发动机原理计算题教学文稿
发动机原理考试题和答案
发动机原理考试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 发动机的四个冲程中，完成进气和压缩的是（）。
A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程答案：A2. 在四冲程发动机中，活塞完成一次循环需要（）个冲程。
A. 2B. 3C. 4D. 6答案：C3. 柴油机与汽油机的主要区别在于（）。
A. 压缩比B. 点火方式C. 燃料类型D. 所有选项答案：D4. 发动机的功率是指单位时间内所做的功，其单位是（）。
A. 牛顿B. 焦耳C. 瓦特D. 马力答案：C5. 发动机的扭矩是指发动机输出轴上的（）。
A. 力B. 力矩C. 速度D. 压力答案：B6. 发动机的热效率是指（）。
A. 有效功与燃料完全燃烧放出的热量之比B. 燃料完全燃烧放出的热量与有效功之比C. 有效功与燃料输入的热量之比D. 燃料输入的热量与有效功之比答案：A7. 发动机的机械效率是指（）。
A. 有效功与燃料完全燃烧放出的热量之比B. 燃料完全燃烧放出的热量与有效功之比C. 有效功与发动机输出功之比D. 发动机输出功与燃料输入的热量之比答案：C8. 发动机的压缩比是指（）。
A. 气缸总容积与燃烧室容积之比B. 燃烧室容积与气缸总容积之比C. 气缸总容积与进气道容积之比D. 进气道容积与燃烧室容积之比答案：A9. 发动机的点火提前角是指（）。
A. 点火时刻与活塞到达上止点时刻的夹角B. 点火时刻与活塞到达下止点时刻的夹角C. 点火时刻与活塞到达上止点时刻的时间差D. 点火时刻与活塞到达下止点时刻的时间差答案：A10. 发动机的爆震是指（）。
A. 发动机内部零件的损坏B. 发动机内部的异常燃烧现象C. 发动机内部的异常振动D. 发动机内部的异常噪声答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 发动机的燃烧室可以分为（）。
A. 球形燃烧室B. 楔形燃烧室C. 盆形燃烧室D. 直列燃烧室答案：A, B, C2. 发动机的冷却方式可以分为（）。
《发动机原理》习题集03版(原理部分)
《汽车发动机原理》习题集1.6135Q柴油机，行程S=140mm，转速n=2200r/min时，有效功率Pe=154kW，实测比油耗be=217g/kW.h，假设柴油的低热值为Hu=41868kJ/kg求：（1）该发动机的平均有效压力、扭矩和有效热效率。
（2）当机械效率为75%时，计算指示比油耗、指示热效率、指示功率和机械损失功率。
（3）当指示效率、充气效率、过量空气系数等参数不变，机械效率由75%提高到80%，计算此时的有效功率和有效比油耗。
（4）通过提高充气效率将有效功率提高到160kW，而指示效率和机械损失功率不变，此时指示功率、机械效率和有效比油耗是多大？（5）通过以上计算，你可以得出哪些结论？2.要设计一台六缸四冲程柴油机，在2000r/min时假设平均指示压力为0.85MPa，平均机械损失压力为0.15MPa。
希望能发出的功率为73.5kW。
（1）为将活塞速度控制在8m/s，缸径行程比取多大合适？（2）为使缸径行程比为1：1.2，缸径与行程各取多大？第一章柴油机燃烧二、填空题1.柴油机速燃期、缓燃期、后燃期放热量占总放热量的百分比大约分别为：⎽⎽⎽、⎽⎽⎽、⎽⎽⎽。
2.对柴油机燃烧噪声影响最大的燃烧阶段为⎽⎽⎽⎽⎽滞燃期⎽⎽⎽，对经济性影响最大的为⎽⎽⎽速燃期⎽⎽⎽⎽⎽。
3.柴油机速燃期的结束点大约是最高⎽压力⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽点，缓燃期的结束点大约是最高⎽⎽⎽燃烧温度⎽⎽⎽⎽点。
4.先慢后快燃烧方式的特点有：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽、⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽等。
5.柴油机燃烧噪音较大的工况：A.冷车怠速；B.大负荷稳定工况；C. 中等负荷稳定工况；D.热车减速工况。
6.当发动机压缩比增加时，A.汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向增加；B. 汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加；C. 汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小；D. 汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小。
发动机原理教案
3．四冲程发动机工作循环的特点
（1）每完成一个工作循环，曲轴转两周（720°），每完成一个行程曲轴转半周（180°），进气行程是进气门开启，排气行程是排气门开启，其余两个行程进、排气门均关闭。
（2）在4个行程中，只有做功行程产生动力，其余3个行程是为做功行程做准备的辅助行程，都要消耗一部分能量。
发动机原理教案
学科
发动机的构造与维修
教师
授课
时间
第周日
教学章节
发动机的工作原理
教学内容
掌握发动机的基本术语 掌握发动机的工作用原理
教学目标
2.通过学习和观察汽车发动机工作过程掌握发动机的工作用原理，对四行程发动机的工作用原理的认识3.培养学生对所学知识的理解与归纳能力，初步具有应用这些基本理论知识分析和解决简单的发动机拆装实际问题的基本能力。
（2）压缩行程。
压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K。在示功图上，压缩行程为曲线a～c。
（3）做功行程。
当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达 b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。在示功图上，做功行程为曲线c-Z-b。
汽车发动机工作原理教案
学生讨论归纳板书多媒体播放讲述残存有上一循环未排净的废气，因此，气缸内的压力稍高于大气压力。
随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空吸力，空气经空气滤清器并与化油器供给的汽油混合成可燃混合气，通过进气门被吸入气缸，直至活塞向下运动到下止点。
在进气过程中，受空气滤清器、化油器、进气管道、进气门等阻力影响，进气终了时，气缸内气体压力略低于大气压，约为0.075～0.09MPa，同时受到残余废气和高温机件加热的影响，温度达到370～400K。
实际汽油机的进气门是在活塞到达上止点之前打开，并且延迟到下止点之后关闭，以便吸入更多的可燃混合气。
工作特征：进气门开、排气门关、活塞下行。
（2）压缩行程（图2）曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。
此时气体的压力和温度主要随压缩比的大小而定，可燃混合气压力可达0.6～1.2MPa，温度可达600～700K。
压缩比越大，压缩终了时气缸内的压力和温度越高，则燃烧速度越快，发动机功率也越大。
学生讨论归纳板书多媒体播放讲述但压缩比太高，容易引起爆燃。
所谓爆燃就是由于气体压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖锐的敲缸声。
会使发动机过热，功率下降，汽油消耗量增加以及机件损坏。
轻微爆燃是允许的，但强烈爆燃对发动机是很有害的，汽油机的压缩比一般为ε＝6～10。
工作特征：进、排气门均关闭，活塞上行，缸内压力、温度升高。
（3）作功行程（图3）作功行程包括燃烧过程和膨胀过程，在这一行程中，进气门和排气门仍然保持关闭。
当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)位置时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高，最高压力可达3～5MPa，最高温度可达2200～2800K，高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械功，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外作功。
(参考资料)汽车发动机原理课后作业计算题
\h et
=
3.6 be hm
´ 10 6
=
3.6 ´106 217 ´ 42500
=
0.39
2） 当 ηm=0.75 时，试求 bi、ηit、Рi 和 Рm 的值。
Q be
=
B Pe
´ 1000
\ B = be Pe = 217 ´154 = 33.42(kg / h) 1000 1000
Qhm
B
=
mf0
=
r fVf0
=
0.76 ´
400 ´10-3 53
´ 3600
=
20.65kg / h
Pe
=
PmeVst n 30t
=
0.951´ 2 ´ 4800 30 ´ 4
=
76.08kW
\ be
=
B Pe
´ 1000
=
20.65 ´1000 76.08
=
271.42g /(kW
× h)
\he
=
3.6 be hm
\ pmm
= 30tPm Vs in
=
30 ´ 4 ´ 21.99 0.38 ´ 4 ´ 5900
= 0.29(MPa)
4. 一台 6 缸四冲程柴油机，气缸直径为 135mm，行程缸径比为 1，额定转速为
2100r/min，如外界大气条件为 0.1Mpa 和 25 摄氏度，充量系数为 90%，试确
定该机额定转速工况时的空气消耗量。
汽油: L0 ' =
18 0.23 (3 gc
+ 8gH
-
g
o
)
=
1 0.23
´
(8 3
发动机原理作业1 PPT课件
柴油机产生微粒和碳烟的主要原因是在高温缺氧 条件下由液态和气态烃直接裂解生成的。
提高喷油压力到200MPa 以上，缩小喷孔直径， 细化油粒直径到5um以下，缩短油粒蒸发的时间。采 用多孔喷油器（12孔），合理的油束贯穿距离，喷雾 锥角，使油粒均匀分布在整个燃烧室内。提高主喷射 阶段的喷油速率，缩短喷油的过程。加强涡流和湍流 运动，加速混合气生成速率。让涡流和湍流的强度能 保持到燃烧的后期对降低微粒和碳烟的含量能产生显 著的效果，如缩口型燃烧室。以上措施均能有效地降 低柴油机微粒和碳烟的含量。
高燃烧的等容度。火花塞靠近排气门，避免爆燃。 4 ．提高涡流和湍流强度，使燃烧速率高，提高循环热
效率。减小淬熄层厚度，降低HC 排放。 5 ．尽可能地增大进、排气门数和流通截面积，提高充
气系数，下降泵气损失。
1.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么？可采 取哪些基本措施？
提高实际循环热效率的基本途径是：减小工质传热损失、 燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工 质泄漏损失。提高工质的绝热指数κ。
Pe
nTtq 9550
(kW)
ge
B1 Pe
g / hkW
答：计算两个工况的输出功率Pe 和燃油消耗率ge。
Pe1
n1Ttq1 9550
4800 178 9550
89.5
(kW)
g e1
60 B1 Pe1
60 406 89 .5
272 .2
g /(kW h)
Pe 2
粒生成机理是烃类燃料在高温缺氧条件下析出碳粒和杂质表
面粘有机物SOF。混合气浓度极不均匀，过浓或过稀的混合 气会产生HC 。喷油器压力室容积内的燃油高温下产生HC 。 高温条件下氧分子裂解成氧原子，再与N2生成NO。燃油中的 硫在高温条件下与氧生成硫氧化物。
汽车发动机原理试题及答案.
汽车发动机原理试题及答案.第一篇：汽车发动机原理试题及答案.选择题: 1.曲轴后端的回油螺纹的旋向应该是(与曲轴转动方向相反2.四冲程发动机曲轴,当其转速为3000r/min时,则同一气缸的进气门,在一分钟时间内开闭的次数应该是(1500次3.四冲程六缸发动机。
各同名凸轮的相对夹角应当是(120度4.获最低耗油率的混合气体成分应是(α=1.05-1.155.柱塞式喷油泵的柱塞在向上运动的全行程中,真正供油的行程是(有效行程6.旋进喷油器端部的调压螺钉,喷油器喷油开启压力(升高7.装置喷油泵联轴器,除可弥补主从动轴之间的同轴度外还可以改变喷油泵的(每循环喷油量8.以下燃烧室中属于分开式燃烧室的是(涡流室燃烧式填空题: 1.柴油机燃烧室按结构分为统一燃烧室和分隔式燃烧室两类2.喷油泵供油量的调节机构有齿杆式油量调节机构和钢球式油量调节机构两种3.在怠速和小负荷工况时化油器提供的混合气必须教浓过量空气系数为0.7-0.94.闭式喷油器主要由孔式喷油器和轴式喷油器两种5.曲轴的支撑方式可分为全支承轴和非全支承轴两种6.排气消声器的作用是降低从排气管排出废气的能量。
以消除废气中的火焰和火星和减少噪声7.配气机构的组成包括气门组和气门传动组两部份8.曲柄连杆机构工作中受力有气体作用力运动质量惯性力离心力和摩擦力 9.凸轮传动方式有齿轮传动链传动齿形带传动三种10.柴油机混合气的燃烧过程可分为四个阶段备然期速燃期缓燃期后燃期名词解释: 发动机排量:多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机工作容积或发动机排量配气相位:配气相位就是进排气门的实际开闭时刻,通常用相对于上下点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。
这种图形称为配气相位图。
过量空气系数: 发动机转速特性:发动机转速特性系指发动机的功率,转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律压缩比:压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小体积之比称为压缩比简答题: 1.柴油机燃烧室有哪几种结构形式? 答:可分为两大类:统一式燃烧室和分隔式燃烧室统一式燃烧室有分为ω形燃烧室和球形燃烧室分隔式燃烧室有分为涡流式燃烧室和预燃式燃烧室2.柴油机为什么要装调速器? 答:柴油机经常在怠速的工况下工作此时供入气缸的燃油量很少,发动机的动力仅用以克服发动机本身内部各机构运转阻力,而这阻力测随发动机转速升高而增加,这时,主要问题在于发动机能否保持最低转速稳定运转而不熄火。
发动机工作过程计算(授课)
• 在上节中导出的所有公式中，都没有考虑过后充气（或倒流）问 题。而在现代高速汽车发动机中，过后充气具有十分重要的意义。 • 定义：过后充气（倒流）：指发动机活塞从下止点到进气门完全 关闭这段时间新鲜充量的流动过程。 • 在内燃机进排气过程中，我们可以利用进排气管中的气流惯性来 达到进入更多的新鲜充量和排出更多的废气量。 • 在进排气门开关这四个时期中，以进气门关闭时期对充气系数影 响最大。因此，此处只研究进气门关闭时期对充气量的影响。 • 由图3—3可知，对不同的发动机转速n，就有响应的进气门迟闭 角β ，才能使充气系数获得最大值。而实际发动机的进气门迟闭 角是固定的，因而随着转速的变化就有不同的充气系数，也即有 不同的过后充气（或倒流）
t 60 360 n 6n
• 5、过后充气系数 • 实际充量 Gs G180 G后 • 6、充气系数 v
v
Gs G180
G180 G后 Gs p 0Vh G0 RT0
• 7、进气门关闭时的压力 p闭 • T闭 Va G闭 T 闭 Va p pa pa • 闭 ＝
V闭 Ga Ta V闭 Ta
（３-21）
T 闭 1 Ta
• • • • • • • • • •
n1的分析式 一、 我们先来推导多变指数的n的表达式： n 多变过程：PV =const V d 利用微分关系有：n= - P d （a） Q dU W CvdT Pdv 由热力学第一定律： （b ） 1 由状态方程：PV=RT 得到： （c） dT ( PdV Vdp ) R Cp k 之关系 Cp Cv R 和 利用： （d ） Cv 分别把（a）、（c）、（d）式子代入（b）可以求得： k 1 Q nk （3-22） p dV 由（3-22）式子可以看出，n在所研究的区段上是绝热 指数k，压力p和热交换速度的 Q 函数。
发动机原理习题解答---精品资料
一、名词解释：1.循环热效率t η:工质所做循环功 W ［J 卢循环加热量 Q 1（J ）之比。
1Q W t =η 2.循环平均压力t p ：单位气缸工作容积所做的循环功 ][K P a V Wp St =S V ：汽缸工作容积[L]W ：循环所做的功[J]3．压缩比ε：气缸总容积Va 与压缩容积Vc 之比 ε=Va/Vc4．指示功：一个实际循环工质对活塞所做的有用功。
如图中带剖面线的部分。
5．平匀指示压力Pmi ：发动机单位气 缸工作容积的指示功。
Pmi=SiV W Wi ：指示功[J]Vs ：气缸工作容积[L]6．指示功率i P ：发动机单位时间所做的指示功。
7．指示热效率i η：实际循环功与所消耗的燃料热量之比 1Q W iI =η i W 指示功[J] 1Q 循环加热量[J]8．指示燃料消耗率i b ：单位指示功的耗油量，习惯上以每KW ·h 的耗油量表示。
1000⨯=ii P Bb [g/Kw.h] B 每小时耗油量 kg ／h i P ：指示功率[Kw]9．有效功率Pe ：发动机曲轴输出功率。
10．有效扭矩R tq ：发动机曲轴输出扭矩。
11．平均有效压力me p ：单位气缸工作容积输出的有效功。
me p =SeV W e W ：有效功s V 气缸工作容积12．有效热效率e η：发动机有效功We （J ）与所消耗燃料热量Q 1之比。
e η=1Q W e13．有效燃料消耗率e b ：单位有效功的耗油量。
习惯上用每Kw. h 的耗油量表示。
e b =eP B⨯1000[Kw.h] B 每小时耗油量kg ／h Pe 有效功率14．升功率P L ：发动机每升工作容积所发出的功率。
SeL iV P =P i 气缸数 S V 气缸工作容积 Pe 发动机有效功率 15.比质量m e 发动机净质量与标定功率之比 ee mm P =m 发动机净质量kg Pe 标定功率K W 16.强化系数：平均有效压力me p 与活塞平均速度Cm 的乘积。
(完整版)汽车发动机原理试题库及答案
一、发动机的性能一、解释术语1、指示热效率：是发动机实际循环指示功与消耗燃料的热量的比值.2、压缩比：气功容积与燃烧室容积之比3、燃油消耗率：发动机每发出1KW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量4、平均有效压力：单位气缸工作容积所做的有效功5、有效燃料消耗率：是发动机发出单位有效功率时的耗油量6、升功率：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积说发出的有效功率7、有效扭矩：曲轴的输出转矩8、平均指示压力：单位气缸容积所做的指示功2、示功图：发动机实际循环常用气缸内工质压力P随气缸容积V（或曲轴转角）而变化的曲线二、选择题1、通常认为，汽油机的理论循环为（ A ）A、定容加热循环B、等压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。
在膨胀过程中，工质（ B ）A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热2、发动机的整机性能用有效指标表示，因为有效指标以（ D ）A、燃料放出的热量为基础B、气体膨胀的功为基础C、活塞输出的功率为基础D、曲轴输出的功率为基础5、通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ）A、定容加热循环B、定压加热循环C、混合加热循环D、多变加热循环6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。
在压缩过程中，工质（ B ）A、不吸热不放热B、先吸热后放热C、先放热后吸热D、又吸热又放热2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示，因为指示指标以（ C ）A、燃料具有的热量为基础B、燃料放出的热量为基础C、气体对活塞的做功为基础D、曲轴输出的功率为基础2、表示循环热效率的参数有（ C ）。
A、有效热效率B、混合热效率C、指示热效率D、实际热效率3、发动机理论循环的假定中，假设燃烧是（ B ）。
A、定容过程B、加热过程C、定压过程D、绝热过程4、实际发动机的压缩过程是一个（ D ）。
A、绝热过程B、吸热过程C、放热过程D、多变过程5、通常认为，高速柴油机的理论循环为（ C ）加热循环。
内燃机工作过程计算指导书模板
内燃机工作过程计算一、 内燃机实际工作过程的数值计算1、基本原理与公式在推导气缸工作过程计算的基本微分方程式时，作如下的简化假定：①不考虑气缸内各点的压力、温度和浓度的差异，并认为在进气期间，流入气缸内的空气与气缸内的残余废气实现瞬时的完全混合，缸内状态是均匀的，亦即为单区计算模型。
②工质为理想气体，其比热、内能仅与气体的温度和气体的组成有关。
③气体流入或流出的气流为准稳定流动。
④不计进气系统内压力和温度波动的影响。
⑴能量平衡方程式根据热力学第一定律，得出能量守恒方程的一般形式如下：()w s e B s dQ dm dm dQ d mu dWh h d d d d d d φφφφφφ=++++ m ：工质的质量 u ：工质比内能 Q B ：燃烧放出的热量Q w ：通过系统边界传入或传出的热量 W ：作用在活塞上的机械功 m s ：通过进气阀流入气缸的质量 m e ：通过排气阀流出气缸的质量h s 和h ：分别为进气阀前和气缸内气体的比焓()(,).1()()w s e B s d mu du dmm u d d d u f T du u dT u d d T d d dQ dm dm dQ dT dV dm u d p h h u m u d d d d d dd d m T φφφλλφφλφλφφφφφφφλφ=+=∂∂∴=+∂∂∂∴=+-++--∂∂∂ ⑵质量平衡方程式通过系统边界的质量有：喷入气缸的瞬时燃油质量B m 、流入气缸的气体质量s m 及流出气缸的气体质量e m ，质量平衡的微分方程可写为：s eB dm dm dm dm d d d d φφφφ=++ ⑶气体状态方程式pV mRT=⑷气缸工作容积21[1cos (121(sin 2180h s h s V V V dV d φελπφλφ=+-+--=+h V 气缸工作容积（3m ）V 气缸瞬时容积（3m ）s λ 曲柄连杆比（2s SLλ=） dVd φ气缸容积变化率 （3m /度）⑸传热计算公式气缸中的气体通过活塞顶面、气缸盖底面及气缸套的瞬时传热面进行热量传递。
汽车发动机原理讲课课件
发动机类型 汽油机
机械效率m
0.80～0.90
如何增大机械效率呢？
减小摩擦系数或减小压力
3.机械效率测量（倒拖法）
倒拖法原理 先使发动机在给定工况稳定运转，当冷却液、 机油温度达到正常值时，立刻切断对发动机供油或 停止点火，同时用电力测功器转换为电动机，倒拖 发动机到同样转速，并维持冷却液和机油温度变， 则倒拖功率即为发动机在该工况下机械损失功率。
机械效率的定义：
We Wm 1W W
We为输出功；W为输入功；Wm为损失功。
2.结合新内容说明机械效率
机械效率
指示性指标 有效性指标
活塞
曲轴
Pe Pm m 1 Pi Pi
Pe为有效功；Pi为指示功；Pm为损失功。
一般发动机机械效率
发动机类型 非增压柴油机 增压柴油机
机械效率m
汽车发动机原理 讲课
课题：机械损失与机械效率来自本课题主要内容：1.机械损失产生原因及机械效率的定义(回顾)
2.结合新内容说明机械效率
3.机械效率测量（倒拖法）
重点：机械效率测量
1.机械损失产生原因
1.机械损失产生原因
1.机械损失产生原因
机械构件的自由度≠0
机械运动不可避免摩擦、克服传动惯性力等 摩擦的利用：输送带、电梯等
误差大小及原因
在低压缩比时，误差大约为5%；高压缩比时，
误差高达为5%-15%
原因： 1）气缸内无可燃混合气体燃烧，对活塞上的气体压 力在膨胀行程中大幅度下降。
2）不含有泵气损失
欢迎各位老师、同学指正！
发动机工作过程计算授课4ppt课件
Vz 40.4 V bx
1.25
Vbx与 Vcx 求法相同。
7、平均指示压力 pi
pc p 1 1 1 pmi 1 n2 1 1 n1 1 1 n2 1 n1 1
max Ne
汽油机外特性计算举例：
例3：对轿车汽油发动机外特性进行计算。已知条 件如下： n 4500 r / min 压缩比 7.5, i 6 ，在转速 时，额定功 率 Pe 73.6KW
g c 0.85 g H 0.15 M 汽油成分： H 44100 KJ / Kg燃料 低热值 p0 1atm 1.033Kgf / cm2 大气状态： R 1
L 3.65
T
114
T0 288K
（一）工况选择： 为了作出发动机的外特性，至少要作三个转速的热力计算。 大多数的汽油发动机的最大平均压力，一般在额定转速的 50%处。因而可选以下三个转速进行计算： ， nN ne 4500 r / min,2300 r / min, 1000 r / min 其中 1000 r / min可以认为是发动机满负荷工作时的最 低稳定转速。
充气效率 c
pa Ta 1 6.5 0.8 288 1 c 0.7 1 p0 T0 1 r 6.5 1 1 373 1 0.086
4、压缩过程：
压缩终点压力 pc 压缩终点温度 Tc
pc pa 0.8 6.5
n1
1.36
f f 4500 2.4 2.4 10.8cm2 / L Vh ne Vh 1000
n pa p0 1 6 520 10
发动机原理 习题答案
发动机原理习题答案发动机原理习题答案引言：发动机是现代交通工具的核心部件之一，它利用燃烧产生的能量驱动车辆运动。
了解发动机的工作原理对于理解交通工具的运行机制至关重要。
本文将通过一系列习题来帮助读者更好地理解发动机的原理。
习题一：什么是发动机？答案：发动机是一种能够将燃料的化学能转化为机械能的设备。
它通过内部燃烧过程产生的高温高压气体推动活塞运动，从而驱动车辆运动。
习题二：发动机的工作循环有哪些？答案：发动机的工作循环通常分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
在进气阶段，活塞向下运动，吸入空气和燃料混合物。
接着，在压缩阶段，活塞向上运动，将混合物压缩成高压气体。
然后，在燃烧阶段，火花塞点火引燃混合物，产生爆炸，推动活塞向下运动。
最后，在排气阶段，活塞再次向上运动，将废气排出发动机。
习题三：发动机的燃料有哪些？答案：发动机的燃料通常使用汽油或柴油。
汽油发动机使用汽油作为燃料，而柴油发动机则使用柴油。
此外，还有一些替代燃料，如天然气和生物燃料。
习题四：发动机的点火系统起到什么作用？答案：发动机的点火系统用于在燃烧室内产生火花，引燃燃料混合物。
点火系统由点火线圈、火花塞和控制单元组成。
当点火信号传输到点火线圈时，它会产生高压电流，然后通过火花塞放电产生火花，点燃燃料混合物。
习题五：发动机的冷却系统有什么作用？答案：发动机在工作过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，会导致发动机过热，甚至损坏。
因此，发动机需要冷却系统来控制温度。
冷却系统通常由水泵、散热器和风扇组成。
水泵将冷却液循环到发动机中，吸收热量，然后通过散热器散热，最后由风扇将热空气排出。
习题六：发动机的排放控制系统有哪些？答案：发动机的排放控制系统主要用于减少废气排放对环境的污染。
其中，三元催化转化器用于减少尾气中的有害物质，如一氧化碳和氮氧化物。
颗粒捕集器用于捕集柴油发动机产生的颗粒物。
此外，还有氧传感器和排气再循环系统等。
结论：通过以上习题的解答，我们对发动机的原理有了更深入的了解。
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发动机原理计算题
1. 已知一四行程柴油发动机，缸数为6，单缸气缸工作容积为2L ，燃料燃烧热
值为44000kJ/kg ，发动机转速为1500r/min ，机械效率为0.8，有效功率为88.5kw ，耗油量为20.3kg/h 。
①指示功率、指示热效率、指示燃油消耗率； ②有效热效率、有效燃油消耗率 解：指示功率：由)(625.1108
.05.88kW P P P P m e i i e m ====ηη，得 有效燃油消耗率：)/(4.22910005.883.20h kW g P B b e e ⋅=⨯==
有效效率： 356.01044000
4.2296.3106.366=⨯⨯=⨯=μηH b e e 指示燃油消耗率：)/
5.183(1000625.1103.20h kW g P B b i i ⋅=⨯==
指示效率：445.010441006.1836.3106.366=⨯⨯=⨯=
μηH b i i 2. 设计一台四冲程六缸柴油机，标定工况转速3000r/min ，标定功率66.8KW ，
活塞平均速度v m =10m/s ，平均指示压力p mi =0.9Mpa ，平均机械损失压力
p mm =0.2Mpa 。
（1）活塞行程s （2）气缸直径（3）标定工况下的机械效率ηm （4）设活塞组摩
擦损失占全部机械损失的40%；标定工况转速3000r/min 时减小负荷，机械效率下降，当 ηm=0.5时，通过研究，活塞组摩擦损失可能降低25%，试问有效燃油消耗率be 怎样变化？
解：（1） 601022-⨯⋅=n s v m
cm n v s m 103000101030103022=⨯⨯=⨯=
（2）Mpa p p p mm mi me 7.02.09.0=-=-=
12041202n i s D p n i V p P me s me e ⋅⋅⋅=⋅⋅⨯=π
cm dm P D e 990.014
.3126008.6648014.33000617.0480=≈⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=
（3） 778.022222.019.02.011=-=-=-=mi mm m p p η （4）
％H H H m
＃m m m ＃m U m t c U ＃m t c U m t c 6.555
.05.0778.01111=-=⋅-=⋅⋅⋅⋅-⋅⋅=ηηηηηηηηηηηηηηλ 可能提高％6.55
3. 六缸四行程柴油机s D *=135*140mm ，在2200r/min 发动机的有效功率
e P =154Kw ，有效燃油消耗率e b =217g/Kw.h ，机械效率m η =0.75，求该工况下的指示功率i P ，平均有效压力me p ，有效扭矩tq T 和有效效率e η（柴油机热值μH =42500 kJ/Kg ）。
解：指示功率：由)(33.20575
.0154kW P P P P m e i i e m ====ηη，得 气缸工作容积：)(2101404
13514.31046232
L s D V s =⨯⨯⨯=⨯⋅=--π 平均有效压力：)(7.0220062154120120MPa n i V P p s e me =⨯⨯⨯=⋅⋅= 有效扭矩：)(5.6682200
15495509550m N n P T e tq ⋅⨯== 有效效率： 39.010*********.3106.366=⨯⨯=⨯=
μηH b e e 4. 设计一台四缸四冲程高速汽油机，设平均指示压力mi p =0.95Mpa,平均机械损
失压力mm p =0.15Mpa ，设标定转速为5000r/min 时能发出27.13kw 的功率。
(1)为使活塞平均速度控制在12m/s ，缸径冲程各为多少？(取整)(2)若缸径冲程比为1:1.09，则缸径、冲程取多大？(取整)
解：（1）平均有效压力：)(8.015.095.0MPa p p p mm mi me =-=-= 气缸工作容积：)(20347510500048.013.274301030366mm n i p P V me e s =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=
τ 活塞行程：)(721005000
123010030mm n C s m =⨯⨯=⨯=
气缸直径：)(607214.320347544mm S V D S =⨯⨯=⋅=
π （2）09.1/=D s 气缸直径：)(6214
.309.1203475409.1433mm V D S =⨯⨯==π 活塞行程：)(686209.109.1mm D s =⨯==
5.设有一台单缸四冲程柴油机，其部分参数为：气缸直径mm D 100=，活塞行程mm s 110=，标定转速min /2000r n =，摩擦功率kW P m 68.3=，机械效率75.0=m η，每小时耗油量h kg B /67.2=，柴油的低热值kg kJ H u /42496=，试求该柴油机的平均有效压力me p 、有效燃油消耗率e b 及有效效率et η。
解：由公式i
m m P P -=1η得 指示功率：)(72.1475.0168.31kW P P m m i =-=-=
η 有效功率：)(04.1175.072.14kW P P m i e =⨯=⋅=η 指示效率：467.042496
67.272.14106.3106.333=⨯⨯⨯=⋅⋅⨯=u i it H B P η 有效效率：35.0467.075.0=⨯=⋅=m it et ηηη 气缸排量：)(8635001104
10014.31043262
mm s D V S =⨯⨯=⨯⋅=-π 平均有效压力：)(767.020*******.004.11120120MPa n i V P p s e me =⨯⨯⨯=⋅⋅= 有效燃油消耗率：)/(85.2411004
.1167.21033h kW g P B b e e ⋅=⨯=⨯= 6.一台四冲程柴油机的标定功率为kW P e 158=，单缸功率缸/33.261kW P e =，平均有效压力MPa p me 85.0=，设冲程缸径比24.1/=D s ，活塞平均运动速度s m C m /11=，试确定这台柴油机的缸径和转速（取整）。
解：633.26/158==i
)/(330113030s m C n s m =⨯==⋅
3
104
1201202
⨯⋅⋅⋅=⋅⋅=n i s D P n i V P p e s e me π )(12.01085.0330614.3158
4801048033
m p n s i P D me e =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⋅⋅⋅=π 24.1/=D s
)(149.012.024.124.1m D s =⨯==
min)/(2215149
.0330330r s n === 7.设某四冲程六缸柴油机，在额定工况时，min /2000r n =，kW P e 7.126=，MPa p me 8.0=，MPa p mm 267.0=，)/(215h kW g b e ⋅=。
（1）若已知s m C m /33.9=，问该机的缸经?=D 行程?=s （2）已知柴油低热值kg kJ H u /41868=，问在额定工况时?=et η?=it η 解：由)/(9.27933.93030s m C n s m =⨯==⋅ 得活塞冲程：)(13995.020009.279m s ==
由3
104
1201202
⨯⋅⋅⋅=⋅⋅=n i s D P n i V P p e s e me π 得气缸直径：
)(12.0108.09.279614.37
.1264801048033
m p n s i P D me e =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⋅⋅⋅=π 平均指示压力：)(067.1267.08.0MPa p p p mm me mi =+=+= 有效效率：4.01041868
2156.3106.366=⨯⨯=⨯⋅=u e et H b η 机械效率：75.0067.1267.011=-=-
=mi mm m p p η 指示效率：533.075
.04.0===m et it ηηη 8.某四缸四行程汽油机mm mm s D 9292*=*，标定工况，有效功率kW P e 55=，转速min /3750r n =，有效燃油消耗率)/(325h kW g b e ⋅=，机械效率75.0=m η，求该工
况下的指示功率i P ，平均有效压力me p ，有效扭矩tq T 和有效效率et η（汽油低热值kg kJ H u /44000=）。
解：指示功率：)(33.7375
.055kW P P m e
i ===η 气缸排量：)(611270924
9214.31043262
mm s D V S =⨯⨯=⨯⋅=-π 平均有效压力：)(72.0375*******.055120120MPa n i V P p s e me =⨯⨯⨯=⋅⋅= 有效扭矩：)(07.14037505595509550m N n P T e tq ⋅=⨯==
有效效率：252.01044000
3256.3106.366=⨯⨯=⨯⋅=u e et H b η。