發動機原理簡答 考試

2022-06-19 16:21:03 字數 5011 閱讀 2536

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:冷啟動效能、噪音和排氣品質。

有效轉矩:發動機工作時,由功率輸出軸輸出的轉矩。

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

指示功率:發動機單位時間內所做的指示功。

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。

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。

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。

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。

公升功率:發動機每公升工作容積所發出的有效功率。

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。

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。

)平均有效壓力:發動機單位氣缸工作容積輸出的有效功。

增壓度:發動機在增壓後增長的功率與增壓前的功率之比。

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。

有效燃料消耗率:每小時單位有效功率所消耗的燃料。

平均指示壓力:單位氣缸容積乙個迴圈所做的指示功。

比質量:發動機的質量與所給定的標定功率之比。

增壓比:增壓後氣體的壓力與增壓前氣體的壓力之比。

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。

汽油效能指標:揮發性,抗爆性,安定性,防腐性,清潔性。燃燒過程:著火落後期,明顯燃燒期,補燃期。

柴油效能指標:低溫流動性,發火性,揮發性,黏度,安定性,防腐性,清潔性。燃燒過程:滯燃期,速燃期,緩燃期,後燃期。

二、問答題

1、簡述提高充量係數的措施。

答:①.降低進氣系統阻力:

減少節氣門處的流動損失;減少進氣道、進氣管和空氣濾清器的阻力。②.減少對進氣充量的加熱。

③.降低排氣系統的阻力。④.

合理選擇進、排氣相位角。⑤.利用進氣管的動態效應:

諧振進氣和可變進氣支管。

2、發動機實際迴圈與理論迴圈的差別由哪些損失引起?

答:①實際工質的影響:理論迴圈中假設工質的比熱容為定值,而實際氣體比熱是隨溫度上公升兒增大的,而產生的co2 、h2o 等氣體這些多原子氣體的比熱容又大於空氣導致迴圈的最高溫度降低,加之實際迴圈的工工質的洩露,工質數量減少;②換氣損失:

為使迴圈重複進行,更換工質時而消耗的功;③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,受化學平衡的影響反應時間加長,傳熱損失,缸內流動損失。

3、醇類燃料作為代用燃料有什麼特點?

答:醇類燃料通常指甲醇和乙醇,是相對分子質量較小的單質,燃燒產物中基本上沒有碳煙,nox排放濃度很低,是一種低汙染燃料,且其**穩定,能穩定生產。其具體特點如下:

①、化學成分及燃燒產物:醇類燃料含氧、碳、氫比較多,燃燒時產生較多的水和較少的二氧化碳,但當啟動或者暖機,缸內溫度不高時,易在缸壁上生成冷凝物,使酸性物質的生產及磨損的加劇。②沸點凝點:

相對於汽油,醇類燃料的沸點低,有助於與空氣混合,但缺乏高揮發性組分,對啟動不利,但點低。③、熱值 :為優質汽油的50%左右。

④、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,妨礙了在執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溫度降低,壓燃著火延遲期變長,影響啟動效能,但高汽化潛熱可降低壓縮負功,提高充氣效率。⑤、辛烷值:

醇類燃料辛烷值高,是點燃式內燃機好的代用燃料,也可作為提高汽油辛烷值的優良新增劑。⑥、十六烷值:醇類燃料的十六烷值低,在壓燃式內燃機中使用醇類燃料很困難。

⑦、著火極限:醇類燃料的著火上下限都比石油寬,能在稀混合氣區工作,有利於排氣進化和降低油耗,也利於空燃比的控制。⑧、著火延遲期:

由於十六烷值低,著火性差,著火延遲期差。⑨、火焰傳播速度:醇類燃料的的火焰傳播比汽油高。

4、柴油機直噴式燃燒室有何特點?

答:①、由於燃燒迅速,故經濟性好,有效燃油消耗率低。②、燃燒室結構簡單,表面積與容積比小,因此散熱損失小,也沒有主、副室之間的節流損失,冷啟動性好,經濟性也好。

③、對噴射系統的要求高,特別是開始燃燒室。④、半開式燃燒室對進氣道要求較高。⑤、nox的排量較角分隔式燃燒室柴油機高。

⑥、對轉速的變化較為敏感,特別是半開式燃燒室,較難兼顧高速和低速工況的效能,因而適合轉速較非直噴式燃燒室柴油機。⑦、壓力公升高率大,燃燒雜訊大,工作粗暴。

5、汽油機的不正常燃燒的定義是什麼?有哪些表現?它們對發動機有何危害?

答:汽油機的不正常燃燒是指當設計或者控制不當,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公升,壓力急劇增大等異常現象。表現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公升,嚴重敲缸,發動機功率下降,轉速下降,工作不穩定,機身振動大,同時冷卻液過熱,潤滑油溫度明顯上公升。發生爆燃時,最高燃燒壓力和壓力公升高率都急劇增大,因而相關零部件所受應力大幅增加,機械負荷增大;爆燃時壓力波衝擊缸壁破環了油膜層,導致活塞、氣缸和活塞環磨損加劇;爆燃時劇烈無序的放熱還使氣缸溫度明顯上公升,熱負荷及散熱損失加劇;這種不正常燃燒還使動力性經濟性惡化。

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)點燃混合氣的現象,表面點火時刻不可控制。由於提前點火而且熱點表面比火花大,使燃燒速率快,氣缸壓力溫度公升高,發動機工作粗暴,並且由於壓縮功增大,向壁傳熱增加,使功率下降,火花塞、活塞等零件過熱,早燃會誘發爆燃,爆燃又會使更多的熾熱表面溫度公升高,促使更劇烈的表面點火,兩者相互促進,危害更大。

6、簡述影響充量係數的因素。

答:①氣門關閉時缸內壓力 ;②進氣門關閉時缸內氣體的溫度ta:引起其公升高的原因是 ,新鮮工質進入發動機與高溫零件接觸而被加熱,新鮮工質與高溫殘餘廢棄混合而加熱。

ta值越高,充入汽缸工質密度越小,充量係數降低。

③、殘餘廢棄係數;④、進排氣相位角

7、發動機機械損失包括哪些部分?測定機械損失的方法有哪些?

答:①、摩擦損失:活塞及活塞環連桿、曲軸軸承及配氣機構;②、驅動各種附件的損失:

水幫浦、風扇、機油幫浦、電氣裝置;③、帶動機械增壓損失;④、幫浦氣損失。測定方法:示功圖法;倒拖法;滅缸法;油耗線法。

8、天然氣作為代用燃料有何特點?

答:著火極限寬;點火能量高;抗爆性好;理論混合氣熱值低,功率低;排汙小;攜帶性差。

9、簡述汽油機燃燒室的設計原則。

答:①、結構緊湊;②、具有良好的充氣效能;③、火花塞位置安排得當;④、要產生適當的氣體流動;⑤、適當冷卻末端氣體。

10、柴油機燃燒放熱規律的定義是什麼?其三要素包括哪些因素?

答:瞬時放熱速率和累積放熱百分比隨曲軸轉角的變化關係。其三要素包括:燃燒起點、燃燒放熱規律曲線形狀和燃燒持續時間。

11、柴油機和汽油機的速度特性有什麼差異?

答:①、柴油機在各種負荷的速度特性下的轉矩曲線都比較平坦(汽油機的速度特性的轉矩曲線的曲率半徑較小,節氣門開度越小,轉矩峰值向低速移動,且隨轉速變化的斜率越大。)。

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轉速很高,而標定點要比其低的多。③、柴油機的燃油消耗率曲線在各種負荷的轉速特性下都比較平坦,僅在兩端約有翹起,最經濟區的轉速範圍很寬;汽油機則不同,其油耗曲線的翹曲度隨節氣門開度減小而聚類增大,相應最經濟區的轉速範圍越來越窄。

12、汽油和柴油效能的差異使汽油機和柴油機有何差異?

答:1、混合氣形成:汽油:

蒸發性強,較低溫度下在氣缸外形成均勻混合氣。柴油:蒸發性差,低溫下不能形成混合氣。

2、著火與燃燒:汽油:自燃點高,著火點低,適於外源點火。

柴油:自燃點低,應促進自燃。3、負荷調節方式:

汽油機:控制節氣門開度。量調節。 柴油機:調節迴圈噴油量。質調節

13、汽油機爆燃現象出現的原因是什麼?影響爆燃出現的因素有哪些?

答:爆燃原因:火花塞點燃之後,燃燒室末端的混合氣自燃。

影響爆燃的因素:燃料的性質(辛烷值高的燃料,抗爆能力強);末端混合氣的壓力和溫度(末端混合氣的溫度和壓力增高,爆燃傾向增大,比如壓縮比的提高);火焰前鋒面傳播到末端混合氣的時間(提高火焰的傳播速度、縮短火焰的傳播距離,減少火焰前鋒面傳播到末端混合氣的時間。)

14、汽油機和柴油機的負荷特性比較有何差異?

答:①、汽油機的燃油消耗率普遍較高,且在從空負荷向中、小負荷過渡時,燃油消耗率下降緩慢,維持在較高水平,燃油經濟性明顯較差;②、汽油機排氣溫普遍較高,且與負荷關係較小;③、汽油機燃油消耗率曲線彎曲度較大,而柴油機的燃油消耗率曲線在中、小負荷段的線型較好。

15、著火延遲期對柴油機效能有何影響?影響著火延遲期的因素有哪些?

答:著火延遲期期間噴入缸內的燃料量著火前可燃混合氣量

著火延遲期衝擊載荷,工作粗暴,柴油機壽命。

著火延遲期混合氣形成欠佳柴油機效能

影響著火延遲期的因素是此時然是室內工質的狀態(溫度或壓力越高,則著火落期越短);還有燃燒室的形式和缸壁的溫度等。

16、柴油機有害排放物的機內淨化技術有哪些?

答:①、增壓中冷技術;②、改進進氣系統;③、改進噴油系統;④、改進燃燒系統;⑤、降低機油消耗;⑥、廢棄再迴圈;⑦、提高燃油品質。

3.發動機的機械損失包括那幾部分?各佔比例如何?

常用哪幾種方法測量發動機機械損失?摩擦損失,佔62-75%;驅動各種附件損失,佔10-20%;帶動機械增壓器損失,佔6-10%幫浦氣損失,佔10-20%。機械損失常用的測量方法有倒拖法、滅缸法、油耗線法。

6.試分析進氣遲閉角對充氣效率及有效功率的影響。加大進氣門遲閉角,高轉速時充氣效率增加,有利於最大功率的提高,但對於低速和中速效能則不利。

減小進氣遲閉角,能防止低速倒噴,有利於提高最大扭矩,但降低了最大功率。

發動機原理

一 名詞解釋 工質 與能量轉換有關的工作物質 迴圈熱效率 工質所做的迴圈功w與迴圈加熱量q之比 壓縮比 va vc 壓力公升高比 pz pc 迴圈平均壓力pi 單位氣缸容積所做的迴圈功 指示功wi 乙個實際迴圈工質對活塞所做的有用功 平均指示壓力pmi 發動機單位汽缸工作容積的指示功 指示熱效率 i...

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...