發(fā)動機原理復(fù)習(xí)資料---山科

1、1、影響發(fā)動機熱效率的因素有哪些？分別說明如何提高汽油機和柴油機的熱效率？答：因素包括燃燒溫度、排氣溫度、壓縮比、排氣壓力。努力提高發(fā)動機的燃燒溫度、燃燒與空氣混合氣密度（即壓縮比），降低排氣溫度與排氣壓力是最有效的方法。2、發(fā)動機的機械損失包括哪幾部分？機械損失的測定方法有哪些？其原理如何？分別說明其特點，優(yōu)缺點及應(yīng)用場合。答：(1)摩擦損失、驅(qū)動附件的損失和泵氣損失。(2)倒脫法、示功圖法、滅缸法、油耗法。3、簡述使用因素對汽油機和柴油機爆震燃燒的影響？答：汽油機（1）混合氣含量?；旌蜌夂繉θ紵^程的影響，可以通過燃料調(diào)整特性來評價。（2）點火提前角。點火提前角過大，燃燒也提前，使活塞壓

2、縮負功，壓力升高率以及最高燃燒壓力增加，循環(huán)熱效率降低，工作粗暴，而且發(fā)動機機械負荷增加，反之，點火提前角過于推遲，則燃燒過程遲后，更多的混合氣在膨脹過程燃燒，使得工質(zhì)的做功能力減弱，同事散熱損失增大，因而循環(huán)熱效率也降低。（3）轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加時氣缸湍流強度增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣忍岣?，所以燃燒時間短，所以爆燃傾向減小。（4）負荷。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定負荷增加時，節(jié)氣門開度增大，進入氣缸的新鮮沖量增多，參與廢氣系數(shù)減小，故殘余廢氣對混合氣的稀釋及阻礙燃燒作用減輕，燃燒條件得到改善，燃燒所需時間短，隨負荷的增大，氣缸壓力和溫度升高，爆燃傾向增加。柴油機：（1）噴霧特性與燃燒室內(nèi)空氣流的匹配情況。（噴注在

3、燃燒室空間的噴射位置的影響；噴孔徑噴孔數(shù)的影響；噴嘴的結(jié)構(gòu)；噴射壓力的影響）（2）發(fā)動機工作室的運轉(zhuǎn)因素。（負荷，轉(zhuǎn)速，噴油時間，燃油特性，EGR）4.內(nèi)燃機的有效指標含那些動作性指標、經(jīng)濟型指標和強化指標？A.發(fā)動機動力性指標，包括有效功和有效功率，有效轉(zhuǎn)矩，平均有效壓力，轉(zhuǎn)速N和活塞平均速度B,發(fā)動機經(jīng)濟性指標，包括有效熱效率，有效燃油消耗率，C，發(fā)動機強度指標包括升功率PL比質(zhì)量ME，強化稀疏PmeCm.5.利用擴散燃燒的理論分析柴油機工作粗暴的原因。答：原因（1）十六烷值過低，則燃料的自燃性差，不易著火，因此著火延遲期長，使得預(yù)混合燃燒的可燃混合量增多，工作粗暴。（2）噴油提前角偏大,

4、使得燃油噴入氣缸內(nèi)空氣的壓力和溫度較低,著火延遲期較長,壓力升高率和最高燃燒壓力增大,因而工作粗暴。途徑：當(dāng)負荷增加時，增加循環(huán)噴油量，混合氣變濃，單位氣缸工作容積內(nèi)混合氣燃燒放熱量增多，缸內(nèi)溫度升高，著火落后期變短，有理由改善柴油機的工作粗暴。6.發(fā)動機分別有哪些循環(huán)？分別說明汽油機和柴油機的循環(huán)，內(nèi)燃機的實際循環(huán)包括那幾過程？發(fā)動機的實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別？減少發(fā)動機損失的途徑？答：1).定容加熱循環(huán)，定壓 混合加熱循環(huán)2)汽油機：定容 低速柴油機：定壓過程 高速柴油機：混合3)實際循環(huán)過程：進氣 壓縮 燃燒 膨脹 排氣4)實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別：1.假設(shè)工質(zhì)的比熱容是定值，但實際是變

5、化的2.實際循環(huán)因循環(huán)不重復(fù)進行更換工質(zhì)，所造成功消耗，即換氣損失3.實際循環(huán)中有燃燒損失包括非瞬間燃燒損失和補燃損失及不完全燃燒損失4.傳熱損失，實際循環(huán)中氣缸壁與工質(zhì)進行熱交換5.缸內(nèi)氣體流失損失6.其他損失例渦流湍流運動泄露造成的損失5)減少發(fā)動機損失途徑降低機械損失特別是摩擦損失，使實際循環(huán)得到的功盡可能了解轉(zhuǎn)變成對外輸出的有效功是提高發(fā)動機性能的重要方面7.如何選擇合適的點火提前角？當(dāng)轉(zhuǎn)速和負荷變化時，分別采用什么方法調(diào)節(jié)點火提前角？答(1)為了確定不同工況所對應(yīng)的最佳點火時刻，制取點火調(diào)節(jié)特性，以分析點火提前角對發(fā)動機性能的影響。由于最佳點火提前交發(fā)生變化，所以有必要依據(jù)不同工況確

6、定所對應(yīng)的最佳點火時刻。(2)轉(zhuǎn)速n升高，燃燒所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角加大，所以最佳點火提前角也隨之增加；當(dāng)轉(zhuǎn)速一定負荷增加時，節(jié)氣門開度加大，進入汽缸的新鮮充量M1增多，殘余廢棄系數(shù)減小，故殘余廢棄對混合氣的稀釋及阻礙燃燒作用減輕，燃燒條件隨負荷的增加而逐步得到改善，燃燒所需時間t縮短，燃燒過程所占的對應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角減小，所以需減小最佳點火提前角。8.什么是充氣效率，怎樣確定一臺發(fā)動機的充氣效率？答：充氣效率即每循環(huán)進入氣缸的新鮮充量m1與進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的理論充量msh之比，在發(fā)動機臺架試驗中，通過流量計測出發(fā)動機實際進入汽缸的氣體體積容量Qvr而汽缸的當(dāng)量理論可以根據(jù)下式求出qv=0.03

7、vtIn9.簡述內(nèi)燃機動力性和經(jīng)濟性的影響的因素和提高途徑。答：(1)采用增壓技術(shù)、合理組織燃燒過程，提高循環(huán)只是效率，改善換氣過程，提高氣缸的充量系數(shù)，提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速、提高燃機的機械效率，采用二沖程提高升功率。(2)降低進氣系統(tǒng)的阻力損失，提高氣缸內(nèi)進氣終了時的壓力。(3)降低排氣系統(tǒng)的阻力損失，以減少缸內(nèi)的殘余廢氣稀疏。(4)減少高溫零件在進氣系統(tǒng)中對新鮮充量的加熱，以降低進氣終了時的充量溫度。1. 換氣過程：包括從一循環(huán)排氣門開啟到下一循環(huán)排氣門關(guān)閉的整個時期。2. 廢氣再循環(huán)：發(fā)動機排出一定能量的廢氣進入渦輪并膨脹做功，廢氣渦輪的全部功率用于驅(qū)動渦輪同軸旋轉(zhuǎn)的壓氣機工作葉輪，在壓氣機中

8、將新鮮的空氣再送入氣缸。3. 自由排氣：是從排氣門開啟到排氣門下止點為止這一段時期內(nèi)，氣缸壓力與排氣管的排氣背壓之差，自然排出廢氣的過程。4. 強制排氣：是指活塞上升的排氣過程中，通過活塞排出廢氣的過程。5. 氣門疊開角：進氣提前角和排氣遲閉角之和。6. 換氣損失：是進氣損失與排氣損失之和。7. 泵氣損失：因工質(zhì)流動時需要克服進排氣阻力需要消耗的功。8. 掃氣作用：幫助新鮮沖量清除廢氣后進入排氣管9. 點火提前角：電火花點火到上止點間曲軸轉(zhuǎn)角10. 發(fā)動機速度特性：發(fā)動機在油量調(diào)節(jié)機構(gòu)保持不變情況下，主要性能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速而變化的規(guī)律11. 部分速度特性：油量低于最大位置時的速度特性12. 外特

9、性：節(jié)氣門保持全開時的速度特性13. 排氣過程; 自由排氣過程 強制 慣性14. 殘余廢氣系數(shù)：殘余廢氣量與新鮮進氣量之比15. 充氣效率：每循環(huán)實際進入氣缸的新鮮充量與進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的理論充量16. 機械增壓：利用增壓器將空氣或可燃混合氣進行壓縮，再送入發(fā)動機氣缸的過程17. 增壓比：是指增壓后氣體壓力與增壓前氣體壓力之比，簡稱壓比。18. 壓氣機絕熱效率：可以定義為1kg空氣的絕熱壓縮功，與實際壓縮功之比。19. 復(fù)合式增壓：將廢氣動力渦輪與廢氣渦輪增壓器串聯(lián)連起來，稱為復(fù)合式增壓系統(tǒng)。20. 氣壓增壓：是指由曲軸驅(qū)動的一個特殊的轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子中廢氣直接與空氣接觸，利用高壓廢氣的

10、脈沖波迫使空氣在互不混合的情況下受到壓縮，從而提高進氣壓力。21. 氣門時面值，角面值：氣門開啟期間隨氣門開程變換，氣門開啟截面對時間的積分。22. 進氣馬赫數(shù)：是進氣門處氣流平均速度與該處聲速之比。23. 指示功：氣缸完成一個工作循環(huán)所得到的有用功。24. 有效熱效率：實際循環(huán)的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值。25. 熱值：單位重量（或體積）的燃料完全燃燒時所放出的熱量。26. 充量系數(shù)：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)下理論計算充滿氣缸工作容積的空氣質(zhì)量比值。27. 發(fā)動機的運行特性：冷啟動性能、噪音和排氣品質(zhì)。28. 有效轉(zhuǎn)矩：發(fā)動機工作時，由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩

11、。29. 平均機械損失壓力：發(fā)動機單位汽缸工作容積一個循環(huán)所損失的功30. 指示功率：發(fā)動機單位時間內(nèi)所做的指示功。31. 殘余廢氣系數(shù)：進氣過程結(jié)束時氣缸內(nèi)殘余廢氣量與進入氣缸中新鮮空氣的比值。32. 負荷特性：當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時，發(fā)動機的性能指標隨負荷而變化的關(guān)系。33. 指示熱效率：發(fā)動機實際循環(huán)指示功與所消耗的燃料熱量的比值。34. 有效性能指標：以曲軸輸出功為計算基準的指示稱為有效性能指標。35. 升功率：發(fā)動機每升工作容積所發(fā)出的有效功率。36. 過量空氣系數(shù)：燃燒1kg燃料所實際供給的空氣質(zhì)量與全燃燒1kg燃料所需的理論空氣質(zhì)量之比。37. 柴油機的燃燒放熱規(guī)律：瞬時放熱速率和累積放熱

12、百分比隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系。（瞬時放熱速率是指在燃燒過程的某一時刻，單位時間內(nèi)或1°曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)燃燒的燃油所放出的熱量；累積放熱百分比是指燃燒過程開始至某一時刻為止已經(jīng)燃燒的燃油與循環(huán)供油量的比值。）38. 平均有效壓力：發(fā)動機單位氣缸工作容積輸出的有效功。39. 增壓度：發(fā)動機在增壓后增長的功率與增壓前的功率之比。40. 速度特性：發(fā)動機在油量調(diào)節(jié)機構(gòu)（油量調(diào)節(jié)齒輪、拉桿或節(jié)氣門開度）保持不變的情況下，主要性能指標（轉(zhuǎn)矩、油耗、功率、排氣溫度、煙度等）隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。41. 有效燃料消耗率：每小時單位有效功率所消耗的燃料。42. 平均指示壓力：單位氣缸容積一個循環(huán)所做的指示功

13、。43. 比質(zhì)量：發(fā)動機的質(zhì)量與所給定的標定功率之比。44. 增壓比：增壓后氣體的壓力與增壓前氣體的壓力之比。45. 發(fā)動機的特性：動力性（功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速）；經(jīng)濟性（燃料及潤滑油消耗率）；運轉(zhuǎn)性（冷啟動性能、噪音、排氣品質(zhì)）等。46. 高壓共軌電控燃油噴射技術(shù):是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管，通過公共供油管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的程度。1.簡述燃燒室的掃氣作用 增壓發(fā)動機的進氣壓力高。有一定

14、數(shù)量的新鮮充量直接掃過燃燒室，幫助清除廢氣后進入掃氣管2.試述過量空氣系數(shù)，空燃比和分子變更系數(shù)的定義發(fā)動機工作過程中。燃燒1KG燃油實際供給的空氣量與理論空氣量之比表觀空燃比-混合氣中空氣總質(zhì)量與燃油總質(zhì)量之比有效空燃比-混合氣中空氣總質(zhì)量與已經(jīng)汽化的燃油質(zhì)量之比局部空燃比-正在燃燒的局部區(qū)域中所含空氣的質(zhì)量與該區(qū)域中已汽化的燃油質(zhì)量之比。2畫出四沖程發(fā)動機實際循環(huán)的示功圖，它與理論示功圖有什么不同？說明指示功的概念和意義。 理論循環(huán)中假設(shè)工質(zhì)比熱容是定值，而實際氣體隨溫度等因素影響會變大，而且實際循環(huán)中還存在泄露損失.換氣損失燃燒損失等，這些損失的存在，會導(dǎo)致實際循環(huán)放熱率低于理論循環(huán)。

15、指示功時指氣缸內(nèi)完成一個工作循環(huán)所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了發(fā)動機氣缸在一個工作循環(huán)中所獲得的有用功的數(shù)量。 4 .什么是發(fā)動機的指示指標？主要有哪些？ 答：以工質(zhì)對活塞所作之功為計算基準的指標稱為指示性能指標。它主要有：指示功和平均指示壓力.指示功率.指示熱效率和指示燃油消耗率。5.什么是發(fā)動機的有效指標？主要有哪些？ 答:以曲軸輸出功為計算基準的指標稱為有效性能指標。主要有：1）發(fā)動機動力性指標，包括有效功和有效功率.有效轉(zhuǎn)矩.平均有效壓力.轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度；2）發(fā)動機經(jīng)濟性指標，包括有效熱效率.有效燃油消耗率；3）發(fā)動機強化指標，包括升功率PL.比質(zhì)量me。強化系數(shù)PmeCm

16、. 1.為什么發(fā)動機進氣門遲后關(guān)閉.排氣門提前開啟？提前與遲后的角度與哪些因素有關(guān)/ 答：進氣門遲后關(guān)閉是為了充分利用高速氣流的動能，從而實現(xiàn)在下止點后繼續(xù)充氣，增加進氣量。排氣門提前開啟是由于配氣機構(gòu)慣性力的限制，若在活塞到下止點時才打開排氣門，則在排氣門開啟的初期，開度極小，廢棄不能通暢流出，缸內(nèi)壓力來不及下降，在活塞向上回行時形成較大的反壓力，增加排氣行程所消耗的功。 在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，同樣的自由排氣時間所相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增大，為使氣缸內(nèi)廢氣及時排出，應(yīng)加大排氣提前角。 2.四沖程發(fā)動機換氣過程包括哪幾個階段，這幾個階段時如何界定的？ 答：1）自由排氣階段：從排氣門打開到氣缸壓力接近于排

17、氣管內(nèi)壓力的這個時期。強制排氣階段：廢氣是由活塞上行強制推出的這個時期。 進氣過程：進氣門開啟到關(guān)閉這段時期。 氣門重疊和燃燒室掃氣：由于排氣門遲后關(guān)閉和進氣門提前開啟，所以進.排氣門同時打開這段時期。 3.影響充量系數(shù)的主要因素有哪些？ 答：1）進氣門關(guān)閉時氣缸內(nèi)壓力Pa'，其值愈高，c值愈大。進氣門關(guān)閉時氣缸內(nèi)氣體溫度Ta'，其值愈高，c愈低。殘余廢氣系數(shù)，其值增大會使c下降。進排氣相位角：合適的配氣相位應(yīng)使Pa'具有最大值。壓縮比：壓縮比c增加，c會有所增加。近期狀態(tài)：其對c影響不大。 4提高發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速，從換氣方面會遇到哪些阻礙因素？該如何克服？ 答：發(fā)動機轉(zhuǎn)

18、速提高，氣體流速增大， Pa顯著增加，（?Pa=· ），使迅速下降（Pa'=Ps?Pa），從而使充量系數(shù)c下降。同時，進氣門進氣阻力、排氣門排氣終了廢氣壓力增大，降低了充量系數(shù)，增加了排氣損失?？蛇m當(dāng)加大進氣門遲閉角，利用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，降低進排氣系統(tǒng)的阻力，減少對進氣充量的加熱，合理選擇進、排氣相位角。 5.什么是進氣管動力效應(yīng)？怎樣利用它來提高充量系數(shù)？ 答：進氣管具有較長的長度時，由于管內(nèi)氣體具有相當(dāng)慣性和可壓縮性，所以在活塞變速運動以及進氣過程間歇而又周期性的作用下，進氣管內(nèi)的氣體壓力、流速、密度、聲速、溫度等物理量做周期性的變動叫進氣管動力效應(yīng)。 利用：如果進氣管長

19、度適當(dāng)，使從膨脹波發(fā)出到壓縮波回到氣缸處所經(jīng)過的時間，正好與進氣門從開啟到關(guān)閉所需的時間配合，即壓縮波到達氣缸時，進氣門正好處于關(guān)閉前夕，則能把較高壓力的空氣關(guān)在氣缸內(nèi)，得到增壓效果。 6.什么叫進氣馬赫數(shù)？它對充量系數(shù)有什么影響？ 答：進氣馬赫數(shù)M時進氣門處氣流平均速度Vm與該處聲速之比。大量試驗結(jié)果表明：當(dāng)M超過一定數(shù)值時，大約在0.5左右，充量系數(shù)c便急劇下降。1.增壓前后，發(fā)動機的性能參數(shù)時如何變化的？ 增壓后，可以提高進氣密度，提高平均指示壓力，而平均機械損失基本不變，即提高了內(nèi)燃機的機械效率，同時，充量系數(shù)也增大，所以，有效功率和燃油經(jīng)濟性都得到提高。2.為什么增壓后需要采用進氣中

20、冷技術(shù)？ 答：對增壓器出口空氣進行冷卻，一方面可以進一步提高發(fā)動機進氣管內(nèi)空氣密度，提高發(fā)動機的功率輸出，另一方面可以降低發(fā)動機壓縮始點的溫度和整個循環(huán)的平均溫度，從而降低發(fā)動機的排氣溫度、熱負荷和NOx的排放。3.車用發(fā)動機采用增壓時應(yīng)注意哪些問題？ 答：1）適當(dāng)降低壓縮比，加大過量空氣系數(shù)。2）對供油系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)改造，增加每循環(huán)供油率。3）合理改進配齊相位。4）進排氣系統(tǒng)設(shè)計要與增壓系統(tǒng)的要求一致。5）對增壓器出口空氣進行冷卻。 4.汽油機增壓的技術(shù)難點有哪些？ 答：限制汽油機增壓的主要技術(shù)障礙時：爆燃、混合氣的控制、熱負荷和增壓器的特殊要求等。1.我國的汽油和輕柴油時分別根據(jù)哪個指標來確

21、定牌號的？ 答：汽油根據(jù)辛烷值來確定牌號；輕柴油按凝點來確定牌號。 2.蒸發(fā)性不好和太好的汽油，在使用中各有什么缺點和可能產(chǎn)生的問題？ 答：蒸發(fā)性過強的汽油在炎熱夏季以及大氣壓力較低的高原和高山地區(qū)使用時，容易使發(fā)動機的供油系統(tǒng)產(chǎn)生“氣阻”，甚至發(fā)生供油中斷。另外，在儲存和運輸過程中的蒸發(fā)損失也會增加； 蒸發(fā)性若的汽油，難以形成良好的混合氣，這樣不僅會造成發(fā)動機啟動困難，加速緩慢，而且未氣化的懸浮油粒還會使發(fā)動機工作不穩(wěn)定，油耗上升。如果未燃盡的油粒附著在氣缸壁上，還會破壞潤滑油膜，甚至竄入曲軸箱稀釋潤滑油，從而使發(fā)動機潤滑遭破壞，造成機件磨損增大。3.試述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意義。答：

22、辛烷值用來表示汽油的抗爆性，抗爆性時指汽油在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒時抵抗爆燃的能力。辛烷值是代表點燃式發(fā)動機燃料抗爆性的一個約定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標準發(fā)動機試驗中通過和標準燃料進行比較來測定。采用和被測定燃料具有相同的抗爆性的標準燃料中異辛烷的體積百分比來表示。柴油十六烷值時用來評定柴油的自燃性。將十六烷值規(guī)定為100的正十六烷和規(guī)定十六烷值為0的-甲基萘按不同比列混合得出不同十六烷值的標準燃料，其十六烷值為該混合氣中正十六烷的體積百分比。如果某種柴油與某標準燃料的自燃性相同，則該標準燃料的十六烷值即為該柴油的十六烷值。 4.什么是過量空氣系數(shù)？它與混合氣濃度有什么關(guān)系？ 答：發(fā)動機工作過程中，燃

23、燒1kg燃油實際共給的空氣量與理論空氣量之比，稱為過量空氣系數(shù)。過量空氣系數(shù)大于1稱為稀混合氣，等于1稱為標準混合氣，小于1稱為濃混合氣。 5.發(fā)動機采用代用燃料的意義是什么？ 答：減緩石油消耗速度，改善發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性，降低有害物質(zhì)排放。 1.什么時供油提前角和噴油提前角？解釋兩者的關(guān)系以及他們對柴油機性能的影響。答：供油系統(tǒng)的理論供油始點到上止點為止，曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫供油提前角。噴油器的針閥開始升起也就是噴油始點到上止點間曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫噴油提前角。供油提前角的大小決定了噴油提前角，供油提前角越大，噴油提前角約到。但兩者并不同步增大，兩者之差稱為噴油延遲角。性能的影響：噴油延遲角

24、限制了柴油發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，高壓油管越長，噴油延遲角越大，它越大，在著火期間噴入的油越多，低壓油噴入氣缸的量增多，燃油霧化變差，燃燒不充分，易產(chǎn)生積碳堵塞噴油孔的現(xiàn)象，降低柴油機的性能。 2.什么是噴油嘴流通特性？說明噴油嘴流通截面對噴油過程和柴油機性能的影響。答：噴孔流通截面積與針閥升程的關(guān)系稱為噴油器的流通特性。 噴油嘴的流通截面積隨針閥的上升而增大，其增大的速度與著火后期的噴油量有直接關(guān)系。若初期的流通面積增長快，則著火后期噴油量增多，低壓油噴入氣缸的量增多，燃油霧化變差，燃燒不充分，易產(chǎn)生積碳堵塞噴油孔的現(xiàn)象，降低柴油機的性能。 3.柴油機有哪些異常噴射現(xiàn)象和他們可能出現(xiàn)

25、的工況？簡述二次噴射產(chǎn)生的原因和危害及消除方法。答：柴油機有二次噴射、斷續(xù)噴射、不規(guī)則噴射、隔次噴射和滴油這幾種異常噴射現(xiàn)象。二次噴射易發(fā)生在高速、大負荷工況下；斷續(xù)噴射常發(fā)生于某一瞬間噴油泵的供油量小于噴油器噴出的油量和填充針閥上升空出空間的油量之和。不規(guī)則噴射和隔次噴射易發(fā)生在柴油機怠速工況下。二次噴射是因為噴油系統(tǒng)內(nèi)的壓力高、變化快，噴油峰值壓力高達100MP甚至200MP，而谷值壓力由于出油閥減壓容積中的作用接近零甚至真空，在壓力波動影響下針閥落座后再次升起造成的。由于二次噴射是在燃油壓力較低的情況下噴射的，導(dǎo)致這部分燃油霧化不良，燃燒不完全，碳煙增多，并易引起噴孔積炭堵塞。此外，二次

26、噴射還使整個噴射持續(xù)時間拉長，則燃燒過程不能及時進行，造成經(jīng)濟性下降，零部件過熱等不良后果。 為避免出現(xiàn)不正常噴射現(xiàn)象，應(yīng)盡可能地縮短高壓油管的長度，減小高壓容積，以降低壓力波動，減小其影響。并合理選擇噴射系統(tǒng)的參數(shù)。 4.噴霧特性與霧化質(zhì)量的指標和參數(shù)有哪些？ 答：油束射程L、噴霧錐角、油束的最大寬度B、貫穿率。油束的霧化質(zhì)量一般時指油束中液滴的細度和均勻度。評價噴霧粒徑的指標有平均粒徑、索特粒徑和粒徑分布。 5.燃燒放熱規(guī)律三要素是什么？什么是柴油機合理的燃燒放熱規(guī)律？ 答：一般將燃燒放熱始點（相位）、放熱持續(xù)期和放熱率曲線的形狀稱為放熱規(guī)律三要素。 合理的放熱規(guī)律是：燃燒要先緩后急。在初

27、期的燃燒放熱要緩慢以降低NOx的排放，在中期要保持快速燃燒放熱以提高動力性和經(jīng)濟性能，在后期要盡可能縮短燃燒以便降低煙度和顆粒的排放。 6.柴油機燃燒過程優(yōu)化的基本原則是什么？ 答：（1）油-氣-燃燒室的最佳配合。（2）控制著火落后其內(nèi)混合氣生成量。（3）合理組織燃燒室內(nèi)的渦流和湍流運動。（4)緊湊的燃燒室形狀。（5）加強燃燒期間和燃燒后期的擾流。（6）優(yōu)化運轉(zhuǎn)參數(shù)。 7.什么是柴油機合理的噴油規(guī)律？ 答：噴射開始時段的噴油率不能太高，以便控制著火落后期內(nèi)形成的可燃混合氣量，降低初期放熱率，防止工作粗暴。在燃燒開始后，應(yīng)有較高的噴油率以期縮短噴油持續(xù)期，加快燃燒速率，同時盡可能減少噴油系統(tǒng)中的

28、燃油壓力波動，以防止不正常噴射現(xiàn)象。8.爆燃燃燒產(chǎn)生的原因是什么？它會帶來什么不良后果？ 答：燃燒室邊緣區(qū)域混合氣也就是末端混合氣燃燒前化學(xué)反應(yīng)過于迅速，以至在火焰鋒面到達之前即以低溫多階段方式開始自然，引發(fā)爆燃。 爆燃會給柴油機帶來很多危害，發(fā)生爆燃時，最高燃燒壓力和壓力升高率都急劇增大，因而相關(guān)零部件所受應(yīng)力大幅增加，機械負荷增大；爆燃時壓力沖擊波沖擊缸壁破壞了油膜層，導(dǎo)致活塞、氣缸、活塞環(huán)磨損加劇，爆燃時劇烈無序的放熱還使氣缸內(nèi)溫度明顯升高，熱負荷及散熱損失增加，這種不正常燃燒還使動力性和經(jīng)濟性惡化。 9.爆燃和早燃有什么區(qū)別？ 答：早然是指在火花塞點火之前，熾熱表面點燃混合氣的現(xiàn)象。爆

29、燃是指末端混合氣在火焰鋒面到達之前即以低溫多階段方式開始自然的現(xiàn)象。早燃會誘發(fā)爆燃，爆燃又會讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更加劇烈的表面點火。兩者相互促進，危害更大。另外，與爆燃不同的時，表面點火即早燃一般是在正?；鹧鏌街坝蔁霟嵛稂c燃混合氣所致，沒有壓力沖擊波，敲缸聲比較沉悶，主要是由活塞、連桿、曲軸等運動件受到?jīng)_擊負荷產(chǎn)生震動而造成。 10.爆燃的機理是什么？如何避免發(fā)動機出現(xiàn)爆燃？ 答：爆燃著火方式類似于柴油機，同時在較大面積上多點著火，所以放熱速率極快，局部區(qū)域的溫度壓力急劇增加，這種類似階越的壓力變化，形成燃燒室內(nèi)往復(fù)傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面產(chǎn)生振動，發(fā)出高頻振音（即

30、敲缸聲）。 避免方法：適當(dāng)提高燃料的辛烷值；適當(dāng)降低壓縮比，控制末端混合氣的壓力和溫度；調(diào)整燃燒室形狀，縮短火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，如提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?、縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x。 11.何謂汽油機表面點火？防止表面點火有什么主要措施？ 答：在汽油機中，凡是不靠電火花點火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面點燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱為表面點火。防止措施：1）適當(dāng)降低壓縮比。2）選用沸點低的汽油和成焦性小的潤滑油。3）要避免長時間的低負荷運行和汽車頻繁加減速行駛。4)應(yīng)用磷化合物為燃油添加劑使沉積物中的鉛化物成為磷酸鉛從而使碳的著火溫度提高到560且氧化緩慢，放出熱量少，從而減少表面點火的產(chǎn)生。 12.何謂汽油機燃燒

31、循環(huán)變動？燃燒循環(huán)變動對汽油機性能有何影響？如何減少燃燒循環(huán)變動？ 答：燃燒循環(huán)變動是點燃式發(fā)動機燃燒過程的一大特征，是指發(fā)動機以某一工況穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，這一循環(huán)和下一循環(huán)燃燒過程的進行情況不斷變化，具體表現(xiàn)在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑デ闆r及發(fā)動機功率輸出均不相同。 影響：由于存在燃燒循環(huán)變動，對于每一循環(huán)，點火提前角和空燃比等參數(shù)都不可能調(diào)整到最佳，因而使發(fā)動機油耗上升、功率下降，性能指標得不到充分優(yōu)化。隨著循環(huán)變動加劇，燃燒不正常甚至失火的循環(huán)次數(shù)逐漸增多，碳氫化合物等不完全燃燒產(chǎn)物增多，動力性、經(jīng)濟性下降。同時，由于燃燒過程不穩(wěn)定，也使振動和噪聲增大，零部件壽命下降，當(dāng)采用稀薄燃燒時，這種循環(huán)變動情

32、況加劇。 減少措施：1）盡可能使a=0.81.0，此時的循環(huán)變動最小。2）適當(dāng)提高氣流運動速度和湍流程度可改善混合氣的均勻性，進而改善循環(huán)變動。3）改善排氣過程，降低殘余廢氣系數(shù)。4）避免發(fā)動機工作在低負荷、低轉(zhuǎn)速工況下。5)多點點火有利于減少循環(huán)變動。6）提高點火能量，優(yōu)化放電方式，采用大的火花塞間隙。 13.在汽油機上燃燒均質(zhì)稀混合氣有什么優(yōu)點？它所面臨的主要困難時什么？目前解決的途徑有哪些？ 答：優(yōu)點：混合氣均勻，燃燒較完全。對燃油共給及噴射系統(tǒng)沒特別高的要求。困難：1為防止爆燃采用較低壓縮比導(dǎo)致熱效率較低。2）濃混合氣的比熱容比低導(dǎo)致熱效率低。3）只能用進氣管節(jié)流方式對混合氣量進行調(diào)節(jié)

33、即所謂量調(diào)節(jié)使得泵氣損失較大。4）在化學(xué)劑量比附近燃燒，導(dǎo)致有害排放特別是NOx排放較高。5）用三元催化轉(zhuǎn)換器的汽油機，它的過量空氣系數(shù)a必須控制在1左右，從而限制其性能進一步提高。 解決途徑：采用稀薄燃燒汽油機。一類是非直噴式稀燃汽油機，包括均質(zhì)稀燃和分層稀燃式汽油機，另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機。 14.何謂稀燃、層燃系統(tǒng)？稀燃、層燃對汽油機有何益處？ 答：稀燃系統(tǒng)就是均質(zhì)預(yù)混合氣燃燒，通過采用改進燃燒室、高湍流、高能點火等技術(shù)使汽油機的穩(wěn)定燃燒界限超過=17的系統(tǒng)； 分層燃燒系統(tǒng)就是在更大的情況下，均質(zhì)混合氣難以點燃，為了提高稀燃界限，通過不同的氣流運動和供油方法，在火花塞附近形成具有良

34、好著火條件的較濃的可燃混合氣，而周邊是較稀混合氣和空氣，分層燃燒低汽油機可穩(wěn)定工作在=2025范圍內(nèi)。 好處：使燃油消耗率降低，且提高排放性能。 15.電控汽油噴射系統(tǒng)與化油器相比有何優(yōu)點？ 答：1）可以對混合氣空燃比進行精確控制，使發(fā)動機在任何公開下都處于最佳工作狀態(tài)，特別是對過渡工況的動態(tài)控制，更是傳統(tǒng)化油器式發(fā)動機無法做到的。2）由于進氣系統(tǒng)不需要喉管，減少進氣阻力，加上不需要對進氣管加熱來促進燃油的蒸發(fā)，所以充氣效率高。3）由于進氣溫度低，使得爆燃燃燒得到有效控制，從而有可能采取較高的壓縮比，這對發(fā)動機熱效率的改善時顯著的。4）保證各缸混合比的均勻性問題比較容易解決，相對于發(fā)動機可以使

35、用辛烷值低的燃料。5）發(fā)動機冷起動性能和加速性能良好，過渡圓滑。 16.汽油機電控系統(tǒng)常將什么作為其控制目標？ 答：噴油時刻和噴油量。 1.研究發(fā)動機特性的意義時什么？ 答：發(fā)動機的特性是發(fā)動機性能的綜合反映，在一定條件下，發(fā)動機性能指標或特性參數(shù)隨各種可變因素的變化規(guī)律就是發(fā)動機的特性。研究發(fā)動機的特性是為了分析發(fā)動機在不同工況下運行的動力性能指標、經(jīng)濟性能指標、排放指標以及反映工作過程進行的完善程度指標等。 2.發(fā)動機的性能包括哪幾方面？如何評價發(fā)動機性能？ 答：發(fā)動機性能包括：動力性能指標、經(jīng)濟性能指標和排放性能指標。評價其性能需要對發(fā)動機的特性進行分析和研究。用來表示發(fā)動機特性的曲線就

36、是特性曲線，它是評價發(fā)動機的一種簡單、直觀、方便的形式，時分析和研究發(fā)動機的一種最基本的手段。 3.發(fā)動機的負荷特性如何測??？在測取過程中應(yīng)該注意哪些內(nèi)容？ 答：負荷特性是指當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時，發(fā)動機的性能指標隨負荷而變化的關(guān)系。用曲線的形式表示，就是負荷特性曲線。發(fā)動機的負荷特性曲線是在發(fā)動機試驗臺架上測取的。測取前，將發(fā)動機冷卻液溫度、潤滑油溫度保持在最佳值；調(diào)節(jié)測功器負荷并改變循環(huán)供油量，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一常數(shù)。 4.試分析汽油機和柴油機負荷特性的特點。 答：1）汽油機的燃油消耗率普遍較高，且在從空負荷向中小負荷段過渡時，燃油消耗率下降緩慢，仍維持在較高水平，燃油經(jīng)濟性明顯較差。2）汽油

37、機排氣溫度普遍較高，且與負荷關(guān)系較小。3）汽油機的燃油消耗量曲線彎度較大，而柴油機的燃油消耗量曲線在中、小負荷段的線性較好。 6.對比分析汽油機和柴油機速度特性的特點； 答：1）柴油機在各種負荷的速度特性下的轉(zhuǎn)矩曲線都比較平坦。汽油機的速度特性的轉(zhuǎn)矩曲線的曲率半徑較小，節(jié)氣門開度越小，轉(zhuǎn)矩峰值向低速移動，且隨轉(zhuǎn)速變化的斜率越大。 2）汽油機的有效功率外特性線的最大值點，一般在標定功率點；柴油機可以達到的最大值點的轉(zhuǎn)速很高，而標定點要比其低很多。3）柴油機的燃油消耗率曲線在各種負荷的速度特性下都比較平坦，僅在兩端略有翹起，最經(jīng)濟區(qū)的轉(zhuǎn)速范圍很寬。汽油機則不同，其油耗曲線的翹曲度隨節(jié)氣門開度減小而

38、劇烈增大，相應(yīng)最經(jīng)濟區(qū)的轉(zhuǎn)速范圍越來越窄。 7.衡量發(fā)動機克服短期超載能力的指標有哪些？汽油機、柴油機有什么區(qū)別？ 答：指標有：轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)KT,轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)，、KT值大表明隨著轉(zhuǎn)速的降低，Ttq增加較快，在不換擋時，爬坡能力和克服短期超載能力強。汽油機的外特性比柴油機外特性的動力適應(yīng)性好；因此，一般不需要改造外特性配備調(diào)速裝置。柴油機需要采用專門設(shè)計的調(diào)速器，在低于標定轉(zhuǎn)速進行校正，使輸出轉(zhuǎn)矩增大；高于標定轉(zhuǎn)速需要調(diào)速，避免超速。四、問答題1、簡述提高充量系數(shù)的措施。 答：.降低進氣系統(tǒng)阻力：減少節(jié)氣門處的流動損失；減少進氣道、進氣管和空氣濾清器的阻力。.減少對進氣充量的加熱。.降低排氣系

39、統(tǒng)的阻力。.合理選擇進、排氣相位角。.利用進氣管的動態(tài)效應(yīng)：諧振進氣和可變進氣支管。2、發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別由哪些損失引起？ 答：實際工質(zhì)的影響：理論循環(huán)中假設(shè)工質(zhì)的比熱容為定值，而實際氣體比熱是隨溫度上升兒增大的，而產(chǎn)生的CO2 、H2O 等氣體這些多原子氣體的比熱容又大于空氣導(dǎo)致循環(huán)的最高溫度降低，加之實際循環(huán)的工工質(zhì)的泄露，工質(zhì)數(shù)量減少；換氣損失：為使循環(huán)重復(fù)進行，更換工質(zhì)時而消耗的功；燃燒損失：非燃燒損失和補燃損失，不完全燃燒損失，在溫度降低時，受化學(xué)平衡的影響反應(yīng)時間加長，傳熱損失，缸內(nèi)流動損失。3、醇類燃料作為代用燃料有什么特點？ 答：醇類燃料通常指甲醇和乙醇，是相對分子

40、質(zhì)量較小的單質(zhì)，燃燒產(chǎn)物中基本上沒有碳煙，NOx排放濃度很低，是一種低污染燃料，且其來源穩(wěn)定，能穩(wěn)定生產(chǎn)。其具體特點如下：、化學(xué)成分及燃燒產(chǎn)物：醇類燃料含氧、碳、氫比較多，燃燒時產(chǎn)生較多的水和較少的二氧化碳，但當(dāng)啟動或者暖機，缸內(nèi)溫度不高時，易在缸壁上生成冷凝物，使酸性物質(zhì)的生產(chǎn)及磨損的加劇。沸點凝點：相對于汽油，醇類燃料的沸點低，有助于與空氣混合，但缺乏高揮發(fā)性組分，對啟動不利，但點低。、熱值 ：為優(yōu)質(zhì)汽油的50%左右。、汽化潛熱：醇分子間有強氫鍵，汽化潛熱大，形成混合氣降溫大，妨礙了在運行溫度下的 完全汽化，使其霧化、汽化困難，難形成良好、均勻的混合氣，其次在壓縮終了時缸內(nèi)溫度降低，壓燃著

41、火延遲期變長，影響啟動性能，但高汽化潛熱可降低壓縮負功，提高充氣效率。、辛烷值：醇類燃料辛烷值高，是點燃式內(nèi)燃機好的代用燃料，也可作為提高汽油辛烷值的優(yōu)良添加劑。、十六烷值：醇類燃料的十六烷值低，在壓燃式內(nèi)燃機中使用醇類燃料很困難。、著火極限：醇類燃料的著火上下限都比石油寬，能在稀混合氣區(qū)工作，有利于排氣進化和降低油耗，也利于空燃比的控制。、著火延遲期：由于十六烷值低，著火性差，著火延遲期差。、火焰?zhèn)鞑ニ俣?醇類燃料的的火焰?zhèn)鞑ケ绕透摺?、柴油機直噴式燃燒室有何特點？ 答：、由于燃燒迅速，故經(jīng)濟性好，有效燃油消耗率低。、燃燒室結(jié)構(gòu)簡單，表面積與容積比小，因此散熱損失小，也沒有主、副室之間的節(jié)

42、流損失，冷啟動性好，經(jīng)濟性也好。、對噴射系統(tǒng)的要求高，特別是開始燃燒室。、半開式燃燒室對進氣道要求較高。、NOx的排量較角分隔式燃燒室柴油機高。、對轉(zhuǎn)速的變化較為敏感，特別是半開式燃燒室，較難兼顧高速和低速工況的性能，因而適合轉(zhuǎn)速較非直噴式燃燒室柴油機。、壓力升高率大，燃燒噪聲大，工作粗暴。5、汽油機的不正常燃燒的定義是什么？有哪些表現(xiàn)？它們對發(fā)動機有何危害？ 答：汽油機的不正常燃燒是指當(dāng)設(shè)計或者控制不當(dāng)，汽油機偏離正常點火的時間及地點，由此引起燃燒速率急劇上升，壓力急劇增大等異?，F(xiàn)象。表現(xiàn)在爆燃和表面點火兩類。爆燃危害：爆燃也稱敲缸，輕微敲缸會使功率上升，嚴重敲缸，發(fā)動機功率下降，轉(zhuǎn)速下降，

43、工作不穩(wěn)定，機身振動大，同時冷卻液過熱，潤滑油溫度明顯上升。發(fā)生爆燃時，最高燃燒壓力和壓力升高率都急劇增大，因而相關(guān)零部件所受應(yīng)力大幅增加，機械負荷增大；爆燃時壓力波沖擊缸壁破環(huán)了油膜層，導(dǎo)致活塞、氣缸和活塞環(huán)磨損加劇；爆燃時劇烈無序的放熱還使氣缸溫度明顯上升，熱負荷及散熱損失加??；這種不正常燃燒還使動力性經(jīng)濟性惡化。表面點火危害：表面點火指不靠電火花點燃而由燃燒室內(nèi)熾熱表面（如排氣門的頭部，火花塞絕緣體或零件表面熾熱的沉積物等）點燃混合氣的現(xiàn)象，表面點火時刻不可控制。由于提前點火而且熱點表面比火花大，使燃燒速率快，氣缸壓力溫度升高，發(fā)動機工作粗暴，并且由于壓縮功增大，向壁傳熱增加，使功率下降，火花塞、活塞等零件過熱，早燃會誘發(fā)爆燃，爆燃又會使更多的熾熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點火，兩者相互促進，危害更大。6、簡述影響充量系數(shù)的因素,提高的具體措施。 答：氣門關(guān)閉時缸內(nèi)壓力 ；進氣門關(guān)閉時缸內(nèi)氣體的溫度Ta：引起其升高的原因是 ，新鮮工質(zhì)進入發(fā)動機與高溫零件接觸而被加熱，新鮮工質(zhì)與高溫殘余廢棄混合而加熱。Ta值越高，充入汽缸工質(zhì)密度越小，充量系數(shù)降低。、殘余廢棄系數(shù)；、進排氣相位角 具體措施：1，減少系統(tǒng)進氣阻力2，合理選