汽车节能技术及原理

一、概念：1、汽车节能指的是：汽车完成一定的货运周转量（对于载货汽车）、一定的客运周转量（对于载客汽车）的前提下，使能源的消耗量下降。2、指示性能指标：以工质在气缸内对活塞所作之功为计算基准的指标。3、有效性能指标：以发动机曲轴输出功为计算标准的指标。在对发动机节能效果的优劣进行评定时，主要采用（有效性能指标）。4、有效功：所谓平均有效压力，即为单位气缸工作容积所输出的有效功。它是衡量内燃机动力性能方面的一个常用指标。

5、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率。

6、发动机的速度特性：发动机的有效功率Pe、有效转矩Te和燃油消耗率ge随曲轴转速n而变化的规律。

7、部分特性曲线：当节气门开度最大时，所得的一组特性曲线称为发动机外特性曲线；在节气门其他开度情况下所得到的特性曲线，称为部分特性曲线。

8、负荷：是指在一定转速下，发动机实际输出的有效功率，与在该转速下发动机所能输出的最大功率之比以百分数表示。

9、负荷特性是指在转速一定的情况下，发动机经济性能指标（单位耗油量B、燃油消耗率be）随负荷变化而变化的关系。10、发动机的机械效率Pm被定义为有效功率与指示功率之比：ηm=Pe/Pi=1-Pm/Pi。11、充气效率是指在发动机进气行程时，实际进入气缸内的新鲜气体（空气或可燃混合气）的质量m与在进气行程进口状态下充满气缸工作容积的气体质量m0的比值。用ηv来表示即ηv=(m/m0)×100%、12、发动机的压缩比是指压缩前气缸内的最大容积与压缩后气缸内的最小容积的比值。定容加热循环热效率与压缩比的关系式为：ηt=1-1/εk-1、13、发动机的稀燃：是指发动机可以燃用汽油蒸气含量很低的可燃混合气，空燃比可达18甚至更稀。从理论上讲，混合气越稀，越接近于空气循环，等熵指数值越大，热效率越高。14、汽车的燃油经济性：是指汽车在一定的使用条件下，以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。15、等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，它是指汽车在额定载荷下，以最高档在水平良好的路面上等速行驶100Km的燃油消耗量。16、热起动：发动机温度在40℃以上时的起动。17、汽油的抗暴性是指汽油避免发生爆燃的能力。18、蒸发性：汽油由液态转化成气体状态的性能。19.混合动力车的发动机一般是在中等负荷工况下工作，所以排放低，燃油消耗少且噪音低。20.并联式混合动力汽车其电动机是在汽车减速时，汽车下长坡时的工况下可能转换为发电机工作模式。21.混联式混合动力电动汽车的动力总成包括：发动机，电动机，发电机。

22。混合动力汽车是由电动机来分配功率的。二、选择和填空：1、汽车节油效果的好坏一般用节油率来表示。ε=(Bo-B)/Bo*100%；Bo ——油耗定额（kg/h）;B——实际油耗（kg/h）。2、我国的油耗定额有两种：一是内燃机（或车辆）使用说明书规定的油耗定额；二是各地汽车运输企业规定的油耗定额。3、我国各地的气候条件下，道路条件差别很大，所以一般采用第二个油耗定额。节油率可以用下式计算ε=（beo-be）/beo*100% beo——装节油器前的耗油【kg/(kW·h)】be——装节油器后的油耗【kg/(kW·h)】。4、发动机的工作能力包括（动力性、经济性、运转性能和可靠性能等几个方面）。其中动力性和经济性与节能关系最为密切。5、发动机性能指标主要有动力性能指标、经济性能指标及运转性能指标。6、发动机的动力性和经济性指标又分为有效性能指标和指示性能指标两种。7、发动机的性能特性包括速度特性、负荷特性、万有特性等。8、负荷特性是指在转速一定的情况下，发动机经济性能指标（单位耗油量B、燃油消耗率be）随负荷变化而变化的关系。9万有特性曲线最内层燃油消耗率be最低，越向外燃游消耗率be值越高，我们希望最低的油耗率be区域越宽越好。10、增压发动机的进、排气门重叠角大，可达110℃~140℃。

11、发动机的机械损失主要由机械摩擦损失、附件消耗损失和泵气损失三部分组成。12、活塞组件的摩擦占摩擦损失中的最大份额。13、配气相位是否合理，应根据发动机的高速性能来决定。14、发动机的最佳配气相位是通过实验确定的。15、当混合气的过量空气系数φa ＜0.4（空燃比为6以下）时，发动机虽然可能着火，但火焰无法传播，造成很快熄火，故称这个值为（燃烧上限）。混合气的过量空气系数φa＞1.4(空燃比在21以上)时，发动机虽然着火，但火焰无法传播，此时这个值称为燃烧下限。

当进气门开启之际，火焰即由此窜入进气歧管和化油器，造成化油器“回火”。

16、目前主供油系统最广泛采用的校正装置是渗入空气法校正系统，即利用渗入空气以降低（主量孔）处真空度，从而达到减少燃料流量增长率的目的。17、转速（活塞平均速度）的影响在负荷不变时，所有机型的机械效率ηm都随转速n或活塞平均速度vpm的上升而下降。18、润滑油的粘度失影响机械效率ηm最重要的因素。19、水温80℃~90℃，机油温度85℃~110℃。20、发动机润滑油选用的原则，是在保证各种环境和工况均能可靠润滑的前提下，尽量选用低粘度的

机油，以减小摩擦损失，改起动性能。

21、妨碍压缩比提高的因素主要是（爆燃），影响爆燃的因素，主要是汽油的（辛烷值）。22、要改变发动机压缩比，一种办法是改变活塞行程；另一种办法是改变燃烧室容积。23、提高燃烧速度的主要措施是组织缸内的（气体运动和提高压缩比）。24、分层燃烧发动机的缺点是燃烧缓慢、等容度低。25、目前提出的分层燃烧方案：按燃烧形式可分为（单室式和双室式）。26、增压有（机械增压、涡轮增压和气波增压）等基本类型。27、废气涡轮增压器按废气在涡轮机中的流动方向不同，分为（径流式和曲流式）。车辆用发动机多用（径流式涡轮增压机器）。28、废气能量利用的基本形式有两种：一种为（恒压增压系统，另一种为脉冲增压系统）。29、目前采用的乳化方法有（机械混合法、超声波法和乳化剂法）。30、电控化油器结构组成除了具备化油器的基本系统（如浮子室、主供油系统、怠速系统）外，还设有节气门与阻风门执行器、几个传感器和一个电控单元。31、在电控化油器系统中，还设有检测气门开度与运动的节气门传感器、检测发动机工作温度的温度传感器。32、火花塞二次空气导入环筒称节油环。该装置具有增加发动机动力、节省燃油、减少污染等显著优点。33、汽车的燃油经济性是指汽车在一定的使用条件下，以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。34、等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，它指汽车在额定载荷下，以最高档在水平良好的路面撒花那个等速行驶100km的燃油消耗量。35、影响汽车燃油经济性的因素：（汽车发动机、汽车传动系统、汽车行驶阻力、汽车整备质量）等。36、目前在轿车上所用的自动变速器主要又三种形式：（液力自动变速器、机械无极自动变速器、电控机械无极自动变速器）。37、汽车采用无极传动与其他传动配合使用，组合形式有：CVT与液力耦合器组成无极变速传动、CVT与电磁离合器组成无极传动、双状态无极传动。38、轿车轮胎在140km/h以上时增长较快。当汽车在良好的硬路面上以（50km/h）以下的速递行驶时，汽车的滚动阻力占总行驶阻力的（80%）左右。39、从发动机整体看，总是存在着流体润滑、混合润滑和边界润滑三种状态。40、改善润滑达到节能的基本途径是：1.降低润滑粘度；2.润滑油高粘度指数化（多级化）；3.润滑油减摩性能最佳；4.润滑油品质高档化。41、发动机起动分为（常温起动、冷车起动和热起动）。42、预热发动机包括热水法、锅炉预热法。43、夏季气温高，停车后再起动往往会出现“气阻

“现象”。44、起步前，驾驶员应对车辆的油、水、轮胎及安全设施进行检查。45、汽车平路起步时，节气门开度不宜超过80%；用高档位在平路上行驶时，节气门开度不应超过50%；这主要是为了避免化油器机械加浓系统起作用。46、水温在80~90°C时，发动机的燃油消耗率最低，发动机的转矩较高。47、发动机的耗油率主要是随汽车发动机（负荷和转速）的变化而变化的。48发动机的耗油率随转速而变化，笔筒的转速，耗油率不同。49、下坡滑行、加速滑行、减速滑行是提高汽车燃油经济性、节约能源、降低运输成本的有效途径。50、汽油的抗爆性指汽油避免发生“爆燃”的能力。51、辛烷值的测定方法最常用的又研究法和马达法。52、汽油的抗爆性选择即为汽油的牌号选择，主要根据发动机压缩比进行选择。53、汽油的蒸发性选择，即为确定汽油的镏程和饱和蒸汽压。54、柴油的低温流动性：凝点，粘度。55、凝点表示柴油遇冷及开始凝固而失去流动性的最高温度。分为10、0、-10、-20、-35、-50六种牌号。-10号柴油适用于风险率为10%的最低气温在-5°C以上的地区使用。56、一般要去所选超有的凝点必须比环境温度低5°C以上。57、我国发动机润滑油采用美国API性能分类法和SAE粘度分类法。58、齿轮油比润滑油的优点：1.极压抗磨性；2.热氧化安定性；3.抗腐蚀性能。59、一般进口和引进生产线生产的汽车后桥，必须使用CLE重负荷汽齿轮油。60、一般选压缩系数为10%，工作状况最佳。61、子午线轮胎应用最多。62、天然气辛烷值高，约为130。63、压缩天然气汽车（CNGV），按燃油供给系统分类可分为三种：纯CNG汽车、两用燃料（CNG和汽油）。以及双燃料（CNG和柴油）汽车。64、天然气汽车与汽油、柴油汽车相比具有更多、更新的技术内容，包括加气站技术、气瓶技术、发动机技术及混合与控制技术等几个主要方面。65、储气瓶组的最高充气压力为25Mpa。66、充气顺序程控盘的作用是实现按高、中、低压储气瓶组顺序想储气瓶充气。67、ADP利用氧传感器的信号修正存储的燃料系统数据。68、与调节阀相连的是三个绝对压力传感器（燃料、进气管路、气压）和一个燃料温度传感器。

油气转换开关和天然气高压电磁阀、汽油转换开关和天然气高压电磁阀、汽油电磁阀的作用是控制两种燃料的转换。69、CNG-汽油两用燃料的汽车以天然气作为燃料运行时，天然气经三级减压后，通过混合器与空气混合进入气缸。混合气安装在空气滤清器和化油器之间。

70、转换调试先用汽油起动发动机，然后吧燃料开关扳到中间位置。

71、CNG-柴油双用燃料发动机是以压燃少量喷入缸内的柴油作为“引燃燃料”，天然气作为主要燃料。72、九个示范城市液化石油气汽车及加气站统计：73、汽车保有量/辆加气站数/座气源供应能力/（万t/a）300 0 进口；乌鲁木齐100 2 3.06；210 1 进口；1800 1 进口；海南省52 2 30；600 4 10；天津80 3 105；40 1 30~40；350 3 56；总计6232 24。74、蒸发调节器是整个燃料系统的关键部件。LPG在蒸发器中蒸发气化，再经两次减压，由进气管真空度来控制发动机不同负荷下可燃混合气的混合比。75、镍氢电池的负极是氢，而不是金属镉。锂离子电视的优点是电压高。使用最广泛的是氢-空气或氢=氧气型燃料电池。氢气是一种理想的污染燃料，在所以燃料中，它具有最高的能量密度，燃烧后的副产品仅仅是纯水。76、进入（20世纪80）年代以来，大功率的固态电子器件迅速发展，特别是大功率的（MOSFET晶体管），以及（绝缘栅型双极晶体管IGBT）的出现，极大地促进了电动机驱动和交流调速的发展。77、电动汽车逆变器的开关采用精匝管整流器件，及MOSFET晶体管和双极晶体管IGBT。

78、因为变压变频控制方法具有气隙磁通偏移和延时响应等却蒂娜，在高性能电动汽车的驱动中较少使用这种方法，而较多的是用矢量控制。三、简答：1、简述发动机稀燃技术的含义及其依据的原理。①稀燃是指发动机可以燃用汽油蒸气含量很低的可燃混合气。②从理论上讲，混合气越稀，越接近于空气循环，绝热指数k值越大，热效率越高。但事实上，当过量空气系数 >1.05～1.15之后，油耗反而增加。这是由于：混合气过稀时，燃烧速度过于缓慢，等容燃烧速度下降，补燃增加，热功转换的有效性下降；燃烧速度下降，混合气发热量和分子改变系数减小，指示功减小，机械效率下降；混合气过稀，发动机对混合气分配的均匀性和汽油、空气及废气三者的混合均匀性变得更加敏感，循环变动率增加，个别缸失火的机率增加等。2、简述汽车滑行节能的含义及应用场合。答：滑行即是利用汽车的惯性行驶。滑行时发动机不工作，在怠速或强制怠速情况下工作，可以不用油或少用油，因此，可以节约燃油。滑行可以在平路、下坡进行，有时上坡也可以利用滑行。下坡滑行、加速滑行、减速滑行是提高汽车燃油经济性、节约能源、降低运输成本的有效途径。3、简述燃油经济性指标及节油效果指标。答：汽车的燃油经济性是指汽车在一定的使用条件下，以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力，是汽车的主要使用性能之一，它直接关系到汽车能否节能。汽车燃油经济性常用

一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。我国制定了货车与客车的路上行驶循环工况，还规定以等速百公里燃油消耗量和最高档全油门加速行驶500m的加速油耗作为单项评价指标，以循环工况燃油消耗量作为综合评价指标。4、动的节油措施简述发动机低温起动的节油措施。答：目前采用的低温下起动发动机的措施有：起动前预热发动机；加热水或蒸汽；烘烤油底壳。以减小曲轴转动阻力；改善燃油的蒸发和雾化，提高点火能量，形成良好的可燃混合气；保持蓄电池有足够的容量与端电压；严寒时采用起动辅助燃料等。5、简述如何保证起步过程中的节油。答：起步操作：起步前，驾驶员应对车辆的油、水、轮胎及安全设施进行检查。起步操作的要领是“快、停、轻、慢”四个连贯动作的有机配合。“快”即抬离合器踏板的前一段（分离阶段）的动作要适当快一些；“停”即离合器片与飞轮即将结合时，抬离合器踏板的动作在这一位置稍作短暂停留；“轻”即当抬离合器踏板稍停时，应轻轻踩下加速踏板。总的来说，完成这四个连贯动作要“快”且“平顺”。初始档位的选择：在天气良好的情况下，当第一次起步时，应在起动发动机前，先将变速器杆挂入二档，踩下离合器，然后再起动发动机。满载或在坡道上起步，必须用最低档位、小油门，这样可以克服静摩擦力和向后滑的惯性。当汽车移动后迅速换入高一级档位。6、简述汽车档位选择对节油的影响。答：汽车起步一般都要使用低速档，因为起步要克服车辆的静止惯性，需要有较大的转矩，而发动机所提供的转矩远远不能直接满足要求，这就要通过变速器的减速增扭作用来加大车轮驱动转矩，才能达到提高驱动力的目的。在天气良好的情况下，当第一次起步时，应在起动发动机前，先将变速器杆挂入二档，踩下离合器，然后再起动发动机。满载或在坡道上起步，必须用最低档位、小油门，这样可以克服静摩擦力和向后滑的惯性。当汽车移动后迅速换入高一级档位。汽车在平路上起步，应尽快循序换入高速档。汽车一经发动就抬离合器，不等油门轰起来就用二档起步；汽车一旦运行起来，不等加大油门就换入三档，这样直至换入五档。7、简述电动车辆的基本结构。答：电动车辆的基本结构可分为三个子系统，即电力驱动系统、主能源系统和辅助控制子系统。电力驱动系统包括电控系统、电动机、机械传动系统和驱动车轮等部分；主能源系统由主能源和能源管理系统构成，能源管理系统实现能源利用监控、能源再生、协调控制等功能的关键部件；辅助控制子系统主要是为电动车

辆提供控制电源，具有辅助电源的控制、动力转向、充电控制、空气调节等功能。8、汽车起动是如何分类的？答：根据发动机温度和大气温度的不同，发动机起动分为常温起动、冷车起动和热起动。当大气温度或发动机温度高于5℃时，起动发动机比较容易，一般不需要采取辅助措施，这种情况称为常温起动；当气温或发动机温度低于5℃时称为冷起动；发动机温度在40℃以上时的起动，称为热起动。9、整车节能的几种途径。答: 1）改进传动系统：包括：多轴驱动汽车驱动轴的自由离合、采用机械多档变速器、采用无级变速器；2）减小汽车行驶阻力，包括减小汽车的滚动阻力和减小汽车的空气阻力；3）减轻汽车整备质量4）自动滑行超越离合器5）润滑油的合理使用。

10、简述掺水乳化节油原理。答：目前人们普遍用原苏联B.M.伊万诺夫的微爆理论来说明掺水乳化节油原理。据研究，掺水乳化油是油包水型，即油为连续相，水为分散相，水以微小的颗粒分散地悬浮在油中，乳化油在化油器（或喷油器）中，首先被一次雾化；在气缸内的高温条件下，油中的水珠迅速汽化，使油膜发生了爆炸性破裂（微爆），并分散和形成非常微小的微粒，即发生了所谓二次雾化作用。11、简述发动机节油环的工作原理。答：节油环是套装在长螺纹火花塞上的环形体。它是由环体、钢球和卡环三个主要零件组成的。节油环使发动机气缸能第二次吸入空气，以提高混合气的燃烧速度，使燃烧更加完全。在发动机的进气过程中，气缸内产生真空度，气缸内外产生一定压力差，外界空气顶开环体的球阀，沿火花塞螺纹缝隙高速旋转进入气缸，给气缸内增添5～10％的空气，这样就产生以下作用：（1）扫除火花塞周围的残留废气，使混合气易于点燃，从而提高了发动机在怠速和低负荷时的工作稳定性，启动性能也得到改善。（2）节油环导入气缸中的新鲜空气涡流，有利于进一步地粉碎混合气中的油滴，使汽油雾化得更加完善，提高混合气的燃烧速率（3）由于燃烧室内增加了补充的新鲜空气，充气效率增加。（4）二次空气的导入还有利于火花塞的冷却，避免产生炽热现象，这就减少了产生爆燃的可能性。（5）由于燃气燃烧完全，燃烧时间短，缸内最高温度低，减少排气污染。12、简述喷水节油装置的工作原理。答：在化油器喉部上装一特殊喷嘴，喷嘴喷出的极细水雾，在混合器内与可燃混和气混合，并一起进入燃烧室。高温进入燃烧室内的水雾转化为蒸汽。但其压力仍低于最大燃烧压力。

为了使喷嘴喷出的水雾量随着发动机负荷的改变而能及时地改变，需

要设置一个空气喷射泵。若发动机负荷增加，空气压缩机就能相应地提供更高的空气压力，从而增加水雾的喷出量，避免发动机负荷增加而引起的爆震。实际使用证明，空气喷射泵是控制水雾量的合适装置。为了使喷水燃料能充分燃烧，必须增加燃烧室内混合气的紊流。燃烧室应选择在活塞和气缸间的低压区，一般以位于排气门之下为好。13、简述汽车节能的重要意义。（1）汽车运输的油耗占汽车运输成本的20～30％，汽车节能本身就意味着运输成本的降低，经济效益提高。

(2)随着汽车拥有量的增加，大气污染也相当严重，加上防止地球变暖出发，汽车节能能有效地控制CO2等温室气体的排放。(3)节能的目的，就是减少国家整个经济发展对能源的需求，以尽可能少的能源消耗来获得尽可能多的经济效益。14、简述如何采取有效措施提高发动机的机械效率。答：（1）降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。（2）降低滑动部件的滑动速度及高面压比，如减小曲轴轴径尺寸，缩短轴承宽度等。提高曲轴、连杆等旋转零件的刚度，防止运动中产生变形。（3）减少润滑油的搅拌阻力。（4）润滑油的改良——低粘度化等。（5）合理选择摩擦零件的材料，优化材料配对，提高摩擦表面加工精度。15、简述汽车发动机压缩比的选择对节能的影响。答：从提高发动机的指示效率的角度来看，发动机压缩比愈大愈好。但实际上又不可能任意增大压缩比。如果压缩比过大，不但燃料超耗，还会引起不良后果。对于汽油发动机，如果在汽油辛烷值一定的条件下，压缩比过大，就会产生爆燃；对于柴油发动机，如果压缩比过大，会使零件的负荷过大。加速零件磨损并降低机械效率，燃料的消耗率也会提高。压缩比选择的过大或过小，对发动机工作都极为不利。16、简述车辆运行速度对油耗的影响。答：汽车油耗的高低，主要取决于发动机的耗油率和克服行驶中阻力所需的功率。发动机的耗油率随转速而变化，不同的转速，耗油率不同。耗油率最低的转速称经济转速。

当车速低时，克服阻力所需的功率较小，但是发动机的负荷小而耗油率升高；反之，当车速高时，克服阻力所需的功率增大，发动机由于负荷增大而耗油率降低。但是，车速越高，行驶阻力增大，需要克服这些阻力所需功率也增大，对汽车燃料的消耗的影响，大大超过了发动机由于负荷增大耗油率降低的影响，结果使汽车燃料经济性变差，每百公里消耗的燃料增多。只有在中等速度行驶时，可以兼顾发动机的耗油率和车速对油耗的影响，所以，汽车百公里燃料消耗量最低。

四、论述题：1、由发动机热效率方程，分析提高循环热效率的途径。答：（1）提高压缩比可提高内燃机的热效率。当然实际压缩比的提高还需考虑到机械负荷、热负荷及所用燃料的限制。（2）当燃料在上止点燃烧时其热功转换效率最高。燃烧时间的延长会使热效率下降。但实际内燃机中要使燃料全部在上止点燃烧是不可能的，但应尽量使燃料在上止点附近燃烧完毕。（3）稀混合气的采用有利于提高热效率。这是由于绝热指数k值增大的缘故。当汽油机燃用稀混合气时，压缩比还可进一步提高。2、由车辆行驶的阻力方程，分析汽车节能的途径。答：在车辆行驶的阻力中，滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下均会产生，因此汽车经常需要消耗功率来克服这些阻力。所以，减小汽车行驶中的滚动阻力和空气阻力，对节约油料，提高汽车的燃油经济性很有意义。（1）减小汽车的滚动阻力：汽车的滚动阻力与路面状况、行驶车速、轮胎结构以及传动系统、润滑油料等都有关系。为了节约燃油，一定要修好路面，养好路面，控制车辆在经济车速下工作，车辆运行时保证轮胎的正常的充气压力。（2）减小汽车的空气阻力：要减小空气阻力，就必须减小汽车的迎风面积，并使之具有合理的流线型，从而降低空气阻力系数

C；另外，还要保持中速行驶。（3）

D

空气阻力系数

C的大小，取决于汽车的外形，即汽车的流线型如何。

D

为了保证小的空气阻力和可靠的行驶稳定性，降低汽车的油耗，必须改善汽车车身的空气动力性能。3、论述发动机稀燃技术的依据的原理及采用的技术途径。答：（1）稀燃是指发动机可以燃用汽油蒸气含量很低的可燃混合气，空然比可达18（过量空气系数 为1.22），甚至更稀。（2）从理论上讲，混合气越稀，越接近于空气循环，绝热指数k值越大，热效率越高。燃用均质稀混合气的主要技术途径有：①使汽油充分雾化，并保证混合气混合均匀及各缸混合气分配均匀。要使汽油充分雾化，可以在预热、增加进气流的速度、增强进气流的扰动、增加汽油的乳化度以及使汽油分子磁化等方面采取措施。②加快燃烧速度：这是稀燃技术的必要条件和实施的基础。提高燃烧速度的主要措施是组织缸内的气体运动和提高压缩比。③提高点火能量，延长点火的持续时间：高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成火焰传播距离缩短，燃烧速度提高，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的。4、论述汽油发动机增压过程中遇到的困难，在汽油机增压系统中采取了哪些有效措施。答：汽油机增压比柴油机增压要困难主要是：（1）汽油机增压后爆燃倾向

增加（2）由于汽油机混合气的过量空气系数小，燃烧温度高，因此增压之后汽油机和涡轮增压器的热负荷大。（3）车用汽油机工况变化频繁，转速和功率范围宽广，致使涡轮增压器与汽油机的匹配相当困难。为了克服汽油机增压的困难，在汽油机增压系统中采取了许多措施，其中有①在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增压，成功地摆脱了化油器式发动机与涡轮增压器匹配的困难。②应用点火提前角自适应控制，来克服由于增压而增加的爆燃倾向。③对增压后的空气进行中间冷却。因为空气增压后温度升高，密度减小，如果温度过高，不仅会减少进气量，消弱增压效果，还可能引起发动机爆燃。5、论述可燃混合气成分对汽油机性能的影响。答：可燃混和气是指空气与燃料的混合物，其成份对发动机的性能有很大的影响。不同成分的混合气，对汽油机的动力性和经济性的影响，是通过试验获知的。（1）当混合气的过量空气系数α＝0.（空燃比为13.2）时，由于混合气中的汽油含量较多，燃烧速度快，发动机发出的功率最大。但燃料未能充分利用、燃烧不完全，使耗油率较高，经济性差。（2）当混合气的过量空气系数α＝1（空燃比为14.8）时，由于混合气中的汽油分子较少，而空气里的氧分子较多，不大容易与之相结合，于是燃烧速度有所降低，因此，发动机发出的功率有所降低。但因燃料的利用情况较好，故经济性有所改善。（3）当混合气的过量空气系数α＝1.1（空燃比为16.6）时，由于混合气中汽油分子更少，氧分子较多，于是燃烧速度变慢，释放出来的热量少而损失多，因此，发动机发出的功率较小。但因燃料能得到充分利用，而经济性最好。(4) 当混合气的过量空气系数α<0.（空燃比小于13.2）时，由于混合气中的空气量相对不足（即氧分子不足），使燃烧不完全，汽油成分中蕴藏的能量不能完全利用，因此，发动机发出的功率大为降低。在这种情况下，混合气中的汽油成分浪费大，经济性很差。（5）当混合气的过量空气系数α<0.4（空燃比为6以下）时，发动机虽然可能着火，但火焰无法传播，造成很快熄火，故称这个值为燃烧上限。（6）当混合气过量空气系数α>1.1（空燃比大于16.6）时，由于混合气中的汽油分子过少，使燃烧速度缓慢，释放出来的热量更少，损失更大，因此，发动机发出的功率大为降低。(7) 混合气的过量空气系数α>1.4（空燃比在21以上）时，发动机虽然着火，但火焰无法传播，此时这个值称为燃烧下限。6、论述发动机节油环的结构及工作原理。答：节油环是套装在长螺纹火花塞上的环形体。它是由环体、钢球和卡环三个主要零件

组成的。节油环使发动机气缸能第二次吸入空气，以提高混合气的燃烧速度，使燃烧更加完全。在发动机的进气过程中，气缸内产生真空度，气缸内外产生一定压力差，外界空气顶开环体的球阀，沿火花塞螺纹缝隙高速旋转进入气缸，给气缸内增添5～10％的空气，这样就产生以下作用：（1）扫除火花塞周围的残留废气，使混合气易于点燃，从而提高了发动机在怠速和低负荷时的工作稳定性，启动性能也得到改善。（2）节油环导入气缸中的新鲜空气涡流，有利于进一步地粉碎混合气中的油滴，使汽油雾化得更加完善，提高混合气的燃烧速率。（3）由于燃烧室内增加了补充的新鲜空气，充气效率增加。(4) 二次空气的导入还有利于火花塞的冷却，避免产生炽热现象，这就减少了产生爆燃的可能性。(5) 由于燃气燃烧完全，燃烧时间短，缸内最高温度低，减少排气污染。7、论述如何采取有效措施提高发动机的充气效率ηv。答：充气效率是指在发动机进气行程时，实际进入气缸内的新鲜气体（空气或可燃混合气）的质量M与在进气行程进口状态下充满气缸工作容积的气体质量M0的比值。要提高充气效率ηv，需要改进内燃机的换气过程（包括进、排气过程）。具体应从改进气门配气机构、凸轮外形、配气相位及减少进排气管道流动阻力等方面着手。（1）减少进气门座处的流动损失：增大进气门直径，选择合适的排气门直径；增加节气门的数目；改善进气门处流体动力性能，减少气门处流动损失；采取较小的S/D值（短行程）。（2）减小整个进气管道的流动阻力：为了提高充气效率ηv，还要注意减小进气管、进气道、中冷器（增压发动机）、化油器（化油器式汽油机）、空气滤清器的阻力。（3）减小对新鲜充气量的加热：凡能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都有利于减小对新鲜充气量的加热。（4）减小排气系统的阻力：减小排气系统中排气门座、排气道、排气管、消音器的阻力，对降低排气压力p、减少排气损失均有利。（5）合理地选择配气相位：保证充气效率高，以保证发动机的动力性能；必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的热负荷，使发动机运行可靠；适的排气温度；较小的换气损失，以保证发动机的经济性。8、右图为降低主量孔真空度的主供油系统校正装置，分析其组成及工组原理。答：目前主供油系统最广泛采用的校正装置是渗入空气法校正系统，即利用渗入空气以降低主量孔处真空度，从而达到减小燃料流量增长率的目的。如图所示，它是在简单化油器主量孔1和主喷管4之间增加一个通气管3，通气管通过空气量孔2和大气相通。

汽油机不工作时，通气管3、主喷管4和浮子室内油面等高。当汽油机开始工作时，在喉管真空度ph作用下，汽油从主喷管喷出。随着ph增加，油井中的油面逐渐降低，在p h大到使油井中的油面下降至主喷管入口处之前，化油器供油规律和简单化油器特性相同。当p h 增大到一定值，油井中的汽油喷完。于是通过空气量孔流人的空气渗入到汽油中，形成泡沫状混合物。由于空气经过空气量孔时压力损失，故主量孔左侧的压力p k小于大气压力p o，但却大于喉管喉部压力p h，即p h＜p k＜p0。此时决定主量孔汽油流量的压力差已不是喉管真空度Δp h=p o-p h，而是（p0＋ρgΔh）- p k，其中ρ为汽油密度。ρgΔh 为常数且比p0小得多，故可忽略，可以认为决定主量孔汽油流量的是Δp k=p o-p k。因为Δp k＜Δp h，故燃油流量就比没有空气量孔时要小。这样在相同的喉管真空度的情况下形成的可燃混合气的过量空气系数值就比简单化油器的大，即混合气较稀。随着节气门的继续开大，喉部的真空度Δp h及油井真空度上Δp k也都随之增大，结果使空气流量及汽油流量一同增加。但由于空气量孔的存在而使Δp k的增长比Δp h 慢，因此，主量孔汽油流量的增长率就比空气流量的增长率小，从而使混合气浓度随节气门的开大而逐渐变稀，从而修正了简单化油器的供油特性。采用渗人空气法，不仅可以达到校正化油器特性的目的，而且由于泡沫化后燃油喷人喉管低压区时，气体膨胀使得燃油分散得更细小，十分有助于燃油雾化，促进形成均匀混合气，减少进气管上的液流，对各缸混合气的均匀分配有好处