发动机原理课件-绪论林学东版资料

发动机的工作原理和总体构造

《汽车构造》作业及答案 第四章汽油机燃油系统 4-1 用方框图表示,并注明汽油机燃料供给系统各组成的名称,燃料供给、空气供给及废气排出的路线。 4-2 结合理想化油器的特征曲线,说明现代化油器各供油装置的功用。 答: 现代化油器有以下几个部分组成:1,主供油系统:在一般情况下提供油料。2,启动系统:在启动时提供油料。3,怠速系统:在怠速时提供油料。4,大负荷加浓系统:在大负荷时提供油料。5,加速系统:在加速时瞬时提供油料。 4-3 说明主供油装置是在什么样的负荷范围内起作用?在此范围内,随着节气门开度的逐渐加大,混合气浓度怎样变化?它的构造和工作原理如何? 答:除了怠速情况和极小负荷情况下,主供油系统都起作用。在其工作范围内,随着节气门开度的逐渐加大,混合气浓度逐渐减小。它主要由主量孔,空气量孔,通气管和主喷管组成。它主要是通过空气量孔引入少量空气,适当降低吸油量真空度,借以适当地抑制汽油流量的增长率,使混合气的规律变为由浓变稀,以符合理想化油器特性的要求。 4-4 说明怠速装置是在什么样的情况下工作的?它的构造和工作原理如何? 答:怠速装置是在怠速和很小负荷的情况下工作的!它主要是由怠速喷口,怠速调整螺钉,怠速过渡孔,怠速空气量孔,怠速油道和怠速量孔组成。发动机怠速时,在怠速喷口真空度的作用下,浮子室中的汽油经主量孔和怠速量孔,流入怠速油道,与从怠速空气量孔进入的空气混合成泡沫状的油液自怠速喷口喷出。 4-5 说明起动装置是在什么情况下工作的?它的构造和工作原理如何? 答:起动装置是在发动机在冷启动状态下起作用的,它是在喉管之前装了一个阻风门,由弹簧保持它经常处于全开位置。发动期启动前,驾驶员通过拉钮将阻风门关闭,起动机带动曲轴旋转时,在阻风门后面产生很大的真空度,使主供油系统和怠速系统都供油,从而产生很浓的混合气。 4-6 加浓装置是在什么样的情况下起作用的?机械加浓装置和真空加浓装置的构造和工作原理如何? 答:它是在大负荷和全负荷的情况下工作的。对于机械加浓装置,在浮子室内装有加浓量孔和加浓阀,加浓量孔和主量孔并联,加浓阀上方有与拉杆连在一起的推杆,而拉杆又通过摇臂与节气门主轴相连。当节气门开启时,要比转动,带动拉杆和推杆一同向下运动,只有当节气门开度达到80%---85%时,推杆才开始顶开加浓阀,于是汽油便从浮子室经加浓阀和加浓量孔流入主喷管,于从主量孔来的汽油汇合,一起由主喷管喷出。对于真空加浓系统,有活塞式和膜片式,用得最多的是前者。其构造为:浮子室上端有一个空气缸,活塞与推杆相连,推杆上有弹簧。空气缸的下方借空气通道与喉管前面的空间相连,空气缸上方有空气通道通到节气门后面。在中等负荷时,如果发动机转速不是很低,喉管前面的压力几乎等与大气压力;而节气门后的压力则比大气压力小的多,因此在真空度的作用下,活塞压缩了弹簧以后处于最上面的位置。此时,加浓阀被弹簧压紧在进油口上,即真空式加浓系统不起作用。当转变到大负荷时,节气门后面的压力增加,则真空度间小道不能克服弹簧的作用力,于是弹簧伸张使推杆和活塞下落,推开加浓阀,额外的汽油经加浓量孔流入主喷管中,以补充主量孔出油的不足,使混合气加浓。 4-7 说明加速装置的功用、构造和工作原理。 答:加速装置是在加速或者超车时,供给浓混合气,使发动机的功率迅速增加。它有活塞式和膜片式两种,使用较多

汽车发动机原理课后答案

第一章 1简述发动机的实际工作循环过程。 答: 2画出四冲程发动机实际循环的示功图,它与理论示功图有什么不同?说明指示功的概念和意义。 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体随温度等因素影响会变大,而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等,这些损失的存在,会导致实际循环放热率低于理论循环。指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。 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。强化系数PmeCm. 第二章

1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启?提前与迟后的角度与哪些因素有关/ 答:进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,从而实现在下止点后继续充气,增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若在活塞到下止点时才打开排气门,则在排气门开启的初期,开度极小,废弃不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功。在发动机高速运转时,同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大,为使气缸内废气及时排出,应加大排气提前角。 2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的? 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

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。分隔式燃烧室,工质在主副燃烧室之间流进、流出引起节流损失 5.泄露损失活塞环处的泄漏无法避免 5.提高发动机实际工作循环效率的基本途径是什么?可采取哪些措施? 答:减少工质比热容、燃烧不完全及热分解、传热损失、提前排气等带来的损失。措施:提高压缩比、稀释混合气等 6.为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机? 柴油机拥有更高的压缩比, 7.什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 以工质在气缸内对活塞做功为基础,评定发动机实际工作循环质量的

汽车发动机原理课本总结

汽车发动机原理 一、发动机实际循环与理论循环的比较 1.实际工质的影响 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体比热是随温度上升而增大的,且燃烧后生成CO2、H2O等气体,这些多原子气体的比热又大于空气,这些原因导致循环的最高温度降低。加之循环还存在泄漏,使工质数量减少。实际工质影响引起的损失如图中Wk所示。这些影响使得发动机实际循环效率比理论循环低。 2.换气损失 为了使循环重复进行,必须更换工质,由此而消耗的功率为换气损失。如图中Wr所示。其中,因工质流动时需要克服进、排气系统阻力所消耗的功,成为泵气损失,如图中曲线rab’r 包围的面积所示。因排气门在下止点提前开启而产生的损失,如图中面积W所示。 3.燃烧损失 (1)非瞬时燃烧损失和补燃损失。实际循环中燃料燃烧需要一定的时间,所以喷油或点火在上止点前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失. (2)不完全燃烧损失。实际循环中会有部分燃料、空气混合不良,部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。 (3)在高温下,如不考虑化学不平衡过程,燃料与氧的燃烧化学反应在每一瞬间都处在化学动平衡状态,如2H2O=2H2+O2等,由左向右反应为高温热分解,吸收热量。但在膨胀后期及排气温度较低时,以上各反应向左反应,同时放出热量。上述过程使燃烧放热的总时间拉长,实质上是降低了循环等容度而降低了热效率。 (4)传热损失。实际循环中,汽缸壁和工质之间始终存在着热交换,使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线而造成的损失。 (5)缸内流动损失。指压缩及燃烧膨胀过程中,由于缸内气流所形成的损失。体现为,在压缩过程中,多消耗压缩功;燃烧膨胀过程中,一部分能量用于克服气流阻力,使作用于活塞上做功的压力减小。 二、充量系数 衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标;定义为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下计算充满气缸工作容积的空气质量的比值。 影响因素: 1.进气门关闭时缸内压力Pa 2.进气门关闭时缸内气体温度Ta 3.残余废气系数 4.进排气相位角 5.压缩比 6.进气状状态 提高发动机充量系数的措施 1.降低进气系统阻力 发动机的进气系统是由空气滤清器、进气管、进气道和进气门所组成。减少各段通路对气流的阻力可有效提高充量系数。(1)减少进气门处的流动损失1)进气马赫数M 不超过0.5受气门大小、形状、升程规律、进气相位等因素影响2)减少气门处的流动损失增大气门相对通过面积,提高气门处流量系数以及合理的配气相位是限制M值、提高充量系数的主要方法。增大进气门直径可以扩大气流通路面积;增加气门数目;改进配气凸轮型线,适当增加气门升程,在惯性力容许条件下,使气门开闭尽可能快;改善气门处流体动力性能。(2)减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力

《发动机原理》习题分析

《发动机原理》习题 绪论 [1] 简述本课程的研究对象和任务。 答:以性能指标为研究对象;任务:深入到工作过程的各个阶段,分析影响性能指标的各种因素,找出规律,研究提高性能指标的措施与途径。 [2] 发动机的冲程和热力过程各是什么? 答:发动机的冲程四个:吸气、压缩、做工、排气; 发动机的热力过程五个:吸气、压缩、燃烧、膨胀、排气。 燃烧至膨胀为能量转换过程。 [3] 发动机性能指标分为哪几类?各包括哪些参数? 答:动力性指标:功率、扭矩、转速; 经济性指标:燃油消耗率(量),润滑油消耗率(量); 运转性指标:冷起动性、噪声、排气品质; 此外,还应考虑可靠性,耐久性,加工容易,操作维修方便等。 [4] 发动机按用途分为哪些种类?(了解) 答: 1 按用途分 (1)灌溉(抽水)用 (2)电站用n = const. 线工况固定式柴油机或机组 (3)船舶用Ne = k n3(螺旋桨曲线)线工况大型、低速柴油机 (4)汽车、拖拉机用变工况-面工况中小型、高速柴油机 (5)发动机车大型高速柴油机组

(6)工程机械(矿山机械、建筑、石油钻探)多变型 (7)坦克V型、多缸机 (8)飞机星型(径向式)已基本不用 2 按燃油种类分类 汽油机,柴油机 3 按点火方式分类 自行着火(压燃式),外源点火(点燃式) 4 按工作循环分类 四冲程,二冲程 5 按冷却方式分类 水冷,风冷 6 按汽缸排列分类 直列式,卧式,V型,星型(径向式) 7 按汽缸数目分类 单缸机,多缸机(2,3,4,5,6,8,10,12,14,16缸…)[5] 发动机的代用燃料有哪些? 答:压缩天然气,液化天然气,液化石油气,氢气, 甲醇,乙醇,二甲醚,植物油, 电瓶,太阳能 [6] 简述发动机的优缺点。 答:(一)优点

汽车发动机原理名词解释

123发动机理论循环:将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化,忽略次要因素后建立的循环模式。 循环热效率:工质所做循环功与循环加热量之比,用以评定循环经济性。 指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。 有效热效率:实际循环的有效功与所消耗的热量的比值。 指示性能指标:以工质对活塞所作功为计算基准的指标。 有效性能指标:以曲轴对外输出功为计算基准的指标。 指示功率:发动机单位时间内所做的指示功。 有效功率:发动机单位时间内所做的有效功。 机械效率:有效功率与指示功率的比值。 平均指示压力:单位气缸工作容积,在一个循环中输出的指示功。 平均有效压力 me p :单位气缸工作容积,在一个循环中输出的有效功。 有效转矩:由功率输出轴输出的转矩。 指示燃油消耗率:每小时单位指示功所消耗的燃料。 有效燃油消耗率:每小时单位有效功率所消耗的燃料。 指示功:气缸内每循环活塞得到的有用功。 有效功:每循环曲轴输出的单缸功量。 示功图:表示气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系的图像。p V -图即 为通常所说示功图, p ?-图又称为展开示功图。 换气过程:包括排气过程(排除缸内残余废气)和进气过程(冲入所需新鲜工质,空气或者可燃混合气)。 配气相位:进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的曲轴转角,又称进排气相位。 排气早开角:排气门打开到下止点所对应的曲轴转角。 排气晚关角:上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角。 进气早开角:进气门打开到上止点所对应的曲轴转角。 进气晚关角:下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。 气门重叠:上止点附近,进、排气门同时开启着地现象。 扫气作用:新鲜工质进入气缸后与缸内残余废气混合后直接排入排气管中。 排气损失:从排气门提前打开,直到进气行程开始,缸内压力到达大气压力前循环功的损失。 自由排气损失:因排气门提前打开,排气压力线偏离理想循环膨胀线,引起膨胀功的减少。 强制排气损失:活塞将废气推出所消耗的功。 进气损失:由于进气系统的阻力,进气过程的气缸压力低于进气管压力(非增压发动 机中一般设为大气压力),损失的功成为进气损失。 换气损失:进气损失与排气损失之和。 泵气损失:内燃机换气过程中克服进气道阻力所消耗的功和克服排气道阻力所消耗的功的代数和。不包括气流对换气产生的阻力所消耗的功。 充量系数:实际进入气缸内的新鲜空气质量与进气状态下理论充满气缸工作容积的空气质量之比。 进气马赫数M :进气门处气流平均速度与该处声速之比,它是决定气流性质的重要参数。M 反映气体流动对充量系数的影响,是分析充量系数的一个特征数。当M 超过一定数值时,大约在0.5左右,急剧下降。应使M 在最高转速时不超过一定数值,M 受气门大小、形状、生成规律、进气相位等因素影响。 增压比:增压后气体压力与增压前气体压力之比。 增压:利用增压器提高空气或可燃混合气的压力。 增压度:发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。 4抗爆性:汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力,用辛烷值表示。 干点:汽油蒸发量为100%时的温度。 自然点:柴油在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度。 凝点:柴油失去流动性而开始凝固的温度。 热值:单位量(固体和液体燃料用1kg ,气体燃料用1)的燃料完全燃烧时所发出的热量。当生成的水为液态时,成为高热值,气态时为低热值。无论是汽油机还是柴油机,燃料在气缸中生成的水均为气态,所用热值均为低热值。 理论空气量:1kg 燃料完全燃烧时所需的最少空气量。 过量空气系数:燃油燃烧实际供给的空气量(L )与完全燃烧所需理论空气量()的比值。 空燃比:燃油燃烧时空气流量与燃料流量的比。 5喷油器的流通特性:喷孔流通截面积与针阀升程的关系。 喷射过程:从喷油泵开始供油直到喷油器停止喷油的过程。 供油规律:供油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油规律:喷油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油提前角:燃油喷入气缸的时刻到活塞上止点所经历的曲轴转角。 燃油的雾化:燃油喷入燃烧室内后备粉碎分散为细小液滴的过程。 燃烧放热规律:瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。 瞬时放热速率:在燃烧过程中的某一时刻,单位时间内(或曲轴转角内)燃烧的燃油所放出的热量。 累积放热百分比:从燃烧开始到某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。

1发动机原理B-第一章发动机性能-2012

发动机原理 武汉理工大学 汽车工程学院 刘志恩 lzen@https://www.360docs.net/doc/4c5585327.html, 2012年6月

目录 ?绪论 ?第一章发动机的性能 ?第二章发动机的换气过程 ?第三章燃料与燃烧 ?第四章汽油机混合气的形成和燃烧?第五章柴油机混合气的形成和燃烧?第六章发动机的特性 ?第七章发动机电控燃油喷射(EFI)?第八章发动机废气涡轮增压 ?第九章排气污染及控制

第一章发动机的性能 ?发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点,并作为评价各类发动机性能优劣的依据。 ?发动机的主要性能指标有:动力性指标、经济性指标、环境指标、可靠性指标和耐久性指标等。?本书以发动机性能为研究对象,深入到发动机工作过程的各个阶段,分析影响这些性能的各种因素,从中找出提高性能的一般规律。

发动机的性能指标与示功图 ?1. 动力性能指标 功率(Power),转矩(Torque),转速(Revolution/Speed) 平均有效压力(BMEP)?2. 经济性能指标 燃油消耗率(Fuel consumption) 机油消耗率(Lubricant consumption) ?3. 环境性能指标 碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx), 颗粒物(PM), 二氧化碳(CO 2) 噪声振动(NVH) ?4. 使用性能指标 可靠性或耐久性(Robust, Reliability) 维修方便(I/M convenience),冷起动(Cold start)。 与发动机的工作循环密切相关

示功图(四冲程) p-V 图 IVC EVO EVC IVO TDC 上止点 BDC 下止点 p p z p 0 V s V c V p A ds ?示功图(Indicator Diagram):发动机气缸内工质压力p 随气缸容积V (或曲轴转角 )的变化曲线示功图P-V 图。 活塞上止点TDC-Top Dead Center; 活塞下止点BDC-Bottom Dead Center ;进气门开启IVO-Intake Valve Open;进气门关闭IVC-Intake Valve Close ;排气门开启EVO-Exhaust Valve Open; 排气门关闭EVC-Exhaust Valve Close ; 示功图 ?P-V 图上曲线所包围的面积(积分)表示工质完成一个热力循环所做的功,它反应了发动机做功的能力。 ?发动机实际工作循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程所组成。 实际工作循环非常复杂!

航空发动机原理与构造知识点

航空发动机原理与构造知识点 1.热力系 2.热力学状态参数 3.热力学温标表示方法 4.滞止参数在流动中的变化规律 5.连续方程、伯努利方程 6.激波 7.燃气涡轮发动机分类及应用 8.燃气涡轮喷气发动机即使热机也是推进器 9.涡喷发动机结构、组成部件及工作原理 10.涡扇发动机结构、组成部件及工作原理 11.涡桨发动机结构、组成部件及工作原理 12.涡轴发动机结构、组成部件及工作原理 13.EPR、EGT、涡轮前燃气总温含义 14.喷气发动机热力循环(理想循环、实际循环) 15.最佳增压比、最经济增压比 16.热效率、推进效率、总效率 17.喷气发动机推力指标 18.发动机中各部件推力方向 19.喷气发动机经济指标 20.涡扇发动机中N1、涡扇发动机涵道比的定义 21.涡扇发动机的优缺点及质量附加原理 22.发动机的工作原理(涡喷、涡扇、涡轴和涡桨) 23.发动机各主要部件功用和原理,各部件热力过程和热力循环 24.进气道的分类及功用 25.总压恢复系数和冲压比的定义 26.超音速进气道三种类型 27.超音速进气道工作原理(参数变化) 28.离心式压气机组成部件 29.离心式压气机增压原理 30.离心式压气机优缺点 31.轴流式压气机组成部件 32.轴流式压气机优缺点 33.压气机叶片做成扭转的原因 34.压气机基元级速度三角形及基元级增压原理 35.扭速 36.多级轴流式压气机特点 37.喘振现象原因及防喘措施(原因) 38.轴流式压气机转子结构形式、优缺点 39.鼓盘式转子级间连接形式 40.叶片榫头类型、优缺点

41.减振凸台的作用以及优缺点 42.压气机级的流动损失 43.多级轴流压气机流程形式,机匣结构形式 44.压气机喘振现象、根本原因、机理过程 45.压气机防喘措施、防喘措施原理 46.燃烧室的功用和基本要求 47.余气系数、油气比、容热强度的定义 48.燃烧室出口温度分布要求 49.燃烧室分类及优缺点 50.环形燃烧室的分类及区别 51.燃烧室稳定燃烧的条件和如何实现 52.燃烧室分股进气作用 53.燃烧室的组成基本构件及功用 54.旋流器功用 55.涡轮的功用和特点(与压气机比较) 56.涡轮叶片的分类和结构 57.一级涡轮为何可以带动更多级压气机 58.提高涡轮前温度措施 59.带冠叶片优缺点 60.间歇控制定义、发动机在起动巡航、停车时间隙变化情况 61.如何实现涡轮主动间隙控制 62.涡轮叶片冷却方式 63.喷管功用 64.亚音速喷管工作原理(参数变化) 65.亚音速喷管三种工作状态(亚临界、临界和超临界)的判别 66.超音速喷管形状 67.发动机噪声源及解决措施 68.发动机的基本工作状态 69.发动机特性(定义、表述) 70.涡喷发动机稳态工作条件(4个)举例说明如何保持稳态工作 71.稳态下涡轮前温度随转速变化规律 72.剩余功率的定义 73.发动机加速的条件 74.联轴器的分类及作用 75.封严装置的作用、基本类型 76.双转子、三转子支承方案 77.中介支点、止推支点作用 78.封严件作用和主要类型 79.燃油系统功用和主要组件功用 80.燃油泵分类和特点 81.燃油喷嘴分类和特点 82.发动机控制系统分类 83.滑油系统功用、主要部件及分类,滑油性能指标 84.起动过程的定义

汽车发动机构造与原理概要

汽车发动机构造原理Automobile engine configuration principle (申请学位) 专业:汽车制造与装调技术专业 学生:x x x 指导教师:x x x教授 二零一一年七月

独创性声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得xxxxxxx学校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文作者签名:签字日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本论文作者完全了解XXXX学校有关保留、使用论文的规定。特授权XXXX 学校可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 (保密的论文在解密后适用本授权说明) 论文作者签名:导师签名: 签字日期:年月日签字日期:年月日

中文摘要 发动机是汽车的心脏,为汽车的行走提供动力,汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)或天然气的热能,通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞做功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的,发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,但其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点,现在的汽车发动机不仅注重汽车动力的体现,更加注重能源消耗、尾气排放等与环境保护相关的方面。使得人们在悠闲的享受汽车文化的同时,也能保护环境,节约资源 关键词:发动机构造、工作原理、分类、

汽车发动机原理考试复习

第二章 三种循环: 发动机有三种基本理论循环,即定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环。发动机的循环常用示功图来说明 理论循环是用循环热效率和循环平均压力来衡量和评定的。 循环热效率是工质所做循环功W(J)与循环加热量Q1(J)之比,用以评定循环的经济性。循环平均压力pt(kPa)是单位气缸工作容积所做的循环功,用以评定发动机的循环做功能力。四冲程发动机的实际循环是由进气压缩做功排气四个行程所组成. 理论循环与实际循环比较: 1实际工质的影响 (实际工质影响引起的损失:理论循环中假设工质比热容是定值,而实际比热容是随温度的升高而上升,且燃烧后生成CO2,和H2O等多原子气体,这些气体的比热容又大于空气,使循环的最高温度降低.由于实际循环还存在泄漏,合工质数量减少,这意味着同样的加热量,在实际循环中所引起的起压力和温度的升高要比理论循环要低得多,其结果是循环热效率底,循环所做的功减少.) 2换气损失 (换气损失:燃烧废气的排出和新鲜空气的吸入是使循环重复进行所必不可少的,由此而消耗的功为换气损失。) 3燃烧损失 (非瞬时燃烧损失和补燃损失:实际循环中燃烧非瞬时完成,所以喷油或点火在上止点之前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失。 提前排气损失,实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失,在高温度下部分燃烧产物分解而吸热,使循环的最高温度下降,由此产生燃烧损失。) 4传热损失 (传热、流动损失:实际循环中,气缸壁和工质间自始至终存在热交换。 综上,实际循环热效率低于理论循环。) 发动机的指示指标评定,概念: 发动机的指示性能指标是指以工质对活塞做功为计算基础的指标,简称指示指标。 表示循环动力性、经济性。 发动机的有效指标 以曲轴输出功为计算基础的性能指标,称有效指标。 有效指标被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣。 代表发动机的整机性能。 第三章 换气过程阶段、特点、特征 四冲程发动机的换气过程包括从排气门开启到进气门关闭的整个时期。约占410o~ 480o曲轴转角。 换气过程可分作自由排气、强制排气、进气和燃烧室扫气四个阶段。 (1自由排气阶段,从排气门开启到气缸压力接近于排气管内压力的时期 超临界状态流动:从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角称为,一般为30o~80o曲轴转角。此时气缸内废气压力较高,约为0.2-0.5MPa,气缸压力p与排气管压力pr之比大于临界值1.9。排气流动处于超临界状态,流速为当地声速c(m/s)。此阶段,废气流量

发动机的组成及工作原理

发动机的组成及工作原理 一、组成: 总的来说,目前发动机由两大机构、五大系统组成 1、曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 2、配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构 3、燃料供给系 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去; 4、润滑系 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 5、冷却系 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 6、点火系 在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 火花塞有一个中心电极和一个侧电极,两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时,火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花,能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压;能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。 7、起动系 理解这个并不难,要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动

最新汽车发动机原理作业和标准答案

汽车发动机原理作业 第一章 1-1 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:研究理论循环的目的: (1)用简单的公式来阐明发动机工作过程中各基本热力参数的关系,以明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以循环平均压力为代表 的动力性的基本途径。 (2)确定循环热效率的理论极限,以判断实际发动机工作过程的经济性和循环进行的完善程度以及改进潜力。 (3)有利于分析比较发动机各种热力循环方式的经济性和动力性。 理论循环与实际循环相比,主要作了如下简化: (1)假设工质是理想气体,其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同; (2)假设工质是在闭口系统中作封闭循环; (3)假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程; (4)假设燃烧是外界无数个高温热源定容或定压向工质加热。工质放热为定容放热。 1-3 试分析影响循环热效率、循环平均压力的主要因素。 答:影响循环热效率有: (1)压缩比εc; (2)等熵指数k; (3)压力升高比λp (4)初始膨胀比ρ0 影响循环平均压力的主要因素: 上述四个因素,以及进气终点压力P de。此外还有如下限制: (1)结构条件的限制; (2)机械效率的限制; (3)燃烧方面的限制; (4)排放方面的限制。 1-7 什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 答:发动机的指示指标: 发动机的指示指标用来评定实际循环的质量,它是以工质对活塞作功为基础的指标。 主要有如下指标:指示功Wi;平均指示压力p mi ;指示功率P i;指示热效率ηit ;指示燃料消耗率b i 。 1-8 什么是发动机的有效指标?主要有哪些? 答:发动机的有效指标: 发动机的有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础,代表了发动机整机的性能。 主要有如下指标:

《汽车发动机原理》-机械工业出版-主编 吴建华 内容总结

《汽车发动机原理》 机械工业出版社 主编吴建华 第一章发动机的性能 发动机的性能指标主要有:动力性能指标(功率、转矩、转速)、经济性能指标(燃料及润滑油消耗率)、运转性能指标(冷启动性能、噪声和排气品质) 第一节发动机理论循环 一、三种基本循环 假设: 1)工质是理想气体,其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同 2)工质是在闭口系统中做封闭循环 3)工质的压缩和膨胀是绝热等熵过程 4)燃烧是外界无数个高温热源等容或等压向工质加热,工质放热为等容放热 5)循环过程是可逆循环 二、循环热效率μt μt=W/Q1 =( Q1 – Q2 )/ Q1 W工质所做的循环功(J);Q1 循环加热量(J);Q2 循环放热量(J) 三、循环平均压力p t 循环平均压力p t(kPa):单位气缸容积所做的循环功。 p t =W/Vs Vs是气缸工作容积(L); p t 随进气终点压力p de,压缩比εc,初始膨胀比ρo,等熵指数κ和循环热效率的增加而增加。 第二节四冲程发动机的实际循环 发动机实际循环:进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程、排气过程 实际循环与理论循环比较: 1、实际工质的影响 2、换气损失 换气损失:为了使循环重复进行,必须更换工质,因此而消耗的功。 3、燃烧损失 1)非瞬时燃烧损失和补燃损失 2)不完全燃烧损失 3)传热损失 4)缸内流动损失 …… 第三节发动机的指示性能指标 指示性能指标(指示指标):以工质对活塞所做功为计算基准的指标

一、指示功和平均指示压力 指示功Wi:气缸内完成一个工作循环所得到的有用功 平均指示压力p mi:单位气缸容积一个循环所做的指示功 p mi =Wi/Vs Vs(L)气缸工作容积;p mi (Pa);Wi(J); Wi= p mi Vs= p mi πD2S/4 D(m)缸径;S(m)活塞行程; 二、指示功率 指示功率Pi:发动机单位时间所做的指示功 Pi= p mi Vs n i /30τ p mi (MPa),Vs(L),n(r/min),Pi(kW);i气缸数;τ冲程数,四冲程τ=4。 三、指示热效率和指示燃油消耗率 指示热效率ηit:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值 ηit=Wi/Q1 ηit=3.6×103Pi/BHu Pi(kW);B(kg/h)每小时燃油消耗量;Hu(kJ/kg)燃料的低热值 指示燃油消耗率bi[g/(kW·h)]:单位指示功的耗油量 bi=B×103/Pi ηit=3.6×106 /Hu bi 第四节发动机的有效性能指标 有效性能指标(有效指标):以曲轴输出功为计算基准的指标 一、发动机动力性指标 1.有效功和有效功率 有效功We:每循环曲轴输出的单杠功量 实际机械损失功Wm We=Wi-Wm Pe=Pi-Pm 2.有效转矩 Pe=Ttq n/9550 Pe(kW);Ttq(N·m);n(r/min) 3.平均有效压力 平均有效压力p me(MPa):发动机单位气缸工作容积输出的有效功 Pe= p me Vs n i /30τ= Ttq n/9550 二、发动机经济性指标 1.有效热效率 有效热效率ηet:实际循环的有效功与所消耗的热量的比值 ηet=We/Q1 ηet=3.6×103Pe/BHu 2.有效燃油消耗率be[g/(kW·h)] be=B×103/Pe

汽车发动机构造原理图解

汽车发动机构造原理图解 发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。 (1) 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。

(2) 配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 (3) 燃料供给系统 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。

(4) 润滑系统 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 (5) 冷却系统 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷

汽车发动机原理试题库及答案

一、发动机的性能 一、解释术语 1、指示热效率:是发动机实际循环指示功与消耗燃料的热量的比值. 2、压缩比:气功容积与燃烧室容积之比 3、燃油消耗率:发动机每发出1KW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量 4、平均有效压力:单位气缸工作容积所做的有效功 5、有效燃料消耗率:是发动机发出单位有效功率时的耗油量 6、升功率:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积说发出的有效功率 7、有效扭矩:曲轴的输出转矩 8、平均指示压力:单位气缸容积所做的指示功 2、示功图:发动机实际循环常用气缸内工质压力P随气缸容积V(或曲轴转角)而变化的曲线 二、选择题 1、通常认为,汽油机的理论循环为( A ) A、定容加热循环 B、等压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。在膨胀过程中,工质( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以( D ) A、燃料放出的热量为基础 B、气体膨胀的功为基础 C、活塞输出的功率为基础 D、曲轴输出的功率为基础 5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C ) A、定容加热循环 B、定压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。在压缩过程中,工质( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示,因为指示指标以( C ) A、燃料具有的热量为基础 B、燃料放出的热量为基础 C、气体对活塞的做功为基础 D、曲轴输出的功率为基础 2、表示循环热效率的参数有( C )。 A、有效热效率 B、混合热效率 C、指示热效率 D、实际热效率 3、发动机理论循环的假定中,假设燃烧是( B )。 A、定容过程 B、加热过程 C、定压过程 D、绝热过程 4、实际发动机的压缩过程是一个( D )。 A、绝热过程 B、吸热过程 C、放热过程 D、多变过程 5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C )加热循环。 A、定容 B、定压

汽车发动机原理教案DOC

汽车发动机原理 教案 2012~2013学年第二学期 课程名称:内燃机学 授课班级:汽车维修 主讲教师:王龙坡 使用教材:汽车发动机原理 教案(首页) 中文:汽车发动机原理课程编号 课程名称 英文:Principle of Automobile Engine 学分 授课教师王龙坡 课程性质沟通课()必修课(√)选修课() 授课对象2011汽车维修专业共 2 个班 课程学时学时周学时学时起止周—学时分配理论讲授:学时;实验:0 学时;上机:0 学时

授课方式课堂讲授(√);实践课()考核方式考试(√);考查() 使用教材教材名称:汽车发动机原理 作者:韩同海出版社:北京大学出版社出版日期:2012年 主要参考资料及指定参考书《内燃机原理》主编:刘永长出版社:华中理工大学出版社,1992 《内燃机原理》主编:蒋德明出版社:机械工业出版社,1988 《汽车发动机原理》主编:陈培陵人民交通出版社 《汽车拖拉机发动机》主编.董敬(第三版)·机械工业出版社;1999.3 《汽车发动机原理教程》刘峥、王建昕编著,清华大学出版社2001年《火花点火发动机的燃烧》西安交通大学出版社,1992年,蒋德明主编。《汽车新能源技术》人民交通出版社,2003年,边耀璋主编。 《内燃机习题集》中国农业机械出版社,1991年,[日]竹内龙三主编。 审核 意见 学科部主任(签字): 年月日 周次第周日期节次绪论第一章 授课内容本课程教学大纲教学计划及课程安排介绍,汽车 发动机发展历史及技术发展情况。 授课学时学时 教学目的了解内燃机发展历史和技术概况,掌握内燃机的分类和各种类型发动机的特点教学重点汽车发动机的发展历史,内燃机的分类和各种类型发动机的特点 教学难点无 教具和 媒体使用 电子教案与多媒体课件 教学方法讲授

汽车发动机构造与原理

22 第1篇 汽车发动机构造与原理 第1章 发动机基本结构与工作原理 发动机:将其 它形式的能量转化为机械能的机器。 内燃机:将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。有活塞式和旋转式两大类。本书所提汽车发动机,如无特殊说明,都是指往复活塞式内燃机。 内燃机特点:单机功率范围大(0.6-16860kW )、热效率高(汽油机略高于0.3,柴油机达0.4左右)、体积小、质量轻、操作简单,便于移动和起动性能好等优点。被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。 1.1 四冲程发动机基本结构及工作原理 1.1.1 四冲程汽油机基本结构及工作原理 1.四冲程汽油机基本结构(图1-2) 2.四冲程汽油机基本工作原理(图1-2) 表1-1 四冲程汽油机工作过 程 内容提要 1.四冲程汽油机基本结构与工作原理 2.四冲程柴油机基本结构与工作原理 3.二冲程汽油机基本结构与工作原理 4.发动机的分类 5.发动机的主要性能指标 图1-2 四冲程汽油机基本结构简图 1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门

23 (1)四冲程发动机:活塞在上、下止点间往复移动四个行程(相当于曲轴旋转了两周),完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。 四个行程中,只有一个行程作功,造成曲轴转速不均匀,工作振动大。所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮,作功时飞轮吸收储存能量,其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动。 (2)冲程与活塞行程: 冲程:指发动机的类型; 行程S :指活塞在上、下两个止点之间距离; 气缸工作容积V s :一个活塞在一个行程中所扫过的容积。 S D V s 10 6 2 4?=π 式中 V s ——工作容积(m 3); D ——气缸直径(mm ); S ——活塞行程(mm )。 发动机的排量V st :一台发动机所有气缸工作容积之和。 i V V s st = 式中 V st ——发动机的排量(L ); i ——气缸数。 (3)压缩行程的作用 一是提高进入气缸内混合气的压力和温度(压缩终了的气缸内气体压力可达0.6~1.2MPa ,温度达600K~700K ),为混合气迅速着火燃烧创造条件; 二是可以有效提高发动机的燃烧热效率η。由热力学第一定律 1 2 1T T - =η 当混合气被压缩程度提高时,发动机混合气燃烧所达到的最高温度(T 1)升高,而排气的温度(T 2)降低,导致热效率提高。 1860年,法国人Lenoir (勒努瓦)研制成功的世界第一台内燃机,没有压缩行程,热效率仅4.5%;1876年,德国人奥托(Otto )制造出第一台四冲程内燃机,采用压缩 行程名称 曲轴转角 活塞行向 进气门 排气门 进气 0o~180o ↓ 开 关 压缩 180o~360o ↑ 关 关 作功 360o~540o ↓ 关 关 排气 540o~720o ↑ 关 开

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