次是进气)、（压缩）、（燃烧）、（膨胀）、（排气过程）。

6、研究发动机实际循环所用的两种示功图是（P随汽缸工作容积）和（P随曲轴转角）

7、指示指标是用于评定（实际循环）质量好坏，而有效指标是用于评定（整体性能）。

8、同一台发动机，其有效指标比指示指标数值大的指标是（有效燃油消耗率）

9、某发动机的指示功率很大，而有效功率很少，说明该机的（机械效率低），应该尽量（减小机械损失）

10、强化发动机的两个方向是提高（升功率）、减小（比质量）

11、非增压发动机主要机械损失包括三部分，分别是（摩擦）损失，（驱动各附件）扣件和（泵气）损失。所占机械损失的百分比分别是（62%-75%）、（10%-20%）、（10%-20%）

12、当转速增大时，平均机械损失压力（增大）

13、发动机转速提高，机械效率（降低）。

14、汽油机负荷减小时，残余废气系数（增大）

15、发动机经长期使用，轴承间隙变大，应选用粘度（大）的机油。

16、充气系数是（实际进入气缸）的新鲜充量与（进气状态下充满气缸）的新鲜充量之比。

17、发动机实际充气量测定是用（流量计）测出发动机（每小时实际充气量）

18、在配气定时中，（进气迟闭）角对充气效率的影响最大。

19、进气终了温度升高，则充气效率降低。进排气管动态效应归结为（惯性效应）和（波动效应）

20、欲提高汽车的爬起能力，进气迟闭角应（减小）

21、汽油机负荷调节的方法是（量）调节，柴油机负荷调节的方法是（质）调节

22、汽油馏出10%的温度低，会使汽油机的冷车起动（容易），但汽油机运转过程中在汽油输送管路中形成（气阻）现象。

23、国产汽油以（抗爆性）为性能指标，70号汽油表示（辛烷值）为70

24、辛烷值表示汽油的（抗爆）性能，16烷值表示柴油的（自燃）性能

25、汽油50%馏出（温度）的高低影响汽油机的（暖车时间），（加速性），（工作稳定性）等性能。

26、为了便于分析，汽油机燃烧过程通常分为（着火延迟期），（明显燃烧期）和（补燃期）三个阶段

27、汽油机高速运转时，因（火焰速度增加）而使爆燃倾向（减小）

28、汽油机在过量空气系数α=（1.03~1.10）时可以获得最好的燃烧经济性，其主要原因在与（燃料燃烧完全，be最低，yi最高）

29、为使汽油机燃烧过程有效进行，当转速（升高）或（负荷）降低时，均应加大点火提前角。

30、汽油机燃烧过程通常出现在不正常燃烧现象有（爆燃）和（表面点火）。

31、汽油机在（低）转速，（高）负荷工况时最容易发生爆燃。

32、为了便于分析，柴油机燃烧过程通常分为（滞燃期）、（速燃期）、（缓燃期）和（补燃期）

四个阶段

33、根据混合气形成和燃烧的要求，喷油嘴主要分（孔）式和（轴针）式两种

34、雾化质量一般时指喷雾的（细度）和（均匀度）

35、减小喷油延续角会使超有机的经济性变（好），工作柔和性变（差）

36、柴油机燃油喷注的基本特征参数为：（喷注的射程）、（喷雾锥角）与（雾化质量）。

37、柴油机压力升高率的大小主要与（着火延迟）期内形成的可燃混合气的数量有关。压力升高率大，则柴油机燃烧噪声（增大）。

38、柴油机混合气形成的两种方式是（空间雾化）混合和（油膜蒸发）混合。

39、直喷式柴油机缸内空气的两种涡流是（进气涡流）和（挤气涡流）

40、柴油机燃烧过程的主要阶段为（着火延迟）期

41、柴油机产生燃烧噪音的直接原因是（速燃）期中（压力升高率）过大所致。

42、ΔP/Δφ过高，柴油机燃烧噪声（大），机械负荷（增大）。

43、ω形燃烧室的经济性和冷起动性（好），但工作柔和性（差）。

44、汽油机转速一定时，每小时耗油量B主要取决于（节气门开度）和（混合气浓度）

45、车用发动机对万有特性的要求是：最经济区域应大致在万有特性的(中间)位置，使常用转速和负荷落在最经济区域内，并希望等油耗率曲线在（横）向较长。

46、汽油机通过改变每循环进入气缸的（混合气）量，柴油机通过改变每循环进入气缸的(喷油量)来改变负荷。

47、万有特性曲线上等耗油率曲线越靠近（内）层，则经济性越好。

48、汽油机节气门开度越小，扭矩随转速提高下降得（越快），而且最大扭矩点及最大功率点均向调整方向移动。

49、两极式调整器的功用是（防止怠速不稳），（防止飞车）

50、发动机排气中，主要污染物包括（CO），（NOx），（未燃物）和（微粒）

51、发动机缸内高温富氧生成的有害污染物是（氮氧化物）

52、柴油机在（低）温时生成蓝白烟；在（高）温时易生成黑烟

53、促使NO生成的三个因素有（高温）、（富氧）和（反应滞留时间）

54、减小点火提前角对降低（NO）和（HC）的排放有利。

55、怠速与减速工况是（HC）生成的主要工况

56、下列参数变化时，说明汽油机爆燃和柴油机工作粗暴的变化倾向：（1）压缩比增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（降低）

（2）进气温度增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（降低）（3）燃料自烯温度增加，汽油机爆燃倾向（降低），柴油机工作粗暴倾向（增加）

（4）点火提前角或喷油提前角增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（增加）。

（5）冷却水温度增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（增加）（6）发动机负荷增加，汽油机爆燃倾向（增加），柴油机工作粗暴倾向（降低）57、汽油机转速一定，负荷增加时，进气管真空度（降低），充气效率（升高），残余废气系数（降低），着火落后期（缩短），火焰传播速度（慢）

58、柴油机转速一定，负荷增加时，进气管真空度（基本不变），充气效率（减小），循环供油量（增加），着火落后期（缩短），过量空气系数（变小），排气烟度（增大），噪声（变小）

59、汽油机油门位置不变，转速增加时，进气管真空度（增大），循环供油量（增大），排气温度（升高），最佳点火提前角（增大），平均机械损失压力（增大），机械效率（降低）

四、作图题

1、画出发动机常见的三种理论循环的P-V图和T-S图。（page 1）

2、画出非增压柴油机理论循环和实际循环图的P-V图。（page 20）

3、画出换气损失图，并写出各项损失的符号及名称。P25

4、画出柴油机燃烧过程曲线（P-φ）图，并标明燃烧过程的几个时期。P99

5、画出汽油机燃烧过程曲线（P-φ）图，并标明燃烧过程的几个时期。P64

6、画出柴油机的外特性曲线。P138

7、画出汽油机的外特性曲线。P136

8、画出柴油机的负荷特性曲线。（标出各特征点）P135

9、画出汽油机的负荷特性曲线。P134

10、画出汽油机燃料调整特性曲线。（P78，a点节气门全开情况）

11、画出柴油机速度特性形式的调速特性曲线。P145

12、画出汽油机有害气体CO、HC、NOx与空燃比A/F的关系

五、简答题

1、试述发动机理论循环的假设条件。

答：1）假设工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。2）假设工质是在闭口系统中作封闭循环。3）假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。4）假设燃烧是外界无数个高温热源定容或定压向工质加热。工质放热为定容放热。5）所有过程为可逆过程组成。

2、用P-V图和T-S图说明，当定容加热循环加热量Q1一定、压缩比增加时循环热效率的变化。

曲线。P185

3、试述理论循环与实际循环的差异。

答：1）理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体比热容是随温度上升而增大的。2）实际循环中为了使循环重复进行，必须更换工质，因此会造成功的消耗，称为换气损失。3）实际循环中燃料燃烧需要一定的时间，所以喷油或点火在上止点前，并且燃烧还会延续到膨胀行程，由此形成非瞬时损失和补烯损失；实际循环汇总会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失；在高温下部分燃烧产物分解而吸热，使循环的最高温度下降。4）实际循环中气缸壁和工质间自始至终存在着热交换，使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线，造成损失。

4、发动机的机械损失包括那几部分？各占比例如何？常用哪几种方法测量发动机机械损失？

答：摩擦损失，占62-75%；驱动各种附件损失，占10-20%；带动机械增压器损失，占6-10%泵气损失，占10-20%。机械损失常用的测量方法有倒拖法、灭缸法、油耗线法。

5、试分析转速和负荷对机械效率的影响。

答：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。

6、试分析影响充气效率的主要因素。

答：影响充气效率的因素有进气终了的压力pa，进气终了的温度Ta,残余废弃系数γ，配气定时，压缩比，进气状态。

7、试分析进气迟闭角对充气效率及有效功率的影响。

答：加大进气门迟闭角，高转速时充气效率增加，有利于最大功率的提高，但对于低速和中速性能则不利。减小进气迟闭角，能防止低速倒喷，有利于提高最大扭矩，但降低了最大功率。

8、简述提高充气效率的措施。