发动机原理名词解释

1.高速汽油机、高增压低速大型柴油机的燃烧过程可近似为那个基本的热力过程？为何？

由于汽油机属于均匀混合气的逐渐爆炸燃烧，燃烧速度很快，而在上止点附近容积变化很小，因此燃烧过程相当于等容加热。低速柴油机燃油质量较差，形成可燃混合气速度慢，不均匀混合气燃烧速度很慢，持续时间长，接近于等压加热。

2.工质：与能量转换有关的工作物质

循环热效率：工质所做的循环功W与循环加热量Q之比

压缩比：ε=Va/Vc

压力升高比：λ=Pz/Pc

循环平均压力Pi：单位气缸容积所做的循环功

指示功Wi：一个实际循环工质对活塞所做的有用功

平均指示压力Pmi：发动机单位汽缸工作容积的指示功

指示热效率ηi：实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比

指示燃料消耗率bi：单位指示功的耗油量

平均有效压力Pme：发动机单位气缸工作容积所输出的有效功

有效功率Pe：指示功率减去机械损失功率是发动机的对外输出功率

有效扭矩Ttq：发动机工作时，由功率输出轴输出的扭矩

有效燃油消耗率be：单位有效功的耗油量

有效热效率ηe：发动机有效功We与所消耗的燃料热量Q之比

升功率PL：发动机每升工作容积所发出的有效功率

比质量me：发动机干质量m与所给出的标定功率之比

机械效率ηm：有效功率与指示功率之比

过量空气系数α：燃烧1千克燃料实际提供的空气量L与理论上所需空气量Lo之比

充气效率ηv：实际进入汽缸的新鲜工质与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质之比

喷油泵速度特性：喷油泵油量控制机构位置固定，循环供油量随喷油泵转速变化的关系

负荷特性：发动机转速不变，其经济性指标随负荷而变化的关系

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系

外特性：节气门保持全开，所测得的速度特性为外特性

燃料调整特性：一定节气门开度和一定转速下，发动机功率Pe和燃油消耗率be随燃料消耗量β（或α）的变化曲线。

调速特性：在调速器起作用时，保持调速手柄位置一定，发动机性能指标随转速或负荷变化

的关系。

扭转储备系数：μ=(Ttqmax-Ttq)／Ttq×100%

稳定调速率：δ2=（n3-n1）/n标定

瞬时调速率：δ1=（n2-n1）/n标定

万有特性：较全面的表示发动机的性能，应用多参数的特性曲线。

点火提前角调整特性：汽油机保持节气门开度，转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角该表而变化的关系

分子变更系数：1千克燃料所形成的混合气燃烧后的摩尔数与燃烧前的摩尔数之比

1、试述发动机理论循环的假设条件。

答：1）假设工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。2）假设工质是在闭口系统中作封闭循环。3）假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。4）假设燃烧是外界无数个高温热源定容或定压向工质加热。工质放热为定容放热。5）所有过程为可逆过程组成。

2、用P-V图和T-S图说明，当定容加热循环加热量Q1一定、压缩比增加时循环热效率的变化。

答：略，参见P1图1-1b)和P3图1-5.

3、试述理论循环与实际循环的差异。

答：1）理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体比热容是随温度上升而增大的。2）实际循环中为了使循环重复进行，必须更换工质，因此会造成功的消耗，称为换气损失。3）实际循环中燃料燃烧需要一定的时间，所以喷油或点火在上止点前，并且燃烧还会延续到膨胀行程，由此形成非瞬时损失和补烯损失；实际循环汇总会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失；在高温下部分燃烧产物分解而吸热，使循环的最高温度下降。4）实际循环中气缸壁和工质间自始至终存在着热交换，使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线，造成损失。

4、发动机的机械损失包括那几部分？各占比例如何？常用哪几种方法测量发动机机械损失？

答：摩擦损失，占62-75%；驱动各种附件损失，占10-20%；带动机械增压器损失，占6-10%泵气损失，占10-20%。

机械损失常用的测量方法有:

（1）示功图法：运用各种示功器测取发动机的示功图，从中计算指示压力值，从测功器和转速计读数中计算发动机的平均有效压力，二者之差即为该工况下内燃机的平均压力损失。这种测定方法是在真实的实验工况下进行的，理论上完全机械损失的定义，但实验结果的正确程度取决于示功图测取的正确程度。最大的误差来源于示功图上活塞的上止点位置不易确定。此外在多缸发动机中各个气缸之间存在着一定的不均匀性，这会引起一定的误差。因此，示功图法一般用于上止点位置能精确校正的情况下

（2）倒拖法：讲发动机与电力测功器相连，当发动机在给定工况下稳定运行时，待冷却水、润滑油温度都达到正常数值。然后切断发动机的供油或停止点火，并立即将电力测功器转换为电动机，以原转速拖动发动机空转，并尽可能保持冷却水温度、润滑油温度不变，此时在电力测功机上读出的倒拖功率即为给定工况下发动机的机械功率损失功率

是求机械功率损失最迅速最简便的方法。但是倒拖法要求水温和润滑油温度保持不变，由于发动机存在着着火运转和不着火运转，其摩擦功率损失和泵气功率损失存在着较大差别，得出的数值比实际值高。因此该方法测定汽油机机械损失时应用较广

（3）灭缸法：发动机在给定工况下稳定运转，测出其有效功率，然后使其中一个气缸不工作，并调整测功器使发动机恢复到原来的转速，测出此时的发动机有效功率，这样，如果灭缸后其他各缸的工况和发动机机械损失不变，则这两个功率之差即为被熄灭的缸原来所发出的指示功率。依次灭缸，最后可以从各缸指示功率总和中求得整台发动机的指示功率。

灭缸法用于柴油机在较好的情况下误差不超过5%，但对于汽油机，由于其中一个气缸不工作，影响了其他气缸的换气质量和充量系数，会造成较大的测量误差。同时该方法也不能用于涡轮增压发动机和单缸发动机，仅仅适用于多缸发动机。

（4）油耗线法：此方法只适用于柴油机，给定柴油机不变转速，逐渐改变柴油机供油齿条的位置，测出每小时耗油量（或每秒耗油量），得到负荷特性曲线

5.简述内燃机动力性和经济性的影响因素与提高途径

6、试分析影响充气效率的主要因素。

答：影响充气效率的因素有进气终了的压力pa，进气终了的温度Ta,残余废弃系数γ，配气定时，压缩比，进气状态。

7、试分析进气迟闭角对充气效率及有效功率的影响。

答：加大进气门迟闭角，高转速时充气效率增加，有利于最大功率的提高，但对于低速和中速性能则不利。减小进气迟闭角，能防止低速倒喷，有利于提高最大扭矩，但降低了最大功率。