1、影響發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,優缺點及應用場合。
答:(1)摩擦損失、驅動附件的損失和幫浦氣損失。
(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。混和氣含量對燃燒過程的影響,可以通過燃料調整特性來評價。
(2)點火提前角。點火提前角過大,燃燒也提前,使活塞壓縮負功,壓力公升高率以及最高燃燒壓力增加,迴圈熱效率降低,工作粗暴,而且發動機機械負荷增加,反之,點火提前角過於推遲,則燃燒過程遲後,更多的混合氣在膨脹過程燃燒,使得工質的做功能力減弱,同事散熱損失增大,因而迴圈熱效率也降低。
(3)轉速。當發動機轉速增加時氣缸湍流強度增加,火焰傳播速度提高,所以燃燒時間短,所以爆燃傾向減小。
(4)負荷。當轉速一定負荷增加時,節氣門開度增大,進入氣缸的新鮮衝量增多,參與廢氣係數減小,故殘餘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,氣缸壓力和溫度公升高,爆燃傾向增加。
柴油機:(1)噴霧特性與燃燒室內空氣流的匹配情況。(噴注在燃燒室空間的噴射位置的影響;噴孔徑噴孔數的影響;噴嘴的結構;噴射壓力的影響)(2)發動機工作室的運轉因素。
(負荷,轉速,噴油時間,燃油特性,egr)
4.內燃機的有效指標含那些動作性指標、經濟型指標和強化指標?
a.發動機動力性指標,包括有效功和有效功率,有效轉矩,平均有效壓力,轉速n和活塞平均速度b,發動機經濟性指標,包括有效熱效率,有效燃油消耗率,c,發動機強度指標包括公升功率pl比質量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,使得預混合燃燒的可燃混合量增多,工作粗暴。(2)噴油提前角偏大,使得燃油噴入氣缸內空氣的壓力和溫度較低,著火延遲期較長,壓力公升高率和最高燃燒壓力增大,因而工作粗暴。
途徑:當負荷增加時,增加迴圈噴油量,混合氣變濃,單位氣缸工作容積內混合氣燃燒放熱量增多,缸內溫度公升高,著火落後期變短,有理由改善柴油機的工作粗暴。
6.發動機分別有哪些迴圈?分別說明汽油機和柴油機的迴圈,內燃機的實際迴圈包括那幾過程?發動機的實際迴圈與理論迴圈的區別?減少發動機損失的途徑?
答:1).定容加熱迴圈,定壓…… 混合加熱迴圈
2)汽油機:定容…… 低速柴油機:定壓過程…… 高速柴油機:混合……
3)實際迴圈過程:進氣壓縮燃燒膨脹排氣
4)實際迴圈與理論迴圈的區別:1.假設工質的比熱容是定值,但實際是變化的2.
實際迴圈因迴圈不重複進行更換工質,所造成功消耗,即換氣損失3.實際迴圈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,實際迴圈中氣缸壁與工質進行熱交換5.
缸內氣體流失損失6.其他損失例渦流湍流運動洩露造成的損失
5)減少發動機損失途徑降低機械損失特別是摩擦損失,使實際迴圈得到的功盡可能了解轉變成對外輸出的有效功是提高發動機效能的重要方面
7.如何選擇合適的點火提前角?當轉速和負荷變化時,分別採用什麼方法調節點火提前角?
答(1)為了確定不同工況所對應的最佳點火時刻,製取點火調節特性,以分析點火提前角對發動機效能的影響。由於最佳點火提前交發生變化,所以有必要依據不同工況確定所對應的最佳點火時刻。
(2)轉速n公升高,燃燒所對應的曲軸轉角加大,所以最佳點火提前角也隨之增加;當轉速一定負荷增加時,節氣門開度加大,進入汽缸的新鮮充量m1增多,殘餘廢棄係數減小,故殘餘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,燃燒過程所佔的對應曲軸轉角減小,所以需減小最佳點火提前角。
8.什麼是充氣效率,怎樣確定一台發動機的充氣效率?
答:充氣效率即每迴圈進入氣缸的新鮮充量m1與進氣狀態下充滿氣缸工作容積的理論充量msh之比,在發動機台架試驗中,通過流量計測出發動機實際進入汽缸的氣體體積容量qvr而汽缸的當量理論可以根據下式求出qv=0.03vt』i』n
9.簡述內燃機動力性和經濟性的影響的因素和提高途徑。
答:(1)採用增壓技術、合理組織燃燒過程,提高迴圈只是效率,改善換氣過程,提高氣缸的充量係數,提高發動機轉速、提高燃機的機械效率,採用二沖程提高公升功率。(2)降低進氣系統的阻力損失,提高氣缸內進氣終了時的壓力。
(3)降低排氣系統的阻力損失,以減少缸內的殘餘廢氣稀疏。(4)減少高溫零件在進氣系統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:包括從一迴圈排氣門開啟到下一迴圈排氣門關閉的整個時期。
2. 廢氣再迴圈:發動機排出一定能量的廢氣進入渦輪並膨脹做功,廢氣渦輪的全部功率用於驅動渦輪同軸旋轉的壓氣機工作葉輪,在壓氣機中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,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:是指活塞上公升的排氣過程中,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. 幫浦氣損失:因工質流動時需要克服進排氣阻力需要消耗的功。
8. 掃氣作用:幫助新鮮衝量清除廢氣後進入排氣管
9. 點火提前角:電火花點火到上止點間曲軸轉角
10. 發動機速度特性:發動機在油量調節機構保持不變情況下,主要效能隨發動機轉速而變化的規律
11. 部分速度特性:油量低於最大位置時的速度特性
12. 外特性:節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. 殘餘廢氣係數:殘餘廢氣量與新鮮進氣量之比
15. 充氣效率:每迴圈實際進入氣缸的新鮮充量與進氣狀態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,再送入發動機氣缸的過程
17. 增壓比:是指增壓後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. 複合式增壓:將廢氣動力渦輪與廢氣渦輪增壓器串聯連起來,稱為複合式增壓系統。
20. 氣壓增壓:是指由曲軸驅動的乙個特殊的轉子,在轉子中廢氣直接與空氣接觸,利用高壓廢氣的脈衝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:是進氣門處氣流平均速度與該處聲速之比。
23. 指示功:氣缸完成乙個工作迴圈所得到的有用功。
24. 有效熱效率:實際迴圈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. 充量係數:每缸每迴圈實際吸入氣缸的新鮮空氣質量與進氣狀態下理論計算充滿氣缸工作容積的空氣質素比值。
27. 發動機的執行特性:冷啟動效能、噪音和排氣品質。
28. 有效轉矩:發動機工作時,由功率輸出軸輸出的轉矩。
29. 平均機械損失壓力:發動機單位汽缸工作容積乙個迴圈所損失的功
30. 指示功率:發動機單位時間內所做的指示功。
31. 殘餘廢氣係數:進氣過程結束時氣缸內殘餘廢氣量與進入氣缸中新鮮空氣的比值。
32. 負荷特性:當轉速不變時,發動機的效能指標隨負荷而變化的關係。
33. 指示熱效率:發動機實際迴圈指示功與所消耗的燃料熱量的比值。
34. 有效效能指標:以曲軸輸出功為計算基準的指示稱為有效效能指標。
35. 公升功率:發動機每公升工作容積所發出的有效功率。
36. 過量空氣係數:燃燒1kg燃料所實際供給的空氣質素與全燃燒1kg燃料所需的理論空氣質素之比。
37. 柴油機的燃燒放熱規律:瞬時放熱速率和累積放熱百分比隨曲軸轉角的變化關係。
(瞬時放熱速率是指在燃燒過程的某一時刻,單位時間內或1°曲軸轉角內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燃燒的燃油與迴圈供油量的比值。)
38. 平均有效壓力:發動機單位氣缸工作容積輸出的有效功。
39. 增壓度:發動機在增壓後增長的功率與增壓前的功率之比。
40. 速度特性:發動機在油量調節機構(油量調節齒輪、拉桿或節氣門開度)保持不變的情況下,主要效能指標**矩、油耗、功率、排氣溫度、煙度等)隨發動機轉速的變化規律。
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:單位氣缸容積乙個迴圈所做的指示功。
43. 比質量:發動機的質量與所給定的標定功率之比。
44. 增壓比:增壓後氣體的壓力與增壓前氣體的壓力之比。
45. 發動機的特性:動力性(功率、轉矩、轉速);經濟性(燃料及潤滑油消耗率);運轉性(冷啟動效能、噪音、排氣品質)等。
46. 高壓共軌電控燃油噴射技術:是指在高壓油幫浦、壓力感測器和電子控制單元組成的閉環系統中,將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。
它是由高壓油幫浦將高壓燃油輸送到公共供油管,通過公共供油管內的油壓實現精確控制,使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關,可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速變化的程度。
1.簡述燃燒室的掃氣作用
增壓發動機的進氣壓力高。有一定數量的新鮮充量直接掃過燃燒室,幫助清除廢氣後進入掃氣管
2.試述過量空氣係數,空燃比和分子變更係數的定義
發動機工作過程中。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----混合氣中空氣總質量與燃油總質量之比
有效空燃比----混合氣中空氣總質量與已經汽化的燃油質量之比
區域性空燃比----正在燃燒的區域性區域中所含空氣的質量與該區域中已汽化的燃油質量之比。
2畫出四衝程發動機實際迴圈的示功圖,它與理論示功圖有什麼不同?說明指示功的概念和意義。
理論迴圈中假設工質比熱容是定值,而實際氣體隨溫度等因素影響會變大,而且實際迴圈中還存在洩露損失.換氣損失燃燒損失等,這些損失的存在,會導致實際迴圈放熱率低於理論迴圈。 指示功時指氣缸內完成乙個工作迴圈所得到的有用功wi,指示功wi反映了發動機氣缸在乙個工作迴圈中所獲得的有用功的數量。
4 .什麼是發動機的指示指標?主要有哪些?
發動機原理複習
名詞解釋 1有效熱效率 et p17 有效熱效率是實際迴圈的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值,即 et we q1 2充量係數 p28 充量係數為每缸每迴圈實際吸入氣缸的新鮮空氣質量在與進氣狀態下理論計算充滿氣缸工作容積的空氣質素比值,即c ma ms v1 vs 3辛烷值 十六烷值 p58...
汽車發動機原理複習
1 總結提高發動機動力效能和經濟指標的基本途徑 增大氣缸直徑,增加氣缸數 增壓技術 合理組織燃燒過程 提高充量係數 提高轉速 提高機械效率 用二沖程提高公升功率 2 為什麼柴油機的熱效率要顯著高於汽油機?1 柴油機的壓縮比高,作功時膨脹得更厲害。2 柴油機油氣混合時空燃比遠大於1,是富氧燃燒,燃料可...
發動機原理複習答案
一 名詞解釋題 指示功 氣缸完成乙個工作迴圈所得到的有用功。有效熱效率 實際迴圈的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值。熱值 單位重量 或體積 的燃料完全燃燒時所放出的熱量。充量係數 每缸每迴圈實際吸入氣缸的新鮮空氣質量與進氣狀態下理論計算充滿氣缸工作容積的空氣質素比值。發動機的執行特性 冷啟動...