2012-2013-1汽车发动机原理A-期末复习资料

1)名词解释

1)指示热效率、指示功、指示功率、指示油耗、有效燃油消耗率、平均指示压力、

平均有效压力、有效扭矩、有效功率、机械效率

2)升功率、活塞平均速度、火焰传播速度

3)燃料低热值、压缩比、工作容积、发动机排量、冲程、配气相位、最佳点火提前

角

4)扭矩储备系数、功率储备系数

5)稳定调速率、瞬态调速率

6)喷油规律

7)万有特性、外特性、负荷特性、速度特性、部分负荷速度特性、喷油泵的速度特

性

8)理论空气量、过量空气系数、扫气系数、充量系数、充气效率、残余废气系数、四

行程非增压内燃机的泵气损失

9)横流扫气、直流扫气

10)自由排气、强制排气

11)滚流、挤流、湍流

12)表面点火、爆燃

13)汽油机滞燃期、柴油机滞燃期

14)预混燃烧、扩散燃烧

2)判断对错

1)汽油机转速一定，负荷增加时，化油器喉管真空度增加，进气管真空度下降。

2)柴油机转速一定，负荷增加时，柴油机工作柔和。

3)汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机泵气损失增加。

4)载重车与小轿车相比，载重车后备功率大，小轿车的扭矩储备系数大。

5)当汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机最佳点火提前角减小。

6)自由排气损失放在机械效率中考虑

7)内燃机的压缩比定义为气缸工作容积与压缩容积之比

8)四行程内燃机的充气效率是指进入气缸的新气质量与进气状态下充满气缸容积的理论

充量之比。

9)内燃机转速一定，负荷增加时，内燃机的机械效率增加。

10)当汽油机转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角增大。

11)当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是减小点火提前角。

12)柴油机燃烧噪声最大的工况是冷车怠速。

13)当汽油机油门位置固定，转速增加时，最佳点火提前角增加。

14)内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失和泵气损失三部分。

15)增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大。

16)当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数a基本不变。

17)当柴油机转速不变，负荷减小时，柴油机工作柔和。

18)残余废气系统数是进气过程结束时，气缸内残余废气量与气缸内气体总质量之比。

19)当柴油机调速器起作用时，柴油机转速降低，循环供油量减小。

20)当汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机的充气效率增加。

21)汽油机是量调节，柴油机是质调节。

22)柴油机转速一定，负荷增加时，泵气损失减小。

23)内燃机的扭矩储备系数指特性上最大扭矩与标定扭矩之比。

24)机油的粘度越大，内燃机的机械损失越小。

25)汽油机的压缩比提高，对汽油机的辛烷值要求也提高。

26)内燃机油门位置一定，转速增加时，泵气损失增加。

27)汽油机排气中CO浓度最大的工况是加速工况。

28)与汽油机相比，柴油机的升功率小，比重量大。

29)轿车柴油机大多采用涡流式燃烧室。

30)内燃机转速一定，负荷增加时，内燃机的机械效率增加。

31)当汽油机转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角减小。

32)增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大。

33)汽油机是量调节，柴油机是质调节。

34)内燃机的扭矩储备系数指外特性上最大扭矩与标定扭矩之比。

35)当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数a基本不变。

36)当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数a增加。

37)当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是增加点火提前角。

38)内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失和泵气损失三部分。

39)为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量减少其滞燃期中的喷油量。

40)高速小型柴油机通常采用浅盆型燃烧室。

41)内燃机转速一定，负荷减少时，内燃机的机械效率增加。

42)当汽油机转速一定，负荷减少时，最佳点火提前角增加。

43)当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法之一是增加点火提前角。

44)内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失两部分。

45)为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量增加其滞燃期中的喷油量。

46)高速小型柴油机通常采用深坑形型燃烧室。

47)内燃机转速一定，负荷减少时，内燃机的机械效率减少。

48)当汽油机负荷一定，转速减少时，最佳点火提前角增加。

49)增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角通常要大。

50)通常汽油机的排气温度比柴油机的高，是因为汽油机燃烧温度高。

51)当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是减小点火提前角。

52)当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数增加。

53)柴油机燃烧噪声最大的工况是冷车怠速。

54)当柴油机调速器起作用时，柴油机转速降低，循环供油量减小。

55)为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量增加其滞燃期中的喷油量。

56)高速小型柴油机通常采用深坑形型燃烧室。

57)柴油机负荷一定，转速一定时，进气温度增加，气缸压力增长率减少。

58)当汽油机转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角减小。

59)涡轮增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大。

60)除GDI发动机外，汽油机是量调节，柴油机是质调节。

61)内燃机的扭矩储备系数指外特性上最大扭矩与标定扭矩之比。

62)汽油机在最小油耗工况下工作时，过量空气系数小于或等于1。

63)当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是增加点火提前角。

64)内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失和泵气损失三部分。

65)为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量减少其滞燃期中的喷油量。

66)高速小型汽油机通常采用碗形燃烧室。

3）填空题

1.汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机以下参数的变化趋势分别为：进气管真空

度；充气效率；残余废气系数；着火延迟

期；火焰传播速度。

2.发动机的机械损失包括______ 、、

__ _，机械损失测定方法有、、、__ _四种。

3.汽油机不正常燃烧是指和，二者不同点是前者为未燃混合

气的，后者为未燃混合气。

4.点燃式发动机燃烧循环变动是指，产生

变动的原因有、两点。

5.发动机的进气马赫数

M的定义是 __，当马

a

赫数大于0.5时，充量系数会 ___。

6.发动机进气涡流的产生方法有、、三种。

7.柴油机不安装调速器工作稳定性差的原因是。柴油

机调速器工作性能的评价指标有、、。

8.柴油机燃烧放热规律的三个主要要素是、、

。

9.柴油机的异常喷射现象包括、、。

10.柴油机燃烧过程一般分为、、、四个阶段。

其中阶段过长，易引起柴油机工作粗暴。

11.喷油规律是

。12.评定发动机的动力性能指标有、、、

__ _，经济性能指标有___ 、__ ______。13.发动机的外特性是指___

部分负荷速度特性是指___

。

14.汽油机燃烧过程可划分为、、三个阶段，其中阶

段压力升高较快，将影响汽油机工作粗暴的程度。

15.发动机进气涡流的产生方法有、、三种。

16.减小进气门处的流动损失来提高充量系数的措施主要有，

，三点。

17.以工质推动活塞做功为基础的指标为___ _指标，用来评定___ _

__ ；以曲轴对外输出功率为基础的指标为__ _ ___指标，用来评

定。

18.燃烧速度是指。影响燃烧速度的因素有

___ 、。

19.衡量发动机工作稳定性能的指标有、

、。

20.燃料的热值分为、，在发动机热力计算中要使用___ 。

21.内燃机的理论循环分别有_ 、、三种。

22.发动机转速一定，负荷增加时，汽油机的充气效率，柴油机的充气效

率。

23.发动机转速一定，负荷增加时，发动机平均机械损失压力，机械效

率。

24.发动机油门位置不变，转速增加时，发动机平均机械损失压力，机械效

率。

25.柴油机调速器的工作指标有、、、（3分）

26.衡量柴油着火难易的指标有，衡量汽油抗爆性能好差的指标

有。（3分）

4．单项选择题

1、（）充量系数的定义是___________________。

1）实际供入气缸空气的数量与理论供气数量之比；

2）实际吸入气缸的新鲜充量与进气状态下所能充满气缸工作容积的新鲜充量之比；

3）燃烧1Kg燃料的实际空气量与理论空气量之比；

4）实际进入气缸的空气数量与在大气状态下所能充满气缸工作容积的空气数量之比。

2、（）柴油机比汽油机经济性好的主要原因是。

1)柴油机压缩比大，热效率高

2)柴油机机械效率高

3)柴油机转速低

4)柴油机功率大

3、（）关于汽油机冷车起动和气阻的下列论述正确的是。

1)汽油机冷车易起动，不易产生气阻

2)汽油机冷车易起动，容易产生气阻

3)汽油机冷起动不容易，不易产生气阻

4)汽油机冷起动不容易，容易产生气阻

4、（）当发动机转速不变，负荷增大时。

1)汽油机α基本不变，柴油机α减小

2)汽油机α减小，柴油机α基本不变

3)汽油机α基本不变，柴油机α增加

4)汽油机α减小，柴油机α增加

5、（）如果发动机的进气迟闭角增加，那么。

1）发动机的最大扭矩点向低速移

2）发动机的最大扭矩点向高速移

3）发动机的最大扭矩点不变

4）发动机的低速扭矩和高速扭矩都增大

6、（）目前，汽车发动机一般由每缸两气门向每缸四气门、五气门式的多气门结构

发展，其主要原因是

1)利用多通道进气，产生涡流或紊流促进混合气的形成，提高混合均匀度。

2)增加进排气通道截面，减少阻力损失，增加进气量，以利提高发动机功率。

3)有利于降低气缸压力，以利进气

4)气门越多，结构越复杂，越体现高技术，整车卖点越多

7、（）我国汽油的标号是指汽油的。

1)马达法辛烷值

2)研究法辛烷值

3)道路法辛烷值

4)10%馏出温度

8、（）当发动机转速一定，负荷增加时。

1)汽油机充气效率增加，柴油机充气效率基本不变

2)汽油机充气效率减小，柴油机充气效率增加

3)汽油机充气效率减小，柴油机充气效率基本不变

4)汽油机充气效率增加，柴油机充气效率减小

9、（）非增压柴油机平均有效压力比汽油机低的原因是。

1)柴油机充气效率低

2)柴油机转速低

3)柴油机压缩比高

4)受冒烟限制，平均过量空气系数大

10、（）点火提前角增加，。

1）爆燃倾向加大；

2）爆燃倾向减小；

3）对爆燃倾向影响不大。

11、（）车用汽油机的点火提前器是为了保证汽油机在最佳点火提前角工作而设

计的，其原则是__________。

1）n越高，点火提前角越大；而负荷越小，点火提前角越小；

2）n越高，点火提前角越大，而与负荷无关；

3）n越低，点火提前角越小；而节气门开度越小，点火提前角越大；

4）n越低，点火提前角越大；而节气门开度越大，点火提前角越小。

12、（）柴油机燃烧冒烟的本质是由于_____________所致。

1）混合气不均匀；

2）喷油量过多；

3）燃料来不及蒸发，呈液态燃烧；

4）高温缺氧，燃料裂解速度过高

13、（）柴油机调速特性的制取条件是__________。

1）使n不变；

2）使油门拉杆位置不变；

3）使调速操纵手柄不变；

4）使油门拉杆在最大供油位置不变。

14、（）柴油机等速地从中等负荷增加到全负荷时，有效燃油消耗率降低，是由

于。

1）循环热效率增加；

2）指示热效率增加；

3）机械效率增加；

4）指示热效率及机械效率均有增加。

15、（）柴油机HC排放较汽油机低的原因是。

1)燃油停留在燃烧室的时间比汽油机短；

2)柴油机为压燃着火；汽油机为点燃着火；

3)汽油机混合气形成时间长，柴油机混合气形成时间短

16、（）当汽油机在中等负荷和满负荷工作时，对混合气的要求是__________。

1）当节气门全开，汽油机按外特性运行时，应按功率混合气调整，当节气门部分开启，汽油机按部分特性运行时应按经济混合气调整；

2）当节气门全开，（在满负荷时），应按混合比α=1.05～1.15调整，当节气门部分开启（在部分负荷时）应按混合比α=0.8～0.9调整

3）中等负荷及满负荷下均按稀薄混合气调整；

4）在中等负荷及满负荷下均按浓混合气调整。

17、（）平均指示压力的意义是___________________。

1）表示缸内压力的平均值；

2）表示示功图面积的大小；

3）表示发动机工作循环的单位气缸工作容积的指示功；

4）表示单位时间的指示功。

18、（）对于汽油机来说，最佳点火提前角如下变化，。

2)节气门位置一定，转速增加时，最佳点火提前角增大，

3)节气门位置一定，转速增加时，最佳点火提前角减小，

4)转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角增大

5)转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角不变

19、（）汽油机等速的从小负荷增加到中等负荷时，有效燃油消耗率降低，是由

于。

1）循环热效率增加；

2）指效热效率增加；

3）机械效率增加；

4）指示热效率及机械效率均有增加。

20、（）汽油机外特性的制取的条件是__________。

1）使n不变；

2）节气门位置不变；

3）使节气门在最大开度位置不变。

21、（）升功率是从发动机的角度，对其气缸工作容积的利用率作总

的评价。

1）有效功率；

2）有效功；

3）有效转矩

22、（）汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是。

1)换低标号汽油

2)加大点火提前角

3)减小点火提前角

4)调整气门间隙

23、（）一般汽油机和柴油机标定工况，压缩终了压力Pc和温度Tc是。

1)柴油机Pc大于汽油机，Tc柴油机大于汽油机

2)柴油机Pc大于汽油机，Tc柴油机小于汽油机

3)柴油机Pc小于汽油机，Tc柴油机小于汽油机

4)柴油机Pc小于汽油机，Tc柴油机大于汽油机

24、（）一般汽油机和柴油机标定工况相比最高燃烧压力Pz和最高燃烧温度Tz

是。

1)Pz柴油机大于汽油机，Tz柴油机大于汽油机

2)Pz柴油机大于汽油机，Tz柴油机小于汽油机

3)Pz柴油机小于汽油机，Tz柴油机小于汽油机

4)Pz柴油机小于汽油机，Tz柴油机大于汽油机

25、（）我国柴油的标号是指。

1)闪点

2)凝固点

3)十六烷值

4)10%馏出温度

26、（）当发动机转速一定，负荷增加时。

1)汽油机的残余废气系数增加，柴油机的残余废气系数增加

2)汽油机的残余废气系数增加，柴油机的残余系数减小

3)汽油机的残余废气系数减小，柴油机的残余废气系数基本不变

4)汽油机的残余废气系数减小，柴油机的残余废气系数增加

27、（）汽油机爆震燃烧的原因是由于___________所致。

1）表面点火；

2）火焰传播距离太长；

3） 末端混合气自燃；

4） 点火过早。 28、 （ ）当发动机油门位置固定，转速增加时 。

1) 平均机械损失压力增加，机械效率减小

2) 平均机械损失压力减小，机械效率增加

3) 平均机械损失压力减小，机械效率减小

4) 平均机械损失压力增加，机械效率增加

29、 （ ）当发动机转速一定，负荷增加时（在中小负荷范围内） 。

1) 汽油机指示油耗率增加，柴油机指示油耗率减小

2) 汽油机指示油耗率增加，柴油机指示油耗率增加

3) 汽油机指示油耗率减小，柴油机指示油耗率增加

4) 汽油机指示油耗率减小，柴油机指示油耗率减小

30、 （ ）油耗线外延法测内燃机的机械损失适用于 。

1) 非增压柴油机

2) 增压柴油机

3) 非增压汽油机

4) 增压汽油机

6、柱赛泵出油阀减压容积增大

a 、在大负荷高速工况，高压油路易产生穴蚀

b 、在大负荷高速工况，高压油路易产生二次喷射

c 、在小负荷怠速工况，高压油路易产生穴蚀

d 、在小负荷怠速工况，高压油路易产生二次喷射

5)

5． 问答题

1. 汽油机发生爆燃的机理是什么？如何避免发动机出现爆燃？

2. 导出0,,,,,,,,,u e i t m a c s H P f D i n l τηηφφρ??= ???的关系式，并结合m it e k b ηη=关系式，分析说明提高发动机动力性能和经济性能的基本途径？

3. 何谓供油提前角？何谓喷油提前角？何谓喷油延迟角？三者之间的关系如何？

4. 柴油机产生二次喷射的原因是什么？造成的危害和消除措施有哪些？

5. 简述机械损失的组成和机械损失的测定方法。

6. 内燃机缸内空气流动的主要运动形式有哪几种？它们对混合气的形成和混合气的

燃烧过程有什么样的影响？

7. 对喷油泵的基本要求有哪些？

8. 影响柴油机冷起动性能的主要因素有哪些？要使柴油机顺利起动必须满足的条件

是什么？

9. 充气效率的定义、充气效率影响因素、提高发动机充气效率的措施

10. 进气迟闭角的作用、进气迟闭角过大对充气效率的影响及其原因、结合发动机速度

特性曲线分析进气迟闭角变化对发动机的充气效率和动力性的综合影响

11. 发动机的负荷特性定义，结合发动机负荷特性实验曲线分析负荷大小对过量空气系

数α、指示热效率ηi 、机械效率ηm 、最高燃烧压力PZ 的影响。

6． 计算题

1、某491Q 汽油机，其排量为2.237升，在试验时，测得转速为3600/min ，进入发动机的空气量为4.2kg/min ，此时该机功率为63KW ，油耗率为290g/KW.h ,试验时若空气的密度为ρ=1.293Kg/m3；汽油热值Hu=44000KJ/Kg ，请计算：

1) 发动机此时的充气效率是多少？

2) 该机此时的过量空气系数是多少？

3) 该机此时的空燃比A/F 是多少？

4) 该机此时有效热效率是多少？

5) 该机此时的平均有效压力是多少？

2．已知：某四冲程六缸柴油机在标定工况时，n =2000r/min ；

e P =126.7KW ；m e p =0.8MPa ，m p =0.267MPa ；e b =245g/KW.h 。试求解以下问题。

若已知活塞平均速度

m C =9.33m/s,问该机的缸径D=?,行程S=? 已知柴油的低热值

u H =41886KJ/Kg 燃料，问在标定工况时et η=?,it η=? 当,,it a c ηφφ均未变，m η由0.75提高到0.8此时i P 、e P 和e b 的值。

3．六缸四行程柴油机D*S=135*140mm ，在2200r/min 发动机的有效功率Ne=154Kw ，有效燃油消耗ge=217g/Kw.h ，机械效率ηm =0、75，求该工况下的指示功率Ni ，平均有效压力Pe ，有效扭矩Me 和有效效率（柴油机热值Hu=42500 kJ/Kg ）。

4、四缸四行程汽油机，缸径D=87.5mm,行程S=92mm,标定工况转速n=4800r/min ，有效功率Ne=65Kw ，有效燃油消耗率ge=292g/Kw.h ，机械效率ηm=0.73，求该工况下的指示功率，平均有效压力，有效扭矩和有效效率（汽油的低热值Hu= 44000KJ/Kg ）。

5、解放CA141汽油机6缸，四行程D*S=101.2*114.3mm ，在标定工况有效功率Ne=99Kw ，n=3000r/min ，ge=337 g/Kw.h ，机械效率ηm =0.78，求该工况下的指示功率Ni ，平均有效压力Pe ，有效扭矩和有效效率（汽油低热值Hu= 44000Kj/Kg ）。

6、单缸四行程柴油机，缸径D=85mm,行程S=105mm,在n=1100r/min ，连续运转10小时，消耗柴油7.9Kg ，给定此时机械效率ηm =0.8，平均指示压力Pi=500KPa,试求该发动机此时有效功率，有效扭矩，有效燃油消耗率及有效效率（柴油的低热值Hu=42500KJ/Kg ）。 设计一台四缸四冲程高速汽油机，设平均指示压力pmi=0.95Mpa,平均机械损失压力pmm=0.15Mpa ，设标定转速为5000r/min 时能发出27.13kw 的功率。

1) 为使活塞平均速度控制在12m/s ，缸径冲程比为多少？

2) 若缸径冲程比为1：1.09，则缸径、冲程取多大？(取整)

7．已知：某汽油机的气缸数目6=i ，冲程数4=τ，气缸直径100=D [mm]，冲程115=S [mm]，转速3000=n [r/min]，有效功率100e P =[kW]，每小时耗油量37B =[kg/h]，燃料低热值44100u H =[kJ/kg]，机械效率83.0=m η。求：平均有效压力m e p ，有效转矩tq T ，有效燃料消耗率

e b ，有效热效率et η，升功率L P ，机械损失功率m P ，平均机械损失压力m p ，指示功率i P ，平均指示压力m i p ，指示燃料消耗率i b ，指示热效率

i η。

8．某四冲程六缸柴油机在标定工况时，n =2000r/min ；e P =126.7KW ；m e p =0.8MPa ，

m p =0.267MPa ；e b =245g/KW.h 。

1) 若已知活塞平均速度

m C =9.33m/s,问该机的缸径D=?,行程S=? 2) 已知柴油的低热值

u H =41886KJ/Kg 燃料，问在标定工况时et η=?,it η=? 当,,it a c ηφφ均未变，m η由0.75提高到0.8此时i P 、e P 和e b 的值。

9．某丰田4Y 发动机 （491Q 汽油机）， 其排量为2.237升，在试验时，测得转速为3600/min ，进入发动机的空气量为4.2kg/min ，此时该机功率为63KW ，油耗率为290/KW.h , 汽油热值u H =44000KJ/Kg,此时，该机机械效率为83%。请计算：

1) 该机此时的过量空气系数是多少？

2) 此时该机的充气效率是多少？

3) 该机此时的空燃比α是多少？

4) 该机此时有效热效率是多少？

5) 该机此时的平均有效压力是多少？

发动机工作过程计算部分：

1， 内燃机工作过程定义：指燃料的化学能在内燃机中转变成机械功的全部过程 2， 发动机理论循环的简化前提有哪些？

3， 内燃机理论循环的分类及其与汽油机、柴油机、燃气轮机的对应关系？

4， 比热、热值及低热值的概念

5， 发动机实际循环和理论循环相比，存在哪些损失？

发动机试验技术部分：

1），汽车发动机性能试验台架系统的基本组成及系统的基本功能

2）简述汽车发动机功率的测试方法

3）简述3种发动机转速的测试方法