发动机原理每章思考题与习题
发动机原理复习思考题yinson
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汽车发动机原理复习思考题第一章1-1 教材P5 图1—8 示出自然吸气与增压四冲程发动机示功图,问:1)各自的动力过程功、泵气过程功指的是图中哪块面积?功的正负如何?2)各自的理论泵气功、实际泵气功和泵气损失功指的是图中哪块面积?功的正负如何?3)各自的净指标功和总指标功又是由图中哪些面积组成?功的正负如何?4)比较自然吸气与增压发动机示功图的差异,并说明原因。
1-2 P39 图2—23(e)曲轴箱扫气二冲程发动机的两块示功图面积各表示什么内容?说明曲轴箱换气功的形成过程及其正负值判断。
1-3 为什么有指示指标与有效指标的分别?两种指标各在什么场合使用?1-4 为什么内燃机原理中把平均有效压力P me 当作一个极为重要的性能指标?1-5 为什么说活塞平均速度C m 是比转速n 更为本质的动力性能速度指标?1-6 为什么将泵气损失归入机械损失当中?归入之后对机械损失计算值有何影响?对指示功率和有效功率值又有什么样的影响?1-7 BJ—212 吉普车使用BJ492QA2 汽油机:4 缸四冲程,缸径D=92mm,行程S=92mm,求:1)n=3800rpm,P e=62.5kW 时的P me,T tq 及P1 之值2)n=2500rpm,T tq=179.3N.m 时的P e 及P me 值1-8 6135Q—1 柴油机,D×S=135×140mm,6 缸四冲程,2200rpm时的输出功率为154kW,be 为217g/kW.h。
1) 求此时的P me、T tq 和ηe 值,已知柴油机热值为42500kJ/kg2) ηm=0.75 时,求其b i、ηi、P i 及P m 各值1-9 内燃机发出的功率P e 是由哪两个主要环节决定的?每个环节又是哪些主要因素决定的?有效燃油消耗率be 是否也由此两环节决定?为什么?1-10 为什么说内燃机转速确定后输出功率(转矩)主要取决于循环可燃混合气进气量(汽油机)或循环供油量(柴油机)?而有效燃油消耗率则主要取决于有效效率ηe?1-11 燃料低热值h u 和混合气热值h mix 有何异同?决定混合气热值的因素是哪些?1-12 内燃机有效效率公式ηe=ηc×ηt×ηm 中,ηc、ηt、ηm 各自的物理含义是什么?1-13 可燃混合气的浓与稀是由哪几个实用指标表示的?各个指标的意义为何?彼此间如何换算?第二章2-1 汽油机和柴油机在混合气形成、着火和负荷调节三方面有什么差别和特点?形成这些差异的主要原因是什么?2-2 何谓负荷的质调节与量调节?为什么汽油机一般采用量调节而柴油机采用质调节?汽油机和柴油机的平均过量空气系数φa 随负荷是如何变化的?2-3 为什么对柴油机是优良的燃料,对汽油机则一般是差劣的燃料?反之亦然?2-4 内燃机工作过程各个阶段中,气缸内的工质成分如何变化?2-5 何谓摩尔质量单位?为什么要引入这个单位?对内燃机性能分析有何意义?2-6 什么是比热容C v、C p 和比热比k?影响k 值大小的因素是什么?2-7 单位燃料完全燃烧所需的理论空气量是如何确定的?I0 和L0 有何区别?2-8 使燃烧后的分子数大于燃烧前分子数的主要原因何在?为什么汽油机的分子变化系数μ比柴油机大?2-9 影响残余废气系数φγ的主要因素有哪些?为什么汽油机φγ值一般比柴油机大?而增压柴油机φγ则很小?2-10 492Q 汽油机标定工况时供给予φa=1.0 的标准混合气,此时残余废气系数φγ=0.086,求其理论分子变化系数μ0 和实际分子变化系数μ?(已知汽油的分子量MγT=114,g c=0.855,g H=0.145)2-11 甲醇的热值比汽油低得多,为什么混合气的热值却与汽油混合气热值相差不多?用甲醇替代汽油经过合理匹配后,其输出功率加大还是减小?为什么?第三章3-1 什么是内燃机的循环热效率ηt?如何利用温一熵(T—S)图上的循环曲线来计算循环热效率?3-2 内燃机的理论循环与真实循环有何差别?三种内燃机的基本理论循环本身又有何差别?真实汽油机和柴油机应接近何种理论循环?3-3 相同压缩比ε、比热比k 和循环加热量Q1 时,三种基本理论循环的热效率ηt 哪个大?哪个小?利用T —S 图加以证明。
(完整版)汽车发动机原理习题 (含答案),推荐文档
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Ne pe 1Nm 1p m11 k 1发动机原理习题第一章发动机工作循环及性能指标[1]说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因。
答:由混合加热循环热效率公式:知提高压缩比可以提高发动机热效率。
[2]为什么汽油机的压缩比不宜过高?答:汽油机压缩比的增加受到结构强度、机械效率和燃烧条件的限制。
1、增高将Pz 使急剧上升,对承载零件的强度要求更高,增加发动机的质量,降低发动机的使用寿命和可靠性2、增高导致运动摩擦副之间的摩擦力增加,及运动件惯性力的增大,从而导致机械效率下降3、增高导致压缩终点的压力和温度升高,易使汽油机产生不正常燃烧即爆震[3]做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V 图,并标明各项损失。
[4]何为指示指标?何为有效指标?答:指示指标:以工质在气缸内对活塞做功为基础,评价工作循环的质量。
有效指标:以曲轴上得到的净功率为基础,评价整机性能。
[5]发动机机械损失有哪几部分组成?答:发动机机械损由摩擦损失、驱动附件损失、泵气[6]写出机械效率的定义式,损并分失析组影成响。
机械效率的因素。
影响机械效率的因素:1、转速ηm 与 n 似呈二次方关系,随n 增大而迅速下降;2、负荷机械损失压力基本保持不变。
则由 ,机械效率=0;3、润滑油品质和冷却水温度 ,机械效率下降 当发动机怠速运转时冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。
[7] 试述机械损失的测定方法。
机械损失的测试方法只有通过实际内燃机的试验来测定。
常用的方法有:倒拖法灭缸法、油耗线法和示功图法。
(1) 倒拖法步骤:1.让内燃机在给定工况下稳定运转,是冷却水和机油温度达到给定值;2.切断燃油供应或停止点火,同时将电力测功器转换为电动机,以原给定速度倒拖内燃机空转,并尽可能使冷却水、机油温度保持不变。
此方法规定优先采用,且不能用于增压发动机。
(2) 灭缸法此方法仅适用于多缸内燃机(非增压柴油机)步骤:1.将内燃机调整到给定工矿稳定运转,测出其有效功率Pe 。
《汽车发动机原理》参考答案
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《汽车发动机原理》参考答案《汽车发动机原理》习题集参考答案第1章发动机的性能一、解释术语1、指示热效率:实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比。
2、压缩比:发动机总容积与燃烧室容积之比。
3、燃油消耗率:发动机发出单位功的耗油量。
4、平均有效压力:单位气缸容积发出的有效功。
5、有效燃料消耗率:发动机发出单位有效功的耗油量(或,发动机在1小时内发出1 kW功率所消耗的燃油质量)。
6、升功率:单位气缸容积发出的有效功率。
7、有效扭矩:发动机曲轴输出的扭矩。
8、平均指示压力:单位气缸容积发出的指示功。
9、示功图:因为P-V图上曲线所包围的面积表示工质完成一个循环所做的有用功,故P-V图被称为示功图。
二、选择题1、A,2、B,3、D,4、C,5、B,6、C,7、C,8、B,9、D,10、D,11、B,12、B,13、B,14、A,15、D,16、D,17、B。
三、填空题1、示功图。
2、多变。
3、压缩冲程;膨胀。
4、指示功。
5、工作容积。
6、升功率。
7、比质量。
四、判断题1、T,2、F。
五、简答题1、解释发动机的指示指标和有效指标的联系和区别。
答:区别:指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标,是用来评价其内部循环完善性,反映气缸内工质对活塞的做功情况;而有效指标是以发动机曲轴端输出功为基础的性能指标,是用来评价发动机整机性能的指标。
联系:指示指标是有效指标的基础,指示指标好,有效指标不一定好,但指示指标差,有效指标肯定差,指示指标不能综合反映发动机的整机性能,而有效指标不能准确指示发动机内部过程的完善程度。
2、什么是发动机的机械损失?它由哪些损失组成?答:发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所做出的功或功率,两者之差称为发动机的机械损失。
发动机的机械损失主要由摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等组成。
3、发动机的指示指标有何作用?答:发动机指示指标用于评价其内部循环完善性,反映气缸内工质对活塞的做功情况。
现代汽车发动机原理第3章习题参考答案
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习题参考答案—、填空题1. 缸外喷射系统是将喷油器安装在进气管或进气歧管上, 以0.20〜0.35MPa的喷射压力将汽油喷入进气管或进气道内。
2. 电子控制汽油喷射系统主要由燃料供给系统、空气供给系统、控制系统三部分组成。
3. 汽油机燃烧过程按其压力变化特点分成三个阶段,分别为:滞燃期、急燃期和补燃期。
4. 汽油机在稳定的正常运转情况下,不同气缸的燃烧情况以及不同循环的燃烧情况很难保持稳定,会产生燃烧上的差异,这种循环之间和气缸之间的燃烧差异称为不规则燃烧。
5. 汽油机燃烧过程中,如果火焰前锋未到达前,末端混合气温度达到了自燃温度,形成新的火焰中心,产生新的火焰快速传播,这种现象称为爆燃—6•点火提前角太小,燃烧过程过迟,后燃增加最高燃烧压力和温度都降低,—排气温度升高,功率和经济性都下降。
7.实现汽油机分层燃烧有两种方式:进气道喷射的分层燃烧方式和缸内直喷分层燃烧方式。
二、思考题1. 电控汽油喷射系统如何实现对喷油量的控制?答:在汽油机电控汽油喷射系统中喷油量的控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。
发动机工作时,ECU根据空气流量信号和发动机转速信号确定基本的喷油时间(喷油量);再根据其他传感器(冷却水温传感器、节气门位置传感器等)对喷油时间进行修正,并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令,使喷油器喷油(通电)或断油(断电)。
2. 汽油机正常燃烧过程分哪些阶段?各阶段有何特点?答:汽油机正常燃烧过程分成三个阶段:滞燃期、急燃期和补燃期。
各阶段特点:1)滞燃期:从点火电极跳火开始到形成独立的火焰核心为止。
电火花在上止点前跳火,火花塞放电时,两极电压在15000V以上,电火花能量40〜80mJ局部温度达2000C,从而使电极周围的预混合气热反应加速,使反应区温度急剧升高而使某处混合气着火,可燃混合气按高温单阶段方式着火后,经过一个阶段形成独立的火焰核心。
压力和温度逐渐升高,缸内气体压力开始脱离压缩线,这标志着滞燃期结束。
《发动机原理》课后习题答案
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《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。
发动机原理与构造思考题精选全文完整版
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可编辑修改精选全文完整版发动机原理与构造思考题1.为什么说航空燃气轮机既是热机又是推进器?2.简单叙述燃气涡轮喷气发动机的组成以及工作原理?3.简单叙述燃气涡轮风扇喷气发动机的组成以及工作原理?4.燃气涡轮发动机分为哪几种?它们在结构以及工作原理上有什么明显区别?5.什么是EGT,为什么它是一个非常重要的监控参数?6.什么是EPR,为什么它是表征推力的参数?7.发动机热效率、推进效率、总效率三者定义以及其关系?8.燃油消耗率sfc定义及表达式。
9.何为发动机机的单位推力?影响推力因素包括?1.进气道的功用以及分类,组成?2.亚音速进气道内部气流参数是如何变化的?3.什么是进气道的总压恢复系数,写出其表达式4.什么是进气道的冲压比?影响冲压比因素?5.流量系数的定义?1.离心式压气机由哪些部件组成,各部件是如何工作的?2.离心式压气机是如何实现增压的?3.离心式压气机的优缺点?4.轴流式压气机由哪些部件组成的,压气机一级是如何定义的?5.什么是基元级及基元级叶栅?6.画出基元级速度三角形。
7.轴流式压气机机匣的结构形式有哪三种,它们各有什么特点?8.攻角的定义何流量系数的定义?9.压气机流动损失包括哪些?各有包括哪些?10.多级轴流式压气机采用何种流程形式,其对应的机匣结构形式有哪几种?11.压气机增压比的定义表达式、总增压比与各级增压比之间的关系?12.理想压气机功和绝热压气机功的定义表达式以及区别?13.压气机效率的定义及表达式?14.为什么要研究压气机的特性?压气机特性、流量特性的定义?15.能够画出单级压气机流量特性图并进行简单的分析(例如对等转速线的分析)?16.堵塞和失速各是?何为旋转失速?17.喘振的定义和现象各是?18.喘振产生根本原因、机理过程,三种防喘措施?19.压气机包含哪些主要部件?20.压气机转子有哪些基本结构型式?21.鼓盘式转子级间连接有哪几种形式?22.减振凸台的作用以及缺点?23.压气机叶片榫头分为哪几种?24.双转子涡扇发动机的机匣由哪几部分组成?25.整体式、分半式机匣的优缺点?1.燃烧室基本性能要求?2.油气比、余气系数的定义?3.燃烧效率定义?4.燃烧室总压恢复系数定义?5.燃烧室中气流总压下降的原因?6.容热强度的定义?7.燃烧室出口温度分布有两个方面的要求?8.燃烧室三种基本结构形式?9.典型单管燃烧室结构,各主要组成部件的功用?10.燃烧室稳定燃烧条件?11.燃烧室工作特点?12.实现稳定燃烧条件需要降低流速以及提高火焰传播速度,如何实现这些条件、分股进气的作用?13.熄火的分类、根本原因、熄火特性定义?14.全环形燃烧室的火焰筒的组成?15.环形燃烧室的分类?16.目前火焰筒主要采用什么冷却方式17.旋流器的作用?18.燃烧室由那些基本构件组成?19.燃烧室局部过热的原因?20.燃烧室的常见故障是什么?1.涡轮的分类?2.涡轮为什么存在单级和多级的划分?3.画出冲击反力式涡轮的基元级速度三角形。
现代汽车发动机原理习题参考标准答案
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现代汽车发动机原理习题参考标准答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23第一章习题 参考答案一、名词解释1.理论循环:将发动机的实际循环进行若干简化,使其既近似于所讨论的实际循环,而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程,从而提出一种便于作定量分析的假想循环。
2.示功图:记录相对于不同活塞位置或不同曲轴转角时气缸内工质压力的变化,有Vp -示功图或ϕ-p 示功图两种。
示功图是研究实际循环的依据,一般是由专门示功器在发动机运转条件下直接测出。
3.指示指标:指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标,主要是衡量发动机工作过程的好坏。
4.有效指标:有效指标是以发动机输出轴上所得到的功率为基础的性能指标。
主要是考虑到发动机自身所消耗的机械能,用来综合评价发动机整机性能的。
5.指示热效率:是实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比值。
6.有效热效率:是实际循环有效功与所消耗的燃料热量之比值。
7.升功率:在标定工况下,发动机单位气缸工作容积所发出的有效功率。
8.比质量:发动机的净质量m 与它所发出的额定功率e P 之比。
9.发动机强化系数:发动机平均有效压力me p 与活塞平均速度m v 的乘积称为强化系数,是评价发动机强化程度的指标。
10.机械效率:机械效率是有效功率与指示功率的比值。
是为了比较各种不同的发动机机械损失所占比例的大小,引入机械效率的概念。
11.发动机热平衡:发动机的热平衡,就是给出燃料的总发热量转换为有效功和其他各项热损失的分配比例。
从这些热量分配中,可以了解到热损失的情况,以作为判断发动机零件的热负荷和设计冷却系统的依据,并为改善发动机的性能指标指明了方向。
二、填空题1.示功2. 提高率3. 工质的影响 换气损失 传热损失 时间损失 燃烧损失 (涡流和节流损失、泄漏损失)4. 实际5. 发动机输出轴上所得到的6. 实际循环指示7. 实际循环有效48.9550/n T P tq e9.平均有效压力me p 活塞平均速度m v10.下降11. 可靠润滑12. 有效功 其他各项热损失三、思考题1.什么是发动机的理论循环?什么是发动机的实际循环?答题要点发动机的理论循环是将发动机的实际循环进行若干简化,使其既近似于所讨论的实际循环,而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程,从而提出一种便于作定量分析的假想循环。
汽车发动机原理试题及答案.
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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。
汽车发动机原理第5章 课后习题答案
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第五章复习思考题1.柴油机和汽油机相比,混合气形成有哪些特点?答:相比于汽油机,柴油机在进气过程中进入燃烧室的为纯空气,在压缩过程终了柴油直接喷入。
因此柴油机的混合气形成时间比汽油机短促的多,而且柴油的蒸发性和流动性比汽油差,使得柴油难以在燃烧前彻底雾化蒸发与空气均匀混合,所以柴油机可燃混合气的品质较汽油机差。
2.试说明柴油机混合气形成的两种基本形式,并进行对比分析。
答:空间雾化混合与油膜蒸发混合。
空间雾化混合是在燃烧室空间中利用燃油与空气的相对运动形成较均匀的混合气,燃油与空气的相对运动速度是起主要作用的因素。
油膜蒸发混合是指喷在燃烧室壁面上的燃油形成油膜后,3.说明直喷式燃烧室产生空气运动的方式,并分析空气运动对其混合气形成和燃烧的影响。
答:直喷式燃烧室中的空气运动主要是指半开式燃烧室中的进气涡流和挤压涡流。
产生进气涡流的方法一般时采用螺旋进气道,一方面将气道腔做成螺旋形,使空气在气道内形成旋转运动;另一方面由于气阀中心和气缸中心不重合,产生沿气缸壁绕气缸中心的旋转运动。
挤压涡流是在压缩过程期间,活塞接近上止点时,活塞顶部外围的环形空间中的空气被挤入活塞顶部的凹坑内,由此产生挤压涡流。
空气运动可以促使柴油混合气很快在整个燃烧室均匀分布,加速混合气的形成。
但是在直喷式燃烧室中涡流强度过强或过弱会造成油束贯穿不足或过度,,均会影响混合气形成和燃烧。
4.简述直喷式燃烧室的工作原理。
答:直喷式燃烧室由气缸盖底平面和活塞顶部的凹坑形成,直接喷射到凹坑内的柴油,主要靠燃油雾化和空气均匀混合形成可燃混合气。
因此直喷式燃烧室对于喷油器的需求较高,喷孔较小、数量多、喷射压力高。
5.半开式燃烧室的优、缺点如何?答:半开式燃烧室的活塞顶部凹坑较深,形状有很多种。
半开式燃烧室中的混合气形成依靠燃油的喷散雾化和空气运动两方面的作用。
它采用孔式喷油器,常见的喷孔数目为4-6孔,并有较高的喷射压力,对喷射系统有较高的要求。
汽车发动机原理课后习题答案
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汽车发动机原理课后习题答案第⼆章发动机的性能指标1.研究理论循环的⽬的是什么?理论循环与实际循环相⽐,主要作了哪些简化?答:⽬的:1.⽤简单的公式来阐明内燃机⼯作过程中各基本热⼒参数间的关系,明确提⾼以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压⼒为代表的动⼒性的基本途径 2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和⼯作过程进⾏的完善程度以及改进潜⼒ 3.有利于分析⽐较发动机不同循环⽅式的经济性和动⼒性简化:1.以空⽓为⼯质,并视为理想⽓体,在整个循环中⼯质的⽐热容等物理参数为常数,均不随压⼒、温度等状态参数⽽变化 2.将燃烧过程简化为由外界⽆数个⾼温热源向⼯质进⾏的等容、等压或混合加热过程,将排⽓过程即⼯质的放热视为等容放热过程 3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略⼯质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换⽓过程简化为在上、下⽌点瞬间开和关,⽆节流损失,缸内压⼒不变的流⼊流出过程。
2.简述发动机的实际⼯作循环过程。
四冲程发动机的实际循环由进⽓、压缩、燃烧、膨胀、排⽓组成3.排⽓终了温度偏⾼的原因可能是什么?有流动阻⼒,排⽓压⼒>⼤⽓压⼒,克服阻⼒做功,阻⼒增⼤排⽓压⼒增⼤,废⽓温度升⾼。
负荷增⼤Tr增⼤;n升⾼Tr增⼤,∈+,膨胀⽐增⼤,Tr减⼩。
4.发动机的实际循环与理论循环相⽐存在哪些损失?试述各种损失形成的原因。
答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁⾯、活塞顶⾯、⽓缸盖底⾯以及活塞环、⽓门、喷油器等与缸内⼯质直接接触的表⾯始终与⼯质发⽣着热交换2.换⽓损失,实际循环中,排⽓门在膨胀⾏程接近下⽌点前提前开启造成⾃由排⽓损失、强制排⽓的活塞推出功损失和⾃然吸⽓⾏程的吸⽓功损失3.燃烧损失,实际循环中着⽕燃烧总要持续⼀段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合⽓准备不充分、燃烧后期氧不⾜造成后燃损失以及不完全燃烧损失4.涡流和节流损失实际循环中活塞的⾼速运动使⼯质在⽓缸产⽣涡流造成压⼒损失。
汽车发动机原理习题含答案-13页精选文档
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发动机原理 习题第一章 发动机工作循环及性能指标[1]说明提高压缩比可以提高发动机热效率和功率的原因。
答:由混合加热循环热效率公式: 知提高压缩比可以提高发动机热效率。
[2] 为什么汽油机的压缩比不宜过高?答:汽油机压缩比的增加受到结构强度、机械效率和燃烧条件的限制。
1、增高将Pz 使急剧上升,对承载零件的强度要求更高,增加发动机的质量,降低发动机的使用寿命和可靠性2、增高导致运动摩擦副之间的摩擦力增加,及运动件惯性力的增大,从而导致机械效率下降3、增高导致压缩终点的压力和温度升高,易使汽油机产生不正常燃烧即爆震[3]做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V 图,并标明各项损失。
[4]何为指示指标?何为有效指标?答:指示指标:以工质在气缸内对活塞做功为基础,评价工作循环的质量。
有效指标:以曲轴上得到的净功率为基础,评价整机性能。
[5] 发动机机械损失有哪几部分组成?答: 发动机机械损由摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失组成。
[6] 写出机械效率的定义式,并分析影响机械效率的因素。
影响机械效率的因素:1、转速ηm 与n 似呈二次方关系,随n 增大而迅速下降;2、负荷 负荷↓时,发动机燃烧剧烈程度↓,平均指示压力↓;而由于转速不变,平均机械损失压力基本保持不变。
则由 ,机械效率下降 当发动机怠速运转时 ,机械效率=0;3、润滑油品质和冷却水温度 冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。
[7] 试述机械损失的测定方法。
机械损失的测试方法只有通过实际内燃机的试验来测定。
常用的方法有:倒拖法灭缸法、油耗线法和示功图法。
(1)倒拖法步骤:1.让内燃机在给定工况下稳定运转,是冷却水和机油温度达到给定值;2.切断燃油供应或停止点火,同时将电力测功器转换为电动机,以原给定速度倒拖内)1()1(1111-+--⋅-=-ρλλρλεηk k k t im m p p -=1η燃机空转,并尽可能使冷却水、机油温度保持不变。
典型发动机原理 简答题及参考答案
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典型发动机原理简答题及参考答案第一章发动机的性能1、简述工质改变对发动机实际循环的影响。
答:①工质比热容变化的影响:比热容Cp、Cv加大,k值减小,也就是相同加热量下,温升值会相对降低,使得热效率也相对下降。
②高温热分解:这一效应使燃烧放热的总时间拉长,实质上是降低了循环的等容度而使热效率ηt有所下降。
③工质分子变化系数的影响:一般情况下μ>1时,分子数增多,输出功率和热效率会上升,反之μ<l时,会下降。
④可燃混合气过量空气系数的影响:当过量空气系数φa1时,ηt值将随φa上升而有增大。
2、S/D〔行程/缸径〕这一参数对内燃机的转速、结构、气缸散热量以及与整车配套的主要影响有哪些?答:活塞平均运动速度?m?sn30,假设S/D小于1,称为短行程发动机,旋转半径减小,曲柄连杆机构的旋转运动质量的惯性力减小;在保证活塞平均运动速度?m不变的情况下,发动机转速n增加,有利于与汽车底盘传动系统的匹配,发动机高度较小,有利于在汽车发动机仓的布置; S/D值较小,相对散热面积较大,散热损失增加,燃烧室扁平,不利于合理组织燃烧等。
反之假设S/D值较大,当保持?m不变时,发动机转速n将降低。
S/D较大,发动机高度将增加,相对散热面积减少,散热损失减少等。
3、内燃机的机械损失包括哪几局部?常用哪几种方法测量内燃机的机械损失?答:机械损失由活塞与活塞环的摩擦损失、轴承与气门机构的摩擦损失、驱动附属机构的功率消耗、流体节流和摩擦损失、驱动扫气泵及增压器的损失等组成。
测定方法有:①示功图法、②倒拖法、③灭缸法、④油耗线法等。
4、简述单缸柴油机机械损失测定方法优缺点。
答:测量单缸柴油机机械损失的方法有:示功图法,油耗线法,倒拖法等。
用示功图法测量机械损失一般在发动机转速不是很高,或是上止点位置得到精确校正时才能取得较满意的结果。
在条件较好的实验室里,这种方法可以提供最可信的测定结果。
油耗线法仅适用干柴油机。
此法简单方便,甚至还可以用于实际使用中的柴油机上。
清华大学发动机原理思考题答案第一至四及十章十一章
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第一章1、教材图1-1 和图1-2 分别示出自然吸气与增压四冲程发动机示功图,请问:1)各自的动力过程功、泵气过程功指的是图中哪块面积?功的正负如何?2)各自的理论泵气功、实际泵气功和泵气损失功指的是图中哪块面积?功的正负如何?3)各自的净指示功和总指示功又是由图中哪些面积组成?功的正负如何?4)比较自然吸气与增压发动机示功图的差异,并说明原因。
答:1)自然吸气:动力过程功W1 W2(正),泵气过程功W3 W2(负)。
增压:动力过程功W1(正),泵气过程功W2(正)。
2)自然吸气:理论泵气功0,实际泵气功W3 W2(负),泵气损失功W3 W2(负)。
增压:理论泵气功矩形(阴影部分+W2)(正),实际泵气功W2(正)和泵气损失功阴影部分(负)。
3)自然吸气:净指示功W1 W2(正),总指示功W1 W3(正)。
增压:净指示功W1矩形面积(正),总指示功W1 W2(正)4)增压发动机与普通发动机在动力循环上的主要差别在于泵气过程功,增压发动机由于有进气增压,其理论泵气功为正,虽然有泵气损失,但泵气过程功仍为正,而自然吸气的泵气过程功是负的,这就是两者在动力循环上的主要区别。
2、教材图1-4 曲轴箱扫气二冲程发动机的示功图两块面积各表示什么含义?说明曲轴箱换气功的形成过程及其正负值判断。
答:二冲程发动机没有单独的进排气冲程,所以(a )图中的面积相当于动力过程功(正),而(b)图中的面积是曲轴箱换气过程的功(负)。
曲轴箱换气功是由于活塞背面曲轴箱中的压力p 也是变化的,根据循环的方向判断此功为负功。
3、为什么有指示指标与有效指标的分别?两种指标各在什么场合使用答:只有与作功有关的指标,才有“有效”与“指示”之分。
以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示指标,基于示功图算出,直接反映燃烧和热力循环组织的好坏,用于理论分析和科研;以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效指标,由试验测出,直接反映产品最终性能,用于产品开发、生产和使用当中。
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第二章思考题与习题2-1 内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类?表示动力性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?表示经济性能的指标有哪些?它们的物理意义是什么?它们之间的关系是什么?2-2 怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力?2-3 机械效率的定义是什么?2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?2-5 充量系数的定义是什么? Φc的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏?2-6 试推导由吸入的空气量来计算平均有效压力的解析式及升功率的解析式,并分析提高发动机升功率的途径。
2-7 影响be的因素有哪些?降低be的途径有哪些?2-8 过量空气系数Φa的定义是什么?在实际发动机上怎样求得?2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法,其优、缺点及适用场合。
2-10 要设计一台六缸四冲程高速柴油机,设平均指示压力Pmi=0.85 MPa,平均机械损失压力Pmm=0.15 MPa,希望在2000r/min时能发出的功率为73.5kW。
1)为将活塞平均速度控制在8m/s,缸径行程比取多大合适?2)为使缸径行程比为1:1.2,缸径与行程取多大?2-11 有一台6135Q-1柴油机,D×S=135mm×140 mm,6缸,在2200r/min时,发动机发出的有效功率为154kW。
be=217g/(kW·h)。
1) 求发动机的Pme、Ttq、和ηet。
2) 当ηm=0.75时,试求bi、ηit、Pi和Pm的值。
3) 当ηit、Φc、Φa均未变,ηm由0.75提高到0.8,此时PL、Pe和be的值。
4) 若通过提高Φc使Pe提高到160kW,而ηit、Pm均未变化,则Pi、ηm、be值是多大?5) 通过以上计算,你可以得出哪些结论?第三章思考题与习题3-1 研究理论循环的目的是什么?柴油机的理论循环与实际循环有何区别?3-2 试推导混合加热理论循环热效率的表达式。
3-3 从理论循环中可以得到哪些结论?在指导实际工作时要受到哪些限制?3-4 汽油及柴油的重要理化指标各有哪些?3-5 什么是汽油的辛烷值?提高汽油燃料辛烷值的方法有哪些?3-6 汽油机上使用甲醇与汽油的混合燃料,其中甲醉与汽油的质量分数分别为15%和85%,试求出这种燃料的化学计量空燃比。
3-7 内燃机的实际循环与理想循环相比,存在着哪些损失?试述各种损失及其形成原因。
3-8 何谓内燃机的燃烧效率?汽油机与柴油机的燃烧效率有何不同?3-9 绘出非增压内燃机气缸内工作过程的计算框图。
3-10 选择一台内燃机,利用本章所介绍的方法并参考有关文献,对该内燃机缸内封闭期的工作过第四章思考题与习题4-1 试分析内燃机进、排气门提前开启和迟后关闭的原因。
其数值的大小与哪些因素有关?4-2 内燃机采用提高转速进行强化时,会遇到哪些技术障碍,如何防止充量系数的下降?4-3 一台6缸四冲程柴桩机,气缸直径为135mm,行程缸径比为1,标定转速为2100r/min,已知外界大气条件为0.1MPa和25℃,试确定该机标定工况时的空气消耗量。
4-4 四气门发动机与二气门发动机相比,除了有利于提高充量系数外,还有哪些优点?4-5 换气过程的泵吸功是怎样形成的?对于增压和非增压发放机各有什么待点?4-6 试述影响充量系数的各个主要因素以及提高充量系数的技术措施。
4-7 试比较四冲程内燃机与二冲程内燃机换气过程的特点。
4-8 如何评价四冲程内燃机与二冲程内燃机的换气过程?4-9 增压前后发动机的性能参数是如何变化的?4-10 为什么要采用增压充量的进气中冷技术?4-11 压气机与涡轮的工作参数有哪些?4-12 车用发动机采用增压时应进行哪些方面的调整?4-13 如何根据不同的要求合理选择发动机的增压方式?4-14 如果发动机与增压器的匹配出现问题,应如何处理?4-15 汽油机增压的技术难点在哪里?如何解决?第五章思考题与习题5-1 分析内燃机缸内空气运动形式及其它们对混合气形成和燃烧过程的影响。
5-2 何渭缸内滚流? 滚流对燃烧过程行问影响?5-3 说明汽油机燃烧过程各阶段的土要特点以及对它们的要求。
5-4 分析过量空气系数和点火提前角对燃烧过程的影响。
5-5 为什么在汽车发动机上要安装点火提前真空调节器和点火提前离心自动调节器?5-6 爆燃的机理是什么,如何避免发动机出现爆燃?5-7 何谓汽油表面点火?防止表面点火的主要措施有哪些?5-8 何谓汽油机燃烧循环变动?燃烧循环变动对汽油机性能有何影响?如何减少燃烧循环变动?5-9 提高汽油机压缩比别提高性能有何意义,如何保证在汽油机上使用较高的压缩比?5-10 分析空气运动对汽油机燃烧过程的影响。
5-11 汽油机燃烧室设计的要求是什么?5-12 何谓稀燃、层燃系统?稀燃、层燃对汽油机有何益处?5-13 汽油机燃烧过程滞燃期的定义是什么?汽油机滞燃期的影响因素有哪些?5-14 分析柴油机燃烧过程的四个阶段。
5-15 柴油机燃烧过程滞燃期定义是什么?柴油机滞燃期的影响因素有哪些?5-16 放热率曲线如何求出?放热率曲线在内燃机研究中的作用是什么?5-17 影响柴油机冷起动性能的主要因素有哪些?5-18 试述评定旋流进气道的方法以及评价旋流进气道性能的评价指标。
5-19 分析比较直喷式和分隔式柴油机的优缺点。
5-20 涡流室柴油机的设计要点有哪些?5-21 改善柴油机燃烧的主要途径有哪些?5-22 试分析空气运动对直喷柴油机混合气形成和燃烧的影响第六章思考题与习题6-1 对压燃式内燃机燃料供给与调节系统的要求是什么?6-2 简述压燃式内燃机燃料喷射过程(以柱塞式喷油泵为例)。
6-3 简述几何供油规律和喷油规律的关系,并解释3两者的区别与联系。
6-4 给出供油提前角、喷油提前角的定义,解释两者的关系以及它们对柴油机性能的影响。
6-5 分析等容式出油阀减压容积大小对喷油过程的影响。
6-6 什么是喷油嘴的流通特性?说明喷油嘴流通截面对喷油过程和柴油机性能的影响。
6-7 提高喷油系统的喷油压力与哪些因素有关?简述它们的变化关系及限制因素。
6-8 说明压燃式内燃机有哪些异常喷射现象和它们可能出现的工况。
简述二次喷射产生的原因、造成的危害及消除方法。
6-9 喷油泵速度特性校正方法有哪几种?简述各校正方法的原理。
6-10 分析两极式和全程式机械调速器工作特性不同的原因。
6-11 说明稳定调速率和瞬态调速率的不同,分别给出它们的测试方法。
6-12 压燃式内燃机电控高压喷射有哪两大类?为什么说时间控制方式是今后的发展方向?6-13 已知一台6缸四冲程直喷柴油机,标定功率Pe=130kW,标定转速n=2500r/min,标定工况be=240 g/(kW.h)。
试计算该柴油机喷油系统的主要性能参数和为它选配喷油系统,如柴油机循环供油量、柱塞直径、有效行程、凸轮最大升程、喷油泵类型、喷油器开启压力、喷孔数、喷孔直径。
6-14 怠速转速过高或过低对汽油机性能产生什么影响?如何调整?6-15 简述化油器的主要功能,比较化油器与电控汽油喷射系统的结构和性能特点。
6-16 简述电控汽油喷射系统的组成和各部分的主要功用。
6-17 汽油机的喷射系统与柴油机的喷油系统有何区别?6-18 说明化油器与电控汽油喷射系统在加速工况时的工作原理。
6-19 简述气体燃料发动机燃料供给系统的基本组成。
6-20 举例说明LPG发动机燃料供给系统中蒸发减压器何混合器的结构原理。
第七章思考题与习题7-1 从对环境的污染来看,相对其他类型热力发动机(例如燃气轮机和蒸气动力系统)来说,为什么内燃机存在特殊的问题?7-2 CO、HC和NOx对环境和人体的危害作用在什么地方?它们的危害各自有何特殊性?7-3 柴油机的微粒有什么危害性?7-4 排放物体积分数、质量浓度、质量排放量和比排放量如何计算和测定?7-5 点燃式与压燃式内燃机之间在CO、HC和NOx生成机理方面有何异同?7-6 EGR对汽油机和柴油机的作用各有何特点?7-7 为针对NOx排放优化点火和喷油定时,要对燃烧系统进行怎样的改进?7-8 柴油机碳烟排放与微粒排放之间有什么关系?7-9 柴油机的微粒与NOx排放之间存在什么矛盾?如何缓解此矛盾?7-10 试针对图7-10和图7-13所示车用汽油机和柴油机的排放特性进行解释。
7-11 试比较汽油机和柴油机的曲轴箱强制通风问题。
7-12 请设计汽油机和柴油机的电控EGR脉谱。
7-13 为什么汽油机怠速时,CO排放调低了一般会使HC排放升高?7-14 试评价高能点火对排放的影响?7-15 全面分析S/D对汽油机和柴油机排放的影响。
7-16 综述低排放汽油机的设计要点。
7-17 综述低排放柴油机的设计要点。
7-18 为降低柴油机的排放,对喷油系统的最新发展进行评述。
7-19 合理应用三效催化转化器的前提是什么?催化转化器对怠速排放有什么影响?7-20 柴油机排气微粒捕集器的技术关键是什么?试评价其发展和应用前景。
7-21 为降低内燃机的排放,对汽油和柴油要作哪些改进?7-22 从排放角度综合评价各种可能的代用燃料和能源。
7-23 试述内燃机排放测试CVS系统的设计要点。
7-24 试述NDIR、FID、CLD排放测量仪器的工作原理及其定量方法。
7-25 试述柴油机微粒测量和分析的一般程序。
第八章思考题与习题8-1 发动机沿外特性工作时,平均指示压力最高的转速与平均压力最高的转速是否一致,为什么?8-2 根据汽油机何柴油机的特性曲线,如何综合分析评价两种发动机的动力性何经济性?8-3 内燃机的万有特性是如何得到的?它有何用途?8-4 发动机功率标定的依据是什么?8-5 为什么汽油机不用调速器也能在各种工况(包括怠速条件)下稳定工作,而柴油机则必须安装调速器?8-6 发动机的转矩曲线陡,对车辆性能有何影响?如何改善转矩特性?8-7 内燃机速度特性的定义是什么?如何进行测量?8-8 为什么要对内燃机的实测功率何燃油消耗率进行修正?两者修正方法各适用于什么项目?8-9 试从工作过程分析柴油机与汽油机在负荷特性上的主要差异。
为什么柴油机的排气温度明显地低于汽油机而且与负荷的关系较大?8-10 一台非增压柴油机,功率受过量空气系数的限制,其标定功率为500kW,机械损失功率为88.2kW,燃油消耗率为220g/(kW.h),在使用现场,大气压力为80kPa、环境温度为46℃、相对湿度为60%时,其净功率和燃油消耗率为多少?8-11 一台转速为30r/s、总排量为51.61L、具有进气中冷的四冲程的涡轮增压柴油机,在试验环境状态下发出功率为896kW,燃油消耗量为196.2kg/h,增压比为2.6,试问在使用现场应输出多少功率?燃油消耗率又为多少?已知试验环境大气状态为p=96kPa,t=29℃,j=20%,使用现场环境状态为p’=98kPa,t’=40℃,j’=40%。