发动机原理复习资料复习总结

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发动机原理复习资料

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.排气门同时打开这段时期。

3.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。

压缩比:压缩比εc增加,фc会有所增加。

近期状态:其对фc影响不大。

4提高发动机工作转速,从换气方面会遇到哪些阻碍因素?该如何克服?

答:发动机转速提高,气体流速增大,?Pa显著增加,(?Pa=λ·ρν2/2),使迅速下降(Pa'=Ps -?Pa),从而使充量系数фc下降。同时,进气门进气阻力、排气门排气终了废气压力增大,降低了充量系数,增加了排气损失。可适当加大进气门迟闭角,利用废气再循环系统,降低进排气系统的阻力,减少对进气充量的加热,合理选择进、排气相位角。

5.什么是进气管动力效应?怎样利用它来提高充量系数?

答:进气管具有较长的长度时,由于管内气体具有相当惯性和可压缩性,所以在活塞变速运动以及进气过程间歇而又周期性的作用下,进气管内的气体压力、流速、密度、声速、温度等物理量做周期性的变动叫进气管动力效应。利用:如果进气管长度适当,使从膨胀波发出到压缩波回到气缸处所经过的时间,正好与进气门从开启到关闭所需的时间配合,即压缩波到达气缸时,进气门正好处于关闭前夕,则能把较高压力的空气关在气缸内,得到增压效果。

6.什么叫进气马赫数?它对充量系数有什么影响?

答:进气马赫数M时进气门处气流平均速度Vm与该处声速α之比。大量试验结果表明:当M超过一定数值时,大约在0.5左右,充量系数фc便急剧下降。

第三章

1.增压前后,发动机的性能参数时如何变化的?

增压后,可以提高进气密度,提高平均指示压力,而平均机械损失基本不变,即提高了内燃机的机械效率,同时,充量系数也增大,所以,有效功率和燃油经济性都得到提高。

2.为什么增压后需要采用进气中冷技术?

答:对增压器出口空气进行冷却,一方面可以进一步提高发动机进气管内空气密度,提高发动机的功率输出,另一方面可以降低发动机压缩始点的温度和整个循环的平均温度,从而降低发动机的排气温度、热负荷和NOx的排放。

3.车用发动机采用增压时应注意哪些问题?

答:1)适当降低压缩比,加大过量空气系数。2)对供油系统进行结构改造,增加每循环供油率。3)合理改进配齐相位。4)进排气系统设计要与增压系统的要求一致。5)对增压器出口空气进行冷却。4.汽油机增压的技术难点有哪些?

答:限制汽油机增压的主要技术障碍时:爆燃、混合气的控制、热负荷和增压器的特殊要求等。

第四章

1.我国的汽油和轻柴油时分别根据哪个指标来确定牌号的?

答:发动机工作过程中,燃烧1kg燃油实际共给的空气量与理论空气量之比,称为过量空气系数。过量空气系数大于1称为稀混合气,等于1称为标准混合气,小于1称为浓混合气。

5.发动机采用代用燃料的意义是什么?

答:减缓石油消耗速度,改善发动机的动力性和燃油经济性,降低有害物质排放。

第五章

1.什么时供油提前角和喷油提前角?解释两者的关系以及他们对柴油机性能的影响。

答:供油系统的理论供油始点到上止点为止,曲轴转过的角度叫供油提前角。喷油器的针阀开始升起也就是喷油始点到上止点间曲轴转过的角度叫喷油提前角。供油提前角的大小决定了喷油提前角,供油提前角越大,喷油提前角约到。但两者并不同步增大,两者之差称为喷油延迟角。性能的影响:喷油延迟角限制了柴油发动机的转速,即发动机转速越高,高压油管越长,喷油延迟角越大,它越大,在着火期间喷入的油越多,低压油喷入气缸的量增多,燃油雾化变差,燃烧不充分,易产生积碳堵塞喷油孔的现象,降低柴油机的性能。

2.什么是喷油嘴流通特性?说明喷油嘴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称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后期的喷油量有直接关系。若初期的流通面积增长快,则着火后期喷油量增

多,低压油喷入气缸的量增多,燃油雾化变差,燃烧不充分,易产生积碳堵塞喷油孔的现象,降低柴油机的性能。

3.柴油机有哪些异常喷射现象和他们可能出现的工况?简述二次喷射产生的原因和危害及消除方法。答:柴油机有二次喷射、断续喷射、不规则喷射、隔次喷射和滴油这几种异常喷射现象。二次喷射易发生在高速、大负荷工况下;断续喷射常发生于某一瞬间喷油泵的供油量小于喷油器喷出的油量和填充针阀上升空出空间的油量之和。不规则喷射和隔次喷射易发生在柴油机怠速工况下。二次喷射是因为喷油系统内的压力高、变化快,喷油峰值压力高达100MP甚至200MP,而谷值压力由于出油阀减压容积中的作用接近零甚至真空,在压力波动影响下针阀落座后再次升起造成的。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,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,则燃烧过程不能及时进行,造成经济性下降,零部件过热等不良后果。为避免出现不正常喷射现象,应尽可能地缩短高压油管的长度,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。

4.喷雾特性与雾化质量的指标和参数有哪些?

答:油束射程L、喷雾锥角β、油束的最大宽度B、贯穿率。油束的雾化质量一般时指油束中液滴的细度和均匀度。评价喷雾粒径的指标有平均粒径、索特粒径和粒径分布。

5.燃烧放热规律三要素是什么?什么是柴油机合理的燃烧放热规律?

答:一般将燃烧放热始点(相位)、放热持续期和放热率曲线的形状称为放热规律三要素。合理的放热规律是:燃烧要先缓后急。在初期的燃烧放热要缓慢以降低NOx的排放,在中期要保持快速燃烧放热以提高动力性和经济性能,在后期要尽可能缩短燃烧以便降低烟度和颗粒的排放。

6.柴油机燃烧过程优化的基本原则是什么?

答:(1)油-气-燃烧室的最佳配合。(2)控制着火落后其内混合气生成量。(3)合理组织燃烧室内的涡流和湍流运动。(4)紧凑的燃烧室形状。(5)加强燃烧期间和燃烧后期的扰流。(6)优化运转参数。

7.什么是柴油机合理的喷油规律?

答:喷射开始时段的喷油率不能太高,以便控制着火落后期内形成的可燃混合气量,降低初期放热率,防止工作粗暴。在燃烧开始后,应有较高的喷油率以期缩短喷油持续期,加快燃烧速率,同时尽可能减少喷油系统中的燃油压力波动,以防止不正常喷射现象。

第六章

8.爆燃燃烧产生的原因是什么?它会带来什么不良后果?

答:燃烧室边缘区域混合气也就是末端混合气燃烧前化学反应过于迅速,以至在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自然,引发爆燃。爆燃会给柴油机带来很多危害,发生爆燃时,最高燃烧压力和压力升高率都急剧增大,因而相关零部件所受应力大幅增加,机械负

荷增大;爆燃时压力冲击波冲击缸壁破坏了油膜层,导致活塞、气缸、活塞环磨损加剧,爆燃时剧烈无序的放热还使气缸内温度明显升高,热负荷及散热损失增加,这种不正常燃烧还使动力性和经济性恶化。

9.爆燃和早燃有什么区别?

答:早然是指在火花塞点火之前,炽热表面点燃混合气的现象。爆燃是指末端混合气在火焰锋面到达之前即以低温多阶段方式开始自然的现象。早燃会诱发爆燃,爆燃又会让更多的炽热表面温度升高,促使更加剧烈的表面点火。两者相互促进,危害更大。另外,与爆燃不同的时,表面点火即早燃一般是在正常火焰烧到之前由炽热物点燃混合气所致,没有压力冲击波,敲缸声比较沉闷,主要是由活塞、连杆、曲轴等运动件受到冲击负荷产生震动而造成。

10.爆燃的机理是什么?如何避免发动机出现爆燃?

答:爆燃着火方式类似于柴油机,同时在较大面积上多点着火,所以放热速率极快,局部区域的温度压力急剧增加,这种类似阶越的压力变化,形成燃烧室内往复传播的激波,猛烈撞击燃烧室壁面,使壁面产生振动,发出高频振音(即敲缸声)。避免方法:适当提高燃料的辛烷值;适当降低压缩比,控制末端混合气的压力和温度;调整燃烧室形状,缩短火焰前锋传播到末端混合气的时间,如提高火焰传播速度、缩短火焰传播距离。

11.何谓汽油机表面点火?防止表面点火有什么主要措施?

答:在汽油机中,凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面点燃混合气的现象,统称为表面点火。防止措施:1)适当降低压缩比。2)

?

答:优点:混合气均匀,燃烧较完全。对燃油共给及喷射系统没特别高的要求。

困难:1为防止爆燃采用较低压缩比导致热效率较低。2)浓混合气的比热容比低导致热效率低。3)只能用进气管节流方式对混合气量进行调节即所谓量调节使得泵气损失较大。4)在化学剂量比附近燃烧,导致有害排放特别是NOx排放较高。5)用三元催化转换器的汽油机,它的过量空气系数фa必须控制在1左右,从而限制其性能进一步提高。

解决途径:采用稀薄燃烧汽油机。一类是非直喷式稀燃汽油机,包括均质稀燃和分层稀燃式汽油机,另一类是缸内直喷式稀燃汽油机。

14.何谓稀燃、层燃系统?稀燃、层燃对汽油机有何益处?

答:稀燃系统就是均质预混合气燃烧,通过采用改进燃烧室、高湍流、高能点火等技术使汽油机的稳定燃烧界限超过α=17的系统;分层燃烧系统就是在α更大的情况下,均质混合气难以点燃,为了提高稀燃界限,通过不同的气流运动和供油方法,在火花塞附近形成具有良好着火条件的较浓的可燃混合气,而周边是较稀混合气和空气,分层燃烧低汽油机可稳定工作在α=20~25范围内。好处:使燃油消耗率降低,且提高排放性能。

15.电控汽油喷射系统与化油器相比有何优点?

答:1)可以对混合气空燃比进行精确控制,使发动机在任何公开下都处于最佳工作状态,特别是对过渡工况的动态控制,更是传统化油器式发动机无法做到的。2)由于进气系统不需要喉管,减少进气阻力,加上不需要对进气管加热来促进燃油的蒸发,所以充气效率高。

3)由于进气温度低,使得爆燃燃烧得到有效控制,从而有可能采取

较高的压缩比,这对发动机热效率的改善时显著的。4)保证各缸混合比的均匀性问题比较容易解决,相对于发动机可以使用辛烷值低的燃料。5)发动机冷起动性能和加速性能良好,过渡圆滑。

16.汽油机电控系统常将什么作为其控制目标?

答:喷油时刻和喷油量。

第七章

1.研究发动机特性的意义时什么?

答:发动机的特性是发动机性能的综合反映,在一定条件下,发动机性能指标或特性参数随各种可变因素的变化规律就是发动机的特性。研究发动机的特性是为了分析发动机在不同工况下运行的动力性能指标、经济性能指标、排放指标以及反映工作过程进行的完善程度指标等。

2.发动机的性能包括哪几方面?如何评价发动机性能?

答:发动机性能包括:动力性能指标、经济性能指标和排放性能指标。评价其性能需要对发动机的特性进行分析和研究。用来表示发动机特性的曲线就是特性曲线,它是评价发动机的一种简单、直观、方便的形式,时分析和研究发动机的一种最基本的手段。

3.发动机的负荷特性如何测取?在测取过程中应该注意哪些内容?

4.答:负荷特性是指当转速不变时,发动机的性能指标随负荷而变化的关系。用曲线的形式表示,就是负荷特性曲线。发动机的负荷特性曲线是在发动机试验台架上测取的。测取前,将发动机冷却液温度、润滑油温度保持在最佳值;调节测功器负荷并改变循环供油量,使发动机的转速稳定在某一常数。

4.试分析汽油机和柴油机负荷特性的特点。

答:1)汽油机的燃油消耗率普遍较高,且在从空负荷向中小负荷段过渡时,燃油消耗率下降缓慢,仍维持在较高水平,燃油经济性明显较差。2)汽油机排气温度普遍较高,且与负荷关系较小。3)汽油机的燃油消耗量曲线弯度较大,而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。

5.根据实验条件的不同,发动机的外特性有几种形式?答:

6.对比分析汽油机和柴油机速度特性的特点;

答:1)柴油机在各种负荷的速度特性下的转矩曲线都比较平坦。汽油机的速度特性的转矩曲线的曲率半径较小,节气门开度越小,转矩峰值向低速移动,且随转速变化的斜率越大。 2)汽油机的有效功率外特性线的最大值点,一般在标定功率点;柴油机可以达到的最大值点的转速很高,而标定点要比其低很多。3)柴油机的燃油消耗率曲线在各种负荷的速度特性下都比较平坦,仅在两端略有翘起,最经济区的转速范围很宽。汽油机则不同,其油耗曲线的翘曲度随节气门开度减小而剧烈增大,相应最经济区的转速范围越来越窄。

7.衡量发动机克服短期超载能力的指标有哪些?汽油机、柴油机有什么区别?

答:指标有:转矩适应性系数KT,转矩储备系数μ,μ、KT值大表明随着转速的降低,Ttq增加较快,在不换挡时,爬坡能力和克服短期

过量空气系数:燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量与全燃烧1kg

燃料所需的理论空气质量之比。

柴油机的燃烧放热规律:瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。(瞬时放热速率是指在燃烧过程的某一时刻,单位时间内或1°曲轴转角内燃烧的燃油所放出的热量;累积放热百分比是指燃烧过程开始至某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。)

平均有效压力:发动机单位气缸工作容积输出的有效功。

增压度:发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。

速度特性:发动机在油量调节机构(油量调节齿轮、拉杆或节气门开

度)保持不变的情况下,主要性能指标(转矩、油耗、功率、排气温

度、烟度等)随发动机转速的变化规律。

有效燃料消耗率:每小时单位有效功率所消耗的燃料。

平均指示压力:单位气缸容积一个循环所做的指示功。

比质量:发动机的质量与所给定的标定功率之比。

增压比:增压后气体的压力与增压前气体的压力之比。

发动机的特性:动力性(功率、转矩、转速);经济性(燃料及润滑

油消耗率);运转性(冷启动性能、噪音、排气品质)等。

二、填空题

1、进气门关闭时缸内压力越高,充量系数越大,如果对进

气进行加热,将导致充量系数变小。

2、过量空气系数是指发动机工作过程中,燃烧1kg燃油实际供给

的空气量与理论空气量之比。

3、测定机械损失的方法有示功图法、倒拖法、灭缸法和油耗线法。

4、柴油机的异常喷射有二次喷射、滴油现象、断续喷射、不规则喷射和隔

次喷射。

5、十六烷值是用来评定柴油自燃性能的好坏。

6、柴油机的正常燃烧包括着火落后期、速燃期、和缓燃期、补燃期四个时期。

7、比较汽油机与柴油机的负荷特性,可发现汽油机的燃油消耗率普

遍较高,燃油消耗量曲线弯曲度较大。

8、谐振进气和可变进气歧管都是利用进气管的动态效应来提高充量系数。

9、发动机实际循环与理论循环相比存在实际工质的影响、换气损失和燃烧损失。

10、空燃比是指燃烧时空气质量与燃油质量的比例。

11、辛烷值是用来评价汽油抗爆性能的指标。

12、柴油机理想的喷油规律是先缓后急。

13、汽油机的燃烧过程包括着火延迟期、明显燃烧期和后燃期三个时期。

14、汽油机的排放污染物主要有 CO 、 HC 和 NOx ,柴油机的排放污染物主要有微粒和 NOx 。

15、车用发动机的工况属于面工况。

16、柴油机有害排放物的机外净化技术有微粒捕集器、氧化催化转换器NOx还原催化转换器和四元催化转换器。

17、醇类燃料的使用方式有掺醇燃料和纯醇燃料两种。

18、发动机理论循环的三种类型是等容加热循环、等压加热循环和混合加热循环。

19、评定发动机经济性的指标有有效热效率和有效燃油消耗率。

21、影响汽油机有害排放物生成的主要因素有混合气成分、点火正时、负荷、转速、工况和废弃再循环。

22、柴油的牌号是根据柴油的凝点确定的。

24、柴油机混合气的形成有空间雾化混合和壁面油膜蒸发混合两种方式。

25、发动机的工况一般以其发出的有效功率Pe 和转速n 来表示。

26、四冲程内燃机进气门提前开启和推迟关闭的主要目的是:利用余留的压差和惯性消除残余废气,增加进气量。

27、评定发动机动力性的指标有有效功和有效功率、有效转矩、平均有效压力、转速n 和活塞平均速度Cm 。

28、二冲程发动机扫气的基本形式有横流扫气、回流扫气和直流换气方案。

29、汽油的牌号是根据汽油的辛烷值确定的。

30、汽油机的不规则燃烧是指在稳定正常运转的情况下,各循环之间的燃烧变动和各气缸之间的燃烧差异。

31、柴油机燃烧放热规律的三要素是指燃烧放热始点(相位)、和放热持续期,放热率曲线的形状。

32、汽油机的负荷调节是改变节气门开度,柴油机的负荷调节是改变循环供油量。

33、从柴油机的万有特性曲线可看出柴油机相对汽车变速工况的适应性好。

三、单项选择题

1、下列参数中用来评价发动机强化性能的指标是( C );

A、平均有效压力;

B、有效燃油消耗率;

C、升功率;

D、热效率。

2、下列循环中( D )不属于发动机的理论循环;

A、混合加热循环;

B、等容加热循环;

C、等压加热循环;

D、等温加热循环。

3、从排气门打开到气缸压力接近排气管压力的这个阶段称为

C、三元催化转换器;

D、废气再循环系统。

11、下列参数中用来评价发动机经济性能的指标是( B );

A、平均指示压力;

B、有效燃油消耗率;

C、强化系数;

D、循环热效率。

12、下列循环中( A )属于发动机的理论循环;

A、混合加热循环;

B、等容冷却循环;

C、变压加热循环;

D、等温加热循环。

13、四冲程发动机的换气损失不包括( D );

A、自由排气损失;

B、强制排气损失;

C、进气损失;

D、扫气损失。

14、下列参数中可提高充量系数的措施是( A );

A、增大进气门直径;

B、减少气门数;

C、增大点火提前角;

D、对进气充量加热。

15、用来评定柴油燃烧性的参数是( A );

A、十六烷值;

B、馏程;

C、辛烷值;

D、凝点。

16、进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线的有组织的空气旋流称为( D );

A、涡流;

B、挤流;

C、湍流;

D、滚流。

17、电控汽油喷射系统中用来控制点火正时的传感器是( C );

A、氧传感器;

B、车速传感器;

C、曲轴位置传感器;

D、爆燃传感器。

18、车用发动机的工况可用( B )来表示;

A、指示功率和转速;

B、有效功率和转速;

C、机械损失功率和有效转矩;

D、转速和有效热效率。

19、( B )适用于需要在较长时间内连续运转而又要充分发挥功率的拖拉机、移动式发电机组等;

A、1小时功率;

B、12小时功率;

C、持续功率;

D、15分钟功率。

20、以下属于汽油机排放处理机外净化技术的是( C );

A、改进发动机设计;

B、提高燃油品质;

C、三元催化转换器;

D、废气再循环系统。

21、下列参数中用来评价发动机理论循环的指标是( B );

A、平均有效压力;

B、循环热效率;

C、升功率;

D、有效燃油消耗率。

22、从排气门打开到气缸压力接近排气管压力的这个阶段称为( B );

A、换气阶段;

B、自由排气阶段;

C、强制排气阶段;

D、扫气阶段。

23、下列燃烧现象中属于汽油机不规则燃烧的是( A );

A、循环变动;

B、爆燃;

C、表面点火;

D、早燃。

24、下列参数中影响充量系数的因素是( C );

A、供油提前角;

B、喷油提前角;

C、进气终了状态;

D、点火提前角。

25、用来评定汽油蒸发性的参数是( C );

A、十六烷值;

B、辛烷值;

C、馏程;

D、凝点。

26、压缩过程中缸内气体被挤入活塞顶部凹坑形成的气流运动称为( B );

A、涡流;

B、挤流;

C、湍流;

D、滚流。

27、电控汽油喷射系统中用来检测空燃比的传感器是( C );

A、曲轴位置传感器;

B、车速传感器;

C、氧传感器;

D、爆燃传感器。

28、涡流室燃烧室属于( D );

A、直喷式燃烧室;

B、开式燃烧室;

C、半开式燃烧室;

D、分隔式燃烧室。

29、( A )适用于需要一定功率储备以克服突增负荷的工程机械、大型货车等;

A、1小时功率;

B、12小时功率;

C、持续功率;

D、15分钟功率。

30、以下属于柴油机排放处理机内净化技术的是( D );

A、废气再循环系统;

B、燃油蒸发控制系统;

C、三元催化转换器;

D、增压中冷技术。

31、下列参数中用来评价发动机实际循环的指标是( A );

A、平均有效压力;

B、循环热效率;

C、升功率;

D、指示燃油消耗率。

32、下列损失不属于机械损失的是( B );

A、摩擦损失;

B、传热损失;

C、泵气损失;

D、驱动附件

损失。

33、下列燃烧现象中属于汽油机不正常燃烧的是( D );

A、循环变动;

B、工作粗暴;

C、燃烧差异;

D、早燃。

34、下列参数中提高充量系数的措施是( C );

A、减小进气门直径;

B、进气管设计为弯管;

C、利用进气管动态效应;

D、减小压缩比。

35、用来评定柴油燃烧性的参数是( A );

A、十六烷值;

B、辛烷值;

C、馏程;

D、凝点。

36、在气缸中形成的无规则的小尺度气流运动称为( C );

A、涡流;

B、挤流;

C、湍流;

D、滚流。

37、当过量空气系数为( A )时,燃烧温度最高,火焰传播速度最大,有效功率最高;

A、0.8~0.9;

B、1.05~1.15;

C、0.4~0.8;

D、1.2~1.5。

38、浅盆形燃烧室属于( B );

A、非直喷式燃烧室;

B、开式燃烧室;

C、半开式燃烧室;

D、分隔式燃烧室。

39、( A )适用于需要一定功率储备以克服突增负荷的工程机械、大型货车等;

A、1小时功率;

B、12小时功率;

C、持续功率;

D、15分钟功率。

40、废气再循环系统主要是降低( C )的排放;

A、HC;

B、CO;

C、NOx;

D、微粒。

?

动不利,但点低。③、热值:为优质汽油的50%左右。④、汽化潜热:醇分子间有强氢键,汽化潜热大,形成混合气降温大,妨碍了在运行温度下的完全汽化,使其雾化、汽化困难,难形成良好、均匀的混合气,其次在压缩终了时缸内温度降低,压燃着火延迟期变长,影响启动性能,但高汽化潜热可降低压缩负功,提高充气效率。⑤、辛烷值:醇类燃料辛烷值高,是点燃式内燃机好的代用燃料,也可作为提高汽油辛烷值的优良添加剂。⑥、十六烷值:醇类燃料的十六烷值低,在压燃式内燃机中使用醇类燃料很困难。⑦、着火极限:醇类燃料的着火上下限都比石油宽,能在稀混合气区工作,有利于排气进化和降低油耗,也利于空燃比的控制。⑧、着火延迟期:由于十六烷值低,着火性差,着火延迟期差。

⑨、火焰传播速度:醇类燃料的的火焰传播比汽油高。

4、柴油机直喷式燃烧室有何特点?

答:①、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,因此散热损失小,也没有主、副室之间的节流损失,冷启动性好,经济性也好。③、对喷射系统的要求高,特别是开始燃烧室。④、半开式燃烧室对进气道要求较高。⑤、NOx的排量较角分隔式燃烧室柴油机高。⑥、对转速的变化较为敏感,特别是半开式燃烧室,较难兼顾高速和低速工况的性能,因而适合转速较非直喷式燃烧室柴油机。⑦、压力升高率大,燃烧噪声大,工作粗暴。

5、汽油机的不正常燃烧的定义是什么?有哪些表现?它们对发动机

有何危害?

答:汽油机的不正常燃烧是指当设计或者控制不当,汽油机偏离正常点火的时间及地点,由此引起燃烧速率急剧上升,压力急剧增大等异常现象。表现在爆燃和表面点火两类。爆燃危害:爆燃也称敲缸,轻微敲缸会使功率上升,严重敲缸,发动机功率下降,转速下降,工作不稳定,机身振动大,同时冷却液过热,润滑油温度明显上升。发生爆燃时,最高燃烧压力和压力升高率都急剧增大,因而相关零部件所受应力大幅增加,机械负荷增大;爆燃时压力波冲击缸壁破环了油膜层,导致活塞、气缸和活塞环磨损加剧;爆燃时剧烈无序的放热还使气缸温度明显上升,热负荷及散热损失加剧;这种不正常燃烧还使动力性经济性恶化。表面点火危害:表面点火指不靠电火花点燃而由燃烧室内炽热表面(如排气门的头部,火花塞绝缘体或零件表面炽热的沉积物等)点燃混合气的现象,表面点火时刻不可控制。由于提前点火而且热点表面比火花大,使燃烧速率快,气缸压力温度升高,发动机工作粗暴,并且由于压缩功增大,向壁传热增加,使功率下降,火花塞、活塞等零件过热,早燃会诱发爆燃,爆燃又会使更多的炽热表面温度升高,促使更剧烈的表面点火,两者相互促进,危害更大。

6、简述影响充量系数的因素。

答:①气门关闭时缸内压力;②进气门关闭时缸内气体的温度Ta:引起其升高的原因是,新鲜工质进入发动机与高温零件接触而被加热,新鲜工质与高温残余废弃混合而加热。Ta值越高,充入汽缸工质密度越小,充量系数降低。

③、残余废弃系数;④、进排气相位角

7、发动机机械损失包括哪些部分?测定机械损失的方法有哪些?答:①、摩擦损失:活塞及活塞环连杆、曲轴轴承及配气机构;②、驱动各种附件的损失:水泵、风扇、机油泵、电气设备;③、带动机械增压损失;④、泵气损失。测定方法:示功图法;倒拖法;灭缸法;油耗线法。

8、天然气作为代用燃料有何特点?

答:着火极限宽;点火能量高;抗爆性好;理论混合气热值低,功率低;排污小;携带性差。

9、简述汽油机燃烧室的设计原则。

答:①、结构紧凑;②、具有良好的充气性能;③、火花塞位置安排得当;④、要产生适当的气体流动;⑤、适当冷却末端气体。

10、柴油机燃烧放热规律的定义是什么?其三要素包括哪些因素?答:瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。其三要素包括:燃烧起点、燃烧放热规律曲线形状和燃烧持续时间。11、柴油机和汽油机的速度特性有什么差异?

答:①、柴油机在各种负荷的速度特性下的转矩曲线都比较平坦(汽油机的速度特性的转矩曲线的曲率半径较小,节气门开度越小,转矩峰值向低速移动,且随转速变化的斜率越大。)。②、汽油机的有效功率外特性线的最大值点,一般在标定功率点;柴油机可以达到的最大值点转速很高,而标定点要比其低的多。③、柴油机的燃油消耗率曲线在各种负荷的转速特性下都比较平坦,仅在两端约有翘起,最经济区的转速范围很宽;汽油机则不同,其油耗曲线的翘曲度随节气门开度减小而聚类增大,相应最经济区的转速范围越来越窄。

12、汽油和柴油性能的差异使汽油机和柴油机有何差异?答:1、混合气形成:

汽油:蒸发性强,较低温度下在气缸外形成均匀混合气。柴油:蒸发性差,低温下不能形成混合气。

2、着火与燃烧:

汽油:自燃点高,着火点低,适于外源点火。

柴油:自燃点低,应促进自燃。

3、负荷调节方式:

汽油机:控制节气门开度。量调节。

柴油机:调节循环喷油量。质调节

13、汽油机爆燃现象出现的原因是什么?影响爆燃出现的因素有哪些?

答:爆燃原因:火花塞点燃之后,燃烧室末端的混合气自燃。影响爆燃的因素:燃料的性质(辛烷值高的燃料,抗爆能力强);末端混合气的压力和温度(末端混合气的温度和压力增高,爆燃倾向增大,比如压缩比的提高);火焰前锋面传播到末端混合气的时间(提高火焰的传播速度、缩短火焰的传播距离,减少火焰前锋面传播到末端混合气的时间。)

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构强度、机械效率和燃烧条件的限制。

1ε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

2ε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

3ε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。(见书第9页 图1-2)

[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。

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-+--?-=-ρλλρλεηk k k t

[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ˉ时,发动机燃烧剧烈程度ˉ,平均指示压力ˉ;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)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。此方法规定优先采用,且

不能用于增压发动机。

(2)灭缸法

此方法仅适用于多缸内燃机(非增压柴油机)

步骤:1.将内燃机调整到给定工矿稳定运转,测出其有效功率Pe 。

2.停止向一个气缸供油(或点火)

3.同理,依次使各缸熄火,测得熄火后内燃机的有效功率Pe2,Pe3……,由此可得整机的指示功率为: Pi=Pi1+Pi2+…=iPe-[Pe(1)+Pe(2)+…]

↓↓

-=i m m p p

1ηi

m

i m i e i e m p p N N p p N N -=-===11η

(3)油耗线法:保证内燃机转速不变,逐渐改变柴油机供油齿条的位置,测出每小时耗油量GT随负荷Pe变化的关系,绘制成曲线,称为负荷特性曲线,由此测得机械损失,此方法只是用于柴油机。

(4)示功图法:根据示功图测算出机械损失。

[8] 试述过量空气系数、空燃比和分子变更系数的定义。

过量空气系数:燃烧1Kg燃料实际提供的空气量L与理论上所需要的空气量Lo之比称为过量空气系数。

空燃比A/F:与过量空气系数相似,也用空气量与燃料量的比值来描述混合气的浓度,成为空燃比。

分子变更系数:理论分子变更系数:燃烧后工质摩尔数M2与燃烧前工质的摩尔数M1之比。实际分子变更系数:考虑残余废气后,燃烧后的工质摩尔数M2’与燃烧前工质摩尔数M1’之比。

[9] 简述汽油机和柴油机的着火和燃烧方式。

汽油机:分两个阶段:火焰核心的形成和火焰的传播。气着火浓度范围为:(阿尔法)α=0.5~1.3,火花塞跳火之后,靠火花塞提供能量,不仅是局部混合气温度进一步升高,而且引起火花塞附近的混合气电离,形成火化中心,促使支链反应加速,形成火焰核心。火焰核心形成之后,燃烧过程实质上就是火焰在预混气体中传播过程。

柴油机:依靠喷射的方法,将燃油直接是喷入压缩升温后的工质,在缸内形成可燃性气体,依靠压缩后的高温自燃点火,柴油机的燃烧属于喷雾双相燃烧,也有微油滴群的油滴扩散燃烧。

[10] 已知:某汽油机的气缸数目i = 6,冲程数t = 4,气缸直径D = 100 [mm],冲程

S = 115 [mm],转速n = 3000 [r/min],有效功率Ne = 100 [kW],每小时耗油量Gt = 37 [kg/h],燃料低热值hu = 44100 [kJ/kg],机械效率hm = 0.83。求:平均有效压力,有效扭矩,有效燃料消耗率,有效热效率,升功率,机械损失功率,平均机械损失压力,指示功率,平均指示压力,指示燃料消耗率,指示热效率。

解:平均有效压力:Pe=30Ne*t/(Vn*i*10-3)=738kPa

有效扭矩: Me=9550*Ne*103/n=318.4N·m

有效燃油消耗率:ge=G T/Ne*103=370 g/(KN·h)

有效热效率:ηe=We/Q1=Wi*hm/Q1=3.6/(ge*hu)*106=0.22

升功率:P1=Ne/(Vn*i)=pe*n/(30t)*10-3=18.45Kw/L

机械损失功率Pm=Ni—Ne,hm=Ne/Ni Pm=20.48Kw

平均机械损失压力pm=pi—pe=151.2kPa

指示功率:Pi=Ne/hm=120.48Kw

平均指示压力:pi=30tPi/(Vn*i*n)*103=889.14kPa

指示燃油消耗率:gi=G T/Pi*103=307.1g/(KN·h)

指示热效率:ηi=3.6/(gi*hu)*106=0.27

第二章发动机的换气过程

[1]什么是充气效率?怎样确定一台发动机的充气效率?

答:如果把每循环吸入汽缸的工质换算成进口状态(Pa、Ta)下的体积V1,则V1值一定比活塞排量Vh小,两者的比值定义为充气效率,即:ηv=G1/G sh=M1/M sh=V1/V h

充气效率是评价内燃机实际换气过程完善程度的重要参数,充气效率ηv值高,说明每循环进入一定汽缸容积的充气量越多,内燃机的功率和转矩大,动力性好。

实际内燃机充气效率可用实验方法直接测定。对于非增压内燃机,可视燃烧室没有扫

气,用流量计来实测内燃机吸入的总充气量V (m 3/h )。而理论充气量V sh 可由下式算出:

Vsh=0.03inV h

由此可得实验测定的充气效率值为ηv =V/V sh

[2]试根据充气效率的分析式,说明提高充气效率的措施。 答:由式r T p p T a a v +-=11100εε

ξ

η知提高进气终了压力a p ,适当减少进气终了温度a T 可提高充气效率。

[3]影响充气效率的因素有哪些?是如何影响的?

答:1.进气终了压力Pa :Pa 值越大,ηv 越大;

2.进气终了温度Ta :Ta 上升,ηv 下降;

3.压缩比ε与残余废气系数γ:ε增加,ηv 略有上升,γ增加,ηv 下降;

4.配气定时:合理的配气定时可使ηv 增大;

5.进气状态:进气温度Ts 升高,ηv 增加,进气压力Ps 下降,Pa 随之下降,且Pa/Ps 的比值基本不变,对ηv 影响不大。

[4]汽车由平原行驶高原地区,发动机的功率下降是不是由于充气效率下降所致?为什么?

答:不是,进气压力Ps 下降,Pa 随之下降,且Pa/Ps 的比值基本不变,对ηv 影响不大。原因是高原地区空气稀薄,进气量减少使发动机的功率下降。

[5]柴油机和汽油机的进气管应如何布置?

答:柴油机的进气管应与排气管分置两侧,避免排气管给进气管加热

化油器式汽油机进气管应与排气管同置一侧,这样可以改善混合气形成,但是会使充气效率下降

电喷汽油机的进气管应与排气管分置两侧,避免排气管给进气管加热

[6]如何利用进气惯性效应和波动效应增大进气量?

答:惯性效应:

转速升高,气流惯性增大,进气迟闭角应增大。

----可变气门正时技术(VVT-i,VTEC)

波动效应:

转速升高,发动机吸气频率增大,应缩短进气管。

----可变进气管长度技术

[7]什么是换气损失,它由哪些部分组成?并作图说明。

答:换气损失就是理论循环换气功与实际循环换气功之差。换气损失由排气损失和进气损失两部分组成。

换气损失功 = X+(Y+W )排气损失功Y+W 进气损失功X 泵气损失功(X+Y-d)

图中X,Y中间有一条水平虚线,曲线最右边有一条竖直虚线(也就是将W,d都封闭起来)

第三章柴油机混合气形成

[1] 简述柴油机混合气形成的两个基本方式和特点。

答:1、空间雾化混合特点:○:1对燃料喷雾要求高(采用多孔喷嘴),经济性好。○2对空气运动要求不高○3初期空间分布燃料多,工作粗暴

2、油膜蒸发混合特点:○1对燃料喷雾要求不高○2放热先缓后急,工作柔和,噪声小○3低速性能不好,冷起动困难。

[2] 简述喷雾特性参数。

答:油束射程L:也称油束的贯穿距离。L的大小对燃料在燃烧室中的分布有很大的影响。

如果燃烧室尺寸小,射程大,就有较多的燃油喷到燃烧室壁上。反之如果L过

小,则燃料不能很好地分布到燃烧室空间,燃烧室中空气得不到充分利用。因

此油束射程必须根据混合气形成方式的不同要求与燃烧室的大小相互配合。

喷雾锥角β:他与喷油器结构有很大关系。对相同的喷油器结构,一般用β来标志油束的紧密程度,β大说明油束松散,β小说明油束紧密。

雾化质量:表示然后喷散雾化程度,一般是指喷雾的细度和均匀度。细度可用油束中的油粒的平均直径来表示。均匀度是指喷注中油粒直径相同的程度,油粒的尺

寸差别越小,说明喷雾均匀度越高。

[3] 简述孔式喷嘴和轴针式喷嘴的特点。

孔式喷嘴

孔数: 1~5个,φ = 0.25~0.8 mm。

雾化好,但易阻塞

轴针式喷嘴

φ = 1~3 mm ,雾化差,但有自洁作用,不易阻塞

[4] 简述产生进气涡流的方法?

答:异气屏、切向气道,旋转气道。

[5] 柴油机燃烧过程分为哪几个阶段,绘图分阶段阐述柴油机燃烧过程的进行情况。答:第I阶段滞燃期,图中的1-2段。从喷油开始(点1)到压力线与纯压缩线的分离点(点2)止。点2视为燃油开始着火点。

第II阶段速燃期,图中的2-3段。从气缸压力偏离纯压缩线开始急剧上升点2起,到最高压力点3止。

第III阶段缓燃期,图中的3-4段。从最高压力点(点3)开始到最高温度点(点4`)止。

第IV阶段补燃期,图中4-5段。从缓燃期终点(点4)到燃油基本燃烧完为止。

[6] 为什么应尽量减少发动机的补燃?

答:在高速柴油机中,由于燃油和空气形成混合气时间短,混合不均匀,总有一些燃油不能及时燃烧,要拖到膨胀过程燃烧。由于这部分热量是在活塞远离上止点时放出,故做功的效果很差。同时还会增加传给冷却水的热量,并使排气温度升高,零件热负荷增加,使柴油机经济性和动力性下降,所以应尽量减少发动机的补燃。

[7] 简述影响着火延迟期的各种因素,着火延迟期对柴油机性能的影响。

答:影响着火延迟期的因素:1)压缩温度,随着压缩温度上升着火延迟期下降。2)压缩压力,其他条件相同时,燃烧室压力增加,着火延迟期缩短3)喷油提前角其实是温度压力和反应物焰前反应时间对着火延迟的综合影响。角越大,喷油时缸内温度和压力越低,因而反应速度越慢,反应时间越长。4)转速,影响有双重性,对以时间计的Ti随n 增加而缩短,压缩比E越低,n对Ti影响越明显。n增大后以曲轴转角计的着火延迟期可能增大5)油品,柴油机中含烷烃量越多,含芳香烃越少,着火延迟期越短。

着火延迟期对柴油机性能的影响:

1)对平均有效压力和功率的影响:最佳着火延迟期Tiop,小于其时,找回延迟期过短,最高燃烧压力在上止点前过早出现,使压缩过程中消耗的负功过大,散热损失增加,Pe下降;大于时,峰值在上止点后过迟出现,燃烧过程推迟,热效率降低,Pe 下降。

2)对燃油消耗的影响:U形

3)对烟度和排气温度的影响:过短,预混合燃烧阶段烧掉的燃料量减少,而扩散燃烧阶段燃烧的燃油量增多,后燃增加,烟度升高。对排气温度呈—/状,(上升)。

[9] 什么是喷油泵的速度特性?

答:油量调节拉杆位置一定,每循环供油量随转速n的变化关系。

[10]简述柴油机的不正常喷射现象及原因。

答:不正常喷射现象:二次喷射不稳定喷射穴蚀

原因:二次喷射高压油管残余油压过高,高压油管内压力波引起。

不稳定喷射喷油系统结构参数匹配不当。

穴蚀高压油管下降过快,高压油路中会产生油的蒸气泡。气泡

[11]简述柴油机直喷式和分隔式燃烧室特点。

答:直喷式:相对散热面积小,无节流损失,经济性好,容易起动

压升比高,工作粗暴,对喷油系统要求高。

分隔式:相对散热面积大,节流损失大,经济性差,不易起动

压升比小,工作柔和,排放好,对喷油系统要求低

[12] 简述柴油机电控燃油喷射系统的分类,并说明共轨系统工作原理。

答:分类:位置控制型和时间控制型

工作原理:在这类系统中,燃油在供油泵内增压后先供入燃油分配

管,再由燃油分配管分配到各缸喷油器,喷油器直接由ECU控制其启闭(P99-p100) (共轨系统没有写)

第四章汽油机混合气形成与燃烧

[1] 汽油机与柴油机相比,在燃烧过程的划分、着火方式、着火延迟期的影响、混合气的形成、机械负荷和热负荷、压缩比、组织缸内气流运动的目的以及燃烧过程的主要问题方面,各有什么不同?

[2] 什么是理想化油器和简单化油器特性。

答:理想化油器特性是指在转速一定的情况下,发动机所需求的混合气浓度随负荷而变化的关系。

简单化油器特性是指在转速一定的情况下单纯依靠喉管真空度ΔPn决定供油量的特性。

[3] 与化油器式汽油机相比,汽油喷射系统有哪些优点?

答:与化油器式汽油机相比,电控汽油喷射系统有以下优点:

①电控汽油喷射系统易于控制燃油供给量,实现混合气空然比及点火提前角的精确控制,使发动机无论在什么情况下都能处于最佳运行状态。

②电控汽油喷射系统可以提高发动机功率。

③由于汽油喷射系统不对进气加热,使得压缩温度较低,不易发生爆震,顾可采用较高的压缩比来改善热效率。

④电控汽油喷射系统的燃油雾化是由喷油器的特性决定的与发动机转速无关,故起动性能良好。

⑤电控汽油喷射系统的自由度大,对动力性、经济性和排放等可以实现多目标控制;因工况变化,海拔高度,温度变化等对供油系统的影响可以非常容易地校正。

⑥电控汽油喷射系统具有良好的耐热性能。

[4] 画图说明汽油机燃烧过程分为哪几个时期,并简述各个时期的特点。

答:第Ⅰ阶段:滞燃期(1—2)

第Ⅱ阶段:速燃期(2—3)

第Ⅲ阶段:缓燃期(3—4)

第Ⅳ阶段:补燃期(4—5)

滞燃期从喷油开始到压力线与强压缩线的分高点上,点1视为燃油开始着火点

速燃期从汽缸压力偏离纯压缩线开始急剧上升,点2走到最高3止

缓燃期从最高压力点3开始到最高温度点4止

补燃期从最高温度点4开始到最低压力点5燃料基本燃烧完为止。

[5].什么是爆震燃烧?影响它的因素有哪些?画出爆震时的P-V图.

爆震是燃烧室中末端混合气在火焰前锋面到达之前发生的自燃,在燃烧室中产生多个火焰中心,引发爆炸式燃烧反应。

造成爆震最主要有以下几点原因:

一、燃料品质

二、末端混合气的压力和温度

三、火焰前锋传到末端混合气的时间

四、表面点火(P-V图无)

[6].简述使用因素对汽油机爆震燃烧的影响。

1.混合气浓度:0.8-0.9时,缸内燃烧温度最高,火焰传播速度最大,压力等也较高,爆震倾向加大。

2.点火提前角过大时,爆震倾向加大,反之亦然。

3.转速增加,火焰传播速度增加,爆震倾向减小

4.负荷

5.大气状况,当大气压低时,汽缸充气量较小,混合气变浓,压缩终了时压力较小,爆震倾向减小。

[7] 什么是表面点火?如何产生?并画早燃时的P-V图。

答:在汽油机中凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面点燃混合气

的现象统称为表面点火,产生于燃烧室内炽热表面。图(图4-31 P125)

[8] 说明转速和负荷对点火提前角的影响?

答:转速-,火焰传播速度-,t1减小,爆燃倾向减小。;

转速-,曲轴单位时间内转过的角度-,最佳点火提前角-

负荷ˉ→缸内pˉ,Tˉ→爆燃趋势ˉ

负荷ˉ→-θ

[9] 什么是稀薄燃烧?它对汽油机的性能有何影响?

答:稀薄燃烧指空燃比大于25的混合气燃烧。稀薄燃烧对汽车机的经济性,动力性都有所提高,热负荷降低延长了发动机的寿命。

[10]汽油机的不正常燃烧、不规则燃烧各有哪些?

答:不正常燃烧 1爆震 2 表面点火

不规则燃烧 1循环间的燃烧变动 2 各缸间的燃烧差异

[11]汽油机的爆震与柴油机的工作粗暴有什么异同?

答:两者发生的阶段和气缸内的状况是不同的柴油机工作粗暴发生在急燃期始点,压升比大,但气缸内压力还是均匀的,而汽油机的爆震发生在急燃期的终点,气缸内有压力波冲击现象,相同点:他们都是自燃的结果。

第五章内燃机噪声及排放污染

《内燃机原理》课程教学大纲

《内燃机原理》课程教学大纲 课程代码:020232029 课程英文名称:Engine Principle 课程总学时:40 讲课:34 实验:6 上机:0 适用专业:车辆工程、交通运输、装甲车辆工程 大纲编写(修订)时间:2017.7 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 该课是车辆工程、交通运输、装甲车辆工程专业的专业基础选修课。 通过对本课程学习,使学生深入了解内燃机工作过程;掌握整机工作性能评定指标及其影响因素,运转特性及调整特性,获得一般的试验方法及操作技能,以便正确合理的选择、运用内燃机,同时为后续课程的学习打下必要基础。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.掌握内燃机理论循环;内燃机的实际循环;指示指标、有效指标及其它性能指标;机械损失及其测定;内燃机的环境指标;热平衡。 2.掌握四行程内燃机换气过程;四行程内燃机的充气效率;减少进气系统阻力;合理选择配气定时。 3. 掌握内燃机增压技术的类型及原理;废气涡轮增压器国内外发展现状、基本结构、工作原理及特性,影响废气能量利用的因素;与整机的匹配 3.掌握燃料的使用特性及燃烧的基本知识。 4.熟练掌握汽油机的燃烧过程,空气供给、燃油的供给与喷射;燃烧室的结构;汽油机电喷技术。 5.熟练掌握供油系统分类与结构,燃油的喷射与雾化,柴油机的燃烧过程, 油气混合及燃烧室结构,燃烧过程的匹配。 6.掌握内燃机工况;内燃机的磨合试验与功率标定、相关技术规范;内燃机的可靠性试验、相关技术规范;内燃机的负荷特性与试验方法、相关技术规范;内燃机的速度特性与试验方法、相关技术规范;内燃机万有特性概念及作图方法;内燃机的调整特性与试验方法、相关技术规范。 (三)实施说明 1.教学方法:本课程以课堂讲授和自学相结合,辅以课外练习。讲课讲授着重使学生掌握本课程的基本概念和基本原理,注重培养学生分析问题和解决问题的能力。课堂讲授中理论与工程实践相结合。 2.教学手段:本课程属于专业基础课,在教学中以传统黑板方式为主,辅以PPT多媒体教学手段。 (四)对先修课的要求 内燃机构造。 (五)对习题课、实验环节的要求 习题内容的选择基于对理论知识的理解和巩固,培养学生独立解决问题的能力和创新

汽车发动机理论与构造复习重点

《内燃机理论与结构》复习参考题 1、汽车发动机是如何分类的? 2、发动机功率是根据什么标定的? 3、什么叫发动机排量?如何计算?它有什么意义? 4、怎样计算发动机压缩比? 5、什么是发动机的特性曲线?什么是速度特性?什么是外特性?外特性有什么重 要意义? 6、从工作冲程角度,化油器式汽油机与柴油机有哪些共同点和不同点? 7、简述废气涡轮增压器工作原理。 8、二冲程发动机与四冲程发动机(化油器式)相比有哪些优缺点? 9、汽车发动机由哪两大机构五大系统组成? 10、曲柄连杆机构的功用是什么?由哪些部件组成?工作特点如何? 11、汽缸体结构形式?缸套的形式? 12、汽缸衬垫的作用是什么? 13、气环的断面形状有哪些(主要的三种)?各有什么优缺点? 14、活塞环间隙有哪些?过大或过小有什么不好? 15、扭曲环优点是什么? 16、活塞分哪几部分?活塞常用什么材料? 17、活塞销与活塞销座孔、连杆小头的连接配合为什么常采用全浮式? 18、常用连杆材料? 19、曲轴的作用是什么?由哪些部分组成?什么材料? 20、曲轴受到哪些力的作用? 21、曲轴的形状除了与承受的载荷有关,还与哪些因素有关? 22、曲轴轴承有哪两种? 23、飞轮的作用? 24、配气机构的作用是什么?配气机构的分类有哪些? 25、在配气机构中凸轮轴的结构与什么因素有关? 26、凸轮轴上置与凸轮轴下置相比较有何优点? 27、什么是充气效率?什么叫配气相位?什么是发动机配气相位图? 28、发动机进排气门为什么要早开、晚关? 29、液压挺柱工作原理? 30、何谓气门间隙?为什么要留有气门间隙?气门间隙过大或过小引发什么问题? 31、汽油机燃料供给系的功用是什么?由哪些主要部件组成? 32、爆震是怎样产生的?产生爆震的原因有哪些? 33、什么是汽油的抗爆性?汽油的辛烷值怎么得到? 34、国产汽油有哪些牌号?怎样合理选择发动机所用汽油? 35、化油器的作用是什么?对化油器有什么要求? 36、什么是过量空气系数?

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

发动机原理总结

1,机械损失的组成与测定及测定方法的试用范围 一、机械损失的组成部分 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 二、机械损失的测定 1、示功图法 一般用于当上止点位置能得到精确校正时才能取得较满意的结果。 2、倒拖法 这种方法在具有电力测功器的试验条件下方可进行 3、灭缸法 此法仅适用于多缸发动机。 4、油耗线法 这种方法不适用于用节气门调节功率的汽油机。 倒拖法只能用于配有电力测功器的情况,因而不适用于大功率发动机,而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。对于排气涡轮增压柴油机(pb<0.15M Pa),由于倒拖法和灭缸法破坏了增压系统的正常工作,因而只能用示功图法、油耗线法来测定机械损失。对于排气涡轮中增压、高增压的柴油机(pb≥0.15MPa),除示功图外,尚无其他适用的方法可取代。 2:提高内燃机动力性能与经济性能的途径 提高内燃机动力性能与经济性能的途径 1. 采用增压技术 从式(2—37)可以看到,在保持过量空气系数φa等参数不变的情况下,增加吸进空气的密度ρs可以使发动机功率按比例增长 2. 合理组织燃烧过程,提高循环指示效率ηit 3. 改善换气过程,提高气缸的充量系数φc 4. 提高发动机的转速 增加转速可以增加单位时间内每个气缸做功的次数,因而可提高发功机的功率输出;与此同时,发动机的比质量也随之降低。 转速的增长不同程度上受燃烧恶化、充量系数φc和机械效率ηm急剧降低,零件使用寿命和可靠性降低以及发动机振动、噪声加剧等限制。 5. 提高内燃机的机械效率 提高机械效率可以提高内燃机的动力性能和经济性能,这方面主要靠合理选定各种热力和结构参数,靠结构、工艺上采取措施减少其摩擦损失及驱动水泵、油泵等附属机构所消耗的功率以及改善发动机的润滑、冷却来实现 6. 采用二冲程提高升功率 3.理论循环的结论与限制 结论 1.提高压缩比εc可以提高工质的最高温度,扩大了循环的温度阶梯,增加了内燃机的膨胀比,从 而提高了热效率ηt,但提高率随着压缩比εc的不断增大而逐渐降低。 2.增大压力升高比λp可以增加混合加热循环中等容部分的加热量,提高了热量利用率,因而可使 热效率ηt提高。

发动机教学大纲

《汽车发动机构造与维修》教学大纲 (216学时) 一、课程性质和任务 本课程是中等职业学校汽车运用与维修专业的一门主干专业课程。其任务是让学生获得汽车发动机的基本结构、原理、维护和修理方面的系统知识,使学生具备对汽车发动机进行结构分析、常规维护和修理的基本技能。为今后从事汽车维修技术工作,以及为适应汽车工业发展提供所必须的继续学习能力,奠定良好的基础。 二、课程教学目标 本课程的教学目标是通过系统地讲授汽车发动机基本结构、原理、维护、修理、故障诊断等方面的知识,使学生初步具有汽车发动机零件结构和耗损分析的能力;初步具有发动机维护、修理能力和发动机故障诊断排除能力。 (一) 基本知识教学目标 1. 掌握汽车发动机的基本结构和工作原理。 2. 掌握发动机维护和修理的基本理论。 3. 掌握常用发动机维护、修理工具和设备的用途和使用方法。 (二) 能力培养目标 1. 初步具备安全生产的能力。 2. 熟练掌握常用发动机维护、修理工具和设备的使用方法。 3. 能对发动机主要零部件进行结构和耗损分析。 4. 能对发动机的常见故障进行诊断、排除。

5. 能按维修工艺对发动机进行维修、装配、调整和性能试验。 (三) 思想教育目标 培养严谨的工作态度、严格的质量意识和良好的职业道德观念。 三、教学要求和内容 基础模块 (一) 汽车发动机总论 了解汽车发动机类型,理解发动机总体构造、基本术语和主要技术参数。 (二) 曲柄连杆机构的构造与维修 1. 曲柄连杆机构的构造和工作原理 了解汽车发动机的工作循环,掌握曲柄连杆机构的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。 2. 曲柄连杆机构的维修 掌握曲柄连杆机构主要零部件的检测和维修方法,掌握曲柄连杆机构装配与调整方法。 3. 曲柄连杆机构常见故障的诊断与排除 理解曲柄连杆机构异响故障诊断。 (三) 配气机构的构造与维修 1. 配气机构的构造和工作原理 理解发动机的换气过程,掌握配气机构的功用、组成、主要零部件的构造和相互装配关系。 2. 配气机构的维修

【精品】汽车发动机原理知识点+试题

最全复习资料知识点+考试真题 不过都难! 知识点部分 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。指示功是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。排气门同时打开这段时期. 3。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.

《工程热力学及内燃机原理》教学大纲

《工程热力学及内燃机原理》教学大纲 开课单位:汽车工程系 课程代号: 学分:4 总学时:64 H 课程类别:限选考核方式:考试 基本面向:车辆工程专业 一、本课程的目的、性质及任务 本课程为车辆工程专业的一门专业课。通过本课程的学习,学生掌握热力学的基本概念和内燃机基本原理,能对内燃机的性能进行全面的、系统的分析,具备一定的热力学过程和内燃机主要参数的计算能力,并为以后学习机械方面的专业课程打好基础。 二、本课程的基本要求 掌握热力学的基本概念和内燃机基本原理,掌握热力学第一定律和热力学第二定律;了解各种常用工质的热力性质;能根据热力学基本定律,结合工质的热力性质,分析计算实现热能和机械能相互转换的各种热力过程和热力循环;了解提高热效率的正确途径和措施。了解内燃机排污、噪声、振动的知识,掌握内燃机台架试验的基本知识和基本技能。 三、本课程与其他课程的关系 学习本课程前,应先修“高等数学”、“大学物理学”、“机械原理”、“汽车构造”等课程。只有在学好上述课程的基础上才能更好的学习本课程。 四、本课程的教学内容 第一部分工程热力学部分 绪论

(一)热能及其利用 (二)热力学发展简史 (三)工程热力学的主要内容及研究方法 第一章基本概念(一)热能在热机中转变成机械能的过程(二)热力系统 (三)工质的热力学状态及其基本状态参数(四)平衡状态,状态方程式,坐标图(五)工质的状态变化过程 (六)过程功和热量 (七)热力循环 第二章热力学第一定律(一)热力学第一定律的实质 (二)热力学能和总能 (三)能量的传递和转化 (四)焓 (五)热力学第一定律的基本能量方程式(六)开口系统能量方程式 (七)能量方程式的应用 第三章理想气体的性质(一)理想气体的概念 (二)理想气体状态方程式 (三)理想气体比热容 (四)理想气体的热力学能、焓和熵

发动机原理知识点

1.发动机的定义。 燃料在机器内部燃烧而将化学能转化为热能,再通过气体膨胀做功将其转化为机械能输出的机械设备。 2.发动机发展历经的三个阶段。 ①20世纪70年代之前(提高生产力) 目标:追求良好的动力性能。 措施:提高压缩比,提高转速。 指标:最高车速、加速性能、最大爬坡能力。三个指标均取决于发动机及其它动力装置。 ②20世纪70~80年代(石油危机) 目标:追求良好的经济性能。 措施:降低油耗、增大升功率、减轻比重量。 指标:百公里油耗。 ③20世纪80年代后期(环境污染) 目标:追求良好的环保性能。主要解决排放与噪声问题。 3.常规汽车能源和新型替代能源有哪些,各有何特点? ①汽油机:汽油和空气混合经压缩由火花塞点燃。 ②柴油机:柴油和空气混合经压缩自行着火燃烧。 ③天然气发动机LNG ④液化石油气发动机LPG ⑤酒精发动机 ⑥双燃料、多燃料发动机 4.热力系统基本概念; 在热力学中,将所要研究的对象从周围物体中隔离出来,构成一个热力系统。 系统以外的一切物质,称为外界,热力系统和外界的分界面,称为界面。5.热力学第一定律的实质; 当热能与其它形式的能量相互转换时,能的总量保持不变,只是能量的形式发生了变化—能量守衡。吸收的能量-散失的能量=储存能量的变化量 6.理想气体的四个基本热力过程; ①定容过程:热力过程进行中系统的容积(比容)保持不变的过程。 ②定压过程:热力过程进行中系统的压力保持不变。 ③定温过程:热力过程进行中系统的温度保持不变 ④绝热过程:热力过程进行中系统与外界没有热量的传递 7.四行程发动机的实际工作循环过程; 进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程、排气过程 8.发动机实际循环向理论循环的简化条件; ①忽略进、排气过程(r-a,b-r), 排气放热简化为定容放热过程; ②压缩、膨胀过程(复杂的多变过程)简化为绝热过程; ③把燃料燃烧加热燃气的过程简化成工质从高温热源的吸热过程,分为定容 加热过程(c~z’)和定压加热过程(z’~z); ④假定工质为定比热的理想气体。

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

电喷发动机工作原理

电喷发动机工作原理 现在的电喷车在行驶过程中,当司机突然松开油门踏板(使节气门完全关闭)时,发动机不需要输出转矩,而是由汽车的动能拖动。这一工况被称为拖动工况或滑行工况。 在拖动工况为了减少废弃排放和降低燃油消耗以及改善行驶特性,电控系统中央控制器识别出发动机处于拖动工况后,首先立即推迟当时的点火角,然后全部切断向发动机喷油,这样可使工况的过度过程较为平稳。 当发动机转速超过规定转速界限(转速界限2)并且节气门关闭时,喷嘴将不再喷油,发动机的供油被切断;而发动机转速一旦低于下个转速界限(转速界限3),则喷嘴又重新开始喷油。如果在拖动工况出现发动机转速急剧下降,如在紧急刹车时,则喷嘴将在较高转速(转速界限1)恢复喷油,以防止低于发动机怠速转速或发动机完全熄火。 一、简介 电子燃油喷射控制系统(简称EFI或EGI系统),以一个电子控制装置(又称电脑或ECU)为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测得发动机的各种工作参数,按照在电脑中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 此外,电子控制燃油喷射系统通过电脑中的控制程序,还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能,满足发动机特殊工况对混合气的要求,使发动机获得良好的燃料经济性和排放性,也提高了汽车的使用性能。 电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的,电动燃油泵装在油箱内,

浸在燃油中。油箱内的燃油被电动燃油泵吸出并加压,压力燃油经燃油滤清器滤去杂质后,被送至发动机上方的分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀,由电脑控制。通电时电磁阀开启,压力燃油以雾状喷入进气歧管内,与空气混合,在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器,用来调整分配油管中燃油的压力,使燃油压力保持某一定值,多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。 进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同,进气量也不同,进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下,进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化,并传送给电脑,电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量,再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速。根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸喷油器,通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长,喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间为2~10ms。各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由电脑根据安装于离合器壳体上的发动机转速(曲轴位置)传感器测得某一位置信号来控制。这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机每个工作循环中喷油两次,喷油是间断进行的,属于间歇喷射方式 二、电子燃油喷射控制的原理 (一)各种工况控制简介

发动机原理教学大纲

发动机原理教学大纲 课程名称:发动机原理/Vehicle Engine Principle 课程编码: 0503000804 课程类型:学科专业课 总学时数/学分数: 48/3 实验(上机)学时:8 适用专业:汽车维修工程教育、交通运输专业 先修课程:汽车构 造 制订日期:2006年12月 一、课程性质、任务和教学目标 本课程是汽车维修工程教育、交通运输专业一门主要学科专业课,本课程主要讲述车用内燃机(汽油机和柴油机)的原理和使用性能,主要内容包括:工程热力学基础、发动机工作循环及性能指标、发动机的换气过程、燃烧的基础知识、汽油机混合气形成与燃烧、柴油机混合气形成与燃烧、发动机的废气涡轮增压、发动机特性等。 通过本课程的学习,学生能够达到以下目标: 1.掌握必要的工程热力学基础知识; 2.熟练掌握发动机的示功图和性能指标,并能准确地进行分析和应用; 3.了解汽油和柴油的性质,理解燃料燃烧的过程; 4.熟练掌握汽、柴油机的换气过程、混合气的形成与燃烧过程; 5.熟练掌握发动机的负荷特性、速度特性、万有特性和柴油机的调速特性,并掌握进行发动机特性实验的方法和操作过程,对特性曲线能正确的分析和应用; 6.了解发动机有害排放物的危害,掌握有害排放物生成的机理和控制方法; 7.了解理解内燃机增压技术。 二、教学内容与要求

三、实验内容和要求 实验内容 实验一、发动机示功图;实验二、喷油泵性能实验;实验三、喷油器性能实验;

实验四、速度特性实验; 实验五、负荷特性实验; 实验六、万有特性实验; 实验七、发动机排放实验。 实验要求详见实验教学大纲。 四、学时分配表 ??? 注:总学时超出(或少于)本大纲规定学时10%要另制订教学大纲。 五、教学方法与手段 本课程采用课堂讲授与实验相结合,课堂教学采用多媒体教学手段,并辅之以课堂讨论、提问和复习等方法,约占总学时的83%;实验教学安排在对应的章节后进行,约占总学时的17%。 六、考核方式 本课程为考试课。期末笔试占总成绩的80%,平时作业、课堂提问、小测验占总成绩的10%,实验占总成绩的10%。 七、建议教材及教学参考书 建议教材:汽车发动机原理(第二版),陈培陵主编,人民交通出版社,2003年。 教学参考书:车辆内燃机原理(第一版),秦有方主编,北京理工大学出版社,1997年。

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

汽车发动机的工作原理总结

汽车发动机的工作原理总结 汽车发动机工作原理 一、燃烧是关键 汽车的发动机一般都采用4冲程,分别是:进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程,发动机完成一个周期。 活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下: 1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气 2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。 3.当活塞到达顶部时,火花塞放出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。 4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。 注意:内燃机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,这样才能驱动汽车轮胎。 二、汽缸数 发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型,实际上是两个V组成)。

不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点,配备在相应的汽车上。 三、排量 混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行,活塞往复运动,你可以看到燃烧室容积的变化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)来度量。汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。每缸排量0.5L,4缸的排量为2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V63.0升。一般来说,排量表示发动机动力的大小。 所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。 四、发动机的其他部分 凸轮轴控制进气阀和排气阀的开闭 火花塞火花塞放出火花点燃油气混合气,使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。 阀门进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和 燃烧时,这两个阀都是关闭的,来保证燃烧室的密封。 倒车影像可谓是特别实用的一项发明,配合以倒车雷达使用,可以说高端大气上档次,倒车无忧,但是倒车影像不显示或者显示模糊是什么原因呢? 倒车影像不显示或者画面模糊是什么原因

汽车修理工(初级)教学大纲

汽车修理工(初级)教学大纲 一、课程的性质和任务 本课程是汽车运用与维修专业的专业课,在本课程设置中注重理论联系实际这个重要环节。本课程的任务是使学生掌握汽车的基本构造与原理;汽车的维护作业与检测;汽车常见故障的诊断与排除的基本知识和操作能力,为将来就业打下良好的基础。本课程共计120学时,其中理论部分40学时,实操部分80学时。 二、课程的基本要求 通过初级汽车级修工培训,熟悉汽车一般构造,能对汽车进行简单的维护与检测,对简单故障进行诊断与排除的操作能力。 会使用常用的工具、量具、仪器和设备;能识别简单的零件图,具有一定的绘图能力。 三、教学内容 模块一汽车的发动机部分 (一)理论部分 1.1 发动机的种类、总体构造和工作循环 1.2 发动机曲柄连杆机构的结构和工作过程 1.3 活塞环、活塞、汽缸和汽缸平面的技术标准 1.4 发动机配气机构的结构和工作过程 1.5 汽油机电控系统的组成和工作过程 1.6 柴油机燃料供给系的结构和工作过程 1.7 发动机润滑系的结构和工作过程 1.8 发动机冷却系的结构和工作过程 1.9 发动机点火系统的结构和原理 (二)技能实训内容 2.1 发动机总体构造认知 2.2 曲柄连杆机构拆装 2.3 气缸盖拆装 2.4 正时皮带更换 2.5 更换活塞环

2.6 凸轮轴和液压挺杆拆装 2.7 进排气门拆装 模块二汽车底盘部分 (一)理论教学内容 1.1 底盘各总成的基本作用和组成 1.2 汽车传动系统的结构和工作过程 1.3 汽车转向系统的结构和工作过程 1.4 汽车制动系统的结构和工作过程 1.5 转向器、制动器、变速器、主减速器的拆装工艺(二)技能实训内容 2.1 变速器(2轴)拆装 2.2 钳式制动器的拆装 2.3 鼓式制动器的拆装 2.4 轮胎的拆卸和换位 2.5 转向器的拆装 2.6 更换传动轴 2.7 更换离合器 模块三汽车电气部分 (一)理论教学内容 1.1 汽车电源系 1.2 汽车起动系 1.3 汽车的点火系 1.4 汽车照明与信号系统 1.5 汽车电路 (二)技能实训内容 2.1 汽车发电机的拆装 2.2 汽车起动机的拆装 2.3 汽车点火系统的检修 2.4 汽车整车电路的认知

发动机原理与汽车理论_知识点

发动机的性能指标 理论循环简化条件:理想气体,压缩和膨胀是绝热等熵,封闭循环,燃烧为定压或定容加热,放热为定容放热。 三个基本循环:定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环。 理论循环用循环热效率和循环平均压力衡量评定港闸https://www.360docs.net/doc/929851322.html, 热效率影响因素:压缩比,等熵指数,压力升高比,预膨胀比。 压缩比相同,定容加热循环热效率最高,汽油机按此工作。 最高压力一定,定压加热循环热效率最高,高增压柴油机和车用高速柴油机按此工作。汽车配件https://www.360docs.net/doc/929851322.html, 实际循环的影响:实际工质影响,换气损失,燃烧损失。 实际工质影响:理论中工质比热容是定值,实际气体随温度升高而上升;实际还存在泄漏。 平衡方程: 发动机的换气过程 换气过程:自由排气,强制排气,进气,燃烧室扫气 气门重叠:排气门晚关和进气门提前打开,出现进排气门同时开启的现象 燃烧室扫气:利用气流压差、惯性清除废气,增加新鲜充量,降低燃烧室热区零件的温度。长林机械https://www.360docs.net/doc/929851322.html, 换气损失:排气损失(分自由排气损失,强制排气损失)和进气损失。 充气效率:实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充

量之比。 充气效率影响因素:进气终了状态的气缸压力,温度,残余废气系数,压缩比,配气相位。 充气效率措施:减少进气系统的流动损失,减小对新鲜充量的加热,减小排气系统的阻力,合理地选择配气相位。 发动机废气涡轮增压 增压是发动机提高功率最有效的方法。 增压优点:①在保证输出功率不变的情况下,可以使气缸数减少或者气缸直径减小,从而可以减小发动机的比质量和外形尺寸②提高热效率,降低燃油消耗率③减少排气污染和噪声④降低发动机的单位功率造价⑤对补偿高原功率损失十分有利 增压缺点:①增压发动机的机械负荷和热负荷都较高②增压发动机很难满足车辆对转矩适合性及瞬变工况的要求③车用汽油机应用增压技术较困难④适用的小型涡轮增压器发展晚并且效率偏低 径流式增压器:主要离心式压气机和径流式涡轮机组成,还有支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统。 离心式压缩机参数,空气增压比 压气机特性:压气机在不同转速下的压比、效率和空气流量之间的关系。 喘振:空气流量减小到某一值后,气流发生强烈脉动,压气机工作不稳的现象。长林机械https://www.360docs.net/doc/929851322.html, 喘振线:各种转速下的喘振点连起来。 涡轮机膨胀比:指在与外界没有热、功交换的情况下,气流速度被滞止到零时的气体参数。

汽车发动机构造与维修教学大纲

《汽车发动机构造与维修》教学大纲 适用专业:汽车营销与维修、汽车运用与维修 一、课程性质和任务 本课程是中等职业学校汽车营销与维修专业和汽车构造与维修专业的一门主干专业课程。其任务是让学生获得汽车发动机的基本结构、维护和修理方面的系统知识,使学生具备对汽车发动机进行结构分析、常规维护和修理的基本技能。为今后从事汽车维修技术工作,以及为适应汽车后市场发展提供所必须的继续学习能力,奠定良好的基础。 二、培养目标 1.方法能力培养 (1)培养学生自学能力、创新能力。 (2)培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。 (3)培养学生正确的职业操守,敬业乐业、精益求精的工作作风。 (4)培养学生收集信息、正确评价信息的能力。 (5)培养学生写作、交际方面的素质。 2.社会能力目标 (1)培养学生团队协作与沟通能力。 (2)培养学生良好的思想品德。 (3)培养学生正确的人生观、价值观。 (4)培养学生的质量、成本、安全意识。 (5)培养学生提高可信度的能力。 3.专业能力目标 (1)掌握汽车的基本组成。 (2)掌握汽车各部分的组成及作用。 (3)具备汽车零部件制造与检修的能力。 (4)熟悉现代先进汽车技术。 三、与前后课程的联系 1.与前续课程的联系 在本课程的先修课程中,学生掌握了汽车运用基础,汽车电器,汽车机械基础,汽车文化,为该门课程的教学奠定了理论基础和实践基础。先修课程:汽车文化,汽车机械基础,汽车运用基础等先修课程。 2.与后续课程的关系

为后续实训、维修检测、保养等课程打下理论基础。 四、教学内容和学时分配 本课程以汽车发动机构造等6个项目为载体,设计必选与任选两种类型,将职业行动领域的工作过程融合在项目训练中。课程项目结构与学时分配见表1。 表1 课程项目结构与学时分配表 五、学习资源的选用 1.教材选取的原则 强调理论与实践的结合、教材与实际的结合、操作与管理的结合,教学内容符合现场生产管理要求。

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。

发动机工作原理教案新部编本

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科:_____________ 任教年级:_____________ 任教老师:_____________ xx市实验学校

任务三认识四冲程汽油发动机工作过程 一、教材分析: 本节内容在项目六认识汽车的总体结构章节中占有重要地位,主要阐述了汽油发动机的工作过程以及四个行程的工作过程和特点。学生清晰理解发动机的工作原理将为今后进行发动机故障诊断和拆修打下基础。因此,本节课的成败直接影响后续课程的学习。 二、教学目标: 使学生掌握四冲程汽油机的工作过程即工作原理,并在工作原理掌握的基础上,能够分析四冲程汽油发动机工作过程中,各组成部分的工作状态和它们之间的相互工作关系,提高学生在学习专业课过程中分析问题的能力。 三、教学重点和难点: 教学重点:四冲程汽油发动机完成一个工作循环各行程的工作过程。 教学难点:四冲程汽油发动机各个工作行程的工作特点。 四、教学方法:讲授法、讨论法、视频演示法 五、教学工具:教材、黑板、粉笔、PPT 六、课时安排:1课时 七、教学过程: [导入] 展示一张四冲程汽油机结构图,通过提问的方式让学生们回答各个部件的名称。 [设计意图] 通过小组抢答的方式回忆上节课所学知识内 容,即考查学生对于基本知识结构的掌握程度,也 为这节新内容做好铺垫,同时使学生有学习的成就 感,可以有效的激发学生探究的欲望,产生对新课 学习的兴趣。 [讲授新课] 一、观看视频 带着问题观看四冲程汽油发动机工作过程,问 题如下:

(1)每个进程过程中的活塞运动方向? (2)每个进程过程中的进、排气门开、闭状态? (3)每个进程过程中曲轴转过的角度? 二、小组讨论,回答问题 (1)进气行程 ①活塞运动方向:由上向下运动 ②气门状态:进气门开、排气门关 ③曲轴转角:0°—180° 引导学生通过观察进气行程工作示意图回答问题,把黑板上的 工作特性表格填写完整。 【教师提问】混合气为何会被吸入气缸? 引导学生回答:活塞由上止点向下止点移动,活塞上方额气缸容积 增大,从而气缸内的压力降低到大气压一下,造成真空吸力,此 时气缸内气体压力为0.075—0.09MPa。 (2)压缩行程 ①活塞运动方向:由下向上运动 ②气门状态:进气门关、排气门关 ③曲轴转角:180°—360° 引导学生通过观察压缩行程工作示意图回答问题,把黑 板上的工作特性表格填写完整。 ①【教师提问】为什么要将可燃混合气压缩? 引导学生回答:为了使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧, 以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃 烧前将可燃混合气压缩,使密度增大,压力增大,温度升高, 此时气缸内气体压力为0.6—1.2MPa。 ②【教师提问】回忆压缩比概念? 引导学生回答:压缩比=气缸总容积/燃烧室容积=压缩前容积/压缩后容积 压缩比越大,混合气压力、温度越高,燃烧速度增快→使发动机功率增大,经济性也越好。 ▲注意:压缩比过大,会产生爆燃和表面点火等不正常燃烧现象(汽油机6-10,

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