汽车发动机原理(复习资料答案)

1.名词解释
1)指示功：是指气缸内完成一个工作循环所得的有用功Wi。

2)平均指示压力：是指单位气缸容积一个循环所做的指示功。

3)指示热效率：是发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。

4)指示燃油消耗率：是指单位指示功的耗油量。

5)机械效率：有效功率和指示功率之比称为机械效率。

6)平均有效压力：是指单位气缸容积一个循环所做的有效功。

7)有效功率：内燃机单位时间内所作的有效功称为指示功率。

8)升功率：在额定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率
9)指示功率：内燃机单位时间内所作的指示功称为指示功率Pi。

10)。

11)有效燃油消耗率：是指单位有效功的耗油量。

12)有效热效率：是发动机实际循环有效功与所消耗的燃料热量的比值。

13)有效扭矩：是指在额定转速内的最大扭矩。

14)活塞平均速度：活塞在曲柄每转一圈的时间内走完两个行程的距离所具有的平均速度。

火焰传播速度：单位时间内在火焰前锋单位面积上所烧掉的可燃混合气数量。

15)燃料低热值：燃烧生成的水以蒸汽状态存在，在这种条件下获得的热值称为燃料的低热值。

16)压缩比：是指气缸总容积与燃烧室容积之比。

17)工作容积：气缸上下止点之间的容积。

18)发动机排量：各缸工作容积之和。

19)冲程：活塞从一个极限位置到另外一个极限位置的距离。

20)配气相位：用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间。

21)最佳点火提前角：对于发动机每一工况下使发动机功率最大，燃油消耗率最低的点火提前角为最佳点
火提前角。

22)扭矩储备系数：发动机的外特性曲线上最大扭矩相对于标定功率下的扭矩的百分比。

功率储备系数：柴油机额定功率与柴油机带螺旋桨时的功率之比。

23)稳态调速率：表示标定工况时，空车转速对全负荷转速波动的百分比。

瞬态调速率：表示突然卸去负荷后，内燃机转速瞬时波动百分比。

24)喷油规律：是指在喷油过程中，单位凸轮转角、曲轴转角或单位时间内从喷油器喷入气缸的燃油量。

25)万有特性：为了能在一张图上较全面地表示内燃机各种性能参数的变化，经常应用多参数的特性曲线，
称为万有特性。

26)外特性：内燃机处于全负荷时的速度特性。

27)负荷特性：是指当内燃机的转速不变时，性能指标随负荷而变化的关系。

28)速度特性：是指内燃机在供油量调节机构保持不变的情况下，性能指标随转速而变化的关系。

29)部分负荷速度特性：内燃机处于部分负荷时的速度特性。

30)喷油泵的速度特性：在喷油泵的油量控制调节机构（拉杆或齿条）位置不变时，每循环供油量的变化
特性。

31)理论空气量：单位燃料完全燃烧时按照理论计算所得的空气需要量。

32)过量空气系数：指1kg燃料完全燃烧，实际供给燃料燃烧的空气量与理论空气量之比。

33)扫气系数：换气结束后，留在气缸内的新鲜充量质量与缸内总质量之比。

34)充量系数：也叫充气效率，是指内燃机每个工作循环内，发动机气缸内实际吸入气缸的新鲜空气质量
与进气道状态下充满气缸工作容积的理论空气质量比值。

35)残余废气系数：每循环进气结束时，缸内残余废气量与每循环进入缸内的新鲜充量之比。

36)四行程非增压内燃机的泵气损失：内燃机换气过克服进气阻力所消耗的功与克服排气道阻力所消耗的
功之和。

37)横流扫气：扫气口与排气口位于气缸两侧，扫气效果差。

直流扫气：扫气气流沿气缸轴线运动，扫气品质最好。

38)自由排气：从排气门打开到排气下止点这段曲轴转角内，缸内气体压力高于排气管内的排气背压，缸
内气体一边对活塞做功，一边可以自动的排出缸外，称为自由排气阶段。

强制排气：从下止点到上止点的排气过程称为强制排气过程。

39)滚流：在进气过程中形成的绕气缸轴线垂直线旋转的有组织的空气旋流，称为滚流。

挤流：径向或横
向气流运动称为挤压流动，又称挤流。

湍流：无规则的气流运动称为湍流。

40)表面点火：未燃混合气被表面炽热点点燃。

41)爆燃：未然混合气（先于正常火焰到达）的自燃。

42)汽油机滞燃期：是指火花塞跳火到形成火焰中心阶段。

43)柴油机滞燃期：从喷油开始到压力开始急剧升高时止，这一段时间称为滞燃期。

44)扩散燃烧是指：燃料一边与空气混合一边燃烧。

45)预混燃烧是指：在火焰到达前燃料与空气已充分混合。

2.判断对错（对：A错：B）
1)汽油机转速一定，负荷增加时，化油器喉管真空度增加，进气管真空度下降。

A
2)柴油机转速一定，负荷增加时，柴油机工作柔和。

B（工作不柔和）
3)汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机泵气损失增加。

B（损失会减小）
4)载重车与小轿车相比，载重车后备功率大，小轿车的扭矩储备系数大。

A
5)当汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机最佳点火提前角减小。

A（汽油机，负荷增加，节气门开
度大，一定转速时进入的混合气会增多，为了压缩负功减小，要采取适当减小点火提前角的措施）
6)自由排气损失放在机械效率中考虑。

B（放在指示效率中考虑）
7)内燃机的压缩比定义为气缸工作容积与压缩容积之比。

B（总的比上燃烧室的才对）
8)四行程内燃机的充气效率是指进入气缸的新气质量与进气状态下充满气缸容积的理论充量之比。

A（参
考充量系数的定义）
9)内燃机转速一定，负荷增加时，内燃机的机械效率增加。

A（高负荷时，高效率；低负荷时，低效率。

对的）
10)当汽油机转速一定，负荷增加时，最佳点火提前角增大。

B(参考第5题)
11)当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是减小点火提前角。

A（通常都会在活塞达到上止点前
提前点火，因为从点火到完全燃烧需要一段时间，而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，为了防止此现象，应该减小点火提前角）
12)柴油机燃烧噪声最大的工况是冷车怠速。

A
13)当汽油机油门位置固定，转速增加时，最佳点火提前角增加。

A（点火到燃烧需要一段时间，油门
位置定了，进气量固定，如果转速快了，应该增大一下点火提前角，使压缩前能有一定动力，极端情况是如果点火提前角太小，到了压缩上止点才差不多点火，就会导致做功开始阶段没啥压力，燃料燃烧了一段时间压力才高起来，那时候差不多都要开始排气了，燃气就白白浪费了）
14)内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失和泵气损失三部分。

A
15)增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大。

A（增压发动机气门叠开角大些，因为增压发动机进气压
力高，一方面有利于更好地扫除缸内的残余废气，增加新鲜充量，另一方面还可以用新鲜充量降低燃烧室内各高温零件，减小各零部件的热负荷，提高发动机可靠性）
16)当柴油机转速不变，负荷减小时，柴油机工作柔和。

A（参考第2小题）
17)残余废气系统数是进气过程结束时，气缸内残余废气量与气缸内气体总质量之比。

A
18)当柴油机调速器起作用时，柴油机转速降低，循环供油量减小。

B（如果调速器不起作用，转速降低，
供油量会降低，最终如此循环导致熄火，但是调速器起作用那就不一样了）
19)当汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机的充气效率增加。

A（充气效率也叫充量系数，根据其定
义，发动机充满气体的工作容积大小是定值，负荷增加，对汽油机而言，相当于节气门开度大了，进的气多，所以比值会变大）
20)汽油机是量调节，柴油机是质调节。

A
21)柴油机转速一定，负荷增加时，泵气损失减小。

B（与汽油机不同，柴油机是质调节，也就是说它改
变的是燃料的浓度<增加每循环供油量，但是空气进气量是个定值>实现负荷增加，浓度太高，很粘稠，泵气损失会增加的）
22)内燃机的扭矩储备系数指特性上最大扭矩与标定扭矩之比。

A
23)机油的粘度越大，内燃机的机械损失越小。

B（这涉及到流体力学的知识，但是根据常识，这是错的）
24)汽油机的压缩比提高，对汽油机的辛烷值要求也提高。

A（辛烷值是表征汽油机抗爆能力强弱的，压
缩比提高，相应爆震的几率会变大，那就需要提高辛烷值了）
25)内燃机油门位置一定，转速增加时，泵气损失增加。

B（进气量一定的时候，转速变大，气体流动速
度会变快的，泵气损失会减小的）
26)汽油机排气中CO浓度最大的工况是加速工况。

B（应该是怠速工况，影响汽油机一氧化碳排放的主要
因素是混合气的过量空气系数，在怠速运转时，缸内废气多，为了能燃烧稳定，需要加入浓混合气，因而一氧化碳排放会高）
27)与汽油机相比，柴油机的升功率小，比重量大。

A（汽油机爆发压力高，升功率会大点，比重量是紧
凑不紧凑的指标，一般汽油机紧凑一些，比重量小一点）
28)轿车柴油机大多采用涡流式燃烧室。

B（大多采用的直喷式，也叫统一式。

虽然分隔式有很多优点，
但是直喷式的燃油消耗量低，好启动。

轿车嘛，省油好开才是目的）
29)当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数a基本不变。

A(柴油机属于缸内混合，燃料喷入
燃烧室才与空气混合燃烧，汽油机属于预混燃烧，燃料和空气预先混合好，所以汽油机的过量空气系数有变化，但是影响不大)
30)当汽油机油门位置一定，转速变化时，过量空气系数a增加。

B（参考29题）
31)当汽油机在使用中出现爆震，常用的消除办法是增加点火提前角。

B（减小点火提前角，参考11题）
32)为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量减少其滞燃期中的喷油量。

A（从喷油开始到压力开始急剧升高时
为止，这一段时间称为滞燃期，如果喷油量太多，燃烧初期大量燃油突然燃烧，造成很大的燃烧压力，压力波动很大，然而噪声产生的原因就是压力波动带动弹性介质，也就是空气振动）
33)高速小型柴油机通常采用浅盆型燃烧室。

B（通常采用半开式的燃烧室，比如ω型，倒ω型等；浅盆
型是开式燃烧室工作粗暴，负荷大，不适合高速小型的柴油机）
34)内燃机转速一定，负荷减少时，内燃机的机械效率增加。

B（高负荷时，高效率；低负荷时，低效率，
参考第9题。

错的）
35)当汽油机转速一定，负荷减少时，最佳点火提前角增加。

A（汽油机，负荷减小，进油量会变小，
为了保证燃烧做功初期有一定的压力，会增大提前角）
36)内燃机的换气损失包括：进气损失、排气损失两部分。

A（注意和泵气损失的区别，泵气损失说的是
进气损失与强制排气损失之和，并且扣除实际示功图不包含的部分，不包括提前排气损失，也就是自由排气损失）
37)为了减少柴油机燃烧噪声，应尽量增加其滞燃期中的喷油量。

B（参考第32题）
38)高速小型柴油机通常采用深坑型燃烧室。

A（对的，一般采用半开式的燃烧室）
39)内燃机转速一定，负荷减少时，内燃机的机械效率减少。

A（对的，参考第9题）
40)当汽油机负荷一定，转速减少时，最佳点火提前角增加。

B（这次是进油量固定，转速减小了，如果
再增加点火提前角，就会使进来的燃料可能还没进入燃烧做功，在压缩时候就烧没了，那么发动机动力性会不足）
41)增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角通常要大。

A（对的，参考15题）
42)通常汽油机的排气温度比柴油机的高，是因为汽油机燃烧温度高。

B（柴油机的压缩比大，机械效率
高，转化成有用功的多了，排气损失少，温度相对来说会变低，而且一般来说汽油机转速大点，几乎是点火燃烧就差不多排气了，柴油机转速低，做功时间长，排除燃气整体温度相对来说低一些）
43)柴油机负荷一定，转速一定时，进气温度增加，气缸压力增长率减少。

A(这是对的，因为说的是压力
增长率。

进气温度增加，进气终了的温度整体来说会变高，燃料会有更早燃烧的可能性，会导致气缸压力初始就很高，但是负荷一定，转速一定这会导致进的油量是个定值，那么这些油燃烧的最终压力是确定的，但是起点压力高，压力增长率<相当于差值>是减小的)
44)涡轮增压柴油机比非增压柴油机气门叠开角大。

A（对的，参考41题）
45)除GDI发动机外，汽油机是量调节，柴油机是质调节。

A（缸内喷注式汽油发动机<GDI>是在气缸内喷
注汽油，它将喷油嘴安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在气缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃作功，这种形式与直喷式柴油机相似,它扭矩大，油耗低，升功率高，空燃比能到40左右，稀燃）
46)汽油机在最小油耗工况下工作时，过量空气系数小于或等于1。

B（汽油机是量调节，一般来说，过
量空气系数是基本不变的）
47)高速小型汽油机通常采用碗形燃烧室。

B（这句话错是因为错在通常汽油机的压缩比都不大。

一篇论
文的原文：采用碗形燃烧室后活塞的重量会有所增加,一般比平顶活塞重10%左右,在发动机结构设计中需注意由此而引起的活塞惯性力的变化。

在压缩比较低时,由于碗穴容积大,且活塞温度高,通过活塞环传给气缸套的热量会大大增加,使润滑油容易结焦粘住活塞环。

但采用碗形燃烧室,在扩大稀燃极限,提高燃烧速率,降低燃油消耗等方面的优越性十分明显,应用在高压缩比、小缸径、高转速的火花点火发动机上是十分合适的。

因为它是对称于气缸中心线的统一式回转体,也很适合于四气门发动机上。

）
3.填空题
1.汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机的进气管真空度降低（或变小）；充气效率增大（或
升高）；残余废气系数下降；着火延迟期缩短；火焰传播速度增大。

（汽油机，转速一定，负荷增加，进的油变多，那么缸内的气体密度会相对增加，压力升高，导致真空度减小<真空度一般用负数表示，看大小是变大了，绝对值是变小了>；理论值一般不变，进的多（实际值变大），充气效率会变大；上一循环残留的废气量一定，进来的新鲜量多，废气系数变小；缸内压力升高，提前燃烧可能性增大，着火延迟期<滞燃期>缩短，油多，燃烧时温度压力相对来说都变高，速度会变快。

）2.发动机的机械损失包括______摩擦损失、带动附属机构的损失、泵气损失（或其它含义相同表达）_，
机械损失测定方法有__灭缸法、倒拖法、油耗线法、示功图法_四种。

3.汽油机不正常燃烧是指爆燃和表面点火，二者不同点是前者为未然混合气（先于正常火焰
到达）的自燃，后者为未燃混合气被表面炽热点点燃。

4.点燃式发动机燃烧循环变动是指这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化，产生变动
的原因有燃烧过程中每循环缸内气体运动状态变动，混合气成分的变动两点。

M的定义是进气门处的气流速度与当地声速之比；当马赫数大于0.5时，5.发动机的进气马赫数a
充气系数会（急剧）下降。

（马赫数大于0.5就要考虑气体压缩的影响。

这时气体被压缩，进气效果变差）
6.发动机进气涡流的产生方法有采用带导气屏的进气门、切向气道、螺旋气道三种。

7.柴油机不安装调速器工作稳定性差的原因是柴油机喷油泵的速度特性变化比较平缓。

柴油机调速
器工作性能的评价指标有调速率、不灵敏度、转速波动率。

8.柴油机燃烧放热规律的三个主要要素是开始放热的时刻、放热规律、放热持续时间。

9.柴油机的异常喷射现象包括二次喷射、气穴与穴蚀、不稳定喷射。

（喷油泵供油结束、喷油器针阀落座后又被油压抬起的喷射现象叫二次喷射；喷油泵各循环供油量不均匀叫不稳定喷射；燃油是有可压缩性的，由于燃油的可压缩性，高压油泵柱塞产生的压力是通过高压管并且以压力波的形式在高压油泵柱塞偶件和喷油器针阀偶件之间传播的。

若此时，压力波不足以使喷油器针阀偶件的针阀升起时，所产生的压力波便全部反射回高压油管的内部，并且与高压油泵新产生的压力波叠加后重新向喷油器的针阀偶件传播。

如此往复传播，直到针阀开启，喷油终了为止。

因此在喷油过程中，高压油管内各断面的油压是随着时间的变化而变化的。

当燃油系统中任何一点的压力下降到等于或低于该温度下的燃油蒸汽压力时便形成气泡。

随后由于气泡外边的燃油压力高，气泡周围燃油表面张力低，气泡外面的燃油就有向气泡中心加速前进的趋势，并且有一定的动能，气泡在正压力波作用下就破裂。

破裂时被压缩的气泡凝结成少量的燃油，同时产生非常高的压力，使金属表面造成脱落形成麻点，即出现穴蚀）10.柴油机燃烧过程一般分为滞燃期、急燃期、缓燃期、后燃期四个阶段（这是柴油机）。

其中急燃期阶段过长，易引起柴油机工作粗暴。

（急燃期太长，缸内压力波动大）
11.喷油规律是指在喷油过程中，单位凸轮转角、曲轴转角或单位时间内从喷油器喷入气缸的燃油量。

12.评定发动机的动力性能指标有有效转矩、有效功率、转速、平均有效压力，经济性能指
标有_燃油消耗率、_润滑油消耗率_。

13.发动机的外特性是指_内燃机处于全负荷时的速度特性部分负荷速度特性是指_内燃机处于部分负荷
时的速度特性。

14.汽油机燃烧过程可划分为滞燃期、急燃期、后燃期三个阶段（这是汽油机），其中急燃期
阶段压力升高较快，将影响汽油机工作粗暴的程度。

15.减小进气门处的流动损失来提高充量系数的措施主要有合理调整配气正时，加大进气门的流通截
面积，正确设计进气管及进气的流动路径三点。

16.以工质推动活塞做功为基础的指标为指示性能_指标，用来评定工质工作循环进行得好坏的指标_；
以曲轴对外输出功率为基础的指标为__有效性能__指标，用来评定整机性能的好坏。

17.燃烧速度是指单位时间烧去可燃物的数量影响燃烧速度的因素有_化学反应速度、物理混合速度。

18.衡量发动机工作稳定性能的指标有冷启动性能、噪声、排气品质。

（好像是错的，参
考26题；国标18297-2001是用转速波动率评价的）
19.燃料的热值分为低热值、高热值，在发动机热力计算中要使用低热值。

20.内燃机的理论循环分别有定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环三种。

21.发动机转速一定，负荷增加时，汽油机的充气效率增大，柴油机的充气效率基本不变。

22.发动机油门位置不变，转速增加时，发动机平均机械损失压力增加机械效率降低。

（进油量被
定了，转速变快是消耗了曲轴输出功，损失大，效率还变低了）
23.衡量柴油着火难易的指标有十六烷值，衡量汽油抗爆性能好差的指标有研究法辛烷值和抗爆指数。

24.四行程内燃机实际循环由五个过程组成，依次是__进气__，_压缩__，_燃烧_，膨胀，和_排气_。

25.发动机的机械损失包括_摩擦损失、带动附属机构的损失、泵气损失，机械损失测定方法有__灭缸法、
倒拖法、油耗线法、示功图法_四种。

26.衡量发动机工作稳定性能的指标有转矩储备系数，转矩适应性系数，转速适应性系数。

27.汽油机典型燃烧室有盆型、楔型、碗型、半球型四种，，其中6000r/min以上的车用汽油机几乎
都采用半球型燃烧室。

28.汽油机分层燃烧的概念是合理组织燃烧室内混合气的合理分布即在火花塞间隙周围局部形成易于
着火的混合气，而在燃烧室大部分区域是较稀的混合气。

（这是汽油机的分层燃烧）
29.四冲程发动机换气损失有__排气损失（自由排气、强制排气）、进气损失、泵气损失（或泵损失）（说法不太严谨，换气损失具体包括排气门提前开启造成的膨胀损失、强制排气的推出功损失和吸气过程的吸气功损失统称为换气损失）
4.单项选择题
1、（2）充量系数的定义是___________。

1）实际供入气缸空气的数量与理论供气数量之比；
2）实际吸入气缸的新鲜充量与进气状态下所能充满气缸工作容积的新鲜充量之比；
3）燃烧1Kg燃料的实际空气量与理论空气量之比；
4）实际进入气缸的空气数量与在大气状态下所能充满气缸工作容积的空气数量之比。

2、（1）柴油机比汽油机经济性好的主要原因是。

1)柴油机压缩比大，热效率高
2)柴油机机械效率高
3)柴油机转速低
4)柴油机功率大
3、（2）关于汽油机冷车起动和气阻的下列论述正确的是。

（气阻是指输油管因高温产生的
空气堵塞油路导致发动机供不上油而熄火）
1)汽油机冷车易起动，不易产生气阻
2)汽油机冷车易起动，容易产生气阻
3)汽油机冷起动不容易，不易产生气阻
4)汽油机冷起动不容易，容易产生气阻
4、（1）当发动机转速不变，负荷增大时。

1)汽油机α基本不变，柴油机α减小
2)汽油机α减小，柴油机α基本不变
3)汽油机α基本不变，柴油机α增加
4)汽油机α减小，柴油机α增加
5、（2）如果发动机的进气迟闭角增加，那么。

1）发动机的最大扭矩点向低速移
2）发动机的最大扭矩点向高速移
3）发动机的最大扭矩点不变
4）发动机的低速扭矩和高速扭矩都增大
6、（2）目前，汽车发动机一般由每缸两气门向每缸四气门、五气门式的多气门结构发展，其主要
原因是
1)利用多通道进气，产生涡流或紊流促进混合气的形成，提高混合均匀度。

2)增加进排气通道截面，减少阻力损失，增加进气量，以利提高发动机功率。

3)有利于降低气缸压力，以利进气
4)气门越多，结构越复杂，越体现高技术，整车卖点越多
7、（2）我国汽油的标号是指汽油的。

1)马达法辛烷值
2)研究法辛烷值
3)道路法辛烷值
4)10%馏出温度
8、（1）当发动机转速一定，负荷增加时。

1)汽油机充气效率增加，柴油机充气效率基本不变
2)汽油机充气效率减小，柴油机充气效率增加
3)汽油机充气效率减小，柴油机充气效率基本不变
4)汽油机充气效率增加，柴油机充气效率减小
9、（4）非增压柴油机平均有效压力比汽油机低的原因是。

1)柴油机充气效率低
2)柴油机转速低
3)柴油机压缩比高
4)受冒烟限制，平均过量空气系数大
10、（1）点火提前角增加，。

1）爆燃倾向加大；
2）爆燃倾向减小；
3）对爆燃倾向影响不大。