汽车发动机原理第5章 练习题答案
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
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
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
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》参考答案
《汽车发动机原理》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。
汽车发动机原理课后答案 王建昕 帅石金 清华大学出版社分解
《汽车发动机原理》课后习题答案第一章1-1 图1-2示出了自然吸气与增压四冲程发动机的示功图，请问：（1）各自的动力过程功、泵气过程功指的是图中哪块面积？功的正负如何？（2）各自的理论泵气功、实际泵气功和泵气损失功指的是图中哪块面积？功的正负如何？（3）各自的净指示功和总指示功又是由图中哪些面积组成？功的正负如何？（4）造成自然吸气与增压发动机示功图差异的原因是什么？解：由图1-2，(1)自然吸气：动力过程功=面积aczbaW t=W1+W3，正功泵气过程功=面积W2+W3，负功增压：动力过程功=面积aczbaW t=W1，正功泵气过程功=面积brab W t=W2，正功(2)自然吸气：理论泵气功=0实际泵气功=W2+W3，负功泵气损失功W2+W3负功增压：理论泵气功=p k和p b间的矩形面积，正功实际泵气功=W2，正功泵气损失功=阴影面积，负功(3)自然吸气：总指示功＝W1+W3，正功净指示功＝(W1+W3)-(W2+W3)=W1-W2，正功增压：总指示功=W1＋(p b-p k)*Vs ，正功净指示功=W1+W2，正功(4)差异的原因：增压发动机的进气压力高于排气压力，因此泵气过程功为正。
1-2 增压四冲程发动机在中、小负荷工况运转时，有可能出现压气机后进气压力p b小于涡轮前排气压力pk的情况，请画出此时发动机一个循环的p-V图，标出上下止点、进排气门开关和着火时刻的位置，以及理论泵气功和泵气损失功面积，并判断功的正负。
解：p-V图如下图所示：理论泵气功：绿线包围的矩形面积，负功实际泵气功：进排气线包围的面积，负功泵气损失功：两块面积之差，负功1-3假设机械增压与涡轮增压四冲程发动机的动力过程功W t和压气机后压力p b均相同，请问两者的示功图有何异同？二者的泵气过程功有何差异？为什么？解：涡轮增压的理论排气线为p k，机械增压的理论排气线为p0；且涡轮增压的实际排气线位于机械增压实际排气线的上方。
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。
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第五章练习题答案
一：判断题
1-5 √××××
二：填空题
6，着火延迟期、速燃期、缓燃期、补燃期。
7，空间雾化混合、油膜蒸发混合。
8，传感器，电子控制单元，执行器
9，燃烧起点，燃烧放热规律曲线，燃烧持续时间。
10，二次喷射、滴油现象、断续喷射、不规则喷射和隔次喷射。
11，主燃烧室，副燃烧室，主燃烧室，副燃烧室
12，颗粒物（PM），氮氧化合物（NO X）、一氧化碳（CO）以及碳氢化合物（HC）13，细度，均匀度，均匀度
14，废气，燃烧室
三：简答题
15答：缓燃期的燃烧具有扩散燃烧的特征，混合气形成的速度和质量对缓燃期起着十分重要的作用。
因此为了减少缓燃期，加强燃烧室内的空气扰动和加速空气与燃料的混合，对保证燃料在上止点附近迅速而完全地燃烧有重要作用。
16答：补燃期内燃油的燃烧可称为后燃，由于燃烧时间短促，混合气又不太均匀，总有少量燃油拖延到膨胀过程中继续燃烧。
特别在高速、高负荷工况下，因过量空气系数小，混合气形成和燃烧的时间更短，这种后燃现象就更为严重。
在补燃期中，缸内压力不断下降，燃烧放出的热量得不到有效利用，还使排气温度提高，导致散热损失增大，对柴油机的经济性不利。
此外，后燃还增加了有关零部件的热负荷。
因此，应尽量缩短补燃期，减少补燃期内燃烧的燃油量。
17答：（1）控制燃烧过程来降低燃烧噪声。
（2）改进机体等有关零部件的结构。
（3）尽可能的减小缸套与活塞之间、轴承、传动齿轮等处的间隙，减小撞击力。
（4）应用吸振减振材料制造薄板零件。
（5）改进消声器的结构、材料。
（6）遮蔽噪声源。
18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。
19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。
燃油的雾化可以大大增加其与周围空气接触的蒸发表面积，加速了从空气中的吸热
过程和液滴的汽化过程，对混合气的形成起到了重要的作用。
20答：（l）由于燃烧迅速，故经济性好，有效燃油消耗率低。
（2）燃烧室结构简单，表面积与容积比小，也没有主副燃烧室的流动损失，因此散热损失小。
（3）对喷射系统的要求较高。
（4）NO X的排放量较分隔式燃烧室柴油机高。
（5）对转速的变化较为敏感。
21答：燃油的十六烷值是衡量燃油自燃性的指标，对燃烧过程也有一定影响。
在其它条件相同的情况下，十六烷值高的燃料，燃油自燃性相对较好，着火延迟期短，着火后压力上升平缓，最大爆发压力低，从而使燃烧噪声和NOX的排放量也都可降低。
一般直喷式燃烧室比分隔式燃烧室对燃油的性质更为敏感。
22答：供油提前角过大，燃油将喷入温度和压力相对较低的空气中，着火延迟期增长，同时在着火燃烧后，活塞仍在上行，使压力升高率和最大爆发压力都较高，工作较粗暴，NO X的排放量也会由于燃烧温度的升高而增加。
过早燃烧还会增加压缩负功，降低柴油机的经济性和动力性。
供油提前角过小，则会使燃油不能在上止点附近及时燃烧，也对柴油机的经济性和动力性不利，颗粒物的排放量也会增加。
23答：需要两个条件。
1，雾化良好的柴油能准确及时的喷入燃烧室。
2，燃烧室的压缩空气达到足够的温度。
因为柴油机的柴油会雾化分散成许多细小的油滴，经过不断扩散与空气混合。
而根据柴油机着火的条件，即合适的混合气浓度和温度，柴油机满足条件的区域有许多，所以柴油机的着火是多点自燃着火，且着火位置随循环不同而不同。
24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。
25答：主要的控制功能有以下各项：（1）喷油量的控制；（2）喷油定时的控制；（3）怠速转速的控制；（4）起动喷油量的控制；（5）各缸喷油均匀性的控制；（6）过渡性能与烟度控制；（7）喷油规律与喷油压力的控制；（8）废气再循环的控制；（9）拓展的功能。