内燃机学第三次作业答案

第二章 内燃机的工作指标

一、填空题（任选10 题）

1. 内燃机指标体系中主要有动力性能指标 、经济性能指标、运转性能指标、 耐久可靠性指标、 排放性指标、强化指标等几类指标。

2. 内燃机强化指标主要有：

、、等。

3. 造成内燃机有效指标与指示指标

不同的主要原因是

。 4. 平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上， 使活塞移动一个冲程所做的 功等于每循环所做的有效功

5. 在标定工况下， 高速四冲程柴油机的有效燃油消耗率的一般范围为210~285 g/kW.h 。

6.汽油机有效效率的一般区间为： 0.15~0.32 ；柴油机有效效率的一般区间为： 0.3~0.42 。

7.从内燃机示功图上可以得到的信息包括： 内燃机工作循环不同阶段中的压力变化 、 进气行程中的压力变化 、 排气行程中的压力变化 等。

8. 增压柴油机的示功图与非增压相比，主要不同点有： 、 等。

9. 什么动力机械应该用持续功率？ ；什么动力机械应该用十五分钟功率？ 。

10. 给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值： 、 、 等。

11. 内燃机的指示指标是指工质对 活塞 做功为基础的指标；指示功减有效功等于 机械损失功 。

12. 平均指示压力是一个假想不变的压力，这个压力作用在活塞顶上，使活塞 运动一个膨胀行程 所做的功。

13.发动机转速一定，负荷增加时，机械效率 。

14.测量机械损失的方法主要有 示功图法 、 倒拖法 、 灭缸法 、 油耗线法 几种。

15. 内燃机中机械损失最大的是： 活塞、活塞环与气缸套之间的摩擦损失 。

16. 活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的 45%~65% 。

17. 机械损失的测量方法有： 、 、 等。

18. 当发动机负荷一定，转速降低时，平均机械损失压力， 机械效率。

19. 过量空气系数的定义为 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比，即：10a b m g l φ= 。

20. 过量空气系数a φ=1 表示： 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量相等 。

21. 内燃机的燃油消耗率和哪两个因素成反比：et η、u H 。

22. 燃料化学能在柴油机内最终分配情况大致为： 热损失 ， 机械损失 ， 输出功 等。

23. 提高内燃机经济性的主要措施有： 采用增压技术 、 合理组织燃烧过程，提高循环指示效率 、 改善换气过程，提高气缸充量系数 、 提高发动机转速 、 提高内燃机机械效率 、 采用二冲程提高升功率 等。

24. 提高内燃机升功率的主要措施有： 采用增压技术 、 合理组织燃烧过程，提高循环指示效率 、 改善换气过程，提高气缸充量系数 、 提高发动机转速 、 提高内燃机机械效率 、 采用二冲程提高升功率 等。

二、论述与计算题（任选 3 题，其中第 6、7、8 必选 1 题）

1. 绘制某类内燃机的示功图，并基于此图，分析说明该内燃机的特

点。

2. 提高内燃机经济性的技术措施都有哪些类？（请系统、 分类说明） 答： 衡量内燃机经济性能的重要指标燃油消耗率可表示为：6

3.610e it m u

b H ηη⨯=，其中Hu 作为燃油的化学特性，变化不大。所以要提高内燃机的经济性，可通过增大指示效率it η和机械效率m η来实现。

增大指示效率it η：合理组织燃烧过程，提高循环的指示效率it η。可采用电控汽油喷射或者采用缸内直接喷射。

增大机械效率m η：提高内燃机机械效率可通过合理选定各种热力和结构参数，靠结构、工艺上采取措施减少其摩擦损失和驱动水泵、油泵等附属机构所消耗的功率以及改善发动机的润滑、冷却来实现。

3. 运用内燃机学的有关知识论述提高发动机平均有效压力的措施有

哪些？

4. 提高内燃机升功率的主要技术措施有哪些？

答： 内燃机的升功率可表示为：01130it u L c m s a H P n l ηφηρφτ

=

，根据表达式中各个参数，可以得到提高升功率的措施：

a) 采用增压技术，增加吸进空气的密度0ρ。

b) 合理组织燃烧过程，提高循环指示效率it η。

c) 改善换气过程，提高气缸冲量系数c φ。

d) 提高发动机转速n 。

e) 提高内燃机机械效率m η。

f) 采用二冲程提高升功率。

5. 请选择一台特定用途的柴油机，用新技术改造它，并说明如何匹

配各项技术才能使其性能更优异。（供油、燃烧室、增压、进排气、

增压中冷、配气机构、电子管理等）

6. 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。

解： 平均有效压力：2303015440.6991.35 1.4220064

e me s P P MPa V ni τπ⨯⨯===⨯⨯⨯⨯； 扭矩：95509550154668.52200

e tq P T N m n ⨯===⋅； 有效热效率：66

3.610 3.6100.39621741868

et e u b H η⨯⨯===⨯。 （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。

指示燃油消耗率：()

0.75217162.75i m e g b b kW h η==⨯=⋅； 指示热效率：0.3960.5280.75et it m ηηη=

==； 指示功率：154205.330.25e i m

P P kW η===； 机械损失功率：205.3315451.33m i e P P P kW =-=-=。

（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。