B卷答案发动机原理考试

B卷答案发动机原理考试
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题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 累分人签名
题分 16 10 12 30 32 100 得分
考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。

2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。

Ⅰ. 填空题（每空 1分，共 16分）.
得分 评卷人
1、内燃机的机械损失的测定方法有 倒拖法 、示功图法 、 灭缸法 和油耗法四种。

2、发动机的排气过程包括 自由排气阶段 和 强制排气阶段。

3、低温着火的三个阶段分别是 冷焰 、 蓝焰 和 热焰 。

4、典型的汽油机燃烧室有楔形燃烧室、浴盆型燃烧室、半球形燃烧室和碗型燃烧室。

5、柴油机喷注或油束特性包括几何形状和雾化质量两个方面。

6、绕气缸中心线（z 轴）旋转的气流称之为涡流。

7、不靠火花塞而是由燃烧室内炽热表面点燃的现象称之为表面点火。

福州大学本一学院期末试卷 （ B ）卷
2012——2013 学年第 2 学期 课程名称《汽车发动机原理》考试日期：2013年9月 日 主考教师：沈英 考试时间：120分钟
专业： 班级： 考生学号： 考生姓名：
注意：试卷评阅统一使用红色笔，要求对的打“√”，错的打“×”，并采用扣分的方法评定。

8、与汽油机相比，柴油机的主要燃烧产物除了有CO、HC、NO x外，还包括碳烟。

9、预混合燃烧的燃烧速度主要取决于火焰传播速度。

二、判断题（每小题1分，共10 分）
得分评卷人
（×）1、平均有效压力是指单位气缸工作容积所输出的额定功率。

（×）2、在发动机的热平衡公式中，除了转化为有效功的部分热量，其余热量组成中，以冷却水带走的热量所占比例最高。

（√）3、在压缩行程终了，由于柴油机具有较高的压缩比，因此柴油机气缸内的温度高于汽油机。

（√）4、低速时，由于发动起排气流量低，因此涡轮增压器的增压效果不好。

（√）5、汽油机实施的EGR率的范围一般在0-25%之内，可使NOx排放降低约50-70%。

（×）6、汽油90%馏出温度低说明燃油积炭倾向严重，容易稀释机油，使机油变质。

（×）7、四气门发动机在大负荷时可通过关闭某一个进气门，通过形成涡流来促进混合气均匀化、缩短着火延迟期，提高火焰传播速度。

（√）8、采用缩口、中央凸起的双涡轮式燃烧室可有效推迟喷射时期，抑制NO x的生成，抑制CO和HC 排放。

（×）9、汽油机的燃烧过程可以分为滞燃期，明显燃烧期和后燃期三个阶段，其中后燃期的主要产物是NO x。

（×）10、柴油机混合气形成的方式有空间雾化和油膜蒸发两种方式，其中通过空间雾化的方式形成的混合气燃烧过程较为柔和。

三、名词解释（每小题3分，共12分）
得分 评卷人
1、指示能指标
以活塞做功为基础，评价气缸内热工转换的完善程度的指标。

2、EGR
废气再循环简称为EGR （Exhaust Gas Recirculation ）系统，是目前用于降低NOx 排放的一种有效措施。

它是将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧，从而实现再循环，并对送入进气系统的排气进行最佳的控制。

3、爆燃
爆燃是指火花塞点火后，离火花塞最远的末端气体，受到火焰前锋面的热辐射和压缩作用，使其压力、温度升高，导致在火焰前锋到达之前自行燃烧的现象。

4、燃料的高热值
在高温的燃烧产物中水以水蒸气状态存在，水的汽化热不能利用，待温度降低后，水的汽化热才能释放出来。

因此，水凝结后记入汽化热的热值称为高热值
四、简答题（每小题5分，共 30 分）
得分 评卷人
1、通过图示法比较当最高压力和最高温度分布相同时，三种理论循环热效率的大小。

由于三种加热循环的放热量相同，而加热量1v 1m 1p Q Q Q >>，根据1
212111Q Q Q Q Q Q W t -=-==
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2、 换气损失由哪几部分组成？如何减小换气损失？
自由排气损失、强制排气损失和进气损失三部分
✓合理选择排气提前角；
✓减小排气系统阻力和排气门处的流动损失。

3、分析废气涡轮增压的特点
优点：能够回收利用排气能量，因此，发动机经济性比机械增压和非增压发动机好，并可大幅度降低有害气体的排放和噪声水平。

缺点：1）发动机低速时增压效果不明显；
2）涡轮增压器的瞬态响应特性较差，致使汽车加速性，特别是低速加速性恶化。

4、汽油机的性能指标有哪些？分别用于评价汽油机的什么性能？
辛烷值-抗爆性
馏程-蒸发性
热值-做功能力
5、简述GDI混合气形成机理及燃烧方式特点
机理:
①进气系统和燃烧室形状⇒缸内气流
②高压喷射⇒控制喷雾与缸内气流配合
③火花塞及喷射位置匹配
GDI混合气形成特点
无气道黏附油膜现象，节省额外耗油，⇑起动性、响应性及A/F的控制精确
缸内雾化、气化吸热⇒有利于降低排放。

6、简述直喷式燃烧室的特点
1）散热面积小，热效率高，经济性好，易启动；
2）对转速适应性差；
3）喷射压力有限时，混合气形成效果差，着火延迟期长，工作粗暴，NOx排放大
五、分析题（每小题8分，共32 分）
得分评卷人
1、分析配气定时对发动机充气效率的影响。

合理选择配气定时，主要是进、排气门提前角和迟闭角的确定。

其中，进气门迟闭角的改变，对充气效率影响最大。

当进气迟闭角小时，充气效率的峰值出现在低速段n1，即在该转速下进气门刚要关闭时刻能充分利用气流惯性多进气。

当n<n1时，气流惯性降低，已进入气缸的气流将出现倒流现象，转速越低，倒流越严重，所以充
气效率降低。

当n>n1时，虽然气流惯性增加，但气门早闭无法利用该惯性，n越大，进气系统流动损失越大，充气效率越低。

加大进气迟闭角，充气效率因高速流动损失增加而相对降低。

然而，充气效率的峰值出现在高速区，且高速领域的充气效率明显提高，可改善发动机高速区的动力性。

2、简述汽油和柴油的性能差异对发动机性能的影响。

1）混合气形成和负荷调整方法的不同
汽油挥发性强，采用外部均匀混合气形成方式，柴油机蒸发性差，粘性好，采用柴油强制雾化后与燃烧室内一定量的空气形成混合气。

根据混合气形成方式的不同，汽油机采用节气门开度对混合气的量进行量调节，柴油机根据负荷大小调节柴油的喷射量，为质调节
2）着火和燃烧方式不同
碳链的长短决定了燃料着火的方式。

碳链短易点燃不易自燃；碳链长易自燃不易点燃。

因此汽油采用点燃的着火方式，柴油采用压燃的着火方式。

汽油机点火后，以火焰传播方式燃烧燃烧室内的均匀混合气，这种燃烧方式的放热规律取决于火焰传播速度。

3、下图为柴油机燃烧过程的放热率随曲轴转角的变化，分析放热率曲线1（虚线）和2（实线）的发动机性能区别，那一条更好，为什么？
1
2
曲轴转角φ
曲线2更好。

柴油机燃烧过程分为四个阶段，着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期，其中速燃期（以预混合燃烧为主）和缓燃期（以扩散燃烧为主）对发动机的性能影响最大，要求速燃期要缓、缓燃期要急。

从控制柴油机燃烧噪声和NOx排放的角度考虑，应尽可能降低预混合燃烧阶段的放热速率。

从改善动力性和经济性以及碳烟排放角度而言，应促进扩散燃烧速度，由此缩短整个燃烧时间，使燃烧过程既是又完全。

4、分析汽油机与柴油机负荷特性的区别
1）汽油机燃油消耗率be比柴油机高，且随负荷变化曲线比柴油机要陡
2）汽油机排温普遍较高，且与负荷关系较小。

3)汽油机的燃油消耗量曲线弯曲度较大，而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。