发动机原理课后答案

第一章

1简述发动机的实际工作循环过程。

答:

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。

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。

4什么是发动机的指示指标？主要有哪些？

答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。

5什么是发动机的有效指标？主要有哪些？

答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转

速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。强化系

数PmeCm.

第二章

1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启？提前与迟后的角度与哪些因素有关/

答：进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能，从而实现在下止点后继续充气，增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制，若在活塞到下止点时才打开排气门，则在排气门开启的初期，开度极小，废弃不能通畅流出，缸内压力来不及下降，在活塞向上回行时形成较大的反压力，增加排气行程所消耗的功。 在发动机高速运转时，同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大，为使气缸内废气及时排出，应加大排气提前角。

2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段，这几个阶段时如何界定的？答：1）自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。

强制排气阶段：废气是由活塞上行强制推出的这个时期。

进气过程：进气门开启到关闭这段时期。

气门重叠和燃烧室扫气：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，所以

进.排气门同时

打开这段时期。

3影响充量系数的主要因素有哪些？

答：1）进气门关闭时气缸内压力Pa'，其值愈高，фc值愈大。

进气门关闭时气缸内气体温度Ta'，其值愈高，фc愈低。

残余废气系数γ，其值增大会使фc下降。

进排气相位角：合适的配气相位应使Pa'具有最大值。

压缩比：压缩比εc增加，фc会有所增加。

近期状态：其对фc影响不大。

4提高发动机工作转速，从换气方面会遇到哪些阻碍因素？该如何克服？

答：发动机转速提高，气体流速增大，?Pa显著增加，（?Pa=λ· ρν２／２），使迅速下降（Pa'=Ps－?Pa），从而使充量系数фc下降。同时，进气门进气阻力、排气门排气终了废气压力增大，降低了充量系数，增加了排气损失。可适当加大进气门迟闭角，利用废气再循环系统，降低进排气系统的阻力，减少对进气充量的加热，合理选择进、排气相位角。

5什么是进气管动力效应？怎样利用它来提高充量系数？

答：进气管具有较长的长度时，由于管内气体具有相当惯性和可压缩性，所以在活塞变速运动以及进气过程间歇而又周期性的作用下，进气管内的气体压力、流速、密度、声速、温度等物理量做周期性的变动叫进气管动力效应。 利用：如果进气管长度适当，使从膨胀波发出到压缩波回到气缸处所经过的时间，正好与进气门从开启到关闭所需的时间配合，即压缩波到达气缸时，进气门正好处于关闭前夕，则能把较高压力的空气关在气缸内，得到增压效果。

6什么叫进气马赫数？它对充量系数有什么影响？

答：进气马赫数M时进气门处气流平均速度Vm与该处声速α之比。大量试验结果表明：当M超过一定数值时，大约在0.5左右，充量系数фc 便急剧下降。

第三章

2增压前后，发动机的性能参数时如何变化的？

增压后，可以提高进气密度，提高平均指示压力，而平均机械损失基本不变，即提高了内燃机的机械效率，同时，充量系数也增大，所以，有效功率和燃油经济性都得到提高。

3为什么增压后需要采用进气中冷技术？

答：对增压器出口空气进行冷却，一方面可以进一步提高发动机进气管内空气密度，提高发动机的功率输出，另一方面可以降低发动机压缩始点的温度和整个循环的平均温度，从而降低发动机的排气温度、热负荷

和NOx的排放。

5车用发动机采用增压时应注意哪些问题？

答：1）适当降低压缩比，加大过量空气系数。2）对供油系统进行结构改造，增加每循环供油率。3）合理改进配齐相位。4）进排气系统设计要与增压系统的要求一致。5）对增压器出口空气进行冷却。

7汽油机增压的技术难点有哪些？

答：限制汽油机增压的主要技术障碍时：爆燃、混合气的控制、热负荷和增压器的特殊要求等。

第四章

1我国的汽油和轻柴油时分别根据哪个指标来确定牌号的？

答：汽油根据辛烷值来确定牌号；轻柴油按凝点来确定牌号。

2蒸发性不好和太好的汽油，在使用中各有什么缺点和可能产生的问题？

答：蒸发性过强的汽油在炎热夏季以及大气压力较低的高原和高山地区使用时，容易使发动机的供油系统产生“气阻”，甚至发生供油中断。另外，在储存和运输过程中的蒸发损失也会增加； 蒸发性若的汽油，难以形成良好的混合气，这样不仅会造成发动机启动困难，加速缓慢，而且未气化的悬浮油粒还会使发动机工作不稳定，油耗上升。如果未燃尽的油粒附着在气缸壁上，还会破坏润滑油膜，甚至窜入曲轴箱稀释润滑油，从而使发动机润滑遭破坏，造成机件磨损增大。

3试述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意义。

答：辛烷值用来表示汽油的抗爆性，抗爆性时指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力。辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值。在规定条件下的标准发动机试验中通过和标准燃料进行比较来测定。采用和被测定燃料具有相同的抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分比来表示。

柴油十六烷值时用来评定柴油的自燃性。将十六烷值规定为100的正十六烷和规定十六烷值为0的α-甲基萘按不同比列混合得出不同十六烷值的标准燃料，其十六烷值为该混合气中正十六烷的体积百分比。如果某种柴油与某标准燃料的自燃性相同，则该标准燃料的十六烷值即为该柴油的十六烷值。

4什么是过量空气系数？它与混合气浓度有什么关系？

答：发动机工作过程中，燃烧1kg燃油实际共给的空气量与理论空气量之比，称为过量空气系数。过量空气系数大于1称为稀混合气，等于1称为标准混合气，小于1称为浓混合气。

8发动机采用代用燃料的意义是什么？

答：减缓石油消耗速度，改善发动机的动力性和燃油经济性，降低有害物质排放。

第五章

3什么时供油提前角和喷油提前角？解释两者的关系以及他们对柴油机性能的影响。

答：供油系统的理论供油始点到上止点为止，曲轴转过的角度叫供油提