汽车发动机原理整理

《汽车发动机原理》考点整理

1、发动机的性能指标主要有哪几个?【填空题】

a.动力性能指标(功率、转矩、转速）;

b.经济性能指标（燃油消耗率、润滑油消耗率）;

c.运转性能指标（冷起动性能、噪声、排气品质）

2、什么是发动机理论循环？研究理论循环的意义？【填空题】

发动机理论循环：将发动机复杂的实际工作简化，忽略一些因素，建立的循环模式。

意义：指出提高发动机动力性和经济性的方向。

3、理论循环的动力性指标与经济性指标分别是什么？【填空题】

理论循环的经济性指标--循环热效率ηt;

理论循环的动力性指标--循环平均压力pt。

4、三种理论循环的特点？代表机型分别是什么？【选择题】

（1）等容加热循环，特点：循环热效率与压缩比有关，混合气的燃烧非常迅速。代表机型：汽油机。(ηv、T v)

（2）等压加热循环，特点：燃烧时汽缸压力变化不显著，大部分燃料是在上止点以后燃烧。代表机型：高增压和低速大型柴油机。(ηp、T p)

（3）混合加热循环，特点：介于两者之间，代表机型：高速柴油机。(ηm、T m)

热效率：ηv >ηm >ηp;平均温度: T v >T m >T p

5、简述发动机的实际循环？【判断题&选择题】

四冲程发动机曲轴旋转两圈(2×360°)完成一个工作循环，由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程组成。每个过程曲轴旋转180°。

压缩行程的作用：增大做功过程中的温差，获得最大限度的膨胀比，提高热功转换效率，同时也为燃烧过程创造有利条件。

6、发动机实际循环与理论循环的比较：【选择题】

a.实际工质的影响：泄露损失，泄露不可避免；

b.换气损失:更换工质,消耗功叫换气损失;其中,克服进、排气阻力叫泵气损失；

c.燃烧损失：非瞬时燃烧损失和补燃损失；不完全燃烧损失；化学动态平衡，高温热分解，需要吸收热量；传热损失(工质与气缸盖、气缸壁、活塞等都有热交换)；缸内流动损失(涡流和湍流会引起阻力，多消耗功)。

7、什么是发动机的指示指标？包含哪几个？（以下标i表示）【填空题】

指示指标：以工质在汽缸内对活塞做功为基础，评价工作循环的质量。

a.指示功Wi和平均指示压力P i

1)指示功W i气体在气缸内完成一个实际循环对活塞所作的有用功。它通过计算p－v图上的面积得到。

2)平均指示压力P i单位气缸工作容积的指示功

b.指示功率P i单位时间内所作的指示功

c.指示热效率ηi和指示燃料消耗率g i

1）指示热效率ηi指示功与所消耗的燃料热量的比值

2) 指示燃料消耗率g i单位指示功的耗油量

8、什么是发动机的有效指标？包含哪几个？（以下标e表示）【填空题】

有效指标：以曲轴对外输出的功率为基础的性能指标。用以评价整个发动机的性能。

a.动力性指标：

1)有效功率P e：发动机输出的功率称为有效功率。

2)有效扭矩M e：由发动机输出的扭矩称为有效扭矩。

3)平均有效压力P e：单位气缸工作容积输出的有效功。

b.发动机经济性指标：

1)有效热效率ηe：循环有效功与所消耗的燃料的热量的比值

2)有效燃料消耗率g e：单位有效功的耗油量

【例题】燃料消耗率越低，经济性越好（×），应该是：有效燃料消耗率

9、什么是发动机强化指标？【填空题】

1)升功率P L：发动机每升工作容积所发出的有效功率；

2)比质量m e：发动机的质量m与所给出的标定功率之比；

3)强化系数p me C m：平均有效压力与活塞平均速度的乘积。

10、提高发动机动力性能和经济性能指标的基本途径有哪些？【简答题】

1)增加发动机的压缩比，压缩比越大动力性越强。

2)采用电喷燃油供给系统及多点喷射，使油气混合比达到最佳，同时提高雾化程度，改善燃烧特性。

3)降低排气温度，增加进气量，采用多气门，提高进排气效率，降低残余废气系数。

4)采用点火正时可变及气门可变，充分利用气体惯性和降低进气阻力提高进气效率，放宽工作包线。

5)采用涡轮增压，提高高转速下的进气量。

6)采用合适的进气歧管，利用使喘振频率与工作频率一致，利用气体喘振提高进气量。

11、简述四冲程发动机的换气过程？【判断题&选择题】

a.四冲程发动机的换气过程包括从排气门开启直到进气门关闭的整个时期，具体分为四个过程：

1)自由排气阶段：排气门打开至气缸压力接近于排气管压力；

2)强制排气阶段：活塞由上往下将缸内废气强制排出；

3)进气过程：进气门打开至关闭的过程。

4)气门重叠和燃烧室扫气：进排气门同时开启的现象(气门叠开合适：可扫气，增加进气量；过大；废气倒流进气管)

b.换气过程的任务：将气缸内的废气排除，并充入尽可能多的新鲜空气或燃料和空气的混合气，同时耗功要少。

12、什么是发动机的充量系数？影响充量系数的因素？【简答题】

A：Φc是衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标，称为充量系数，又叫充量容积或容积效率。它的定义为：每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量m a与进气状态下理论计算充满气缸工作容积的空气质量m s比值。

B：影响充量系数的因素：

1)进气门关闭时缸内压力比p a’(p a’越高，Φc越大)由于进气系统阻力而引起的压降。

a.转速n↑→Δp a显著增大(呈平方关系)→p a’↓→Φc↓

b.负荷：汽油机负荷↑→节气门开度↑→Δp a↓→p a’↑→Φc↓

柴油机负荷↑→循环供油量↑→热负荷↑→T a’↑→Φc↓(不明显) 2)进气门关闭时缸内气体温度T a’(T a’越高，充入气缸工质密度ρa’越小，Φc 越小)

a.负荷不变，转速n↑→T a’↓→Φc↑

b.转速n不变，负荷↑→T a’↑→Φc↓

3)残余废气系数γ(γ上升，充量系数下降) γ↑→Φc↓

4)进排气相位角，由于进气门迟闭而使ξ<1，新鲜充量的容积减小，但进气时p a’可能因气流惯性而有所增加。p a’↑→Φc↓

5)压缩比ε增加，余隙容积减小，残余废气的相对量随之减少，充量系数Φc 有所增加。ε↑→V↓→残余废气↓→Φc↑

6)进气状态：进气温度T d增加，进气压力p d下降，使得气缸的充量密度减小，但影响不大。T d↑→p d↓→Φc↓

13、提高发动机充量系数的措施？【判断题】

1）降低进气系统的阻力：

a.减少进气门处的流动损失

○1进气马赫数M是进气门处气流平均速度V m与该处声速α的比值；减小马赫数可以相应提高充量系数。

○2减小进气门处的流动损失

b.减少进气道阻力、进气管和空气滤清器的阻力

2）减少对进气充量的加热

3）降低排气系统的流通阻力

4）合理选择进、排气配气相位

5）谐振进气与可变进气支管

14、发动机废气涡轮增压的相关考点：【简答题】

A.增压：

a.增压的概念：所谓增压就是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机气缸的过程。

b.增压的作用：增压后，每循环进入气缸的新鲜充量密度增大，使实际充气量增加。用以提高充气密度、增加进气量的一项措施。

c.增压的目的：提高发动机功率和改善经济性能。