汽车发动机原理第5章课后习题答案

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汽车发动机原理习题(含答案)

汽车发动机原理习题(含答案)

发动机原理 习题第一章 发动机工作循环及性能指标[1]说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因。

答:由混合加热循环热效率公式:知提高压缩比可以提高发动机热效率。

[2] 为什么汽油机的压缩比不宜过高?答:汽油机压缩比的增加受到结够强度、机械效率和燃烧条件的限制。

1、增高将Pz 使急剧上升,对承载零件的强度要求更高,增加发动机的质量,降低发动机的使用寿命和可靠性2、增高导致运动摩擦副之间的摩擦力增加,及运动件惯性力的增大,从而导致机械效率下降3、增高导致压缩终点的压力和温度升高,易使汽油机产生不正常燃烧即爆震[3]做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V 图,并标明各项损失。

[4]何为指示指标?何为有效指标?答:指示指标:以工质在气缸内对活塞做功为基础,评价工作循环的质量。

有效指标:以曲轴上得到的净功率为基础,评价整机性能。

[5] 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。

[6] 写出机械效率的定义式,并分析影响机械效率的因素。

影响机械效率的因素:1、转速ηm 与n 似呈二次方关系,随n 增大而迅速下降;2、负荷 负荷↓时,发动机燃烧剧烈程度↓,平均指示压力↓;而由于转速不变,平均机械损失压力基本保持不变。

则由 ,机械效率下降 当发动机怠速运转时 ,机械效率=0;3、润滑油品质和冷却水温度 冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。

[7] 试述机械损失的测定方法。

机械损失的测试方法只有通过实际内燃机的试验来测定。

常用的方法有:倒拖法灭缸法、油耗线法和示功图法。

)1()1(1111-+--⋅-=-ρλλρλεηk k k t im m p p -=1ηimi m i e i e m p p N N p p N N -=-===11η(1)倒拖法步骤:1.让内燃机在给定工况下稳定运转,是冷却水和机油温度达到给定值;2.切断燃油供应或停止点火,同时将电力测功器转换为电动机,以原给定速度倒拖内燃机空转,并尽可能使冷却水、机油温度保持不变。

现代汽车发动机原理 第1-2-3-6章习题-参考答案 -

现代汽车发动机原理 第1-2-3-6章习题-参考答案 -

一、名词解释1.理论循环:将发动机的实际循环进行若干简化,使其既近似于所讨论的实际循环,而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程,从而提出一种便于作定量分析的假想循环。

2.示功图:记录相对于不同活塞位置或不同曲轴转角时气缸内工质压力的变化,有Vp -示功图或ϕ-p 示功图两种。

示功图是研究实际循环的依据,一般是由专门示功器在发动机运转条件下直接测出。

3.指示指标:指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标,主要是衡量发动机工作过程的好坏。

4.有效指标:有效指标是以发动机输出轴上所得到的功率为基础的性能指标。

主要是考虑到发动机自身所消耗的机械能,用来综合评价发动机整机性能的。

7.升功率:在标定工况下,发动机单位气缸工作容积所发出的有效功率。

8.比质量:发动机的净质量m 与它所发出的额定功率e P 之比。

9.发动机强化系数:发动机平均有效压力me p 与活塞平均速度m v 的乘积称为强化系数,是评价发动机强化程度的指标。

三、思考题1.什么是发动机的理论循环?什么是发动机的实际循环?答题要点发动机的理论循环是将发动机的实际循环进行若干简化,使其既近似于所讨论的实际循环,而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程,从而提出一种便于作定量分析的假想循环。

发动机的实际循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程所组成,较之理论循环复杂得多,存在必不可免的许多损失,它不可能达到理论循环那样高的循环效率。

2.画出四冲程发动机实际循环的示功图,说明它与理论循环示功图有什么不同?答题要点由于工质的影响、换气损失、传热损失、时间损失、燃烧损失、涡流和节流损失、泄漏损失等的存在,实际循环的示功图与理论循环示功图有很大的不同,如图所示为一台p 示功图。

其中实线表示实际循环示功图,非增压四冲程柴油机理论循环与实际循环V而加了黑点的实线表示与之相对应(具有同样的热量输入)的理论循环示功图。

3.分析影响发动机实际循环热损失的主要因素。

发动机原理复习题参考答案

发动机原理复习题参考答案

第一章发动机的性能三、名词解释1. 平均有效压力:单位气缸工作容积所做的循环有效功称为平均有效压力。

2. 升功率:在标定工况下,每升发动机工作容积发出的有效功率称为升功率。

3. 活塞平均运动速度:发动机在标定转速下工作时,活塞往复运动速度的平均值称为活塞平均运动速度。

4. 机械效率:指示功减去机械损失功后,转为有效输出功的百分比称为机械效率。

5. 有效燃油消耗率:发动机每发出h kW ⋅1的有效功所消耗的燃油量。

6. 燃烧效率:燃料化学能通过燃烧转为热能的百分比称为燃烧效率。

7. 平均指示压力:单位气缸工作容积所做的循环指示功称为平均指示压力。

8.工质定压比热容:单位质量工质在定压过程中温度升高1℃所需的热量称为工质的定压比热容。

四、简答9.简述工质改变对发动机实际循环的影响。

答案要点:1)工质比热容变化的影响:比热容Cp 、Cv 加大,k 值减小,也就是相同加热量下,温升值会相对降低,使得热效率也相对下降。

2)高温热分解:这一效应使燃烧放热的总时间拉长,实质上是降低了循环的等容度而使热效率ηt 有所下降。

3)工质分子变化系数的影响:一般情况下μ>1时,分子数增多,输出功率和热效率会上升,反之μ<l 时,会下降。

4)可燃混合气过量空气系数的影响:当过量空气系数φa <1时,部分燃料没有足够空气,或排出缸外,或生成CO ,都会使ηt 下降。

而φa >1时,ηt 值将随φa 上升而有增大。

10. S/D (行程/缸径)这一参数对内燃机的转速、结构、气缸散热量以及与整车配套的主要影响有哪些? 答案要点:活塞平均运动速度30sn m =ν若S /D 小于1,称为短行程发动机,旋转半径减小,曲柄连杆机构的旋转运动质量的惯性力减小;在保证活塞平均运动速度m ν不变的情况下,发动机转速n 增加,有利于与汽车底盘传动系统的匹配,发动机高度较小,有利于在汽车发动机仓的布置;S /D 值较小,相对散热面积较大,散热损失增加,燃烧室扁平,不利于合理组织燃烧等。

汽车构造课后练习答案第五章

汽车构造课后练习答案第五章

第5章柴油机燃料供给系统5-1答:整个系统由低压油路(柴油箱、输油泵、柴油滤清器及低压油管)、高压油路(喷油泵、高压油管、喷油器)和调节系统(离心式调速器、自动供油提前器)组成。

5-2答:(1)基本结构柱塞式喷油泵由分泵、油量调节机构、驱动机构、泵体4部分组成。

分泵的结构是由柱塞、柱塞套筒、柱塞回位弹簧、弹簧座、出油阀、出油阀座、出油阀弹簧、减容器及出油阀压紧螺母等零件组成。

油量调节机构有拨叉式和齿杆式两种。

拨叉式油量调节机构是由调节臂、调节叉(拨叉)及供油拉杆组成。

齿杆式油量调节机构是由齿杆、齿扇和传动套等组成。

喷油泵的驱动机构由喷油泵的凸轮轴和滚轮体等传动件组成。

(2)泵油原理燃油自低压油腔经油孔被吸入并充满泵腔。

在柱塞自下止点上移的过程中,起初有一部分燃油被从泵腔挤回低压油腔,直到柱塞上部的圆柱面将两个油孔完全封闭时为止。

此后,柱塞继续上升,柱塞上部的燃油压力顿时增加到足以克服出油阀弹簧的作用力,出油阀即开始上升。

当出油阀上的圆柱形环带离开出油阀座时,高压燃油便自泵腔通过高压油管流向喷油器。

当柱塞再上移到斜槽同油孔开始接通时,于是泵腔内的燃油便经柱塞中央的孔道、斜槽和油孔流向低压油腔,这时泵腔中油压迅速下降,出油阀在弹簧压力作用下立即回位,喷油泵供油即行停止。

5-3答:(1)径向压缩式分配泵1)结构径向压缩式分配泵的结构主要由高压泵头,它由旋转部分(包括分配转子、柱塞、滚柱、滚柱座、)和固定部分(分配套筒、内凸轮)组成。

2)工作原理分配转子转动时,推动滚柱座、滚柱和柱塞绕其轴线转动。

由于固定的凸轮的凸起使对置的柱塞被推向转子中心,柴油产生高压,此时分配孔正好与分配筒上相应的出油孔对上,高压柴油被送到喷油器。

(2)轴向压缩式分配泵1)结构它主要有分配柱塞、平面凸轮盘、柱塞套、调速器张力杠杆、断油阀及液压式喷油提前器等组成。

2)工作过程(1)进油过程。

当平面凸轮盘转动列其凹下部分与滚轮接触时,分配柱塞向左移动,低压柴油经进油道、柱塞套上的进油孔(此时断油阀已打开)被吸入柱塞腔和中心油孔内。

(完整版)汽车发动机原理课后习题答案

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第二章发动机的性能指标1.研究理论循环的目的是什么?理论循环与实际循环相比,主要作了哪些简化?答:目的:1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系,明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性简化:1.以空气为工质,并视为理想气体,在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数,均不随压力、温度等状态参数而变化2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程,将排气过程即工质的放热视为等容放热过程3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关,无节流损失,缸内压力不变的流入流出过程。

2.简述发动机的实际工作循环过程。

四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么?有流动阻力,排气压力>大气压力,克服阻力做功,阻力增大排气压力增大,废气温度升高。

负荷增大Tr增大;n升高Tr增大,∈+,膨胀比增大,Tr减小。

4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失?试述各种损失形成的原因。

答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换2.换气损失,实际循环中,排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失3.燃烧损失,实际循环中着火燃烧总要持续一段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。

汽车发动机原理第五章 柴油机混合气的形成和燃烧

汽车发动机原理第五章  柴油机混合气的形成和燃烧

到最高值。
压力升高率dp /dφ对柴油机的性能有重要的影 响, 若压力升高率过大,则柴油机工作粗暴,燃烧噪 声和温度明显升高,使氮氧化物生成量明显增加,同 时运动零部件承受较大的冲击负荷,影响其工作可靠
性和使用寿命,但由于燃烧迅速进行,柴油机的经济
性和动力性会较好,压力升高率应限制在一定的范围 之内,柴油机的平均压力升高率dp /dφ一般不应大于 0.4~0.5MPa/ (°)。
二、柴油机燃烧过程的划分阶段
柴油机的燃烧基本上是喷雾的非定常紊流扩散燃烧,
即在燃烧室所限制的狭窄空间内的高温、高压环境下, 经高压喷射的高浓度燃料喷雾在空间分配不均的状态下, 在极短的时间内进行的一种燃烧形态。柴油机的燃烧过 程是柴油机工作过示功图,根据汽缸中工质压力和温度的变化规律,
燃期内喷入的燃料, 特别是后续喷入燃料,边蒸发混合,
边以高温单阶段方式着火参与燃烧。
柴油机的最高燃烧压力pmax一般为5 ~ 9MPa,增压
柴油机有可能大于13MPa,同汽油机一样,柴油机也希
望pmax出现在上止点后10° ~15°,这样可以获得较好的 动力性和经济性,但与汽油机不同的是,C 点的位置不 仅取决于喷油提前角,也取决于着火延迟期和速燃期的 长短。
要使可燃混合气着火燃烧,必须具备如下两个条件:
(1)可燃混合气必须加热到某一临界温度以上,否则,
燃料就不能着火, 燃料不用外界能量点燃而能自行着火 的最低温度称为着火温度或自燃温度。 (2)可燃混合气中燃料与空气的比例要在着火界限范 围内才能着火燃烧,若混合气过浓,说明氧分子相对较少,
燃料分子过多,混合气过稀,表明燃料分子过少氧分子过
在示功图上更容易判断,速燃期中,累积放热率可达20%
~30%。

汽车发动机原理习题含答案

汽车发动机原理习题含答案

汽车发动机原理习题含答案汽车发动机是现代交通工具的核心部件之一,它的原理和工作方式对于理解汽车的运行机制至关重要。

为了帮助读者更好地理解汽车发动机的原理,本文将通过一系列习题来探讨发动机的工作原理,并提供相应的答案。

习题一:什么是汽车发动机的工作循环?列举常见的工作循环类型。

答案:汽车发动机的工作循环是指发动机在工作过程中,活塞在气缸内完成的一系列往复运动。

常见的工作循环类型包括四冲程循环(四冲程发动机)和两冲程循环(两冲程发动机)。

习题二:四冲程发动机的工作原理是什么?简要描述每个冲程的作用。

答案:四冲程发动机的工作原理包括进气冲程、压缩冲程、爆燃冲程和排气冲程。

进气冲程是活塞从上死点向下运动,气门打开,进气门打开,汽油和空气混合物进入气缸;压缩冲程是活塞向上运动,气门关闭,混合物被压缩;爆燃冲程是混合物被点火燃烧,推动活塞向下运动;排气冲程是活塞向上运动,气门打开,废气排出气缸。

习题三:请简要说明汽车发动机的点火系统是如何工作的。

答案:汽车发动机的点火系统通过产生高压电流来点燃混合物。

点火系统包括点火线圈、点火开关、分电器和火花塞。

当点火开关打开时,点火线圈产生高压电流,经过分电器分配到各个火花塞。

当活塞达到爆燃冲程时,点火线圈产生高压电流,通过火花塞的电极产生火花,点燃混合物。

习题四:什么是汽车发动机的排气系统?它的主要作用是什么?答案:汽车发动机的排气系统是指将燃烧产生的废气排出发动机的系统。

它的主要作用是排除废气,保持发动机的正常运行。

排气系统包括排气管、消声器和尾气净化器。

废气经过排气管排出,消声器起到减少噪音的作用,尾气净化器则对废气进行净化,减少对环境的污染。

习题五:请简要描述汽车发动机的润滑系统是如何工作的。

答案:汽车发动机的润滑系统通过提供润滑油来减少发动机零部件之间的摩擦和磨损。

润滑系统包括机油泵、机油滤清器和机油通道。

机油泵将机油从油底壳抽吸起来,通过机油滤清器过滤后,沿着机油通道进入发动机各个零部件,形成润滑膜,减少零部件之间的摩擦。

《汽车发动机原理》课程习题集参考答案

《汽车发动机原理》课程习题集参考答案

《汽车发动机原理》习题集参考答案第1章发动机的性能一、解释术语1、指示热效率:实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比。

2、压缩比:发动机总容积与燃烧室容积之比。

3、燃油消耗率:发动机发出单位功的耗油量。

4、平均有效压力:单位气缸容积发出的有效功。

5、有效燃料消耗率:发动机发出单位有效功的耗油量(或,发动机在1小时内发出1 kW功率所消耗的燃油质量)。

6、升功率:单位气缸容积发出的有效功率。

7、有效扭矩:发动机曲轴输出的扭矩。

8、平均指示压力:单位气缸容积发出的指示功。

9、示功图:因为P-V图上曲线所包围的面积表示工质完成一个循环所做的有用功,故P-V图被称为示功图。

二、选择题1、A,2、B,3、D,4、C,5、B,6、C,7、C,8、B,9、D,10、D,11、B,12、B,13、B,14、A,15、D,16、D,17、B。

三、填空题1、示功图。

2、多变。

3、压缩冲程;膨胀。

4、指示功。

5、工作容积。

6、升功率。

7、比质量。

四、判断题1、T,2、F。

五、简答题1、解释发动机的指示指标和有效指标的联系和区别。

答:区别:指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标,是用来评价其内部循环完善性,反映气缸内工质对活塞的做功情况;而有效指标是以发动机曲轴端输出功为基础的性能指标,是用来评价发动机整机性能的指标。

联系:指示指标是有效指标的基础,指示指标好,有效指标不一定好,但指示指标差,有效指标肯定差,指示指标不能综合反映发动机的整机性能,而有效指标不能准确指示发动机内部过程的完善程度。

2、什么是发动机的机械损失?它由哪些损失组成?答:发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所做出的功或功率,两者之差称为发动机的机械损失。

发动机的机械损失主要由摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等组成。

3、发动机的指示指标有何作用?答:发动机指示指标用于评价其内部循环完善性,反映气缸内工质对活塞的做功情况。

它是有效指标的基础,但不能综合反映发动机的整机性能;发动机的整机性能以曲轴输出的功为依据,但不能准确指示发动机内部过程的完善程度。

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第五章复习思考题1•柴油机和汽油机相比,混合气形成有哪些特点?答:相比于汽油机,柴油机在进气过程中进入燃烧室的为纯空气,在压缩过程终了柴油直接喷入。

因此柴油机的混合气形成时间比汽油机短促的多,而且柴油的蒸发性和流动性比汽油差,使得柴油难以在燃烧前彻底雾化蒸发与空气均匀混合,所以柴油机可燃混合气的品质较汽油机差。

2•试说明柴油机混合气形成的两种基本形式,并进行对比分析。

答:空间雾化混合与油膜蒸发混合。

空间雾化混合是在燃烧室空间中利用燃油与空气的相对运动形成较均匀的混合气,燃油与空气的相对运动速度是起主要作用的因素。

油膜蒸发混合是指喷在燃烧室壁面上的燃油形成油膜后,利用受热蒸发和空气相对运动的作用形成较均匀的混合气。

3•说明直喷式燃烧室产生空气运动的方式,并分析空气运动对其混合气形成和燃烧的影响。

答:直喷式燃烧室中的空气运动主要是指半开式燃烧室中的进气涡流和挤压涡流。

产生进气涡流的方法一般时采用螺旋进气道,一方面将气道腔做成螺旋形,使空气在气道内形成旋转运动;另一方面由于气阀中心和气缸中心不重合,产生沿气缸壁绕气缸中心的旋转运动。

挤压涡流是在压缩过程期间,活塞接近上止点时,活塞顶部外围的环形空间中的空气被挤入活塞顶部的凹坑内,由此产生挤压涡流。

空气运动可以促使柴油混合气很快在整个燃烧室均匀分布,加速混合气的形成。

但是在直喷式燃烧室中涡流强度过强或过弱会造成油束贯穿不足或过度,,均会影响混合气形成和燃烧。

5.半开式燃烧室的优、缺点如何?答:半开式燃烧室的活塞顶部凹坑较深,形状有很多种。

半开式燃烧室中的混合气形成依靠燃油的喷散雾化和空气运动两方面的作用。

它采用孔式喷油器,常见的喷孔数目为4-6 孔,并有较高的喷射压力,对喷射系统有较高的要求。

优点:半开式燃烧室的可燃混合气形成更均匀,空气利用率有所提高,可以实现更完善的燃烧。

缺点:半开式燃烧室对转速的变化较敏感,一般适用于缸径80-140mm,转速低于4500r/min的柴油机中,在燃油喷射、气流运到与燃烧室形状间的配合上会有很大困难;同时,喷孔直径过小和喷油压力过高,也给制造和使用提出更高的要求。

而且经济性和颗粒物排放方面表现较差。

6.分隔式燃烧室的结构特点与工作原理如何?使用范围怎样?答:分隔式燃烧室的结构特点是除位于活塞顶部的主燃烧室外,还有位于缸盖内的副燃烧室,两者之间有通道相连。

燃油不直接喷入主燃烧室内,而是喷入副燃烧室内。

分隔式燃烧室柴油机中主要靠强烈的空气运动来保证较好的混合气质量,空气利用率较高,保证了高速下也有较好性能。

在有害排放方面,除了低负荷的碳烟排量较大,其他排放方面均优于直喷式燃烧室,噪声表现也很优异。

因此分隔式燃烧室主要运用于轿车柴油机中,在一些要求噪声特别低的场合也有使用。

7.分析比较直喷式和分隔式柴油机的性能特点及各自的适用场合。

答:在燃烧室的选用中,主要应结合各类燃烧室的特点并考虑柴油机的缸径大小、转速范围、具体使用要求和特点以及制造维修水平等。

直喷式燃烧室形状简单,能量损失较少,动力性和经济性好,但在有害排放方面较差,燃烧噪声较高,适应转速有限。

分隔式燃烧室形状复杂,能量损失较高,动力性和经济性较差,但在有害排放方面较好,燃烧噪声低,适应转速范围广,但起动较困难。

直喷式主要运用在重型、中型车用柴油机,分隔式运用于轿车、小型拖拉机、农用运输车和一些要求噪声低的特殊场合。

8.什么是喷油器流通特性?说明喷油器流通截面对喷油过程和柴油机性能的影响。

答:喷孔流通截面积与针阀升程的关系成为喷油器的流通特性。

喷油嘴的流通截面积随针阀的上升而增大,其增大的速度与着火落后期的喷油量有直接关系。

一般希望喷油嘴流通截面变化是“先小后大”,这样可以大大减少着火落后期中的喷油量,减小压力升高率和最高压力、温度,使柴油机动力性、经济性提高,排放性好,噪音下降。

若初期的流通面积增长快,会导致则着火落后期喷油量增多,喷油压力下降,燃油雾化变差,燃烧不充分,易产生积碳堵塞喷油孔的现象,降低柴油机的经济性、动力性、排放性。

9 •何谓喷油泵速度特性,为什么要对其进行校正?答:喷油泵油量控制机构(齿条或拉杆)位置固定,循环供油量随喷油泵转速变化的关系称为喷油泵速度特性。

喷油泵所固有的速度特性通常并不理想,特别对于车用柴油机,因此需要对其进行必要的校正。

在较高的转速范围内,一般1柴油机的充气效率随转速的上升而下降,而循环供油量随转速的上升而增大,使空气量与供油量不相匹配。

若在低速n i5下固定供油量,则会造成高速供油量过a A 喷油泵端压力多(见图p m5-9中的AB段),使柴油机燃烧不完全而冒黑烟;若在高速02下固定供油量供贝U会造成低速供油量不足(见图5-9中的CD 段),使柴油机的潜力得循p不到充分发挥。

通过校正可以得到较理想的喷油泵速度特性(见图5-9中的AD 段)。

这样也将有利于提高车用柴油机适应阻力变化的能力,得到较理想的转矩特性。

°x 01°2(b)pm喷油泵转速p P n°上止点10 •试简述柴油机燃油喷射所经历的主要过程。

喷射过程是指从喷油泵开始供油直至喷油器停止喷油的过程,整个喷射过程在全负荷工况下约占15-40。

曲轴转针角升主要分为三个阶段,即喷射延迟阶段、主喷射阶段和喷射结束阶段。

图5-10表示了在喷射过程中喷油泵端燃油压力P H、喷油器端燃油压力0 p n以及针阀升角程/ h的变化情况(1)喷射延迟阶段该阶段从喷油泵上的出油阀开始升起(供油始点)到喷油器的针阀开始升起(喷油始点)为止。

出油阀升起后,受压缩的燃油进入高压油管,使喷油泵端的压力上升,压力波以声速(约1400m/s)沿高压油管向喷油器端传播。

当传播到喷油器端的压力超过针阀开启压力(又称喷射压力)时,针阀即升起,开始喷油。

供油始点和喷油始点常用供油提前角和喷油提前角来表示。

喷油提前角与供油提前角的差值就是喷油延迟角,也就是喷射延迟阶段所对应的曲轴转角。

一般转速升高,喷油延迟角加大;高压油管较长,压力波传播时间较长,喷油延迟角也会较大。

(2)主喷射阶段该阶段从喷油始点到喷油器端的压力开始急剧下降为止。

在针阀升起过程中,由于针阀上升让出容积以及一部分燃油喷入燃烧室内,喷油器端的压力有一短暂下降。

当油孔刚刚开启时,最初因开度小有节流作用,喷油泵端压力并不立即下降;随着油孔逐渐打开,并由于出油阀落座过程中出油阀减压容积的作用,压力才急剧下降。

由于压力波传播的原因,喷油器端压力的下降有一滞后。

绝大部分燃油是在主喷射阶段内喷入燃烧室内的,这一阶段持续的时间主要随喷油泵柱塞的有效行程,即柴油机负荷的变化而变化。

(3)喷射结束阶段该阶段从喷油器端的压力开始急剧下降到喷油器的针阀完全落座停止喷油为止。

由于喷油泵的回油孔打开和出油阀减压容积的卸载作用,泵端压力带动喷油器端压力急剧下降,当喷油器端压力低于针阀开启压力时,针阀开始下降。

这一阶段内还有少量燃油从喷孔喷出。

由于压力下降,燃油雾化变差,故应尽可能地缩短这一阶段,即喷射过程的结束应干脆迅速。

11. 何谓几何供油规律与喷油规律?两者是否一致?为什么?答:几何供油规律是单位时间内(或1 °贲油泵凸轮轴转角内)喷油泵的供油量随时间(或喷油泵凸轮轴转角)的变化关系。

它纯粹是由喷油泵柱塞的几何尺寸和运动规律确定的。

喷油规律则是喷油速率,即单位时间内(或 1 °贲油泵凸轮轴转角内)喷油器喷入燃烧室内的燃油量随时间(或喷油泵凸轮轴转角)的变化关系。

从图中可以看到,供油规律和喷油规律之间存在着明显的不同:轮■(1凸喷油规律始点落后于几何供油规律的供油始点,落后角度为喷油延迟角; L °°6m(2率喷油持续时油规比供油持续时间大规律在标定工况下约为 1.3-1.7倍。

这是率0.04因为喷油泵回油孔节流及高压油管减压时燃料膨胀与油管收缩造成的;(3,喷油规律外形与供油规律变化规律明显不同;(4速最大喷油速率较最大供油速率低;(5供每一循环喷油总量比同一循环理论供油量小。

2 28喷油泵凸轮轴转角(0)主要原因是燃油的可压缩性在高压下变得较为明显,使系统内产生压力波的传播,高压油管的弹性变形引起高压容积的变化,再加上压力波的往复反射和叠加的作用,是引起柴油机供油规律和喷油规律不一致的主要原因。

12. 柴油机异常喷射现象主要有哪些,它们各在什么工况下发生,对柴油机运行有何危害,如何避免?答:由于喷射系统内的压力高变化快,峰值和谷值相差较大,由此容易出现一些不正常喷射现象,主要包括以下四种异常喷射现象:(1)二次喷射喷射终了喷油器针阀落座以后,在压力波动的影响下再次升起喷油的现象。

由于二次喷射是在燃油压力较低的情况下喷射的,导致这部分燃油雾化不良,会产生燃烧不完全,碳烟增多,并易引起喷孔积炭堵塞。

此外,二次喷射还使整个喷射持续时间拉长,进而使燃烧过程不能及时进行,造成柴油机经济性下降,零部件过热等不良后果。

二次喷射易发生在高速、大负荷工况。

(2)滴油现象在喷油器针阀密封正常的情况下,喷射终了时由于系统内的压力下降过慢使针阀不能迅速落座.出现仍有燃油流出的现象。

这种在喷射终了时流出的燃油速度及压力极低,难以雾化,易生成积炭并使喷孔堵塞。

(3)断续喷射由于在某一瞬间喷油泵的供油量小于从喷油器喷出的油量和填充针阀上升空出空间的油量之和,造成针阀在喷射过程中周期性跳动的现象。

这时喷油泵端压力及针阀的运动方向不断变化,易导致针阀副的过度磨损。

(4)不规则喷射和隔次喷射供油量过小时,循环喷油量不断变动甚至出现有的循环不喷油的现象。

不规则喷射和隔次喷射易发生在柴油机怠速工况下,造成怠速运转不稳定、工作粗暴,并限制了柴油机的最低稳定转速。

为避免出现不正常喷射现象,应尽可能地缩短高压油管长度,减小高压容积,以降低压力波动,减小其影响,并合理选择喷射系统的参数,如喷油泵柱塞直径、凸轮廓线、出油阀形式及尺寸、出油阀减压容积、高压油管内径、喷油器喷孔尺寸、针阀开启压力等。

13.供油系统中穴蚀破坏一般发生在什么地方?其发生的主要原因是什么?如何消除穴蚀破坏?答:喷射系统中的穴蚀破坏出现在系统内与燃油接触的金属表面上。

穴蚀产生的机理是,在高压容积内产生压力波动时,由于出现极低的压力(低于燃油的蒸气压)而形成汽泡,以及随后压力迅速升高使汽泡爆裂而产生冲击波,这种冲击波多次作用于金属表面则引起穴蚀。

穴蚀破坏会影响到喷射系统的工作可靠性和使用寿命。

预防措施:高压系统中的穴蚀可通过选择出油阀的卸载容积来解决,低压系统中的穴蚀,可通过提高进油腔的燃油压力或在回油系统中设置缓冲器的方法来解决。

14.何谓燃油的喷雾(雾化)?为什么要将燃油雾化?答:燃油的雾化是指燃油喷入燃烧室内后被粉碎分散为细小液滴的过程。

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