山东理工大学拖拉机发动机原理复习知识点

指示热效率：实际循环指示功与所消耗的燃料热值之比值。

有效热效率：发动机的有效功与所消耗燃料热量之比值。

有效功率：指示功率减去机械损失功率。

机械效率:有效功率和指示功率的比。

过量空气系数：燃烧一千克燃料实际提供的空气量L与理论上所需空气量L之比。

汽油机负荷特性：当汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B 和耗油率随功率变化的关系。

平均有效压力：发动机单位气缸工作容积输出的有效功。

平均指示压力：发动机单位气缸工作容积的指示功。

充气效率：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。影响因素：进气终了的气缸压力，温度，残余废气系数，压缩比，气门正时和进气状态。

有效燃油效率：单位有效功的耗油量。

升功率：发动机每升工作容积所发出的有效功率。

柴油机的负荷特性：当柴油机保持某一转速不变时，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量时，耗油量、耗油率随功率变化关系。

空燃比：燃烧室空气量与燃料的比值。

汽油机速度特性：汽油机节气门开度固定不动，其有效功率、扭矩、耗油率、每小时耗油率等随转速变化的关系。

转矩适应性系数：外特性曲线上的最大扭矩与标定的工况时的扭矩比值。

放热规律（放热率）：瞬时放热速率和积累放热百分比随曲轴转角的变化关系。柴油机外特性：油量调节机构固定在标定循环供油量位置时，测得的速度特性。

转速适应性系数=额定转速/最大扭矩转速

扭矩适应性系数=最大扭矩/额定转速时扭矩1、发动机的机械损失有哪几部分组成？常用的测量方法有哪些？（写出两种）答：1.摩擦损失，包括活塞及活塞环，连杆。曲轴轴承，配气机构处的损失。2.驱动各种附件损失，主要是指驱动水泵，风扇，机油泵，电气设备等。3.泵气损失。4.带动机械增压器损失。

测定方法：示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法简述汽油机负荷特性曲线中耗油量be

2、简述汽油机负荷特性曲线中be的变化规律，并简单分析原因答：be先减后增。原因：负荷↑→节气门开度↑→气缸内相对残余废气量↓→燃烧速度↑→相对热损失↓→指示热效率↑，机械效率↑→be↓↓--曲线陡。负荷↑↑→发出最大功率，燃烧不完全→指示热效率↓→be↑。

3、简述影响机械损失的因素是什么？答：机械损失包括：摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等。可用机械损失功、机械损失功率、平均机械损失压力和机械效率大小来衡量机械损失。故凡是导致摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等的因素都直接影响机械损失。对摩擦损失，有发动机结构、制造质量，配合间隙等；附件驱动损失与附件数量与消耗功大小有关，在发动机本身则与配气机构所消耗的功直接相关；泵气损失与换气过程的完善程度有关，主要是进排气系统的阻力和配气相位以及进排气系统附件的流动阻力。

5、影响充气效率的主要因素：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。简述提高充气效率的措施。减少进气门处的阻力系数（增大气门直径、采用多气门结构、适当增加进气门升程、适当减小活塞行程）；减小空气滤清器的阻力系数；减小进气管道的阻力系数。

6、汽油机爆燃产生的原因：在正常火焰传播的过程中，处在最后燃烧位置上的那部分未燃混合气，进一步受到压缩和辐射热的作用，加速了先期反应。如果在火焰前锋尚未到达之前，末端混合气已经自燃，则这部分混合气烯烧速度极快，火焰速度可达每秒百米甚至数百米以上，使局部压力、温度很高，并伴随有冲击波。压力冲击波反复撞击缸壁，发出尖锐的敲击声，严重时破坏缸壁表面的附面气膜和油膜，使传热增加，气缸盖和活塞顶温度升高，冷却系统过热，汽油机功率减少，耗油率增加，甚至造成活塞、气门烧坏，轴瓦破裂，火花塞绝缘体破坏，润滑油氧化成胶质，活塞环粘在槽内等故障。因素:燃料性质、末端混合气的压力和温度。控制措施：提高转速，转速增加时，火焰速度亦增加，爆燃倾向减小。降低负荷，负荷减小时，气缸的温度、压力降低，爆燃的倾向减小。

8、内燃机的万有特性曲线中都有哪些主要特征曲线？其中的等油耗线为何不能相交？答：主要有等耗油率曲线和等功率曲线。因为一种工况下，对应的转速只能有一个最低的燃油消耗率，故不能相交。

9、分析汽油机速度特性的曲线的变化规律。

答：由公式可知：汽油机的大小主要取决于随转速n的变化。当n ↑→↑、↑、↓→↑；n ↑↑→↓、↓、↓→↓（快）10、简述汽油机不完全燃烧的种类和危害。答：爆燃和表面点火。爆燃的危害看6.表面点火的危害：导致敲缸，声音比较沉闷，主要是由活塞、连杆、曲柄等运动件受到冲击负荷产生振动而造成的

11、简述柴油机不正常喷射现象有哪些？同时说明产生原因及改进措施。答：多次喷油、滴油、隔次喷油等现象。原因是柴油机依靠高压喷射雾化形成混合气，在高压作用下，喷射系统的管路会产生弹性形变；燃油会表现出可压缩性；喷射系统的压力会有所波动。改进措施：选择适当的喷射压力；提高喷射系统的刚度；减小喷射系统的管路的容积与长度；使喷油压力稳定；采用电子控制技术；改变喷油系统。

13、油耗线法原理及仅适用于柴油机的原因：原理：保证发动机的转速不变，通过改变柴油机供油齿条的位置，测得发动机的小时耗油量随负荷变化的曲线，在曲线中找出接近直线的线段，并将此线段延长与横坐标相交，则交点到坐标原点的长度即为该发动机平均机械损失压力的数值。原因：假设转速不变时Pmm和指示热效率不随负荷增减而变化，柴油机正好接近此假设。

14、说明汽油机HC有害排放物的生成机理，及改善措施。答：机理：冷激效应、油膜和沉积物吸附、容积淬熄、碳氢化合物的后期氧化。措施：1、组织好汽油机在较大的空燃比下的稀薄燃烧。2、点火正时，减小点火提前角。3、转速较高时增大混合气的扰流混合和涡流扩散，同时增加排气的扰流和混合。4、提高汽油机冷却水及燃烧室壁面温度。5、减小燃烧室面容比6、适当增大辛烷值。

15、典型的火花塞四冲程汽油机与压燃机式四冲程柴油机的燃烧放热各有什么不同？答：汽油机的放热速率的最大值最高，燃烧持续较短，但在燃烧的起始阶段，放热速率上升的并不快，而在燃烧过程的后期放热速率却下降的很快。

16、汽油机外特性曲线参数：Ttp为扭矩Pe 为有效功率B为每小时耗油量be为有效燃油消耗率

17、分析比较直喷式和分隔式柴油机的优缺点。答：直喷式和分隔式可通过燃烧室的不同而确定。直喷式：1）浅盆式：混合气形成主要靠燃油的油喷雾化，对喷雾要求高；要求油束与燃烧室形状相配合，燃料要尽可能地分布到整个燃烧室空间；燃烧室中一般不组织空气涡流运动；燃烧室基本上是一个空间，形状简单，结构紧凑；最高燃烧压力及压力升高率较高，工作粗暴；对转速和燃料较敏感；过量空气系数较大。2）深坑式：对燃油系统要求较低，空气利用率大大增加，并保持燃油消耗率低和起动容易的优点。3)涡流式：利用强压缩涡流对喷雾质量要求低；对转速变化不敏感；空气利用率高；排放低；冷启动困难。分隔式：可以在较小的过量空气系数下工作，对供油系统要求不高；混合气对转速敏感性不高；气流流动产生强烈的涡流，使主燃烧室压力升高大大缓和；对燃料种类不敏感，有害排放低；流动散热损失大经济性差。

18、何谓气门叠开，为什么要有气门叠开：由于排气门的迟后关闭和进气门的提前开启存在进、排气门同时开启的现象称为气门叠开。原因：利用气流惯性扫除缸内残余废气，增加缸内的新鲜空气；利用新鲜空气降低燃烧室内的各处温度，减小部分零件的热负荷，提高发动机可靠性.与发动机转速有关。19、提高发动机功率的措施都有哪些1、增加缸数2、提高转速3、增加单缸工作容积4、提高平均有效压力5、减小冲程

20、与直喷式柴油机相比分隔式燃烧室内的混合气形成有何特点？为什么涡流式燃烧室系统经济性不如直喷式？答：特点:利用压缩紊流先预燃；利用强烈的燃烧涡流完全燃烧；对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易阻塞的大直径单孔喷嘴，喷油压力低，有适应大转速范围和不同着火性能燃料的能力；运转平滑，燃烧噪声小，经济性差，热损失大，启动性能差，必须加装电热塞。原因：燃烧室结构复杂，表面积与容积之比较大，加上强烈的空气运动的影响，使散热损失增大，通道节流作用引起的流动损失也较大，因此涡流式燃烧室系统比直喷式效率低，经济性差。

21、简述滞燃期对柴油机燃烧过程、运转性能和污染物排放的影响：答:滞燃期时间越长喷入的燃油越多，使速燃期内燃烧室内的压力和温度急剧上升，压力升高率过大，会使柴油机工作粗暴，燃烧噪声大，NOx排放增多，碳烟排放减少。反之，NOx排放减少，而碳烟排放增多

22、层燃系统有何特点：在火花间隙周围布局形成具有良好着火条件的较浓混合气，而在燃烧室大部分区域是较稀的混合气，混合气浓度从火花室开始由浓到稀逐步过渡的燃烧系统。（2）稀燃、层燃可以提高循环热效率，降低油耗，适当提高压缩比而不至引起爆燃，还可以降低排放

23、何为汽油机的早燃现象？影响早燃的因素有哪些？答：早燃就是火花塞在正常点燃前，炽热表面就点燃混合气的现象。影响主要因素有：燃烧室壁面凸起部，如排气门、壁面尖角处、火花塞裙部、积碳及其催化剂的作用

24、汽油机的主要有害排放物质及控制方法？试分析说明有何技术措施降低其有害排放物质？

答：主要有害排放物质为HC、CO、NOx。降低有害排放物指的措施有:1、采取机内净化2、采用闭式通风系统3、采用蒸发排放控制系统4、采用后处理净化技术5、在排气管处增加热反应器6、采用二次空气电子控制25、柴油机的主要有害排放物质及措施？试分析说明有何技术措施降低其有害排放物质？答：主要有害排放物质为未然HC、CO、NOx、碳烟、醛类。降低有害排放物指的措施有:1、燃烧室设计2、喷油规律改进3、主要为采用可变进气涡流、多气门等结构4、增压技术5、废气再循环6、高压喷射

26、直喷式燃烧室柴油机与分隔式燃烧室柴油机特点：答：直喷式：相对散热面积小，无节流损失，经济性好，容易起动压升比高，工作粗暴，对喷油系统要求高。分隔式：相对散热面积大，节流损失大，经济性差，不易起动，压升比小，工作柔和，排放好，对喷油系统要求低。

27、什么是可变技术？有哪些？可变技术是随时用工况（转速、负荷）变化使发动机某系统结构参数可变的技术。有可变进气管，可变气门定时，可变气门升程，可变进气涡流。可变凸轮机构，可变配气正时等。28、柴油机为什么要装调速器？柴油机经常在怠速的工况下工作此时供入气缸的燃油量很少，发动机的动力仅用以克服发动机本身内部各机构运转阻力，而这阻力测随发动机转速升高而增加，这时，主要问题在于发动机能否保持最低转速稳定运转而不熄火。对此驾驶员几乎不可能事先估计到并且及时操纵油量调节拉杆加以适当的调节。因此，汽车柴油机一般都装有两速调速器，以限制发动机最高转速和稳定怠速而自动进行供油量调节。汽车柴油机多采用全速调速器来对供油量作自动的调节。全速调节器不仅限制超速和稳定怠速，而且能使发动机在其工作转速范围内的任一选定的转速下稳定地工作。有些在城市内或公路上行驶的柴油机汽车，为适应车辆多，人流大，减速，加速，停车频繁的情况，也采用全速调速器.

29、试在同一坐标图上画出柴油机和汽油机负荷特性曲线，并分析差异的原因。答：差别：1汽油机有效燃油消耗率be都比同负荷下的柴油机高，这是两种机型的混合气形成、着火燃烧以及负荷调节方式不同造成；2中低负荷处be线的差值明显比最低油耗点和标定功率处大，见图上be1＞be2＞bemin。这是因为汽油机be线过于陡尖，而柴油机有效宽的平坦段的缘故。

30、为什么柴油机压缩比大于汽油机：对于汽油为防止火焰传播过程中燃烧室末端混合气的自燃而引起的爆燃，汽油机的压缩比不宜过大。对于柴油，利用其压燃点低的特点，采用压缩自燃的方式，所以。。。

31、发动机转速提高后，排气提前角增大？减小？答:增大。原因：排气初期为临街排气阶段，改排气阶段废气流量与转速无关，但当n 增大后，发动机转过相同曲轴转角所需要的时间减小，此时若不增大排气提前角则发动机超临界排气阶段的时间减小排气量减小，导致气

缸压力下降慢，增加了下一阶段的排气功消耗。12、简述全程式调速器的工作原理(1)起动状态，柴油机在起动前，首先将调速器的操纵手柄放置在怠速位置。这时，调速器内部的调速弹簧便拉动调速杠杆和齿杆，并使喷油泵内部的油量调节齿杆拉动喷油泵内部各分泵柱塞，使其处于供油位置。柴油机起动后，喷油泵内部凸轮轴通过调速器齿轮带动飞铁旋转。随着柴油机转速的提高，飞铁的离心力逐淘蹭大。当离心力大于弹簧弹力时，飞铁张开并顶动伸缩轴，伸缩轴便顶动调速杠杆和拉杆，使喷油泵油量调节齿杆向供油量减少的方向移动，直到飞铁的离心力与弹簧的弹力平衡时为止。此时，齿杆保持一定的供油位置并使柴油机以某一转速稳定运转。(2)加速或减速状态，顺时针转动调速器细调手轮，柴油机的转速增高，此时调速弹簧的弹力大于飞铁的离心力，调速杠杆带动喷油泵内部的油量调节齿杆向供油量增加的方向移动。柴油发电机随着柴油机转速的升高，飞铁的离心力也逐渐增大。当飞铁的离心力与调速弹簧的弹力达到新的平衡时，柴油机就在新的转速下稳定工作。反之，逆时针转动调速器细调手轮时，柴油机的转速降低此时飞铁的离心力大于调速弹簧的弹力，调速杠杆便带动喷油泵内部的油量调节齿杆向供油量减少的方向移动。随着柴油机转速的降低，飞铁的离心力也逐渐减小。当飞铁的离心力与调速弹簧的弹力达到新的平衡时，柴油机又会以降低了的转速稳定工作。(3)负载变化时的状态，柴油机的外部负载发生变化时，转速也随着变化。当飞铁的离心力发生变化时，原有的平衡状态也随着发生改变。所以，柴油机喷油泵的供油量也会随负载的变化而变化。当外部负载恒定时，柴油机就会在恒定负载转速下稳定地运转。(4)低速状态，柴油机低速运转时，调速杠杆顶在低速稳定器的销轴上，稳定器内的弹簧通过销轴给调速杠杆以附加作用力。这样以来就限制了杠杆的来回摆动，从而保证了低转速的稳定性。