2014《工程热力学及内燃机原理》WPS版

工程热力学及内燃机原理

名词解释

1．指示功：一个实际工作循环工质对活塞所做的有用功称为指示功Wi。其值的大小即是P-V示功图中闭合曲线所占用的面积的大小。(P35)

2．速度特性：内燃机在循环供油量保持不变的情况下，其主要性能参数（转矩Me、测量各转速下的功率Ne、有效油耗量ge、排气温度Tr以及烟度、噪声级等）随转速n而变化的规律被称为内燃机的速度特性。(p315)

3．泵气功：是指缸内气体对活塞在强制排气行程和吸气行程所做的功。对于自然吸气内燃机：泵气功就是泵气损失。对于增压内燃机：泵气功为换气

过程中活塞所做的正功，不是损失。(P33)

4．残余燃气系数：进气结束时，气缸内的残余燃气质量与气缸内的新鲜空气质量之比。(P176)

5．平均有效压力：单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力。(P50) 6．气缸工作容积：气缸工作容积（气缸排量）：活塞在从一个止点运动到另一个止点（上止点和下止点）间运动所扫过的容积称为气缸工作容积。

7．燃烧室扫气：在气门重叠期间，进气管与排气管之间的压力差使新鲜冲量进入气缸把缸内的燃气驱除出去，这一阶段称为燃烧室扫气。(P174)

8．调速特性：指柴油机的循环供油量在调速器的控制下发生急剧变化时，其主要性能参数随转速不同而变化的规律。(P320)

9．扫气系数：定义为每循环流经气缸总的空气质量与进气过程结束时实际进入气缸的新鲜空气质量之比。(P177)

10．有效功率：全称“发动机有效功率”，简称“轴功率”。发动机机轴上所2_ 的功率。是发动机扣除本身机械摩擦损失和带动其他辅机的外部损耗后

向外有效输出的功率。

二、简答题

1、理想循环的三种方式；汽油机定容、低速柴油机定压为什么？NP21-22

答：内燃机的理想循环有三种形式：等容加热循环、等压加热循环、混合加热循环。为了简化内燃机实际热力循环中复杂的物理、化学过程，能够清楚地比较说明影响内燃机热能利用完善程度的主要因素，从而在理想循环中采取简化假设：汽油机定容、低速柴油机等压。

2、柴油机异常喷射及原因？NP147

答：①二次喷油：针阀腔的压力由于压力波的反射和叠加再次升高，当油压超过针阀开启压力时，针阀二次开启，燃油在正常喷射后将又一次喷入燃烧室。

②断续喷油：针阀不能稳定地处于其机械止点位置，在不稳定的悬浮状态上下振动，喷油、雾化失去常态。

③间隙喷油：低速低负荷时因供油量很小，喷油泵一次供入的油量不足以使喷油系统的压力稳定升高。

④穴蚀：喷油系统的燃油压力波动，气泡附着在金属表面，金属产生局部塑性变形和疲劳破坏，出现麻点、空洞。

3、增压技术及优点NP205-206

答：①内燃机增压技术就是：增加进入内燃机气缸之前的空气压力，即增加进气密度，以增加进入气缸的空气质量。

②优点：a．提高内燃机整机功率；b．增压柴油机单位功率的重量、尺寸将会相应减小；c．肉燃机单位功率的造价降低；d．排气的噪音有所降低，对减少有害物质排放也有所裨益；e．采用涡轮增压时，内燃机的热效率较高，经济性将会得到改善。

4、内燃机排气净化的三种形式NP263-264

答：内燃机排气的净化方式，分为机前处理、机内净化、机后处理三种形式。

5、内燃机有害排放物（区别汽、柴油机）NP247、258

答：一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOx、二氧化硫S02、颗粒物PM和醛类。

汽油机的颗粒排放物有：铅化物、有机物颗粒和硫酸盐。

柴油机的排烟（颗粒物）：白烟、蓝烟和黑烟。

6、柴油机电控系统喷射优点NP268

答：柴油机电控喷油系统优点：

(1)可实现高压喷射，喷射压力可比一般直列系统高处1倍，最高可达

200MPa。

(2)喷射压力独立于柴油机转速，可以改善柴油机低速，低负荷时的性能。

(3)可以实现预喷射，调节喷油速率形状，实现理想喷油规律。

(4)喷射定时和喷油量可自由选定。

(5)具有良好的喷射特性，可优化燃烧的过程，使柴油机油耗，烟度，噪

音和排放等综合性能指标得到明显改善，并有利于改进柴油机扭矩特性。

(6)结构简单，适用性强，可以在所有新旧柴油机上应用。

三、论述

爆燃的后果，解决措施；早燃与爆燃的区别，解决措施NP101-102

答：(1)爆燃后果：

①长期爆燃会使机件产生裂纹，造成零件损坏。

②会导致汽油机过热，运动件磨损加剧。

③造成排气冒黑烟，因而热效率下降。

(2)爆燃的解决措施：

①根据汽油机的压缩比选用合适牌号的汽油。

②调整点火提前角至最佳值。

③根据负荷情况改变混合气成分。

④提高汽油机转速和减小符合。

(3)早燃和爆燃的区别：早燃发生于火花点之前，且无压力波产生。爆燃

是在电火花点火以后，有压力波。

(4)早燃的解决措施：降低燃烧室温度、压力和防止积碳等炽热点形成的

因素和条件。

四、判断

1、喷管GP245

2、余隙容积GP271:

3、压气机的工作原理GP267:气体引入气缸、气体在气缸内进行压缩、气体流

出气缸，输向储气筒。

4、热力过程GP277:压力机进行的实际压缩过程中有热量的传出，气体温度也

有所升高。不可能是绝热过程（极快压缩）或定温压缩过程（缓慢压缩）。

5、卡诺定理一、二GP150、152

卡诺定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切

可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪一种工质也无

关。

卡诺定理二：在同为温度T1的热源和同为温度T2的冷源间工作的一切不可

逆循环，其热效率必小于可逆循环热效率。

五、填空

1、气体常数GP62（有、无）：只与气体种类有关，而与气体所处状态无关的物

理量。

2、热力学能GP72:理想气体的热力学能是温度的单值函数。其焓值与压力无关。

对于理想气体，任何一个过程的热力学能变化量都和温度变化相同的定容过程的热力学能变化量相等；

任何一个过程的焓变化量都和温度变化相同的定压过程的变化量相等

3、工质GP9：人们把实现热能和机械能相互转化的媒介物质称为工质。

4、平衡状态GP17:在没有外界作用下实现参数保持不变。对于简单的压缩系而

言，只要两个独立状态参数对应相同，则可判定两个状态相同。

5.-个热力系统与外界如果只有能量交换而无物质交换称为闭口系统，只有既有

能量交换又有物质交换称为开口系统。

（6-13可能为单项选择题）

6．表压力与真空度：当绝对压力大于大气压力时，P=Pb+P。：当绝对压力小于大气

压力时，P=Pb-P。。

7．热力学第一定律：