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1、2-4平均有效压力与升功率在作为评定发动机得动力性能方面有何区别?答平均有效压力就是一个假想不变得压力，其作用在活塞顶上使活塞移动一个行 程所做得功等于每循环所做得有效功，升功率就是在标定得工况下，发动机每升 气缸工作容积所发出得有效功率。区别:前者只反应输出转矩得大小，后者就是从发动机有效功率得角度对其气缸容积得利用率作出得总评价,它与Pme与n得乘积成正比。(Pl=Pme n/30T)2-66、试推导由吸入的空气量来计算平均有效压力的解析式及升功率的解析式，并 分析提高发动机升功率的途径.答：己知充量系数，过量空气系数玄=3，所以每循环供油量其中P $为避,管状态下的空气密度)而 Puii
2、其中:所以心=”吗#三(Hu(J,kg)是燃料低热值.p版w?)如单位是(Pa) 中4二小身将a二含代入，R单位为K, 4287JgK)捐夕族28件 %T PM 1 小 Hu 1Pl =/用P量3Or30般r "卜因为燃料(HJQ的比值变化不大，所以H=£总也入科3 “ r提升途径：1)采用增压技术,2)合理组织燃烧过程，提高循环指示效率,3)改善换气过程，提高气缸得充量系数,4)提高发动机得转速,5)提高内燃机得机械 效率,6)采用二冲程提高升功率，7)增加排量2-9内燃机得机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失得测定方法 其优缺点及适用场合。答(1)机械损失组成
3、:1活塞与活塞环得摩擦损失。2轴承与气门机构得摩擦损 失。3、驱动附属机构得功率消耗。4风阻损失。5驱动扫气泵及增压器得损 失。(2)机械损失得测定:1示功图法：由示功图测出指示功率Pi,从测功器与转速计 读数中测出有效功率Pe,从而求得Pm,pm及4m得值。优：在发动机真实工作 情况下进行，理论上完全符合机械损失定义。缺：示功图上活塞上止点位置不易 正确确定，多缸发动机中各缸存在一定得不均匀性。应用：上止点位置能精确标 定得场合。2倒拖法:发动机以给定工况稳定运行到冷却水，机油温度达正常值时，切断对发 动机供油，将电力测功器转换为电动机，以给定转速倒拖发动机，并且维持冷却水 与机油温度不变。
4、这样测得得倒拖功率即为发动机在该工况下得机械损失功 率。缺点：1倒拖工况与实际运行情况相比有差别 2求出得摩擦功率中含有不 该有得Pp这一项。3在膨胀，压缩行程中，p-v图上膨胀线与压缩线不重合。4 上述因素导致测量值偏高。应用：汽油机机械损失得测定。3灭缸法：在内燃机给定工况下测出有效功率 Pe,然后逐个停止向某一缸供油或 点火，并用减少制动力矩得办法恢复其转速。重新测定其有效功率。则各缸指示 功率为(Pr)x=(Pe-Pe)x。总指示功率。Pi=E(Pi)x。然后可求出Pm与 4m 优点：无须测示功图，也无须电力测功器。缺点：要求燃烧不引起进排气系统得异 常变化。应用：只适用于多缸发动机，
5、且对增压机及汽油机不适用。4油耗线法：将负荷特性实验时获得得燃油消耗率曲线延长并求出横坐标得交点 就可得到Pmm优点：无须电力测功器与燃烧分析仪。缺点：只就是近似方法，低 负荷附近才可靠。应用：除节气门调节得汽油机与中高增压得柴油机3-3、4试述汽油辛烷值与柴油十六烷值得意义。答:辛烷值用来表示汽油得抗爆性，抗爆性时指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃得能力。辛烷值就是代 表点燃式发动机燃料抗爆性得一个约定数值。在规定条件下得标准发动机试验 中通过与标准燃料进行比较来测定。采用与被测定燃料具有相同得抗爆性得标 准燃料中异辛烷得体积百分比来表示。柴油十六烷值时用来评定柴油得自燃性。将十六烷值规定为
6、100得正十六烷与规定十六烷值为0得a -甲基蔡按不同比列混合得出不同十六烷值得标准燃料 ， 其十六烷值为该混合气中正十六烷得体积百分比。如果某种柴油与某标准燃料 得自燃性相同，则该标准燃料得十六烷值即为该柴油得十六烷俏。3-8内燃机得实际循环与理想循环相比，存在着哪些损失？试述各种损失形成 原因。答:工质得影响；实际工质不就是理想气体，其中CO2、水蒸气等三原子气体在燃 烧过程中不断增强，使工质比热容增大，且随温度升高而增大，使气体温度下降， 同时燃烧产物存在高温分解及在膨胀过程中复合放热现象。传热损失：实际循环中,缸套内壁面、活塞顶面以及气缸盖底面等与缸内工质直接相接触得表面，始终与工质发
7、生着热量交换，在压缩初期，缸壁对工质加热，但燃烧与膨胀期，工质 大量向壁面传热。换气损失：理论循环中不考虑气体流动阻力损失实际循环中， 在吸入新鲜充量及排出废气时有膨胀损失，活塞推出功损失与吸气功损失。燃烧 损失：燃烧速度得有限性使压缩负功增加及最高压力下降另外还存在不完全燃烧损失。11、内燃机实际循环与理论循环相比，存在哪些损失?答：a）工质造成得损失。b）工质与汽缸套、活塞、汽缸盖等设备问得传热损失。c）泵气损失。d）燃烧损失。e）漏气损失。4-1试分析内燃机进、排气门提前开启与迟后关闭得原因。其数值得大小与哪 些因素有关？答:排气提前：排气门提前开启可以增大在膨胀行程下止点时得流通面积
8、，使排气 顺畅，减小排气冲程得活塞推出功。排气门迟后关闭可避免排气流动截面积得过 早减小而造成得排气阻力增加，使活塞推出功与缸内残余废气增加，另外还可以 利用排气管内气体流动得惯性抽吸一部分废气，实现过后排气。进气门提前开启 可增大开始充量进气时得进气截面积，减小气流阻力，增加进气气缸得新鲜充 量。进气门迟后关闭可利用气流惯性实现向气缸得过后充气 ，增加缸内充量。汽 油机排气门提前角小些，柴油机大些，增压柴油机更大。节气门调节得内燃机（点 燃式）得进气提前角较小，柴油机进气提前角较大，增压则更大。另外，转速高得 发动机有较大得气门提前角及迟闭角。所以影响因素有：机型，就是否增压，转速高低。4-
9、2内燃机换气过程存在那些损失？增压与自然吸气发动机得泵气功与泵气损失 各有什么特点？内燃机换气过程：（1）排气门早开所造成得膨胀功损失（2）活塞强制排气得排气功 损失（3）缸内得怠压造成得吸气功损失。自然吸气发动机：泵气功为负功，泵气损 失在数值上等于它得泵气功，泵气功WpHf泵气损失Wp®C值上相 等,Wp=Wpw=（X+Y）Lp增压内燃机：泵气功大于0,泵气功与泵气损失不相等。4-3试述影响充量系数得各个主要因素以及提高充量系数得技术措施。（1）影响充量系数得主要因素：进气阻力损失，排气阻力损失，高温零件对进气过 程中新鲜充量得加热，配气正时及气门升程规律得影响。（2）提高充量系
10、数得技 术措施：1、降低进气系统得流动阻力。2、采用可变配气系统技术（可变凸轮机 构，可变气门正时）。3、合理利用进气谐振。4、降低排气系统得流动阻力。5、 减少对进气充量得加热。5-3一、口说明汽油机燃烧过程着阶段的主要特点*以及对它们的要求”若火延迟期：火花塞放电时,局部温度达30加匕使出极 附近的泡含气迅速点燃.形成火焰中心，火焰向四周传播 气缸长力脱圈压翻线开始急剧上升.要求.若火延迟期尽 量缩短并保持稳定.明显燃烧期：形成火焰中心后，火焰向四周传播.形成一 .个近似球面的火焰层，火馆中心开始层与向四用未燃混合气传播，直到连续不断的火焰前停打过整个愿烧空：要求！一般明显物烧期展2O4T
11、曲轴转角，燃烧最高长力出现在上止点后12”5曲轴转ftbAp/力=0. 175七,25MPa/C )为宜。后想期，主要有火焰前停和未燃烧的燃料再燃烧，附怫在未燃混合气层的部分燃烧及高温部分分解的燃烧产物重新软化，要求：这种燃烧远离上止点,应尽可能短，5-433 .分析过量空气系数和点火提前的对燃烧过程的影响影响空燃比.产生两个效应，一个是经济燃疑，就是耗轴少，但是动力性低，还有就是故障 上的启动困浦.点火过早,会造成爆18活塞上行受阻，效率降低，热负荷，机械负荷.糜 声和点动加剧，这是应该防止的，点火过迟.发动机无力，功效率低，油新人，发动机无力5-5爆燃得机理就是什么？如何避免发动机出现爆燃
12、？答:机理：爆燃就是终燃混合气得快速自燃，在正常火焰未到达前，终燃混合气内 部最宜着火部位出现火焰中心，这些火焰中心以很高得速率传播火焰，迅速将终 燃混合气燃烧完毕，使得压力升高率dp/dt急剧波动，出现爆燃。防止发动机爆 燃措施:1推迟点火。2合理设计燃烧室形状及布置火花塞位置，缩短火焰传播 距离。3终燃混合气冷却。4增加流动，使火焰传播速度增加。5利用燃烧室扫 气与冷却作用。5-5爆燃得机理就是什么？如何避免？发生爆燃原因就是终燃混合气得快速燃烧。措施 :(1)推迟点火(2)缩短火焰传播 距离(3)终燃混合气得冷却(4)增加流动(5)燃烧室扫气得冷却可减轻爆燃5-7何谓汽油机燃烧循环变动？
13、燃烧循环变动对汽油机性能有何影响？如何减少 燃烧循环变动？答:燃烧循环变动就是点燃式发动机燃烧过程得一大特征 ，就是指发动机以某一 工况稳定运转时，这一循环与下一循环燃烧过程得进行情况不断变化，具体表现在 压力曲线、火焰传播情况及发动机功率输出均不相同。影响：由于存在燃烧循环变动，对于每一循环，点火提前角与空燃比等参数都不可能调整到最佳 ，因而使发动机油耗上升、功率下降，性能指标得不到充分优化。随着循环变动加剧，燃烧 不正常甚至失火得循环次数逐渐增多，碳氢化合物等不完全燃烧产物增多，动力 性、经济性下降。同时，由于燃烧过程不稳定，也使振动与噪声增大，零部件寿命 下降，当采用稀薄燃烧时，这种循环
14、变动情况加剧。减少措施:1）尽可能使力a=0、81、0,此时得循环变动最小。2）适当提高气流运动速度与湍流程度可改 善混合气得均匀性，进而改善循环变动。3）改善排气过程，降低残余废气系数T。 4）避免发动机工作在低负荷、低转速工况下。5）多点点火有利于减少循环变动。6）提高点火能量，优化放电方式，采用大得火花塞间隙。5-11汽油机燃烧过程滞燃期得定义就是什么？汽油机滞燃期影响因素有哪些？点火花跳火以后，混合气并不马上产生火焰，而就是过一段时间后才产生火焰核心 这一段时间称为滞燃期。因素：（1）本身分子结构与物理化学性能（2）开始点火时 气缸得压力、温度（3）过量空气系数a （4）残余废气量增加
15、（5）气缸内混合运动 加强（6）火花能量大ti缩短5-12分析柴油机燃烧过程得四个阶段：（1）滞燃期，从喷油开始到压力急剧升高时为止（2）急燃期，压力急剧上升得阶段（3） 缓燃期，从压力急剧升高得终点到压力开始下降点为止（4）后燃气，缓燃期得终点到燃烧基本上燃烧完全为止5-13柴油机燃烧过程滞燃期定义就是什么？柴油机滞燃期得影响因素有哪些？定义：从喷油开始到压力急剧上升开始。正常运转得情况下，压缩温度与压力就是 影响滞燃期得主要因素，喷油提前角，转速及燃料性质对滞燃期也有很大得影响。柴油机燃料供给与调节系统基本要求：（1能产生足够高得喷射压力,（2对柴油机 得每一工况能精确及时得控制每循环喷入
16、气缸得燃油量（3在运转整个工况范围内，尽可能保持最佳喷油时刻，喷油持续期与理想喷油规律（4能保证柴油机安全 可靠地工作7-4简述几何供油规律与喷油规律得关系，并解释两者之间得区别与联系。喷油规律由供油规律决定，但两者之间存在明显不同。喷油持续时间较供油持续 长,最大喷油速率较大供油速率低，循环喷油量也低于循环供油量。2）供油规律 就是指供油速率随凸轮轴转角得变化关系；喷油规律就是指喷油速率随凸轮轴转 角得变化关系。7-51.什么时供油棍耐角和喷油提前用？解驿两者的关系以及他们对柴油机性能的影响a咨：供油系统的理论供油始点到上止点为止，曲轴转过的角度叫供油 提前角3喷油器的针阀开始升起也就是喷油
17、始点到上止点间曲轴转过 的角度叫喷油提前角。供油提前角的大小决定了喷油提前角,供油提 前角越大，喷油提前角豹到.但两者并不同步增大，两者之差称为喷 油延迟角*性能的影响：喷油延迟角限制了柴油发动机的转速，盟发 动机转速越高，高压油管越长，喷油延迟角越大，它越大，在着火期 间喷入的油越多，低压油喷入气缸的最增多，燃油雾化变差，燃烧不 充分，易产生积碳堵塞喷油孔的现象，降低柴油机的性能小7-6以课本中图 7-10 为例，给出凸轮供油预行程与有效行程得定义，并分别 说明预行程与有效行程大小对喷油过程及柴油机性能得影响？答：供油预行程：从柱塞开始向上运动，柱塞得运动推挤燃油，燃油从进油孔被 挤出，流回
18、油管；直到进油孔被柱塞上端面挡住为止，这段时间内没有燃油喷出。这段升程称为预行程。供油有效行程：进油孔被柱塞上端面挡住后，柱塞继续上升，压缩燃油，当压力达到一定值后，燃油推开出油阀，喷出油泵；直到斜槽打开 进油孔。这一行程称为柱塞得有效行程。柱塞总行程一定时，预行程越大有效行程越小，喷油越晚，泵油量越小，喷油量越少。这样导致柴油机得动力性能下降 且排放受影响。7-10说明压燃式内燃机有哪些异常喷射现象与它们可能出现得工况。简述二 次喷射产生得原因、造成得危害及消除方法。答:(1)可能出现得工况：二次喷射：大负荷高速运转得情况下；气穴与穴蚀：小负 荷;不稳定喷射：低怠速工况(2)二次喷射得原因：
19、燃油在高压得作用下得可压缩 性与压力波在高压油路中得传播与反射；危害：喷油持续期延长，雾化质量差，燃 烧不完全且后燃严重，燃油消耗率及烟度增加，排温升高，性能恶化，零件过热，甚 至产生喷孔积碳堵塞；消除措施：减少高压油路得容积，适当增大喷孔直径，适当 增大出油阀弹簧刚度与开启压力，加大出油阀减压容积，采用阻尼或者等压式出 油阀。8-4点燃式与压燃式内燃机之间在 C。HC与NOx生成机理方面有何异同？ (1)CO：点燃机主要就是怠速加浓、加速加浓、加速加浓及全负荷时功率混合气 偏浓时生成较多CQ压燃机就是由于混合气混合不均，燃烧室中局部缺氧或 a过大，燃烧室温度过低而产生较多 CO。(2)HC：
20、点燃机生成HC与壁面淬熄，狭 隙效应，润滑油膜得吸附与解吸，燃烧室中沉积物有关。柴油机生成 HC主要就 是喷柱得外围形成过稀得混合气，使燃料始终不能完全燃烧，另外，压力室容积对 排放影响较大。（3）NOx:都就是高温富氧下得产物，点燃机就是在 a从0、9 增加时，氧分压增大效应大于温度下降效果而使 NOx排放增大，在 a二1、1时 出现峰值,压燃机就是随负荷增大时,平均空燃比a减小而温度升高时,NOx排 放增加。点燃机中推迟点火与压燃机中推迟喷油均可降低 NOx排放。8-7柴油机碳烟排放与微粒排放之间有什么关系 ？答：柴油机得微粒（ParticulateMatter,缩写PM柴油机PMft组成
21、取决于运转工况，尤其就是排气温度。当排气温度超过约 500摄氏度时，PM基本上就 是碳质微球得聚集体，一般称为碳烟。当排气温度较低时，碳烟会吸附与凝聚多 种有机物，称为有机可溶成分。柴油机排气中 DS主要由柴油中含有得碳产生，其 生成得条件就是高温与缺氧。由于柴油机混合气成分不均匀，尽管总体就是富氧 燃烧，但局部缺氧还就是会导致DS得生成。烂分子在高温缺氧得条件下发生部 分氧化与热裂解，生成各种不饱与烂类，如乙烯、乙烘及其她较高阶得同系物与 多环芳烧。它们不断脱氢，聚合成以碳为主得直径2nm左右得碳烟品核。气相得烂与其她物质在这个晶核表面得凝聚，以及晶核相互碰撞发生聚集，使碳烟 粒子增大，成为
22、直径2030得碳烟基元。最后，碳烟基元经聚集作用堆积成粒度 1微米以下得链状或团絮状得聚集物。8-8柴油机得微粒与NOx排放之间存在什么矛盾？如何缓解此矛盾？答:（1）增压得同时采取推迟喷油措施，增压可降低PM,推迟喷油又防止NOx排 放增加。（2）优化喷油规律，初期用低喷油速率以抑制NOx得生成，喷油中期急 速喷油，加速扩散燃烧，防止DS大量生成。（3）用低排放喷油器，合理安装喷油 器,使每束油雾获得相同得与空气混合得条件，使燃料混合均匀，则PM与NOx 均减少。（4）提高喷油压力，改善喷雾质量，也可使燃料与空气混合较好。（5）气 流组织与多气门技术，使燃料与空气混合更均匀。（6）适当提高压
23、缩比与推迟喷 油相配合。9-3内燃机得机械效率随转速与负荷如何变化 ？分析它对内燃机使用特性得影 响。答：a）负荷：当负荷增大时，平均有效压力随负荷提高而增大，机械效率上升较快。因此，机械效率随负荷增大而提高。b）速度：当柴油机得转速降低平均机械损失压力将逐渐减小，而平均有效压力虽也有变化，但其幅度小于平均 机械损失压力得变化。所以机械效率随转速下降而升高，随转速升高而降 低。汽油机按外特性运行时，平均机械损失压力随转速提高而显著增大，而平均指示压力略有下降，机械效率将随转速提高而下降。同时机械效率随转速提 高而下降得趋势，随节气门得关小而加快。9-4试比较柴油机与汽油机在负荷特性曲线与速度特
24、性曲线走向得差异，并分析其原因。负特性曲线：汽油机负特性曲线（be曲线）在柴油机上面，汽油机得曲线较陡， 柴油机平坦，二者都就是在中等偏大得负荷范围下，be最低；原因：汽油机得压缩 性比柴油机低，be大,be曲线在柴油机之上，在小负荷区，汽油机由于节气门得节流作用，造成较大得泵气损失，使be得上升比柴油机更快。（2）速度特性曲线: 转矩:汽油机转矩随转速得增加而较快得降低，柴油机则较缓慢；功率：汽油机功 率随转速得增大非线性增加，柴油机基本上呈线性增加；燃油消耗率：汽油机得 be随转速得增加先缓慢下降，然后上升，柴油机类似变化但较平坦；原因：汽油机 Ttq变化取决于小c、刀m刀得乘积，随“得变化而“it在中等转速时达到最 大值，低速与高速均有下降，小c在中等低速达到最大值,n大（|）c下降,n低（|）c 也下降，“m随n增大降低，所以汽油机外特性Ttq曲线随n得提高而下降， 只就是在最低速度范围才有一小段随n下降而下降得情况，汽油机be取决于“it、刀m,由上分析也知汽油机be曲线随n变化得走向。9-5请根据汽油机与柴油机得特性曲线，综合评价两种发动机得动力性与经济 性。（1）动力性：柴油机能输出较大得转矩汽油机能达到较大得转速，相同转速下柴油机能发出较大得功率。（2）经济性：柴油机经济性优于汽油机且柴油机经济工作 范围较宽，且靠近中等负荷，汽油机经济工作区则靠近高负荷区。