内燃机学课后习题答案(供参考)

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内燃机课后答案--海大

内燃机课后答案--海大

1、发动机的理论循环与实际循环有什么区别?理论循环:工质封闭,每循环工质不变,物理化学性质数量不变燃烧完全燃烧,不考虑燃烧所需时间传热绝热过程换气无换气过程实际循环 :工质更换工质,燃烧前后工质的成分及数量有变化燃烧不完全燃烧,燃烧过程非定压非定容传热与外界有热交换换气有进排气损失2何为指示指标?何为有效指标?主要有哪些?指示指标;以工质对活塞所作之功为计算基准。

直接反映由燃烧到热功转换的实际工作循环进行的好坏。

主要有:指示功、平均指示压力、指示功率、指示燃油消耗率、指示热效率。

有效指标:以曲轴对外输出的功为计算基准。

直接评定发动机整机实际工作性能的优劣。

主要有:有效功率、有效转矩、平均有效压力、有效燃油消耗率和有效热效率。

3影响发动机机械损失的因素有哪些?气缸内最高燃烧压力2、发动机转速3、负荷4、润滑油粘度5、冷却水温度4什么是机械效率?如何测定机械效率?机械效率:有效功率与指示功率之比测定方法1、示功图法2、倒拖法(拖动法)3、灭缸法(单缸灭火法)4、油耗线法为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机?1柴油机的压缩比高,作功时膨胀更厉害 2柴油机油气混合时空燃比远大于1,是是富氧燃烧,燃料可以充分燃烧。

汽油机燃烧的空燃比在1左右,因为没有足够的氧气,汽油不能完全燃烧。

6四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段是如何界定的?答:1)自由排气阶段:从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。

强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。

进气过程:进气门开启到关闭这段时期。

气门重叠和燃烧室扫气:由于排气门迟后关闭和进气门提前开启,所以进.排气门同时打开这段时期。

7影响充量系数的主要因素有哪些?答:1)进气门关闭时气缸内压力Pa',其值愈高,фc值愈大。

进气门关闭时气缸内气体温度Ta',其值愈高,фc愈低。

残余废气系数γ,其值增大会使фc下降。

进排气相位角:合适的配气相位应使Pa'具有最大值。

内燃机答案部分

内燃机答案部分

1. 气缸总容积2.湿式缸套3.发动机的工作循环4.起动转速5. 加速装置五、简答题(3个小题共18分,每题6分)1.画图说明矩形环的泵油作用及危害2. 简述齿轮式机油泵的工作过程。

3. 分别指出下图1—10个零件的名称,并说明构件4和8的作用六、问答题(2个小题共22分,每题11分)1. 为什么配气机构会留有气门间隙?气门间隙过大过小有何危害,说明采用”两次调整法”调整气门间隙的过程。

2. 发动机工作时,点火系统的电路形成几条支路?画出各条支路的电流路径。

一、名词解释(5个小题共15分,每题3分)1、着火间隙角2、喷雾锥角3、柴油机高压油路 4. 压力润滑 5. 白金间隙五、简答题(3个小题共18分,每题6分)1.简述气环的密封原理。

2.如何根据凸轮轴上凸轮的布置判定发动机工作顺序?3.润滑系中的限压阀与旁通阀各起什么作用?六、问答题(2个小题共22分,每题11分)1. 水冷系的主要功用是什么?水冷系中水温过高或水温过低有什么危害?2. 蓄电池点火系统为什么必须设置真空点火提前调节装置?怎样调节?一、名词解释(5个小题共15分,每题3分)1、干式缸套2、二冲程发动机3、柴油机供油提前角 4.压力润滑 5. 着火延迟期五、简答题(3个小题共18分,每题6分)1.叙述飞轮有何功用。

2.说明齿轮式机油泵的工作过程。

3.下图显示的是真空点火提前装置的工作示意图,请说明其工作过程。

六、问答题(2个小题共22分,每题11分)1. 内燃机工作中若温度过高或温度过低有什么危害?2. 画出柴油机燃烧过程的示功图并简述柴油机的燃烧过程。

1、曲轴平衡重2、排气迟后角3、平衡式浮子室4. 冷却水大循环 5. 调速器的不灵敏度五、简答题(3个小题共18分,每题6分)1.简要说明内燃机的总体构造及各部分的作用。

2.画图并说明矩形环的泵油作用。

3.写出4135柴油机冷却水大、小循环的路线。

六、问答题(2个小题共22分,每题11分)1. 内燃机为什么要设置润滑系统?润滑系统有什么作用?试说明下图中有关压力润滑的机油流动路线。

《内燃机学》第4版课后习题答案

《内燃机学》第4版课后习题答案

《内燃机学》课后习题答案(第4版)第一章概论1-1.内燃机发明对工业进程的影响。

①内燃机的发明,既给传统的动力机械创造了新的动力源,又推动了一大批新兴工业产业(例如交通运输、发电、工程机械等)落地生根,在一定程度解放了生产力,促进了人类工业文明的发展。

②内燃机的发明,带动了包括石油炼制、钢铁、汽车等一大批上下游企业的产生与发展,给国民经济发展创造了新支柱,并推动很多国家走上了工业化道路。

1-2.内燃机燃料和润滑油对内燃机技术进步的影响。

①内燃机的燃料众多,常见的有汽油、柴油、煤油、气体燃料等,不同的燃料物理化学性质不同,对内燃机的要求也不同,根据内燃机的实际工作情况合理选择不同的燃料,不仅可以提高内燃机的动力性、经济性,降低排放,还能带动内燃机新型燃烧技术的发展与完善。

②内燃机内部的摩擦副众多,工作时的摩擦损失不仅会降低内燃机的机械效率,还会加剧零部件的摩擦,降低内燃机寿命。

采用润滑油对关键零部件进行润滑,对于提高内燃机效率、延长寿命极为重要。

1-3.内燃机引进技术消化和吸收存在的问题。

国外内燃机于1901年开始进入中国市场,随后中国的一些工厂开始借鉴仿制,经历了由单缸到双缸,由低速到高速的过程。

新中国成立后,我国通过自主研发、仿制和接受援建,成立了一大批内燃机骨干企业,内燃机工业初具规模。

20世纪60年代,我国的内燃机由仿制转为自主研制生产,由小批量生产转为大批量生产,功率大大提高,并逐渐在农业、发电、船舶等领域得以应用。

20世纪80年代后,内燃机行业进行了一系列调整和改革,技术水平有所提高,很多合资企业出现,新型内燃机的研制受到重视,并逐渐融入了世界内燃机工业体系。

1-4.车用内燃机发展技术分析。

内燃机作为一种热动力装置,发明之初人们更倾向于它的动力性能与热效率,前期的一系列改进与创新也主要围绕效率和动力性能展开,并逐渐对其他方面的性能进行优化。

经历了一个半世纪的发展,在燃烧理论的指导下,通过材料、机械加工、燃料、电控等技术的发展与完善,其动力性、经济性、耐久性等技术指标的强化程度不断提高,满足了绝大部分固定和移动用途的要求,取得了广泛的应用。

内燃机原理课后习题与答案备课讲稿

内燃机原理课后习题与答案备课讲稿

内燃机原理课后习题与答案1.简述发动机的实际工作循环过程。

1)进气过程:为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,即是进气过程。

此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动。

2)压缩过程:此时进排气门关闭,活塞由下止点向上止点移动,缸内工质受到压缩、温度。

压力不断上升,工质受压缩的程度用压缩比表示。

3)燃烧过程:期间进排气门关闭,活塞在上止点前后。

作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度升高,燃烧放热多,靠近上止点,热效率越高。

4)膨胀过程:此时,进排气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下至点移动而膨胀做功,气体的压力、温度也随之迅速下降。

(5)排气过程:当膨胀过程接近终了时,排气门打开,废气开始靠自身压力自由排气,膨胀过程结束时,活塞由下止点返回上止点,将气缸内废气移除。

3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么?可采取哪些基本措施?提高实际循环热效率的基本途径是:减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。

提高工质的绝热指数κ可采取的基本措施是:⑴减小燃烧室面积,缩短后燃期能减小传热损失。

⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。

⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。

⑷加强燃烧室气流运动,改善混合气均匀性,优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。

⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。

⑹采用合理的配缸间隙,提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。

4.什么是发动机的指示指标?主要有哪些?答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。

它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。

5.什么是发动机的有效指标?主要有哪些?答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。

主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。

内燃机学课后习题标准答案

内燃机学课后习题标准答案

内燃机学课后习题标准答案2-4 平均有效压⼒和升功率在作为评定发动机的动⼒性能⽅⾯有何区别?答平均有效压⼒是⼀个假想不变的压⼒,其作⽤在活塞顶上使活塞移动⼀个⾏程所做的功等于每循环所做的有效功,升功率是在标定的⼯况下,发动机每升⽓缸⼯作容积所发出的有效功率。

区别:前者只反应输出转矩的⼤⼩,后者是从发动机有效功率的⾓度对其⽓缸容积的利⽤率作出的总评价,它与 Pme 和 n 的乘积成正⽐。

(Pl=Pme·n/30T)2-6提升途径:1)采⽤增压技术,2)合理组织燃烧过程,提⾼循环指⽰效率,3)改善换⽓过程,提⾼⽓缸的充量系数,4)提⾼发动机的转速,5)提⾼内燃机的机械效率,6)采⽤⼆冲程提⾼升功率,7)增加排量2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定⽅法,其优缺点及适⽤场合。

答(1)机械损失组成:1 活塞与活塞环的摩擦损失。

2 轴承与⽓门机构的摩擦损失。

3.驱动附属机构的功率消耗。

4 风阻损失。

5 驱动扫⽓泵及增压器的损失。

(2)机械损失的测定:1 ⽰功图法:由⽰功图测出指⽰功率 Pi,从测功器和转速计读数中测出有效功率 Pe,从⽽求得Pm,pm 及ηm 的值。

优:在发动机真实⼯作情况下进⾏,理论上完全符合机械损失定义。

缺:⽰功图上活塞上⽌点位置不易正确确定,多缸发动机中各缸存在⼀定的不均匀性。

应⽤:上⽌点位置能精确标定的场合。

2 倒拖法:发动机以给定⼯况稳定运⾏到冷却⽔,机油温度达正常值时,切断对发动机供油,将电⼒测功器转换为电动机,以给定转速倒拖发动机,并且维持冷却⽔和机油温度不变。

这样测得的倒拖功率即为发动机在该⼯况下的机械损失功率。

缺点:1 倒拖⼯况与实际运⾏情况相⽐有差别2 求出的摩擦功率中含有不该有的 Pp 这⼀项。

3 在膨胀,压缩⾏程中,p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。

4 上述因素导致测量值偏⾼。

应⽤:汽油机机械损失的测定。

3 灭缸法:在内燃机给定⼯况下测出有效功率 Pe,然后逐个停⽌向某⼀缸供油或点⽕,并⽤减少制动⼒矩的办法恢复其转速。

《内燃机设计》课后习题答案(袁兆成主编)u

《内燃机设计》课后习题答案(袁兆成主编)u

第二章:曲柄连杆机构受力分析2-1写出中心曲柄连杆机构活塞的运动规律表达式,并说出位移、速度和加速度的用途。

答:X = r[(1-cosα)+ λ/4(1-cos2α)] = XⅠ+XⅡ; V = rω(sinα+sin2α*λ/2) = vⅠ+vⅡ;a = rω2(cosα+λcos2α) = aⅠ+aⅡ; 用途:1)活塞位移用于P-φ示功图与P-V示功图的转换,气门干涉的校验及动力计算;2)活塞速度用于计算活塞平均速度Vm= =18 m/s,用于判断强化程度及计算功率,计算最大素的Vmax,评价汽缸的磨损;3)活塞加速度用于计算往复惯性力的大小和变化,进行平衡分析及动力计算。

2-2气压力P g和往复惯性力P j的对外表现是什么?有什么不同?答:气压力Fg的对外表现为输出转矩,而Fj的对外表现为有自由力产生使发动机产生的纵向振动。

不同:除了上述两点,还有∙Fjmax < Fgmax∙Fj总是存在,但在一个周期内其正负值相互抵消,做功为零;Fg是脉冲性,一个周期内只有一个峰值。

2-3 解:连杆力:;侧向力:;曲柄切向力:;径向力:;证明:输出力矩:;翻倒力矩:==.所以翻倒力矩与输出力矩大小相等方向相反。

2-4 解:1,假设每一缸转矩都一样,是均匀的,仅仅是工作时刻即相位不同。

如果第一缸的转矩为,则第二缸的转矩为,;第一主轴颈所受转矩;第二主轴颈所受转矩;第三主轴颈所受转矩;第四主轴颈所受转矩;2,2.5 当连杆轴颈和连杆轴承承受负荷是,坐标系应该固定在哪个零件上?固定在连杆轴颈2.6 轴颈负荷与轴承负荷有什么关系?互为反作用力关系2.7 什么叫做自由力?答2.8提高转矩均匀性的措施?答 1,增加气缸数2,点火要均匀3,按质量公差带分组4,增加飞轮惯量2.93. 为什么说连杆轴颈负荷大于主轴颈负荷?答主轴径主要承受往复惯性力和气压力,曲轴一般动平衡,旋转惯性力较小,主轴径较短弯曲应力也较小,连杆轴径要承受连杆传来的往复惯性力和气压力,还要承受连杆及曲柄销的旋转惯性力。

《内燃机学》第4版课后习题答案

《内燃机学》第4版课后习题答案

《内燃机学》课后习题答案(第4版)第一章概论1-1.内燃机发明对工业进程的影响。

①内燃机的发明,既给传统的动力机械创造了新的动力源,又推动了一大批新兴工业产业(例如交通运输、发电、工程机械等)落地生根,在一定程度解放了生产力,促进了人类工业文明的发展。

②内燃机的发明,带动了包括石油炼制、钢铁、汽车等一大批上下游企业的产生与发展,给国民经济发展创造了新支柱,并推动很多国家走上了工业化道路。

1-2.内燃机燃料和润滑油对内燃机技术进步的影响。

①内燃机的燃料众多,常见的有汽油、柴油、煤油、气体燃料等,不同的燃料物理化学性质不同,对内燃机的要求也不同,根据内燃机的实际工作情况合理选择不同的燃料,不仅可以提高内燃机的动力性、经济性,降低排放,还能带动内燃机新型燃烧技术的发展与完善。

②内燃机内部的摩擦副众多,工作时的摩擦损失不仅会降低内燃机的机械效率,还会加剧零部件的摩擦,降低内燃机寿命。

采用润滑油对关键零部件进行润滑,对于提高内燃机效率、延长寿命极为重要。

1-3.内燃机引进技术消化和吸收存在的问题。

国外内燃机于1901年开始进入中国市场,随后中国的一些工厂开始借鉴仿制,经历了由单缸到双缸,由低速到高速的过程。

新中国成立后,我国通过自主研发、仿制和接受援建,成立了一大批内燃机骨干企业,内燃机工业初具规模。

20世纪60年代,我国的内燃机由仿制转为自主研制生产,由小批量生产转为大批量生产,功率大大提高,并逐渐在农业、发电、船舶等领域得以应用。

20世纪80年代后,内燃机行业进行了一系列调整和改革,技术水平有所提高,很多合资企业出现,新型内燃机的研制受到重视,并逐渐融入了世界内燃机工业体系。

1-4.车用内燃机发展技术分析。

内燃机作为一种热动力装置,发明之初人们更倾向于它的动力性能与热效率,前期的一系列改进与创新也主要围绕效率和动力性能展开,并逐渐对其他方面的性能进行优化。

经历了一个半世纪的发展,在燃烧理论的指导下,通过材料、机械加工、燃料、电控等技术的发展与完善,其动力性、经济性、耐久性等技术指标的强化程度不断提高,满足了绝大部分固定和移动用途的要求,取得了广泛的应用。

《内燃机设计》课后习题答案(袁兆成主编)

《内燃机设计》课后习题答案(袁兆成主编)

(1)一阶往复惯性力的平衡分析: 如上图所示,以气缸夹角平分线为始点,左右两列气缸的一阶往复惯性 力分别为 =Ccos( + ) = Ccos( ) 向x轴和y轴投影,再求和,得 = + =Ccos
?(1+cos ) = + =Csin ?(1-cos ) 合力 = =C
合力方向 =arctan

, Ф1 = ,则由 ,可以求出所有集中质量的绝对振幅
第五章:配气机构设计
5-1配气机构中平底挺柱的几何运动速度与凸轮接触点偏心距的关系如 何?设计平底挺柱时,挺柱底面半径要满足什么要求? 答:数值相等。平底挺柱的底面半径要大于最大偏心距,也就是在数值 上要大于挺柱的最大几何速度。 5-2气门通过时间断面是如何求出的? 答: ,其中 5-3配气凸轮除工作段外,都要有缓冲段,为什么? 答:1)由于气门间隙的存在,使得气门实际开启时刻迟于挺柱动作时 刻 2)由于弹簧预紧力的存在,使得机构在一开始要产生压缩弹性变形, 等到弹性变形力克服了气门弹簧预紧力之后,气门才能开始运动 3)由于缸内气压力的存在,尤其是排气门,气缸压力的作用与气门弹 簧预紧力的作用相同,都是阻止气门开启,使气门迟开。 上述原因的综合作用使得气门的实际开启时刻迟于理论开启时刻,若没 有缓冲段,气门的初速度短时间内由零变得很大,有很强的冲击作用。 同样,当气门落座时末速度很大,会对气门座产生强烈冲击,气门机构 的磨损和噪声加剧。为了补偿气门间隙以及预紧力和气缸压力造成的弹 性变形,要在实际工作段前后增设缓冲段,保证气门开启和落座时处于 很小的速度。 5-4凸轮缓冲段由等加速—等速两段组成,已知缓冲段高度H0、速度 v0、缓冲段包角 ,等加速度包角 ,请写出缓冲段各段的方程式。 答:等加速段: ,
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2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?答平均有效压力是一个假想不变的压力,其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功,升功率是在标定的工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。

区别:前者只反应输出转矩的大小,后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作出的总评价,它与 Pme 和 n 的乘积成正比。

(Pl=Pme·n/30T)2-6提升途径:1)采用增压技术,2)合理组织燃烧过程,提高循环指示效率,3)改善换气过程,提高气缸的充量系数,4)提高发动机的转速,5)提高内燃机的机械效率,6)采用二冲程提高升功率,7)增加排量2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法,其优缺点及适用场合。

答(1)机械损失组成:1 活塞与活塞环的摩擦损失。

2 轴承与气门机构的摩擦损失。

3.驱动附属机构的功率消耗。

4 风阻损失。

5 驱动扫气泵及增压器的损失。

(2)机械损失的测定:1 示功图法:由示功图测出指示功率 Pi,从测功器和转速计读数中测出有效功率 Pe,从而求得 Pm,pm 及ηm 的值。

优:在发动机真实工作情况下进行,理论上完全符合机械损失定义。

缺:示功图上活塞上止点位置不易正确确定,多缸发动机中各缸存在一定的不均匀性。

应用:上止点位置能精确标定的场合。

2 倒拖法:发动机以给定工况稳定运行到冷却水,机油温度达正常值时,切断对发动机供油,将电力测功器转换为电动机,以给定转速倒拖发动机,并且维持冷却水和机油温度不变。

这样测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。

缺点:1 倒拖工况与实际运行情况相比有差别 2 求出的摩擦功率中含有不该有的 Pp 这一项。

3 在膨胀,压缩行程中,p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。

4 上述因素导致测量值偏高。

应用:汽油机机械损失的测定。

3 灭缸法:在内燃机给定工况下测出有效功率 Pe,然后逐个停止向某一缸供油或点火,并用减少制动力矩的办法恢复其转速。

重新测定其有效功率。

则各缸指示功率为(Pr)x=(Pe-Pe)x。

总指示功率。

Pi=∑(Pi)x。

然后可求出Pm和ηm.优点:无须测示功图,也无须电力测功器。

缺点:要求燃烧不引起进排气系统的异常变化。

应用:只适用于多缸发动机,且对增压机及汽油机不适用。

4 油耗线法:将负荷特性实验时获得的燃油消耗率曲线延长并求出横坐标的交点,就可得到 Pmm。

优点:无须电力测功器和燃烧分析仪。

缺点:只是近似方法,低负荷附近才可靠。

应用:除节气门调节的汽油机和中高增压的柴油机3-3.4试述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意义。

答:辛烷值用来表示汽油的抗爆性,抗爆性时指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力。

辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值。

在规定条件下的标准发动机试验中通过和标准燃料进行比较来测定。

采用和被测定燃料具有相同的抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分比来表示。

柴油十六烷值时用来评定柴油的自燃性。

将十六烷值规定为100的正十六烷和规定十六烷值为0的α-甲基萘按不同比列混合得出不同十六烷值的标准燃料,其十六烷值为该混合气中正十六烷的体积百分比。

如果某种柴油与某标准燃料的自燃性相同,则该标准燃料的十六烷值即为该柴油的十六烷值。

3-8 内燃机的实际循环与理想循环相比,存在着哪些损失?试述各种损失形成原因。

答:工质的影响;实际工质不是理想气体,其中 CO2.水蒸气等三原子气体在燃烧过程中不断增强,使工质比热容增大,且随温度升高而增大,使气体温度下降,同时燃烧产物存在高温分解及在膨胀过程中复合放热现象。

传热损失:实际循环中,缸套内壁面、活塞顶面以及气缸盖底面等与缸内工质直接相接触的表面,始终与工质发生着热量交换,在压缩初期,缸壁对工质加热,但燃烧和膨胀期,工质大量向壁面传热。

换气损失:理论循环中不考虑气体流动阻力损失实际循环中,在吸入新鲜充量及排出废气时有膨胀损失,活塞推出功损失和吸气功损失。

燃烧损失:燃烧速度的有限性使压缩负功增加及最高压力下降另外还存在不完全燃烧损失。

11.内燃机实际循环与理论循环相比,存在哪些损失?答:a) 工质造成的损失。

b) 工质与汽缸套、活塞、汽缸盖等设备间的传热损失。

c) 泵气损失。

d) 燃烧损失。

e) 漏气损失。

4-1 试分析内燃机进、排气门提前开启和迟后关闭的原因。

其数值的大小与哪些因素有关?答:排气提前:排气门提前开启可以增大在膨胀行程下止点时的流通面积,使排气顺畅,减小排气冲程的活塞推出功。

排气门迟后关闭可避免排气流动截面积的过早减小而造成的排气阻力增加,使活塞推出功和缸内残余废气增加,另外还可以利用排气管内气体流动的惯性抽吸一部分废气,实现过后排气。

进气门提前开启可增大开始充量进气时的进气截面积,减小气流阻力,增加进气气缸的新鲜充量。

进气门迟后关闭可利用气流惯性实现向气缸的过后充气,增加缸内充量。

汽油机排气门提前角小些,柴油机大些,增压柴油机更大。

节气门调节的内燃机(点燃式)的进气提前角较小,柴油机进气提前角较大,增压则更大。

另外,转速高的发动机有较大的气门提前角及迟闭角。

所以影响因素有:机型,是否增压,转速高低。

4-2内燃机换气过程存在那些损失?增压和自然吸气发动机的泵气功和泵气损失各有什么特点?内燃机换气过程:(1)排气门早开所造成的膨胀功损失(2)活塞强制排气的排气功损失(3)缸内的怠压造成的吸气功损失。

自然吸气发动机:泵气功为负功,泵气损失在数值上等于它的泵气功,泵气功Wpw与泵气损失Wp数值上相等,Wp=Wpw=(X+Y)Lp。

增压内燃机:泵气功大于0,泵气功和泵气损失不相等。

4-3 试述影响充量系数的各个主要因素以及提高充量系数的技术措施。

(1)影响充量系数的主要因素:进气阻力损失,排气阻力损失,高温零件对进气过程中新鲜充量的加热,配气正时及气门升程规律的影响。

(2)提高充量系数的技术措施:1.降低进气系统的流动阻力。

2.采用可变配气系统技术(可变凸轮机构,可变气门正时)。

3.合理利用进气谐振。

4.降低排气系统的流动阻力。

5.减少对进气充量的加热。

5-35-45-5 爆燃的机理是什么?如何避免发动机出现爆燃?答:机理:爆燃是终燃混合气的快速自燃,在正常火焰未到达前,终燃混合气内部最宜着火部位出现火焰中心,这些火焰中心以很高的速率传播火焰,迅速将终燃混合气燃烧完毕,使得压力升高率 dp/dt 急剧波动,出现爆燃。

防止发动机爆燃措施:1 推迟点火。

2 合理设计燃烧室形状及布置火花塞位置,缩短火焰传播距离。

3 终燃混合气冷却。

4 增加流动,使火焰传播速度增加。

5 利用燃烧室扫气和冷却作用。

5-5爆燃的机理是什么?如何避免?发生爆燃原因是终燃混合气的快速燃烧。

措施:(1)推迟点火(2)缩短火焰传播距离(3)终燃混合气的冷却(4)增加流动(5)燃烧室扫气的冷却可减轻爆燃5-7何谓汽油机燃烧循环变动?燃烧循环变动对汽油机性能有何影响?如何减少燃烧循环变动?答:燃烧循环变动是点燃式发动机燃烧过程的一大特征,是指发动机以某一工况稳定运转时,这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化,具体表现在压力曲线、火焰传播情况及发动机功率输出均不相同。

影响:由于存在燃烧循环变动,对于每一循环,点火提前角和空燃比等参数都不可能调整到最佳,因而使发动机油耗上升、功率下降,性能指标得不到充分优化。

随着循环变动加剧,燃烧不正常甚至失火的循环次数逐渐增多,碳氢化合物等不完全燃烧产物增多,动力性、经济性下降。

同时,由于燃烧过程不稳定,也使振动和噪声增大,零部件寿命下降,当采用稀薄燃烧时,这种循环变动情况加剧。

减少措施:1)尽可能使фa=0.8~1.0,此时的循环变动最小。

2)适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合气的均匀性,进而改善循环变动。

3)改善排气过程,降低残余废气系数γ。

4)避免发动机工作在低负荷、低转速工况下。

5)多点点火有利于减少循环变动。

6)提高点火能量,优化放电方式,采用大的火花塞间隙。

5-11汽油机燃烧过程滞燃期的定义是什么?汽油机滞燃期影响因素有哪些?点火花跳火以后,混合气并不马上产生火焰,而是过一段时间后才产生火焰核心,这一段时间称为滞燃期。

因素:(1)本身分子结构和物理化学性能(2)开始点火时气缸的压力、温度(3)过量空气系数Φa (4)残余废气量增加(5)气缸内混合运动加强(6)火花能量大ti缩短5-12分析柴油机燃烧过程的四个阶段:(1)滞燃期,从喷油开始到压力急剧升高时为止(2)急燃期,压力急剧上升的阶段(3)缓燃期,从压力急剧升高的终点到压力开始下降点为止(4)后燃气,缓燃期的终点到燃烧基本上燃烧完全为止5-13柴油机燃烧过程滞燃期定义是什么?柴油机滞燃期的影响因素有哪些?定义:从喷油开始到压力急剧上升开始。

正常运转的情况下,压缩温度和压力是影响滞燃期的主要因素,喷油提前角,转速及燃料性质对滞燃期也有很大的影响。

柴油机燃料供给与调节系统基本要求:(1能产生足够高的喷射压力,(2对柴油机的每一工况能精确及时的控制每循环喷入气缸的燃油量(3在运转整个工况范围内,尽可能保持最佳喷油时刻,喷油持续期与理想喷油规律(4能保证柴油机安全,可靠地工作7-4简述几何供油规律和喷油规律的关系,并解释两者之间的区别与联系。

喷油规律由供油规律决定,但两者之间存在明显不同。

喷油持续时间较供油持续长,最大喷油速率较大供油速率低,循环喷油量也低于循环供油量。

2)供油规律是指供油速率随凸轮轴转角的变化关系;喷油规律是指喷油速率随凸轮轴转角的变化关系。

7-57-6 以课本中图7-10 为例,给出凸轮供油预行程与有效行程的定义,并分别说明预行程和有效行程大小对喷油过程及柴油机性能的影响?答:供油预行程:从柱塞开始向上运动,柱塞的运动推挤燃油,燃油从进油孔被挤出,流回油管;直到进油孔被柱塞上端面挡住为止,这段时间内没有燃油喷出。

这段升程称为预行程。

供油有效行程:进油孔被柱塞上端面挡住后,柱塞继续上升,压缩燃油,当压力达到一定值后,燃油推开出油阀,喷出油泵;直到斜槽打开进油孔。

这一行程称为柱塞的有效行程。

柱塞总行程一定时,预行程越大有效行程越小,喷油越晚,泵油量越小,喷油量越少。

这样导致柴油机的动力性能下降,且排放受影响。

7-10 说明压燃式内燃机有哪些异常喷射现象和它们可能出现的工况。

简述二次喷射产生的原因、造成的危害及消除方法。

答:(1)可能出现的工况:二次喷射:大负荷高速运转的情况下;气穴和穴蚀:小负荷;不稳定喷射:低怠速工况(2)二次喷射的原因:燃油在高压的作用下的可压缩性和压力波在高压油路中的传播和反射;危害:喷油持续期延长,雾化质量差,燃烧不完全且后燃严重,燃油消耗率及烟度增加,排温升高,性能恶化,零件过热,甚至产生喷孔积碳堵塞;消除措施:减少高压油路的容积,适当增大喷孔直径,适当增大出油阀弹簧刚度与开启压力,加大出油阀减压容积,采用阻尼或者等压式出油阀。

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