发动机原理 2
发动机原理-第二章 发动机的换气过程
第二章 发动机的换气过程一。
五个角度：1.进气提前角α：从进气门打开到上止点这段曲轴转角(0～40 oCA)。
目的：活塞下行时有足够大的开启面积，新鲜工质可以顺利流入气缸。
2.进气门迟闭角β：从下止点到进气门关闭(40～70 oCA) 。
目的：利用高速气流的惯性，在下止点后继续充气，以增加进气量。
3.排气提前角γ：从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角称为，一般为30º~80ºCA。
目的：①在活塞上行时排气门有足够大的开启面积；②减小活塞上行时的阻力。
4.排气迟闭角δ：从上止点到排气门完全关闭这段曲轴转角（10～350CA ） 目的：利用高速气流的惯性排除废气。
.5.叠开角：进、排气门同时开启时对应的曲轴转角，一般为20º～80º曲轴转角。
在增压发动机可达80º~160º的曲轴转角。
因其进气压力高。
目的：由于进气管、气缸、排气管互相连通，可以利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助，清除残余废气，增加进气量，降低高温零件的温度，但注意不应产生废气倒流现象。
二，换气过程：⑴自由排气阶段：排气门开启到气缸压力接近了排气管压力的这一时期 ⑵超临界状态： 排气门开启时，气缸内废气压力较高（0.2~0.5Mpa ）， 通过排气门口废气的流速等于该状态下的音速（m/s ）在超临界排气时期①废气流量与排气管内压力pr 无关，只与气缸内的气体状态及气门开启截面积有关②因排气流速甚高，在排气过程中伴有刺耳的噪声，所以排气系统必须装有消声器。
⑶亚临界状态：当时，排气流动转入亚临界状态，废气流速降低，产生的噪音较小。
特征：排出的废气量决定于气缸内及排气管内的压力差。
压力差越大排出废气越多。
当到某一时刻 ，自由排气阶段结束（一般下止点后10º~30º曲轴转角）。
此阶段虽然历程很短，但因排气流速甚高，排出废气量达60%以上。
⑷高速发动机：高速发动机其排气提前角要大一些：在自由排气阶段中，排出的废气量与发动机转速无关。
发动机的工作原理
发动机的工作原理引言概述：发动机是汽车的心脏，是汽车动力的来源，它通过内燃机的方式将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，从而驱动汽车行驶。
发动机的工作原理是一个复杂而精密的过程，下面将详细介绍发动机的工作原理。
一、进气阶段1.1 空气进入发动机通过进气道将空气引入气缸内，空气中含有氧气，是燃料燃烧的必要条件。
1.2 汽缸内气流进入气缸内的空气经过气门控制进出，通过活塞的上下运动形成气缸内的气流。
1.3 汽缸内增压有些发动机会采用增压器来增加气缸内的进气密度，提高燃烧效率。
二、压缩阶段2.1 活塞压缩进气阀关闭后，活塞开始向上运动，将气缸内的空气压缩，使空气温度升高。
2.2 压缩比发动机的压缩比是指气缸内压缩先后容积的比值，影响着燃烧效率和动力输出。
2.3 燃油喷射在压缩阶段，燃油通过喷油嘴喷入气缸内，与压缩的空气混合形成可燃混合气。
三、爆燃阶段3.1 点火发动机点火系统会在适当的时机点燃混合气，引起爆燃，释放燃烧能量。
3.2 燃烧过程燃烧过程是一个快速的化学反应过程，燃料与氧气在高温高压下瞬间燃烧，产生高温高压气体。
3.3 活塞推动燃烧释放的能量推动活塞向下运动，转动曲轴，带动汽车的运动。
四、排气阶段4.1 排气门开启燃烧后的废气通过排气门排出气缸，准备进入排气系统。
4.2 排气系统排气系统包括排气管、消声器等部件，将废气排出车辆，减少噪音和排放。
4.3 回收能量有些高级发动机会采用涡轮增压器来回收排气的能量，提高燃烧效率。
五、循环重复5.1 运转稳定发动机的工作原理是一个连续循环的过程，进气、压缩、爆燃、排气四个阶段不断重复，保持发动机运转稳定。
5.2 燃油控制现代汽车发动机会通过电脑控制燃油喷射和点火时机，以实现燃油经济性和动力性的平衡。
5.3 故障排查发动机故障时，需要通过诊断仪等工具进行故障排查，找出问题所在并进行维修。
总结：发动机的工作原理是一个复杂而精密的过程，需要各个部件协同工作才干正常运转。
发动机的结构原理之2-2 活塞组结构与工作原理及组成材料
6、活塞在工作时的保护措施
（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、 石墨、磷保护层等。 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。 在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装， （2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向 时的敲击声，且使裙部减小磨损； 时的敲击声，且使裙部减小磨损； 有的发动机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的， 有的发动机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面的， 向作功行程中受主侧压力的一方偏移了1 2mm。 向作功行程中受主侧压力的一方偏移了1～2mm。
（3）活塞裙部开槽 横向绝热槽 纵向膨胀槽 减少裙部受热 有的兼作油环回油孔 留有膨胀余地 活塞强度降低 绝热槽
膨胀槽
（4）为了减小铝合金 活塞裙部的热膨胀量， 活塞裙部的热膨胀量， 有些发动机活塞在活塞 裙部或销座内嵌入钢片。 裙部或销座内嵌入钢片。 恒范钢片式活塞的 结构特点就是这样的， 结构特点就是这样的， 由于恒范钢为含镍 33%～36%的低碳铁镍合 33%～36%的低碳铁镍合 金，其膨胀系数仅为铝 合金的1/10，而销座通 合金的1/10， 1/10 过恒范钢片与裙部相连， 过恒范钢片与裙部相连， 牵制了裙部的热膨胀变 形量。 形量。
混合气的形成和燃烧， 混合气的形成和燃烧， 多用在柴油机上。 槽与活塞销孔之间的部分。 位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。
头部
工作条件最 恶劣， 恶劣，应离 顶部远些。 顶部远些。
作用： 安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、 作用： 1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、
泵油作用
现象： 当活塞带着环下行（进气行 程）时，环靠在环槽的上方，环 从缸壁上刮下的润滑油充入环槽 下方；当活塞又带着环上行（压 缩行程）时，环又靠在环槽的下 方，同时将油挤压到环槽上，如 此反复，就将润滑油泵到活塞顶。
发动机工作原理
第一章发动机工作原理发动机是将其他形式的能量转变为机械能的一种机械装置。
内燃机是燃料在发动机内部燃烧,内燃机每实现一次热功转换，都要经历一系列连续的工作过程，构成一个工作循环，否则，就不能实现热功的转换。
第一节发动机总体结构及基本原理现代汽车发动机根据所用燃料的不同可分为:1.汽油发动机(简称汽油机)1). 化油器式汽油机: 汽油和空气在化油器内混合成可燃混合气,在输入气缸加以压缩，然后用电火花点火使之燃烧而发热作功。
2). 汽油喷射式发动机: 将汽油直接喷人进气管或气缸内，与空气混合形成可燃混合气，再用电火花点燃。
2.柴油发动机(简称柴油机)：汽车用柴油机使用的燃料一般是轻柴油，它是通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷人气缸，与气缸内经过压缩的空气混合，使之在高温下自燃作功。
一．发动机总体构造发动机基本由以下机构和系统组成：曲柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。
1．曲柄连杆机构：它的功用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。
2．配气机构：它的功用是使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气。
3．供给系：它的功用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供人气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。
4．润滑系：它的功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件5．冷却系：它的功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。
6．点火系：它的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。
7．起动系：它的功用是用以使静止的发动机起动并转入自行运转。
汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。
对于汽车用柴油机，由于其混合气是自行着火燃烧的，所以柴油机没有点火系。
因此柴油机由两个机构和四个系统组成。
二．四冲程发动机工作原理（一）汽车发动机的基本名词术语1．活塞行程与止点上止点：活塞顶距离曲轴旋转中心最远的位置称为上止点。
发动机分类与基本原理
迄今为止， 马自达已经 生产了将近 两百万辆以 转子发动机 为动力的汽 车，其中一 辆曾在1991 年的法国创 造了历史。
发动机的分类和基本原理
1.2 发动机的基本术语
• 1、工作循环：由进气、压缩、作功、排气四
个工作过程组成封闭过程，
• 2、上止点：活塞顶离曲轴回转中心最远处
下止点：活塞顶离曲轴回转中心最近处
燃料在发动机外部燃烧的热力发动机叫做
外燃机： 活塞式蒸汽机
蒸汽轮机；
燃料在发动机内部燃烧的热力发动机叫做
内燃机： 活塞式内燃机
燃气轮机
喷气式发动机
内燃机特点：结构紧凑，体积小，质量轻，容易
起
动，应用广泛。
外燃机特点：热效率低，体积大，笨重 。现
代汽车上
发动机的分类和基本原理
很少应用。
• 二 、 活塞式内燃机的分类
三 往复活塞式内燃机的工作原 理
一) 四冲程汽油机工作原理
在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功、排气等四个过程。
进气
压缩
作功
排气
活塞位置 上止--下止 下止--上止 上止--下止 下止--上止
排气门 进气门 气缸容积 压强Mpa
关 开 增大 0.08-0.09
320-380 温度K
发动机的分类和基本原理
• 内燃机的名称和型号必须符合国家标准GB/725-1991
• 1.内燃机名称均按所采用的燃料命名：柴油机、汽油机、煤气机等 等。
• 2.内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音、气缸布置形式符号组成。
• 3.型号组成：
首部
中部
后部
尾部
系列代号
缸数符号
换代符号
气缸布置形式符号
热工基础与发动机原理第2章
• 5）发动机工作温度 • 发动机的工作温度直接影响润滑油的工作温度，而随润滑油温度的提
高，其黏度减小。发动机的工作温度过高或过低，就会使润滑油的黏 度过小或过大，均会导致机械损失增加，机械效率下降。同时，温度 过高有时使润滑油变质。因此，使用中应尽量保持发动机正常的工作 温度，一般为80℃~95℃。此外，发动机的工作温度也直接影响混合 气的形成及燃烧过程。发动机工作温度过低，燃料不易蒸发，混合气 形成不良，不完全燃烧损失增加，指示功率减小，使机械效率下降。 而温度过高，则会导致燃烧过程不正常，汽油机易发生爆燃，也会使 指示功率减少，机械效率下降。
，每小时耗油量为 GT （kg/h），则指示燃油消耗率为
Pi （kW）
gi
GT Pi
10 3
指示燃油消耗率是评定发动机实际循环经济 性的重要指标之一
9
• 4．指示热效率
• 指示热效率是指发动机实际循环指示功与所消耗热量之比，即
i
Wi Q1
• Q1 为做 Wi 指示功所消耗的热量，按所消耗的燃料量与燃料的热值 来计算，燃料的热值是指单位质量的燃料燃烧后放出的热量，其数值 取决于燃料本身的性质。
19
• 3．影响机械效率的因素
• （1）点火提前角或供油提前角 • 汽油机的点火提前角和柴油机的供油提前角直接影响实际循环指示功
和缸内最高压力。汽油机的点火提前角和柴油机的供油提前角不易过 大或过小，必须根据发动机的转速和负荷等合理选择。 • （2）发动机转速 • 随发动机转速提高，各摩擦表面间的相对运动速度加大，摩擦损失增 加；同时由于转速上升而引起运动件的惯性力加大，致使活塞侧压力 和轴承负荷增加，也会使汽缸和活塞的摩擦损失增加。此外，转速提 高，还会使泵气损失及驱动附件的机械损失增加。所以，随发动机转 速提高，机械损失功率增加，机械效率下降。根据试验统计，机械损 失功率与转速平方近似成正比，所以转速越高，机械效率下降越快， 如图2-3所示。这也成为通过提高转速来强化发动机动力性的一大障 碍。
汽车发动机的工作原理总结5篇
汽车发动机的工作原理总结5篇第1篇示例：汽车发动机是汽车最重要的部件之一，它是汽车的心脏，是驱动汽车行驶的动力源。
汽车发动机的工作原理可以简单概括为燃油与空气在气缸内的混合燃烧过程，通过这个过程来产生燃烧产生的热能转换为机械能，从而驱动汽车前进。
下面就让我们来详细了解一下汽车发动机的工作原理。
汽车发动机的工作原理是通过四冲程循环来完成的。
四冲程循环是指气缸在工作时，活塞上下往复运动共经历四个过程，包括进气、压缩、爆燃和排气四个过程。
这四个过程依次进行，将燃油燃烧产生的能量转化为机械能。
在进气冲程中，汽缸进气门打开，活塞向下运动，汽缸内部空气因此而被吸入。
在压缩冲程中，活塞向上运动，气缸的气门全部关闭，汽缸内的空气被压缩，温度和压力提高。
在压缩末端阶段，点火塞发出高压电火花，点燃气体混合物，完成爆燃工作。
在爆燃冲程中，点火塞点燃空气和燃油混合气，燃烧产生高温高压气体推动活塞下行。
在排气冲程中，活塞再次向上运动，推出燃烧产物，气缸内部完成一个完整的工作循环。
汽车发动机的工作与性能受很多因素影响，如点火正时、燃油混合比、气缸压缩比、气缸结构等。
油气混合比的偏差会导致燃烧不充分和排放增加；点火正时的不准确会降低燃烧效率；气缸的压缩比不合理会影响动力输出等。
汽车发动机需要精准的控制和优化设计才能实现最高效的工作。
现代汽车发动机逐渐向高速、高效、低排放的方向发展。
为了提高发动机功率和燃油效率，汽车制造商在工作原理上进行了许多创新。
采用了涡轮增压技术、缸内直喷技术、可变气门正时技术等，使得发动机工作更加高效。
汽车发动机的工作原理是通过燃油与空气混合燃烧产生的热能转换为机械能，从而驱动汽车前进。
人们对发动机性能的需求不断提高，汽车工程技术也在不断迭代更新。
我们相信，在不久的将来，汽车发动机将会更加高效、环保和安全。
第2篇示例：汽车发动机是汽车的心脏，是汽车最重要的动力装置。
它通过燃烧燃料产生动力，驱动汽车前进。
《发动机原理》课后习题答案
《发动机原理》课后习题答案第⼀章1简述发动机的实际⼯作循环过程。
发动机的实际循环是由进⽓、压缩、燃烧、膨胀和排⽓五个过程组成的，较理论循环复杂很多。
1) 进⽓过程。
为了使发动机连续运转，必须不断吸⼊新鲜⼯质，此时进⽓门开启，排⽓门关闭，活塞由上⽌点向下⽌点移动。
、2) 压缩过程。
此时进排⽓门均关闭，活塞由下⽌点向上⽌点移动，缸内⼯质受到压缩，温度、压⼒不断上升，增⼤作功过程的温差，获得最⼤限度的膨胀⽐，提⾼热功转化效率，为燃烧过程创造有利条件。
3) 燃烧过程。
此时进排⽓门均关闭，活塞处在上⽌点前后，作⽤是将燃料的化学能转变为热能，使⼯质的压⼒、温度升⾼。
4) 膨胀过程。
也称作功过程，此时进排⽓门均关闭，⾼温、⾼压的⼯质推动活塞，由上⽌点向下⽌点移动⽽膨胀作功，⽓体的压⼒和温度也随即迅速降低。
5) 排⽓过程。
当膨胀过程接近终了时，排⽓门打开，废⽓开始靠⾃⾝压⼒⾃由排⽓，膨胀过程结束后，活塞由下⽌点返回上⽌点，将⽓缸内的废⽓排除。
2画出四冲程发动机实际循环的⽰功图，它与理论⽰功图有什么不同？说明指⽰功的概念和意义。
图a、b分别为柴油机和汽油机实际循环和理论循环的⽰功图⽐较，理论循环中假设⼯质⽐热容是定值，⽽实际⽓体随温度等因素影响会变⼤，⽽且实际循环中还存在泄露损失。
换⽓损失燃烧损失等，这些损失的存在，会导致实际循环放热率低于理论循环。
指⽰功时指⽓缸内完成⼀个⼯作循环所得到的有⽤功Wi，指⽰功Wi反映了发动机⽓缸在⼀个⼯作循环中所获得的有⽤功的数量。
3 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为：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。
可采取的基本措施是：1）减⼩燃烧室⾯积，缩短后燃⽓能减⼩传热损失。
2）采⽤最佳点⽕提前⾓和供油提前⾓能减少提前燃烧损失或后燃损失。
3）采⽤多⽓门，最佳配⽓相位和最优进排⽓系统能减少换⽓损失。
2冲程发动机工作原理
2冲程发动机工作原理
2冲程发动机工作原理是指在两个活塞冲程内完成一个完整的
工作循环。
它由进气、压缩、爆燃和排气四个过程组成。
具体工作原理如下：
1. 进气过程：活塞下行时，汽缸内形成负压，进气门打开，混合气体通过进气道进入汽缸。
2. 压缩过程：活塞向上行驶，进气门关闭，压缩混合气体。
活塞的上行运动将混合气体压缩，增加燃烧的效率和能量。
3. 爆燃过程：当活塞到达顶点时，火花塞向混合气体发送火花，点燃混合气体。
燃烧产生的高温和高压气体推动活塞向下行驶。
4. 排气过程：当活塞到达底点时，排气门打开，废气通过排气道排出汽缸。
活塞再次向上行驶，完成一个完整的工作循环。
与四冲程发动机相比，两冲程发动机在同样的体积和重量下，具有更高的功率密度和更简单的结构。
然而，由于无独立进气和排气过程，会产生较高的废气排放和较差的燃油经济性。
因此，两冲程发动机在大部分应用领域中已被四冲程发动机所取代。
发动机二级平衡机构工作原理
发动机二级平衡机构工作原理
发动机二级平衡机构是一种用于减少发动机振动的装置，它的工作原理是通过在发动机内部增加一个平衡机构，来抵消发动机内部的不平衡力，从而达到减少振动的效果。
发动机内部的不平衡力主要来自于发动机的旋转部件，如曲轴、连杆、活塞等。
这些部件在运转时会产生一定的离心力和惯性力，从而导致发动机产生振动。
而二级平衡机构的作用就是通过在发动机内部增加一组平衡重，来抵消这些不平衡力，从而减少发动机的振动。
二级平衡机构通常由两个平衡重组成，它们分别安装在发动机的曲轴两端。
当发动机运转时，这两个平衡重会随着曲轴的旋转而产生一定的离心力和惯性力，从而产生一个与发动机内部不平衡力相反的力，从而抵消发动机的振动。
二级平衡机构的工作原理比较简单，但是它的设计和制造却需要非常高的精度和技术水平。
因为平衡重的质量、位置和安装角度等都会对平衡效果产生影响，所以需要进行精密的计算和测试，以确保平衡机构的效果达到最佳。
发动机二级平衡机构是一种非常重要的装置，它可以有效地减少发动机的振动，提高发动机的稳定性和可靠性。
在现代发动机中，二级平衡机构已经成为了标配，它的应用不仅可以提高发动机的性能，
还可以减少对环境和人体的影响，是一种非常有价值的技术。
发动机原理完整版：第一章2、3、4、5节
发动机推力大小仅仅反映飞机的推力需求， 不能反映不同推力级发动机之间的性能优 劣
例如:
GE90(BY777) F=392000N, qma=1420kg/s
D=3.524m
wp-11(无人机) F=8500N, qma=13kg/s
2021/7/13
整理课件
D=0.3m
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一、性能指标
2、单位推力 单位：N ·s/kg
• V9 V0 0 p 1 （0.5~0.75）
• 有效功 推进功的转换必有“损失”
2021/7/13
整理课件
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三、推进效率
• 损失 = 有效功推进功 = 1 (V V )2
29 0
• 绝对坐标系中气流以绝对速度(V9 V0)排出 发动机所带走的能量，称为“余速损失”
•
若V0 =0，则全部可用能以动能 损失在空间，不产生推进功。
飞行速度变化时，只能用总效率表示经济性
飞行速度为零时，只能用耗油率表示经济性
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整理课件
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四、总效率
• 对于涡喷发动机存在矛盾 0 t h p
– 涡喷发动机将热力循环获得的 机械能全部转换为气体的动能 增量，进、排气速度差大，可 提高热效率和增加推力
– 但排气速度差大，推进效率低 ，总效率低经济性差，耗油率
整理课件
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一、性能指标
3、推重比 FW = F / W
• 无量纲量 • 综合性指标： 反映气动热力循环的设计水平（如高单位推
力），反映结构设计水平。 • 统计：W增加1kg导致飞机重量增加2.5kg。
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整理课件
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一、性能指标
3、推重比
发动机构造及工作原理
·组成：活塞、连杆、曲 轴三部分
·作用：将活塞的往复直线 运动—曲轴的旋转运动 对外输出动力
3．供给系统
·组成：燃油供给系统和进、排气系统组成 ·作用：将燃油系统和空气及时地供给气缸， 并将燃烧后的废气及时排除 ·主要部件：化油器（汽）、喷油泵和喷油
器 （柴）、空气滤清器、进气管、排气管、声
be=(B/Pe)×10-3 (g/(KWh)) •B—每小时的燃油消耗量，kg/h •Pe—有效功率，kW 显然燃油消耗率越低，燃油经济性越好
§1.5 发动机的性能指标
三、发动机的速度特性
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。
发动机外特性：
当节气门开度达到最 大时，所得到的速度 特性称为发动机外特 性
状态 行程
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
温度(K)
压力
370~440
75~90 kPa
600~800
600~1500 kPa
2200~2800(瞬时最高) 1500~1700(作功终了)
3~5MPa (瞬时最高) 300~500 kPa (作功终了)
900~1200
105~125 kPa
§1.3.2 四冲程柴油机的工作原理
活塞行程(S)
曲柄半径(R)
气缸工作容积(V s )
发动机排量(VL)
燃烧室容积(Vc ) 气缸总容积(Va ) 压缩比ε
Vs= πD2·S ×10-6/4 （L）
D——气缸直径mm S——活塞行程mm
VL= Vs × I
工工况作（循P环、n） 负荷率（％）
ε= Va / Vc
压缩比
定义：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积 之比称为压缩比。用ε表示。
汽车发动机原理第二章 发动机的换气过程
３.换气损失和泵气损失
换气损失等于进气损失与排气损失之和，如图2-3、
图2-4中面积(W+Y+X)，而在实际示功图计算中，已 经用丰满系数ϕi修圆理论示功图的棱角，所以ϕi中已包 括部分换气损失(面积W+U)，故泵气损失为换气损失 的一部分，即图2-3、图2-4中面积(Y+X-U)。
第一节结束
一、充量系数
沿ar线进行，进气沿ar线进行，进、排气压力相等，泵气
功为零，增压发动机的理想换气过程如图2-4ａ)所示，由 于进气压力Ps大于排气压力Pr ，所以排气沿a′r′线进行，进 气沿r″a″线进行，面积a″a′r′r″a″表示泵气功，为正功。
１.换气损失
如图2-3ｂ)和图2-4ｂ)所示，排气门提前开启时，排气 压力线从点ｂ′开始偏离膨胀线，面积过小与理想循环相比， 损失的功相当于Ｗ所表示的面积，称为自由排气损失，在 活塞将燃气推出汽缸时，由于沿途有流动阻力，所以汽缸 内的气体压力高于排气管内压力(非增压发动机排气管内压 力假定为大气压力)，损失的功相当于Ｘ所表示的面积(Ｘ
最佳排气提前角也应当越机中，由于进气系统的阻力，进气
过程汽缸内的压力低于大气压力，而活塞背面曲轴箱 内的压力稍大于大气压力，因此，进气过程活塞要消 耗功，如图2-3中面积Ｙ所示，在增压发动机中，进 气压力高于大气压力，故活塞顶面压力高于活塞背面 压力，活塞在进气过程得到正功。
所表示的面积包含了Ｕ所表示的面积)，称为强制排气损失，
自由排气损失与强制排气损失之和即为排气损失。
排气提前角的选择会影响自由排气损失和强制排气
损失的分配，如图2-5所示，排气提前角越大(曲线ｂ)，
排气门开启越早，自由排气损失就越大，但此时缸内压 力在下止点前已降得足够低，所以强制排气损失减少， 反之，排气提前角减小(曲线ｃ)，强制排气损失会增加， 而自由排气损失则会减少。因此，从减少排气损失角度 看，最佳排气提前角应使两者之和为最小(曲线ａ)。
二冲程发动机点火原理
二冲程发动机点火原理二冲程发动机是一种常见的内燃机，它的点火系统是整个发动机工作中至关重要的一环。
点火系统的作用是在气缸内的燃气达到可燃状态时，按时机将点火火花引燃燃气，从而推动活塞做功。
本文将从点火原理的角度，对二冲程发动机的点火系统进行详细介绍。
首先，我们来了解一下二冲程发动机的工作原理。
二冲程发动机是通过活塞上下运动来完成吸气、压缩、点火、排气等工作过程的。
在活塞下行时，气缸内的混合气被压缩；当活塞上行时，点火系统将点火火花引燃混合气，从而推动活塞向下做功。
这一系列工作过程中，点火系统起到了至关重要的作用。
其次，我们来详细了解二冲程发动机点火系统的工作原理。
点火系统由点火线圈、点火塞、点火开关等组成。
当点火开关接通时，点火线圈中的磁场电压会突然消失，导致点火塞两端产生高压电火花，引燃气缸内的混合气。
点火系统的工作原理可以简单概括为“高压电火花引燃可燃混合气”。
在点火系统中，点火塞的选择也是至关重要的。
点火塞的热值和热范围会直接影响到点火效果。
通常情况下，点火塞的热值越高，适用于高速运转的发动机；而热值越低的点火塞适用于低速运转的发动机。
此外，点火塞的热范围也要根据发动机的工作条件来选择，以确保点火系统的正常工作。
除了点火塞的选择，点火系统的点火提前角度也是需要精确调整的。
点火提前角度是指点火系统在活塞上行到顶点前提前多少度开始点火。
合适的点火提前角度可以确保混合气在活塞上行到顶点时达到最佳压缩状态，从而提高点火效率，减少燃油消耗。
总的来说，二冲程发动机的点火系统是整个发动机工作中至关重要的一环。
通过点火系统的精确工作，可以确保发动机的正常运转，提高燃烧效率，减少燃料消耗。
因此，在使用二冲程发动机时，需要特别注意点火系统的维护和调整，以确保发动机的正常工作。
发动机的基本工作原理
发动机的基本工作原理
1. 发动机是指将能量转换成动力的装置，是现代机械动力的基础，其基本工作原理可以概括为热力循环、燃烧、气体动力等三个部分。
2. 热力循环：发动机工作的第一步是吸入空气，并将其压缩。
呼气时，气体被从燃烧室中排出，产生了巨大的动力。
这个过程中，发动机内部的压力和温度变化是相互联系的，由于燃烧过程产生的能量，在发动机中不断传递，形成了热力循环。
3. 燃烧：发动机的燃烧室中燃料与空气混合，经过点火后进行燃烧。
当燃料与氧气接触会产生高温、高压的燃烧，同时在化学反应中产生水蒸气和二氧化碳等尾气。
这个过程中，燃烧的质量和速度直接影响机械动力的产生，而燃烧产生的噪音、热和振动等则是发动机排放和损坏的主要原因。
4. 气体动力：热力循环和燃烧产生了高温、高压的气体，这个气体将被引导到发动机的动力装置中，从而产生机械动力。
在发动机内部，气体动力的产生是一个复杂的过程，涉及到缸体、活塞、曲轴等关键部件的复杂协作。
5. 总体而言，发动机的基本工作原理是通过热力循环、燃烧和气体动力三个阶段的协同作用来产生机械动力。
这个过程中，发动机内部不断传递能量，热力转换为机械动力。
然而，这个过程中也会产生噪音、热、振动等问题，因此在设计和使用中需要考虑诸如节能、降噪、减振等因素。
发动机原理第2章(尾喷管)
3
喷口离地高度
越高喷出的气流会受到更少地限制，产生更大的推力。
尾喷管评价指标
尾喷管的性能评价指标有很多，最常用的指标有： • 推力 • 燃油消耗率 • 噪音 • 速度和空气动中可能会遇到各种故障，我们可以采用如下方法进行排查： 1. 查看喷口是否受损或堵塞 2. 检查连接件是否正常 3. 观察喷气流状态是否异常 4. 测量推力值是否正常
发动机原理第2章(尾喷管)
欢迎大家！在本章中，我们将探讨尾喷管如何帮助发动机运转。我们将介绍 尾喷管的作用、种类、形式、参数、评价指标以及常见故障排查。最后，我 们将总结本章内容并展望未来。让我们开始吧！
尾喷管的作用
尾喷管是一种重要的发动机部件，它可以影响发动机的性能和燃油效率。尾喷管的主要作用有：
直管式
气流直接从喷口射出，推力大，噪音高。
收缩扩散式
喷口前方收缩，后方扩散形状，可以降噪。
扇形式
相对于直管式可以更均匀地产生推力，适用于喷 气式飞机。
无喷嘴式
气流通过特殊形状的尾部，无需喷嘴，降低噪音 和燃油消耗。
尾喷管参数
1
喷口面积
面积越大，推力越大。
2
喷口位置
位置越低，推力越大。位置越高，噪音越小。
结论与展望
结论
尾喷管是现代发动机的重要组成部分，它具有多种 形式和种类，使用必须谨慎且需要经常检查。
展望
未来，随着科学技术的发展，尾喷管将继续向更加 高效、节能、环保的方向发展。
1 产生推力
2 消音
喷射高速气流，产生推力。
降低噪音和振动。
3 调节燃油混合比
尾喷管的形状和尺寸可影 响燃油混合比。
尾喷管种类
定向尾喷管
喷口朝向后方，适用于直升机和涡轮螺旋桨飞机等。
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发动机原理复习材料名词解释1热力过程：2比热：3定压比热：4定容比热：5热力系统：6状态参数：7卡诺循环：8膨胀功：9导热：10热力循环：11正向循环：12逆向循环：13对流换热：14黑体：15热辐射：16单色辐射力：17辐射换热：18升功率：19传热过程：20过量空气系数：22平均指示压力：23平均有效压力：24燃油消耗率：25强迫着火：26自燃着火：27速度密度控制：28质量流量控制：29节流速度控制：30早火：31表面点火：32爆震：33二次喷射：34隔次喷射：35断续喷射：36终馏温度（干点）：37闪点：38辛烷值：39十六烷值：40汽醇：41进气马赫数：42充气效率：43残余废气系数：45高热值：46放热规律：47燃烧噪声：48热机：49示功图：50示热图：第一章 热工基础知识一、在最高温度及最高压力一定时，内燃机的混合加热循环和定容循环的热效率大小关系是怎样的？试用T-S 图进行分析。
答： nt 混合>nt 定容，图略二、什么是卡诺循环？请写出卡诺循环的热效率公式。
答:由二个定温过程和二个绝热过程组成的循环,即为卡诺循环。
热效率 ntc=1-T2/T1三、是否热机循环的循环净功率越大则循环的热效率也越高？写出热机循热效率的计算公式。
（图见课本P2-P5 T-S 图）四、内燃机定容加热循环，初定状态为P1=0.1MPa ，t1=25℃，压缩比ε=8，加热量q1=780KJ/Kg,试计算：（1）循环最高压力和最高温度。
（2）循环热效率，循环净功率。
工质为空气k=1.4，V C =0.717kJ/(KgK)解：（1）最高压力P3和最高温度T3，先计算压缩总了压力P2和温度T2()684.6K 8*27325T T 0.41-k 12=+==ε 1.837MPa8*273)(25 P P 1.4K 12=+==ε 由定容过程的加热量q1=V C （T3-T2）K T T 4.17726.684717.0780C q 2v 13=+=+= a 756.46.6484.1772*837.12323MP T T P P ===（2）循环热效率：5647.081-11-11-4.11-k 1===εη（3）循环净功率：/kg k 48.440780*5647.0q 11J W ===η五.有一台内燃机，设其膨胀过程为多变过程，多变指数为 1.3，已知燃气的()kgK 287.1J/R =, ()kgK J C VO /716=。
若膨胀开始时的容积为12cm 3，压力位6.5MPa ，温度为1800℃，经膨胀过程其容积膨胀至原容积的8倍，试求气体所做的功（J ）。
解：J V V V W 67.12081-11-3.110*12*10*5.621-11n p 1-3.16-61n 11=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-第二章 发动机的性能一、什么是发动机的指示指标和有效指标？主要有哪些？二、指出指示热效率、有效效率、机械效率三者间的关系。
三、1）内燃机的机械损失主要由哪几部分组成？2）简要介绍测量内燃机机械损失的几种方法。
四、1）表示动力性和经济性的指标有哪些？2）采取何种措施可提高内燃机的动力性和经济性？五、试述内燃机的实际循环与理论循环的差异。
六、平均有效压力和升功率作为评定发动机动力性性能方面有何区别？七、1）内燃机的三种基本理论循环是什么？各由哪几个过程组成？它们分别适用于哪种发动机？2）指出压缩比、压力升高比、预膨比和绝热指数对循环功以及理论热效率的影响。
3）为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机？八、内燃机实际循环由哪五个过程组成？试逐个分析各过程的特点。
第三章发动机的换气过程一、1）为什么内燃机进、排气门要早开、迟闭？2）各自所对应角度的大小对内燃机的性能有何影响？3）增压和非增压内燃机的气门叠开角有何差别？为什么？二、什么是进气马赫数？它对充气系数有什么影响？三、什么是可变配气定时？其目的是什么？四、讨论提高四冲程内燃机充气效率的措施。
五、1）从哪些方面（指标）来综合评定内燃机配气定时的合理性？2）通过哪一配气定时角度可调整上述评价指六、讨论降低进气系统流通阻力的技术措施。
七、1）评定内燃机换气过程好坏的标志是什么？2）试分析四冲程内燃机的换气过程几个阶段的主要特点。
第四章燃料与燃烧一、我国汽油和柴油的牌号分别是根据哪个指标来确定的？二、汽油蒸发性的强弱对使用过程有什么影响？三、简述汽油的辛烷值和柴油的十六烷值的意义。
四、什么是燃料的高热值、低热值？在发动机中用到的燃料是哪种热值？五、简述燃料的着火机理。
六、简述评定燃油抗爆震性能方法。
七、发动机的主要代用燃料油哪些？第五章汽油机混合气的形成和燃烧一、汽油机爆燃和早燃有什么区别？何谓汽油机表面点火？如何防止？分析汽油机产生爆震的原因。
指出克服汽油机爆震的措施。
二、说明汽油机燃烧过程各阶段的主要特点。
以及对它们的要求。
三、1）与化油器式汽油机相比，汽油喷射系统的发动机有何优点？2）常规的汽油喷射系统与柴油机的燃油供给系统有何区别？3）能否像柴油机一样，不需要节气门而直接靠调节喷油量来适应负荷的变化？为什么？四、画出并解释理想化油器特性曲线，并分析过量空气系数对燃烧过程的影响。
五、1）为什么要对点火提前角进行控制？2）最佳点火提前角的电子控制方法可分为二类，试分析各自的特点。
六、按喷射方式分类，汽油电控喷射系统有哪些形式，目前采用较广泛的是哪种？汽油喷射系统常用的传感器有哪些，分别起什么作用？七、什么是稀燃、分层燃烧系统？各有什么优点？简述德士古TCP和本田CVCC系统实施分层燃烧的方法，汽油机燃烧均质稀混合气有何优点？面临的主要困难是什么？解决的途径有哪些？八、什么是汽油机燃烧循环变动？对汽油机的性能有何影响？如何减少燃烧循环变动？九、汽油机电控喷射系统是如何实现喷油定时和喷油量的控制？十、何谓空燃比的开、闭环控制？各应用在什么场合？十一、说明汽油机燃烧室设计的一般要求。
第六章柴油机混合气的形成与燃烧一．（1）试比较柴油机直喷式燃烧室和分开式燃烧室的优缺点答：直喷式燃烧室：1无空气或弱空气涡流。
2喷雾形状与燃烧室必须配合良好，以便充分利用燃烧室中的空气。
3组织高压喷射。
4过量空气系数大。
5燃烧室结构紧凑，相对散热面积小，燃油消耗率低，容易起动。
6工作粗暴，燃烧温度高，NOx排放大。
分开式燃烧室：此种燃烧室柴油机燃油消耗率高，但高速性能好，噪声小，排污小。
对燃油系统要求低，在车用和小型农用高速机上得到广泛应用。
其中因涡流室机性能更好些，故采用居多。
（2）改善涡流室发动机的冷启动性能有哪些方法？1)车用柴油机经常使用电热塞。
2)195柴油机上经常采用起动小孔，并配合使用贯穿力大的4S1型喷嘴。
3)485型柴油机，在轴针式喷油嘴上钻有辅助小孔。
（3）球形燃烧系统的发明有何重大意义？球型油膜燃烧室的特点是：工作柔和，燃烧噪音小，排烟少，性能指标好，并能使用多种燃料。
（4）目前得不到广泛使用的原因何在？缺点是冷车起动困难，多用于小型高速柴油机。
二.柴油机燃烧过程划分为哪几个时期?答：第一阶段：着火延迟期(滞燃期第二阶段：急燃期第三阶段：缓燃期第四阶段：后燃期（补燃期）三．（1）柴油机的工作粗暴与汽油机的爆燃有何区别？（2）二者对燃料的要求有何不同？（3）分别指出克服柴油机的工作粗暴与汽油机的爆燃技术途径。
答：（1）柴油机的工作粗暴与汽油机的爆燃的区别在于发生的时间不同和缸内状况的差异。
柴油机工作粗暴发生在急燃期的始点，缸内的压力还是均匀的；汽油机的爆燃发生在终点，缸内有压力冲击现象。
（2）柴油机要求燃料的十六烷值较高，汽油机要求燃料的辛烷值较高。
（3）克服柴油机工作粗暴的途径有：使用十六烷值较高的燃料，适当降低压缩比，适当减小喷油提前角，优化燃油喷射、气流运动和燃烧室形状的配合等。
克服汽油机爆震的途径有：使用辛烷值较高的燃料，适当降低压缩比，精确控制点火提前角，适当减小缸径，加强紊流，缩短火焰传播途径，合理布置火花塞位置和燃烧室形状，用导热性好的材料做气缸、活塞等。
四．什么是几何供油规律？什么是喷油规律？解释二者区别和联系？几何供油规律是指从几何关系上求出的油泵凸轮每转一度（或每秒）喷油泵供入高压系统的燃油量随凸轮轴转角ψ（或时间t）的变化关系。
由于它纯粹是几何关系决定的，因此只要知道柱塞的运动特性即可。
喷油规律是指在喷油过程中，每秒或每度泵轴转角从喷油器喷出的燃油量随时间或泵轴转角的变化关系.。
区别和联系：喷油规律虽然由供油规律决定，不同在于始点一般差别8度到12度曲轴转角之外，喷油持续时间较供油持续时间长，最大喷油速率较供油速率低，其形状有明显畸变，循环喷油量也低于循环供油量。
五．（1）供油系统中可能出现的不正常喷射现象有哪些？（2）说明二次喷射出现的原因，造成的危害及消除的方法？答：（1）1.二次喷射 2.穴蚀 3.滴油现象 4.断续喷射 5.不规则喷射和隔次喷射。
（2）出现原因：喷油器针阀落座以后，由于高压管路压力波的影响，导致针阀第二次升起，引起二次喷射。
造成危害：二次喷射使整个喷油持续时间延长，后燃严重，经济性下降，零部件不良，燃烧不完全，烟度增加，且容易引起喷孔积碳。
消除方法：1.增大出油阀卸载容积，减少高压系统容积，增大减压速度。
2.选择合适的截面比，增大喷孔截面积，或减少高压油管内径。
3.增大出油阀弹簧刚度。
六．（1）柴油机燃烧放热规律的三要素是什么？柴油机理想放热规律是什么？有一合适的燃烧起点，同时燃烧应该是先缓后急；开始放热阶段，控制燃烧放热速率，以降低压力升高率；然后燃烧应加速进行，绝大部分燃油在尽可能靠近上止点处完成燃烧；燃烧持续时间不宜过长。
七．压力升高率对柴油机性能有何影响？八．（1）某台在用柴油机，其实际功率达不到标定功率。
试分析其可能出现的原因并指出解决措施。
（2）发现某台柴油机启动困难，试分析其原因。
（2）分析柴、汽油机的着火延迟期对发动机性能的影响。
（3）降低柴油机燃烧噪音的主要途径。
十．（1）试比较柴油机空间雾化混合和油膜蒸发混合的特点。
（2）典型的直喷式、分开式燃烧室有哪些？各是何种混合方式？第七章发动机的特性1（1）写出制取柴油机的负荷特性曲线的具体步骤。
（2）柴、汽油机的负荷特性有何区别？（3）如何利用负荷特性制取万有特性曲线？（4）为何要制取万有特性曲线？2（1）试述制取汽油机的速度特性曲线的主体步骤。
（2）试分析柴，汽油机速度特性主要区别及原因。
（3）有何方法提高柴油机扭矩储备系数及适应工程机械的需要？3（1）试从工作过程分析柴油机与汽油机在负荷特性上的主要区别。
（2）为何柴油机的排气温度明显的低于汽油机？（3）当负荷减小时，柴油机的排气温度大幅度降低，而汽油机下降不大，为何？4（1）图示说明内燃机的三类典型工况及其主要应用场合。