發(fā)動機原理復(fù)習(xí)材料

1、.1.當(dāng)氣缸內(nèi)壓力pe與排氣門后的壓力pe的比值大于等于1.83，排氣門處氣體的流動達到音速500700m/s，自由排氣階段排出廢氣量達排氣總量的60以上。2.四沖程增壓發(fā)動機的理論泵氣功大于實際泵氣功，理論泵氣功等于實際泵氣功與泵氣損失功的和。3.排氣損失由自由排氣損失和強制排氣損失兩部分組成，排氣早開角eo小，自由排氣損失小而強制排氣損失大；eo大則反之。4.由示功圖直接計算出一個工作循環(huán)缸內(nèi)氣體所做的功，稱為指示循環(huán)功Wi。5.充量系數(shù)c是衡量發(fā)動機進氣過程完善程度的重要指標，它定義為每缸每循環(huán)實際吸入氣缸的新鮮空氣質(zhì)量與進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的進氣量比值。6.可燃混合氣低熱值Hum

2、是單位質(zhì)量或單位體積可燃混合氣的低熱值。7.進氣門平均有效開啟通路面積與進氣門的“角面值”成正比，。8.進氣動態(tài)效應(yīng)在進氣門處的壓力波對充量系數(shù)c 造成一定的影響，利用進氣動態(tài)效應(yīng)的正壓脈沖波會有效地提高c值。 9.發(fā)動機負荷越大，進氣溫升Ta越高，進氣密度越低，充量系數(shù)c值就越小。發(fā)動機轉(zhuǎn)速越低，進氣溫升Ta越低，進氣密度越高，充量系數(shù)c值就越大。10.預(yù)混合燃燒的燃燒速度主要取決于化學(xué)反應(yīng)速度和火焰?zhèn)鞑サ乃俣取?1.發(fā)動機將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機械能。燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，氣體膨脹將熱能轉(zhuǎn)換為機械能。12.柴油機的混合氣是缸內(nèi)燃油高壓噴射、霧化與空氣混合形成的。13.發(fā)動機的充量系數(shù)c

3、隨轉(zhuǎn)速n變化規(guī)律，叫做發(fā)動機的進氣速度特性。14.影響汽油機爆燃的因素有：點火提前角、壓縮比、氣流運動強度、火焰?zhèn)鞑ニ俣取⑷紵医Y(jié)構(gòu)、火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x、末端混合氣溫度和燃料抗爆性等。15.低溫多階段著火要經(jīng)歷冷焰誘導(dǎo)階段（1），冷焰階段(2 ) ，藍焰階段（3）三個階段。16.等容加熱循環(huán)的循環(huán)熱效率最高，等壓加熱循環(huán)的循環(huán)熱效率最低，混合加熱循環(huán)的循環(huán)熱效率介于等容加熱循環(huán)與等壓加熱循環(huán)之間。17.汽油機調(diào)節(jié)輸出功率的大小是通過控制進入氣缸的混合氣進氣量來實現(xiàn)的。稱為量調(diào)節(jié)。18.三種理論循環(huán)的熱效率均隨壓縮比的加大而上升。提高發(fā)動機的壓縮比能提高循環(huán)的循環(huán)熱效率。19.由火核形成至火焰前鋒傳播

4、到末端混合氣所需時間為t1，由火核形成至末端混合氣自燃著火所需時間為t2，不發(fā)生爆燃的充分必要條件是：tl t2。20.加大ds和氣門升程hv，選擇合適的氣門錐角和 凸輪型線都能加大角面值。加大角面值就能擴大進氣門平均有效通道截面積，會降低氣流速度，減小進氣阻力。21.工質(zhì)在高溫條件下，會發(fā)生熱分解，需要吸收一定的熱量，造成循環(huán)熱效率t降低。22.單位質(zhì)量的燃料完全燃燒所需的理論空氣量為Lo，缸內(nèi)混合氣中的單位質(zhì)量的燃料所對應(yīng)的空氣量L， 兩者之比值為過量空氣系數(shù)a過量空氣系數(shù)a值越小，混合氣越濃，混合氣熱值越大。a1 為稀混合氣； a1 為濃混合氣；a=1 則為理論混合比的混合氣。空燃比a：

5、指混合氣中空氣質(zhì)量與燃料質(zhì)量之比。汽油的理論空燃比為14.8 ，柴油的理論空燃比為14.3。23.發(fā)動機潤滑油粘度過高或過低，機械效率m都會下降。發(fā)動機工作時潤滑油粘度要保持在合適的范圍。24.高速柴油機燃燒時間短，加強油氣配合十分重要，通過氣流運動快速形成混合氣。發(fā)動機缸內(nèi)的氣流運動形式有渦流、擠流、滾流、湍流。25.當(dāng)負荷減小柴油機與汽油機熱效率的差異會進一步擴大的原因是：1）汽油機的進氣量減小，實際壓縮比降低，而柴油機負荷減小，實際壓縮比不變；2）負荷越小，汽油機混合氣越濃，燃燒效率低。柴油機小負荷燃燒充分，燃燒效率高；3）汽油機廢氣稀釋作用和氣體運動強度降低造成火焰?zhèn)鞑ニ俣茸兟?，燃燒過

6、程變長，使減小增大，循環(huán)熱效率下降。柴油機的噴油量減小，燃燒過程縮短，保持不變，而減小，循環(huán)熱效率上升。4）負荷減小時汽油機與柴油機缸內(nèi)溫差進一步擴大，汽油機缸內(nèi)工質(zhì)溫度高，傳熱損失大，而柴油機傳熱損失小。26.柴油機的壓縮著火和汽油機的爆燃具有低溫多階段著火的特點；而汽油機的火花點燃和柴油機在緩燃期、后燃期燃料著火具有高溫單階段的著火特點。27.自由排氣損失小，則強制排氣損失大；反之自由排氣損失大，則強制排氣損失小。任何工況都有一個最佳排氣早開角eo使由自由排氣損失和強制排氣損失之合達到最小。28.供油規(guī)律和噴油規(guī)律存在明顯不同，始點相差812曲軸轉(zhuǎn)角，噴油持續(xù)時間較供油持續(xù)時間長，最大噴油

7、速率較供油速率低。29.汽油機轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)和轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù)均比柴油機大。30.最佳放熱始點的條件是：在任何工況下缸內(nèi)最高壓力點（C點）出現(xiàn)在上止點后1215度曲軸轉(zhuǎn)角。31.發(fā)動機只在某一固定轉(zhuǎn)速和輸出功率下工作，被稱為點工況。32.速燃期的放熱速率dQB/d和壓力升高率dp/d的大小取決于著火落后期形成混合氣多少。為控制壓力升高率，應(yīng)減少著火落后期可燃混合氣的量。33.四沖程發(fā)動機的換氣過程包括從排氣門打開到進氣門關(guān)閉的整個過程。34.提高充量系數(shù)需要擴大進氣門平均有效開啟通路面積(sfa)m，也就需要增大進氣門“角面值”。從以下幾個方面：1）加大氣門頭部直徑ds；2）適當(dāng)增大氣門升程hv；

8、3）減小氣門錐角；4）優(yōu)化凸輪型線；5）采用最佳配氣相位角，能增大進氣門的“角面值”。35.噴油規(guī)律始點明顯滯后供油規(guī)律始點，高壓油管越長、發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，供油提前角與噴油提前角的差值就越大。36.單位凸輪軸轉(zhuǎn)角由噴油泵輸出的燃油量稱為供油速率。單位凸輪軸轉(zhuǎn)角由噴油器噴入燃燒室內(nèi)的燃油量稱為噴油速率。37.汽油混合氣的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣戎饕芑旌蠚鉁囟?、壓力、a等因素影響。層流火焰的過量空氣系數(shù)a=0.9，火焰?zhèn)鞑サ乃俣茸羁臁?8.三效催化轉(zhuǎn)化器要求混合氣濃度為化學(xué)計量比，即理論空燃比或過量空氣系數(shù)a等于1，才能使CO、HC、NOX均獲得良好的催化轉(zhuǎn)化效果。39.著火落后期長短與混合氣濃度、缸內(nèi)

9、溫度和壓力、氣體流動強度、火花塞間隙、火花能量及殘余廢氣量等因素有關(guān)。火花塞電極間隙為0.81mm，有利于點燃混合氣。41.柴油機的速度特性取決于b、it、m各值隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。42.催化劑轉(zhuǎn)化效率隨空燃比的變化稱為催化劑的空燃比特性，催化轉(zhuǎn)化率達到50時所對應(yīng)的溫度稱為起燃溫度t50。起燃時間特性則是催化轉(zhuǎn)化器從室溫開始工作當(dāng)達到50轉(zhuǎn)化率所需要的時間，稱為起燃時間50。43.壁面淬熄效應(yīng)及縫隙效應(yīng)產(chǎn)生大量的HC。燃燒室的面容比越小，氣體運動越強，壁面淬熄效應(yīng)產(chǎn)生HC就越多。44.汽油機以降低CO、HC和NOX為主要控制目標,柴油機以降低微粒和NOX為主要控制目標。45.減小汽油機的負荷，

10、提高汽油機轉(zhuǎn)速，要加大點火提前角。增大汽油機負荷，降低汽油機轉(zhuǎn)速，要減小點火提前角。46.加強汽油機缸內(nèi)氣流運動，能減少淬熄所產(chǎn)生的HC生成量。47.縮短柴油機燃燒持續(xù)期就加大了燃燒放熱速率，就能提高柴油機的循環(huán)熱效率。通過1）提高噴油速率縮短噴油持續(xù)的時間，提高供油速率、提高噴油壓力和增加噴孔數(shù)能提高噴油速率。2）提高噴霧質(zhì)量，細化油粒直徑加快蒸發(fā)速度，合理的油束貫穿率和噴霧錐角，提高空氣利用率，3）加強氣流運動強度，提高混合氣的形成的速率。4）適當(dāng)提高燃油的蒸發(fā)性等措施能有效縮短柴油機燃燒持續(xù)期。48.柴油機淺盆形燃燒室對霧化質(zhì)量要求很高，缸內(nèi)只有很弱的渦流，因此空氣利用率較低，過量空氣系

11、數(shù)在1.5以上。49.汽油機在中等負荷時，過量空氣系數(shù)為1.05，燃燒效率高，不容易產(chǎn)生一氧化碳。50.布置火花塞須考慮的因素：1)利用新鮮混合氣掃除火花塞電極間隙處的殘余廢氣。2)火花塞應(yīng)靠近排氣門處，降低爆燃傾向。3)火花塞的布置應(yīng)使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x盡可能短。51.明顯燃燒期：指火焰由火焰核中心燒遍整個燃燒室，火焰?zhèn)鞑シ绞绞墙魄驙畹幕鹧媲颁h面向四周傳播。52.防止爆燃應(yīng)適當(dāng)減小點火提前角和降低壓縮比；加強氣流運動強度，提高火焰?zhèn)鞑サ乃俣取?3.汽油機減小點火提前角能使HC和NOx生成量降低，但燃油消耗率會上升。54.混合氣的低熱值（a=1）越高，發(fā)動機的有效循環(huán)功、有效力矩、有效功率和平均有

12、效壓力就越大。55.理論循環(huán)模型：理想循環(huán)與理想工質(zhì)的熱力循環(huán)。56.汽油機怠速工況時，進入缸內(nèi)的新鮮混合氣少，為了消除廢氣的稀釋作用，混合氣過量空氣系數(shù)a應(yīng)為0.60.7。57.機械損失功由摩擦功、附件消耗功和泵氣損失功構(gòu)成。58.三效催化轉(zhuǎn)化器的主要性能包含轉(zhuǎn)化效率、空燃比特性、起燃特性（起燃溫度和起燃時間）、催化劑的耐久性。59.柴油機燃燒過程可分為四個階段，即著火落后期（又稱為滯燃期）、速燃期、緩燃期和補燃期。60.燃燒過程可分著火落后期、速燃期、緩燃期和補燃期，著火落后期從燃油開始噴入燃燒室（A點）至缸內(nèi)混合氣開始著火（B點），速燃期從（B點）至達到最大壓力（C點），緩燃期從最大壓力

13、點至最高溫度點，補燃期從最高溫度點（D點）至燃油基本燃燒完（E點）累計放熱率達到95%以上。61. 傳統(tǒng)汽油機、柴油機工作模式的差異：1）混合氣形成方式的差異；2）著火、燃燒模式的差異；3）負荷調(diào)節(jié)方式的差異。62. 進、排氣的四個相位角中，進氣晚關(guān)角對進氣充量影響最大；排氣早開角對換氣損失影響最大。63. 燃油噴射過程可分為三個階段，即噴射延遲階段、主噴射階段和噴射結(jié)束階段。64.提高燃油噴射壓力，細化噴霧粒徑，可大大加快燃油汽化過程。加強氣流運動，可加快空氣與燃油蒸汽的混合，加快混合氣的形成。65. 汽油機產(chǎn)生HC的原因是： l）當(dāng)a1，部分混合氣因缺氧不能完全燃燒。2）粘附在燃燒室壁面的

14、一層混合氣因低溫而不能燃燒，活塞頭部，火花塞等縫隙中的混合氣不能燃燒，即壁面淬熄效應(yīng)及縫隙效應(yīng)產(chǎn)生大量的HC。3）在活塞頂部、燃燒室壁面油膜和積碳的吸附未燃混合氣，隨排氣過程釋放大量HC。66瞬時放熱速率和累積放熱百分比隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系，稱為燃燒放熱規(guī)律，燃燒放熱規(guī)律與發(fā)動機性能有密切關(guān)系。67.縮短著火落后期，能降低柴油機的壓力升功率dp/d,減小柴油機的振動和噪聲。縮短著火落后期的措施是：減小噴油提前角；減小燃燒室的面容比；提高冷卻水溫度；提高壓縮比；提高燃料的十六烷值。68.縮短發(fā)動機放熱持續(xù)期，能提高發(fā)動機的循環(huán)熱效率、動力性和經(jīng)濟性。69.發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速在固定的一條曲線上變化

15、，稱為線工況。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速能從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速；負荷可以從零變到全負荷，稱為面工況。70.貫穿率是指油束的貫穿距離與噴孔到燃燒室壁距離的比值。形燃燒室內(nèi)空氣運動為強渦流，燃油噴射油束貫穿率為1.05。淺盆型燃燒室內(nèi)空氣運動為弱渦流，貫穿率為0.95。71.汽油機轉(zhuǎn)速越高，整個燃燒過程所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角就越大，為了使汽油機獲得良好的動力性和經(jīng)濟性，必須隨著轉(zhuǎn)速的提高適當(dāng)將燃燒始點提前，即加大點火提前角。轉(zhuǎn)速在變化的過程中都需要通過調(diào)節(jié)點火提前角來保證缸內(nèi)的最大壓力出現(xiàn)在上止點后12o15o曲軸轉(zhuǎn)角。72.在高溫條件下氧分子裂解成氧原子并生成NO 。只有在大于1600 的高溫下才能進行，產(chǎn)生高

16、溫NO的三要素是溫度、氧濃度和反應(yīng)時間。73.汽油機的爆燃是火焰面在傳播的過程中，末端未燃混合氣在高溫高壓的作用下，出現(xiàn)多點同時著火的自燃現(xiàn)象，火焰速度高達800l000m/s，在燃燒室內(nèi)形成強烈的壓力沖擊波，使汽油機得動力性、經(jīng)濟性和壽命受到嚴重影響。 早火是燃燒室內(nèi)的熾熱表面在火花塞點火之前就點燃了混合氣，由于點火時間提前，使壓縮負功增大，動力性和經(jīng)濟性惡化。活塞和連桿受到的沖擊載荷增大。74.柴油機的噴油提前角與燃燒放熱始點之差就是著火落后期。75.噴油泵出油閥開啟時刻所對應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角稱供油提前角，噴油器的針閥開啟時刻所對應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角稱噴油提前角。噴油泵所產(chǎn)生的燃油高壓波要經(jīng)過高壓油管傳遞到

17、噴油器，使噴油器的針閥開啟。高壓波傳遞需要時間，這就是噴油提前角較供油提前角滯后的原因。76.汽油機減小點火提前角能降低燃燒溫度，對降低NOx十分有利。但減小點火提前角要以犧牲動力性和經(jīng)濟性為代價。1. 有一臺排量為2.6L四缸柴油機，轉(zhuǎn)速n=5200r/min，充量系數(shù)c=0.96，過量空氣系數(shù)a=1.3，總效率et=0.45，理論空燃比=14.3，進氣管內(nèi)空氣的密度s=1.239kg/m3，柴油的低熱值Hu=42500kJ/kg，計算有效功率Pe、有效燃油消耗率be、平均有效壓力pme。2. 某四行程6缸汽油機氣缸容積為0.6L，每循環(huán)進入一個汽缸的空氣量ma=0.78g，轉(zhuǎn)速n=6800r/min，總效率et=0.36，過量空氣系數(shù)a=1分別燃用汽油、乙醇。計算燃用汽油、乙醇時，發(fā)動機的輸出功率Pe 和燃油（燃氣）消耗率ge。汽油混合氣的理論空燃比為14.8，燃料低熱值為44000kJ/kg，乙醇混合氣的理論空燃比為9.05，燃料低熱值為27000kJ/kg，比較燃用汽油和乙醇對汽油機動力性和經(jīng)濟性的影響。3.一臺汽油機和一臺柴油機的標定功率均為155kW，汽油機的標定轉(zhuǎn)速7600r/min，柴油機的標定轉(zhuǎn)速5500r/min，汽油機的最大力矩為340Nm，最大力矩轉(zhuǎn)速為4200r/min，柴油機的最大力矩為325Nm，最大力矩轉(zhuǎn)速為3500r/min。計算汽油