發動機原理複習資料
第一章1簡述發動機的實際工作迴圈過程。
答: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？
答：以工質對活塞所作之功為計算基準的指標稱為指示效能指標。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。
5.什麼是發動機的有效指標？主要有哪些？
答:以曲軸輸出功為計算基準的指標稱為有效效能指標。主要有：
1）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；2）發動機經濟性指標，包括有效熱效率.有
效燃油消耗率；3）發動機強化指標，包括公升功率pl.比質量me。強化係數pmecm.
第二章1.為什麼發動機進氣門遲後關閉.排氣門提前開啟？提前與遲後的角度與哪些因素有關/
答：進氣門遲後關閉是為了充分利用高速氣流的動能，從而實現在下止點後繼續充氣，增加進氣量。排氣門提前開啟是由於配氣機構慣性力的限制，若在活塞到下止點時才開啟排氣門，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。
在發動機高速運轉時，同樣的自由排氣時間所相當的曲軸轉角增大，為使氣缸內廢氣及時排出，應加大排氣提前角。
2.四衝程發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：從排氣門開啟到氣缸壓力接近於排氣管內壓力的這個時期。
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：進氣門開啟到關閉這段時期。
氣門重疊和燃燒室掃氣：由於排氣門遲後關閉和進氣門提前開啟，所以進.排氣門同時開啟這段時期。
3.影響充量係數的主要因素有哪些？
答：1）進氣門關閉時氣缸內壓力pa'，其值愈高，фc值愈大。
進氣門關閉時氣缸內氣體溫度ta'，其值愈高，фc愈低。 殘餘廢氣係數γ，其值增大會使фc下降。
進排氣相位角：合適的配氣相位應使pa'具有最大值。
壓縮比：壓縮比εc增加，фc會有所增加。
近期狀態：其對фc影響不大。
4提高發動機工作轉速，從換氣方面會遇到哪些阻礙因素？該如何克服？
答：發動機轉速提高，氣體流速增大，?pa顯著增加，（?
pa使迅速下降（pa'=ps－?pa），從而使充量係數фc下降。同時，進氣門進氣阻力、排氣門排氣終了廢氣壓力增大，降低了充量係數，增加了排氣損失。
可適當加大進氣門遲閉角，利用廢氣再迴圈系統，降低進排氣系統的阻力，減少對進氣充量的加熱，合理選擇進、排氣相位角。
5.什麼是進氣管動力效應？怎樣利用它來提高充量係數？
答：進氣管具有較長的長度時，由於管內氣體具有相當慣性和可壓縮性，所以在活塞變速運動以及進氣過程間歇而又週期性的作用下，進氣管內的氣體壓力、流速、密度、聲速、溫度等物理量做週期性的變動叫進氣管動力效應。 利用：
如果進氣管長度適當，使從膨脹波發出到壓縮波回到氣缸處所經過的時間，正好與進氣門從開啟到關閉所需的時間配合，即壓縮波到達氣缸時，進氣門正好處於關閉前夕，則能把較高壓力的空氣關在氣缸內，得到增壓效果。
6.什麼叫進氣馬赫數？它對充量係數有什麼影響？
答：進氣馬赫數m時進氣門處氣流平均速度vm與該處聲速α之比。大量試驗結果表明：當m超過一定數值時，大約在0.5左右，充量係數фc便急劇下降。
第三章1.增壓前後，發動機的效能引數時如何變化的？
增壓後，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，即提高了內燃機的機械效率，同時，充量係數也增大，所以，有效功率和燃油經濟性都得到提高。
2.為什麼增壓後需要採用進氣中冷技術？
答：對增壓器出口空氣進行冷卻，一方面可以進一步提高發動機進氣管內空氣密度，提高發動機的功率輸出，另一方面可以降低發動機壓縮始點的溫度和整個迴圈的平均溫度，從而降低發動機的排氣溫度、熱負荷和nox的排放。
3.車用發動機採用增壓時應注意哪些問題？
答：1）適當降低壓縮比，加大過量空氣係數。2）對供油系統進行結構改造，增加每迴圈供油率。
3）合理改進配齊相位。4）進排氣系統設計要與增壓系統的要求一致。5）對增壓器出口空氣進行冷卻。
4.汽油機增壓的技術難點有哪些？
答：限制汽油機增壓的主要技術障礙時：爆燃、混合氣的控制、熱負荷和增壓器的特殊要求等。
第四章1.我國的汽油和輕柴油時分別根據哪個指標來確定牌號的？
答：發動機工作過程中，燃燒1kg燃油實際共給的空氣量與理論空氣量之比，稱為過量空氣係數。過量空氣係數大於1稱為稀混合氣，等於1稱為標準混合氣，小於1稱為濃混合氣。
5.發動機採用代用燃料的意義是什麼？
答：減緩石油消耗速度，改善發動機的動力性和燃油經濟性，降低有害物質排放。
第五章1.什麼時供油提前角和噴油提前角？解釋兩者的關係以及他們對柴油機效能的影響。
答：供油系統的理論供油始點到上止點為止，曲軸轉過的角度叫供油提前角。噴油器的針閥開始公升起也就是噴油始點到上止點間曲軸轉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。但兩者並不同步增大，兩者之差稱為噴油延遲角。效能的影響：
噴油延遲角限制了柴油發動機的轉速，即發動機轉速越高，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，易產生積碳堵塞噴油孔的現象，降低柴油機的效能。
2.什麼是噴油嘴流通特性？說明噴油嘴流通截面對噴油過程和柴油機效能的影響。
答：噴孔流通截面積與針閥公升程的關係稱為噴油器的流通特性。 噴油嘴的流通截面積隨針閥的上公升而增大，其增大的速度與著火後期的噴油量有直接關係。若初期的流通面積增長快，則著火後期噴油量增
多，低壓油噴入氣缸的量增多，燃油霧化變差，燃燒不充分，易產生積碳堵塞噴油孔的現象，降低柴油機的效能。
3.柴油機有哪些異常噴射現象和他們可能出現的工況？簡述二次噴射產生的原因和危害及消除方法。
答：柴油機有二次噴射、斷續噴射、不規則噴射、隔次噴射和滴油這幾種異常噴射現象。二次噴射易發生在高速、大負荷工況下；斷續噴射常發生於某一瞬間噴油幫浦的供油量小於噴油器噴出的油量和填充針閥上公升空出空間的油量之和。
不規則噴射和隔次噴射易發生在柴油機怠速工況下。二次噴射是因為噴油系統內的壓力高、變化快，噴油峰值壓力高達100mp甚至200mp，而谷值壓力由於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後再次公升起造成的。由於二次噴射是在燃油壓力較低的情況下噴射的，導致這部分燃油霧化不良，燃燒不完全，碳煙增多，並易引起噴孔積炭堵塞。
此外，二次噴射還使整個噴射持續時間拉長，則燃燒過程不能及時進行，造成經濟性下降，零部件過熱等不良後果。 為避免出現不正常噴射現象，應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。並合理選擇噴射系統的引數。
4.噴霧特性與霧化質量的指標和引數有哪些？
答：油束射程l、噴霧錐角β、油束的最大寬度b、貫穿率。油束的霧化質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.燃燒放熱規律三要素是什麼？什麼是柴油機合理的燃燒放熱規律？
答：一般將燃燒放熱始點（相位）、放熱持續期和放熱率曲線的形狀稱為放熱規律三要素。 合理的放熱規律是：
燃燒要先緩後急。在初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濟效能，在後期要盡可能縮短燃燒以便降低煙度和顆粒的排放。
6.柴油機燃燒過程優化的基本原則是什麼？
答：（1）油-氣-燃燒室的最佳配合。（2）控制著火落後其內混合氣生成量。
（3）合理組織燃燒室內的渦流和湍流運動。（4)緊湊的燃燒室形狀。（5）加強燃燒期間和燃燒後期的擾流。
（6）優化運轉引數。
7.什麼是柴油機合理的噴油規律？
答：噴射開始時段的噴油率不能太高，以便控制著火落後期內形成的可燃混合氣量，降低初期放熱率，防止工作粗暴。在燃燒開始後，應有較高的噴油率以期縮短噴油持續期，加快燃燒速率，同時盡可能減少噴油系統中的燃油壓力波動，以防止不正常噴射現象。
第六章8.爆燃燃燒產生的原因是什麼？它會帶來什麼不良後果？
答：燃燒室邊緣區域混合氣也就是末端混合氣燃燒前化學反應過於迅速，以至在火焰鋒面到達之前即以低溫多階段方式開始自然，引發爆燃。 爆燃會給柴油機帶來很多危害，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；爆燃時壓力衝擊波衝擊缸壁破壞了油膜層，導致活塞、氣缸、活塞環磨損加劇，爆燃時劇烈無序的放熱還使氣缸內溫度明顯公升高，熱負荷及散熱損失增加，這種不正常燃燒還使動力性和經濟性惡化。
9.爆燃和早燃有什麼區別？
答：早然是指在火花塞點火之前，熾熱表面點燃混合氣的現象。爆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象。
早燃會誘發爆燃，爆燃又會讓更多的熾熱表面溫度公升高，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常火焰燒到之前由熾熱物點燃混合氣所致，沒有壓力衝擊波，敲缸聲比較沉悶，主要是由活塞、連桿、曲軸等運動件受到衝擊負荷產生震動而造成。
10.爆燃的機理是什麼？如何避免發動機出現爆燃？
答：爆燃著火方式類似於柴油機，同時在較大面積上多點著火，所以放熱速率極快，區域性區域的溫度壓力急劇增加，這種類似階越的壓力變化，形成燃燒室內往復傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面產生振動，發出高頻振音（即敲缸聲）。 避免方法：
適當提高燃料的辛烷值；適當降低壓縮比，控制末端混合氣的壓力和溫度；調整燃燒室形狀，縮短火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，如提高火焰傳播速度、縮短火焰傳播距離。
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