车用内燃机思考题汇总

第一章绪论1、简述发动机、热力发动机、外燃机和内燃机的定义。

发动机：是汽车的动力源，它是将某一种形式的能量转化为机械能的装置。

热力发动机：将热能转化为机械能的装置。

内燃机：利用燃烧产物直接推动机械装置作功（如活塞式内燃机、燃气轮机）。

外燃机：利用燃料对中间物质加热，利用中间物质产生的气体推动机械装置作功（如蒸汽机、汽轮机、热气机）。

2、名词解释。

燃烧室容积：活塞在上止点时，其顶部以上与气缸盖平面之间的空间容积称燃烧室容积，以V c表示。

燃烧室容积是活塞在气缸中运动所能达到的最小容积。

气缸工作容积：活塞从上至点运动到下止点所扫过的容积称为气缸工作容积，以V h表示。

气缸总容积：活塞在下止点时，其顶部以上与缸盖底平面之间的空间容积称为气缸总容积，以V a表示。

是活塞在气缸中运动所能达到的最大体积。

压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。

ε=V a/V c=1+V h/V c3、内燃机工作循环由哪几个过程组成？简述四冲程汽油机、柴油机的工作原理。

1.进气过程2.压缩过程3.燃烧与膨胀作功过程4.排气过程汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在进气行程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机采用压缩终点自燃着火，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同。

4、阐述柴油机和汽油机工作原理的差别。

1）燃料粘度蒸发性燃点汽油小好高（390～420℃）柴油大差低（230℃）2）工作原理差别：a）燃料雾化及混合气形成方式不同：汽油机进气行程吸入混合气，混合时长，空间大，混合较均匀；柴油机进气行程吸入纯空气，混合时间短，空间小，混合不均匀。

b）点火方法不同，汽油机点燃方式，柴油机压燃方式。

c）功率调节方式不同：汽油机是量调节，节气门调节进入气缸的混合气量，空燃比变化不大；柴油机是质调节，每循环进入气缸的空气量变化不大，调节喷入的柴油量。

5、简述内燃机的分类情况。

1）按燃料分：汽油机与柴油机2）按气体循环与曲柄连杆机构运动的对应关系分：四冲程与二冲程3）按进气方式分：非增压与增压4）按冷却方式分：水冷和风冷5）按控制方式分：机械式和电子控制式6、发动机通常是由哪些机构与系统组成的？它们各有什么功用？机构：1）曲柄连杆机构构成：固定件（机体组）；运动件（活塞组、曲轴组）功用：热能转化为机械功；直线运动转化为旋转运动。

2）配气机构：按时开启或关闭气门或气口。

系统：1）燃料供给系：供给混合气；排出废气。

2）润滑系：润滑、减摩、清洗、冷却、防锈。

3）冷却系：散热，保证最佳温度状况。

4）起动系：使发动机由静止启动到自行运转。

5）点火系：汽油机采用，按时将汽油机，汽缸中的可燃混合气点燃。

7、发动机气缸排列方式有几种？分为单列式和多列式（V型、对置）。

单列：简单，但缸数大于6时，刚度差，易产生扭振。

V型：结构紧凑，长度、高度都可缩小，常见60、90、120度。

对置式：高度很小，仅用于特殊要求的车辆上，如为改善面积利用、视野性、机动性。

8、内燃机产品和型号的编制规则。

CY6102ZQ柴油机：CY厂名，直列6缸、四冲程、缸径102毫米、水冷、增压、车用型。

1E56F汽油机：单缸、二冲程、缸径56毫米、风冷。

195柴油机：单缸、四冲程、缸径95毫米、水冷、通用型。

12V135Q柴油机：十二缸、V型、四冲程、缸径135毫米、水冷、车用。

4100Q-4汽油机：四缸四冲程缸径100毫米、水冷、汽车用、第四种变型。

S195柴油机：S表示双轴平衡系统。

X2105柴油机：X表示“新”（区别老105系列），2缸四冲程、缸径105毫米。

第二章内燃机的实际工作过程与性能指标1、简述充气系数ηv的定义，影响因素有哪些？提高充气系数措施有哪些？充气系数ηv：每循环中实际进入汽缸的新鲜气体量与进气状态下“充满”汽缸的新鲜气体量的比值。

影响因素：构造方面：进气系统结构型式（截面大小、光洁度、弯曲状况、气门尺寸与个数及升程的大小等，还有预热机构）。

使用方面因素：转速与负荷。

转速对ηv的影响：流速变化影响进气终了压力；配气相位的影响。

负荷对ηv影响：柴油机负荷对ηv影响微乎其微，汽油机负荷对ηv影响较大（节气门开度调节）。

提高充气系数措施：1）减小进气阻力：如加大进气通道截面积、减少通道弯曲、减小进气道内粗糙度。

2）延长进气时间：进气门早开晚闭、排气门早开晚闭。

2、什么叫配气相位、气门重叠角？配气相位：进排气门开启和关闭的时刻，及其开启持续时间以曲轴转角来表示。

气门重叠角：进气上止点前后的某一区间，前一循环的排气门和后一循环的进气门同时开启，此进、排气门同时打开所对应的曲轴转角（过小，换气质量差；过大，废气倒流）。

3、汽油、柴油的主要使用性能指标。

汽油机主要性能指标：1）蒸发性：用馏程表示。

10%馏出温度主要影响内燃机的冷启动性能（越低越容易启动）；50%馏出温度主要影响内燃机的加速性能和暖机时间（越低暖机时间越短）；90%馏出温度主要影响内燃机的耗油率（过高，油耗上升、稀释机油、破坏油膜；过低，产生气阻）。

2）抗爆性：用辛烷值表示——汽油标号（压缩比高，辛烷值要高）。

3）胶质：氧化生成，会堵塞油路、缸内积碳、影响跳火（汽油尽量避免光和热）。

柴油机主要性能指标：1）凝点：失去流动性而凝固时的温度——柴油标号。

2）十六烷值：评定柴油着火和燃烧性能的指标，影响着火延迟期、启动性、排放性（越高，自燃性越好；过高，黏度增大，喷雾质量差，燃烧不完全，冒烟）。

3）粘度：流动性指标，影响喷雾质量、耗油率、排放及供油精度。

4）闪点：接触火焰，发出闪火的最低温度，影响安全性。

4、汽油机、柴油机燃烧过程分哪几个阶段？汽油机：着火延迟期，速燃期，补燃期（补燃期热工转换不充分，经济性下降，排温上升，为缩短补燃期，点火提前）。

柴油机：着火延迟期，速燃期，慢燃期，后燃期。

5、点火提前角、喷油提前角的定义？点火提前角：从火花塞跳火，到活塞到达上止点曲轴转过的角度。

喷油提前角：从喷油器喷油，到活塞到达上止点曲轴转过的角度。

6、汽油机爆震燃烧产生原因和危害？原因：末端混合气的自燃。

危害：发动机过热，P e（有效功率）下降，b e（燃油消耗率）上升，产生冲击载荷，有金属敲击声，严重时损坏零件。

影响因素：1）燃料因素：辛烷值低。

2）结构因素：缸径、燃烧室形状、火花塞位置。

3）使用因素：浓度、转速、负荷、点火提前角（最大转矩点易爆燃，组织好冷却）。

7、汽油机、柴油机各工作过程温度、压力的对比进气终了压力：汽油机0.75～0.9MPa；柴油机0.78～0.93MPa进气终了温度：汽油机360～400K；柴油机320～350K压缩终了压力：汽油机0.6～1MPa；柴油机3.5～4.5MPa压缩终了温度：汽油机600～700K；柴油机750～1000K燃烧过程最高压力：汽油机3～5MPa；柴油机6～9MPa燃烧过程最高温度：汽油机2200～2800K；柴油机2000～2500K膨胀终了压力：汽油机0.35～0.5MPa；柴油机0.2～0.4MPa膨胀终了温度：汽油机1170～1470K；柴油机970～1170K排气过程终了压力：汽油机：0.105MPa～0.125MPa；柴油机：0.105MPa～0.125MPa 排气过程终了温度：汽油机：900K～1200K；柴油机：800K～1000K8、什么是发动机示功图？有什么用途？示功图表示内燃机实际循环中气缸内的气体压力随气缸容积的变化规律，一举相对于不同活塞位置或曲轴转角时气缸内部工质压力的变化情况，称为P-V示功图或P-ψ示功图。

功用：1．揭示各行程压力状况；2．揭示配气相位、点火提前角及燃烧过程的几个阶段；3．表征有用功大小。

9、什么是发动机的指示指标和有效指标？指示指标：燃气工作质量，燃气作功能力和热能转变为指示功效率。

有效指标：整体工作质量，T tq、P e等对外作功能力和热能转变为有用功的效果。

10、何谓机械效率？发动机的机械损失包括哪些？机械效率ηm：有效功率在指示功率中占比例。

机械损失包括：运动件摩擦损失（60-75%）、配气机构和附件消耗功率（12-20%）、泵气损失，自然进气内燃机进排气消耗功率（13-15%）。

11、简述有效扭矩T tq、有效功率P e的定义。

有效扭矩：曲轴输出端测得的转矩（N·m）。

有效功率：由内燃机曲轴输出端输出到车辆传动系统的功率。

P e＝T tq*ω=T tq×2πn/60*10-3=T tq×n/9550（kW）12、简述燃油消耗率、升功率的定义和计算方法。

燃油消耗率（比油耗）：单位时间单位功率所消耗燃料量。

b e＝B×103/P e（g/kW·h）升功率：标准状态时，单位气缸工作容积发出的有效功率。

P L＝P e/iV h=P me*n/30τ（kW/L）13、为什么柴油机的燃油消耗率比汽油机低？柴油机在工作中所采用的过量空气系数α值大大高于汽油机的α值，达到1.2~1.8左右。

这使得柴油在混合气有足够的氧气混合。

柴油的燃烧叫汽油在汽油机中更加充分。

而且柴油及的压缩比比汽油机的压缩比大的多。

使得柴油机在膨胀过程中做的有用功更高。

综合既有以上两点等，柴油机的燃油消耗率比汽油机低。

14、内燃机进气终了压力和进气终了温度如何变化，原因是什么？进气终了压力低于外界大气压力。

原因：1）存在进气阻力：空气滤、气道、气门等；2）进气时间极短。

进气终了温度高于外界大气温度。

原因：1）进气吸热，汽油机还有进气预热2）残余废气影响。

第三章曲柄连杆机构1、曲柄连杆机构的组成与功用是什么？组成：机体组（固定件）、活塞连杆组（运动件）、曲轴飞轮组（运动件）功用：1.热能转变为机械能；2.活塞往复直线运动转化为曲轴旋转运动；3.向车辆传动装置输出动力。

2、机体组有哪些机件组成？包括缸盖，缸体，上、下曲轴箱，缸套，主轴承盖，飞轮壳及连接件。

3、气缸体的功用是什么？它有哪几种结构形式？功用：1.支承曲柄连杆机构运动件；2.形成冷却水道、油道；3.安装附件；4.承受作用力；5.安装支承点。

结构形式：普通式（加工方便）、龙门式（强度刚度好，加工复杂）、隧道式。

4、发动机气缸套有何作用？什么是干缸套？什么是湿缸套？作用：a.导向作用；b.组成工作空间；c.延长缸体使用寿命。

干缸套：不与冷却水接触，壁厚1～3mm，水密封性好，机体刚度好。

湿缸套：与冷却水接触，壁厚5～9mm。

5、活塞组的基本作用和组成？基本作用：1.组成可变的工作容积；2.承受燃气压力并传至连杆；3.散热。