《发动机原理》习题分析

《发动机原理》习题

绪论

[1] 简述本课程的研究对象和任务。

答：以性能指标为研究对象；任务：深入到工作过程的各个阶段，分析影响性能指标的各种因素，找出规律，研究提高性能指标的措施与途径。

[2] 发动机的冲程和热力过程各是什么？

答：发动机的冲程四个：吸气、压缩、做工、排气；

发动机的热力过程五个：吸气、压缩、燃烧、膨胀、排气。

燃烧至膨胀为能量转换过程。

[3] 发动机性能指标分为哪几类？各包括哪些参数？

答：动力性指标：功率、扭矩、转速；

经济性指标：燃油消耗率（量），润滑油消耗率（量）；

运转性指标：冷起动性、噪声、排气品质；

此外，还应考虑可靠性，耐久性，加工容易，操作维修方便等。

[4] 发动机按用途分为哪些种类？（了解）

答：

1 按用途分

（1）灌溉（抽水）用

（2）电站用n = const. 线工况固定式柴油机或机组

（3）船舶用Ne = k n3（螺旋桨曲线）线工况大型、低速柴油机

（4）汽车、拖拉机用变工况-面工况中小型、高速柴油机

（5）发动机车大型高速柴油机组

（6）工程机械（矿山机械、建筑、石油钻探）多变型

（7）坦克V型、多缸机

（8）飞机星型（径向式）已基本不用

2 按燃油种类分类

汽油机，柴油机

3 按点火方式分类

自行着火（压燃式），外源点火（点燃式）

4 按工作循环分类

四冲程，二冲程

5 按冷却方式分类

水冷，风冷

6 按汽缸排列分类

直列式，卧式，V型，星型（径向式）

7 按汽缸数目分类

单缸机，多缸机（2，3，4，5，6，8，10，12，14，16缸…）[5] 发动机的代用燃料有哪些？

答：压缩天然气，液化天然气，液化石油气，氢气，

甲醇，乙醇，二甲醚，植物油，

电瓶，太阳能

[6] 简述发动机的优缺点。

答：（一）优点

1 有效热效率高

蒸汽机11～16%，蒸汽轮机30%，

汽油机30%，柴油机40%，增压柴油机46%以上

2 功率范围广Ne = 0.6～35000 kw

3 比重量小，升功率大（体积小、重量轻）

比重量: 柴油机3.7 kg/kw，车用汽油机1.37 kg/kw

4 起动性好可很快达到全负荷

（二）缺点

1 对燃料要求高石油紧张，汽油、柴油价格高；要求一定的标号。

2 噪声、排污

3 结构较复杂

第一章发动机的工作循环和性能指标

[1] 为何要分析发动机的理想循环？答：通过理论循环的研究，可以清楚确定影响性能的某些重要因数，从而找到提高发动机性能的基本途径。

[2] 简述发动机实际循环向理想循环的简化条件。

答：第一页

[3] 说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因。

答：图1－2，提高压缩比可以提高循环平均吸热温度，降低循环平均放热温度，扩大循环温差，增大膨胀比。

[4] 为什么汽油机的压缩比不宜过高？

[6] 做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环P-V图，并标明各项损失。

[7] 试分析工质改变对发动机实际循环的影响。

[8] 何为指示指标？何为有效指标？

[9] 在发动机性能指标分析中，为什么将泵气损失功归到机械损失中考虑？

[10] 写出机械效率的定义式，并分析影响机械效率的因素。

[11] 试述机械损失的测定方法。

[13] 试述燃料低热值和混合气热值的定义。柴油和汽油的低热值各为多少？

[14] 简述汽油机和柴油机的着火和燃烧方式。

[15] 已知：某汽油机的气缸数目6=i ，冲程数4=τ，气缸直径100=D [mm]，

冲程115=S [mm]，转速3000=n [r/min]，有效功率100=e N [kW]，每小时

耗油量37=T G [kg/h]，燃料低热值44100=u h [kJ/kg]，机械效率83.0=m η。

求：平均有效压力e p ，有效扭矩e M ，有效燃料消耗率e g ，有效热效率e η，升功率l N ，机械损失功率m N ，平均机械损失压力m p ，指示功率i N ，平均

指示压力i p ，指示燃料消耗率i g ，指示热效率i η。

第二章 发动机的换气过程

[1] 画出发动机的配气相位图，并标明各部分名称。

[2] 简述排气过程的各种划分方法。

[3] 非增压发动机和增压发动机的气阀叠开角有何不同？为什么？

[4] 简述燃烧室的扫气作用。

[5] 什么是充气效率？怎样确定一台发动机的充气效率？

[6] 试根据充气效率的分析式，说明提高充气效率的措施。

[7] 试述转速和负荷是如何影响充气效率的，汽油机与柴油机有什么不同？

[8] 如何选择柴油机和汽油机进气管的截面形状？

[9] 柴油机和汽油机的进气管应如何布置？

[10] 怎样综合评定发动机配气定时的合理与否？

[11] 做出进气迟闭角分别为40º和60º时的充气效率v 曲线和有效功率e N 曲

线，标明和解释各参数，并分析转速变化对进气迟闭角的影响。

[12] 如何选择高速发动机和低速发动机的进气管长度？

[13] 如何选择进气压力波固有频率与发动机吸气频率之比q ，以利用进气动态

效应提高发动机的充气效率？

[14] 进气惯性效应和波动效应有何不同？

[15] 单位时间充气量和单位时间供油量与循环充气量和循环供油量对发动机

性能的影响有何不同？

第三章 燃料与燃烧

[1] 我国的汽油和柴油是根据哪个指标来标号的？最常用的标号有哪些？

[2] 试述过量空气系数、空燃比和分子变更系数的定义。

[3] 试述燃料低热值和混合气热值的定义。柴油和汽油的低热值各为多少？

[4] 简述汽油机和柴油机的着火和燃烧方式。

第四章 汽油机混合气形成和燃烧

[2] 画出理想化油器和简单化油器特性曲线，并标明和解释各参数。

[3] 汽油机为什么要进行满负荷加浓和怠速加浓？

[4] 画出汽油机的燃料调整特性曲线，并标明和解释各参数。

[5] 怎样使混合气浓度适应汽油机的变工况运行？