汽车发动机原理与汽车理论

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1、汽车发动机原理复习重点解答 （50 分）一）识记和理解层次重点复习内容1、热力循环热效率、发动机理论循环和其热效率高低的比较（压缩比相同的情况下）P20 P27答：为了评价热力循环在能源利用方面的经济性，通常采用热力循环的净功W0与工质从高温热源受热的热量 q1 的比值作指标称为 热力循环热效率 。发动机理论循环包括： 定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环（选择） 压缩比相同时定容加热循环的热效率最高（汽油机） 。在最高压力一定的条件下定压加热循 环的热效率最高（柴油机） 。2、 有效功率、指示功率的含义和其大小比较，示功图P28 （ 坐标图上面积越大指示功越大 ） 答：发动机通过曲轴对外

2、输出的功率称为 有效功率 P32 ：发动机单位时间内所做得指示功称为 指示功率 （指示功：在汽缸内完成一个循环所得到的 有用功） P31柴油牌号的选用、柴油自燃温度对起动性能的影响P81 （选择、判断）答：我国柴油的牌号是以其凝固点命名的， 轻柴油按凝固点不同分为 10、 0、 -10、 -20、 -35 号五个级别，选用柴油时 应按最低环境温度要高出凝固点5C 以上， 凝点越低起动性越好。柴油的自然温度为200 C -220 C .自然温度越低。启动性越好。3、 排放物中主要有害气体成分、柴油机有害排放物中主要有害颗粒P157（选择）答：主要有害气体为：一氧化碳（CO；碳氢化合物（HQ氮氧化

3、合物（NOX ；柴油机有害排放 物中主要有害颗粒为： 干炭灰、可溶性有机物、硫酸盐4、分层给气燃烧、柴油机的理想放热规律 P191/P97（选择、判断）答： 分层给气燃烧 ：合理组织燃烧室内的混合气成分分布，即在火花塞附近形成具有良好着火 条件的较浓可燃混合气，其空燃比为 12-14，以保证火焰中心由此向外传播，而在燃烧室的大 部分空间具有较稀的混合气。 柴油机的理想放热规律 ：燃烧先缓后急柴油机的理想放热规律 是希望燃烧先缓后急，即开始放热要适中，满足运转柔和的要求，随后燃烧要加快使燃料尽量 在上止点附近燃烧。一般燃烧持续的时间不应超过上止点后40C（ CA）。5、燃油消耗量测量方法分类P2

4、47 （选择）1）容积法：通过测量消耗一定容积的燃油所需要的时间。2）质量法：通过测量消耗一定质量M 的燃油所需的时间。6、汽车发动机试验分类：发动机的性能特性：负荷特性、速度特性、调速特性和万有特性 答：汽车发动机试验分类为： 单项专题性研究试验和常规性试验 P238发动机的性能特性为：1）负荷特性： 发动机转速不变时，经济性能指标随负荷变化的关系称为负荷 特性称为负荷特性。 P1382）速度特性： 发动机的性能指标随转速变化的关系称为速度特性（ 140）3）调速特性：喷油泵调速手柄位置固定时， 柴油机的性能指标随转速的变化关系称为调速特性 p（145）4）万有特性： 发动机的多参数特性称为

5、万有特性。 P1497、点火提前角与发动机转速的关系 P127（选择、判断）答：发动机转速越高，点火提前角就越 大，8、压力升高比与燃烧噪声的关系（选择、判断）答：压力升高比 越大 ，燃烧噪声就 越大10、换气过程的阶段划分和燃烧室扫气的特点 P38/P40答：换气过程分为： 自由排气、强制排气、进气和燃烧室扫气。 燃烧室扫气特点为： 在增压发 动机中，当进排气门重叠时，进气压力高于排气压力称为燃烧室扫气p（68）二）理解和简单应用层次重点复习内容1、车用增压系统分类P60答：1）机械增压（S） 2 ）涡轮增压（T） 3 ）复合增压 4 ） 气波增压2、机械损失功率测定方法 P251答： 1、

6、倒拖法 2 、灭缸法（仅适用多缸发动机） 3 、油耗法3、四冲程发动机换气损失：排气损失，进气损失 P401 ）发动机换气损失： 在换气过程中的能量损失2）排气损失： 排气损失又分为自由排气损失和强制排气损失3）进气损失： 由于进气系统的阻力，使自吸式发动机的进气终了汽缸内的压力低于进气管 压力造成的损失。4、柴油机燃烧过程的主要因素 P106答： 1）燃料的性质影响 2）负荷的影响 3）转速的影响 4）供油提前角的影响5、汽油机、柴油机正常燃烧过程的阶段划分 P123/P95答：汽油机分为： 1）着火延迟期、 2）明显燃烧期、 3）后燃期 柴油机分为： 1）着火延迟期、 2）速燃期、 3）缓

7、燃期、 4）后燃期6、 汽油机不正常燃烧现象：爆震燃烧，表面点火和其比较P126/127答： 爆震燃烧： 对于汽油机，压缩比过高或点火太早，燃烧会变得不正常，火焰 传播速度和火焰前锋形成都发生了急剧的变化 爆震燃烧 ：如果压缩比过高或点火太早，试局部 温度和压力急剧上升表面点火 ：汽油机不依靠火花塞点火，而是靠燃烧室内炙热表面点燃混合气的现象称为表点火，它的点火时间是不可控制的。 比较 ： 爆燃是在火花塞点火以后的自然现象。而表面火则是由炙热物点燃混合气7、发动机的三个主要性能指标P241）动力性能、2）经济性能、3）运转性能8、外特性9、 答： 汽油机的外特性为：节气门全开时所测得的速度特性

8、。P141柴油机的外特性为：油量调节机构固定与标定功率循环供油量位置时，测得的速度特性，（p143）9、辛烷值与抗爆性的关系： 辛烷值越高抗爆性越好 。10、 机内、机外净化技术；三效催化转换器、EGR勺目的答：EGF为机内净化技术：降低气缸内燃烧的温度，以减少 NO难成。P160三效催化转换器为 机外净化技术，以降低CO HC NOX勺排放量。P16311、燃料热值和燃料低热值的含义答：燃烧热值：1Kg燃料完全燃烧所释放出得热量。P83 燃烧低热值 ：不包括水的汽化潜热的燃料的热值称为燃料的低热值。P84。三）简单应用层次重点复习内容1、汽油机对其燃烧室的要求 P128答： 1）结构紧凑 2

9、 ）具有良好的充气性能 3 ）火花塞位置安排适当 4 ）燃烧室形 状合理分布 5）要产生适当的气体流动 6 ）末端混合气要适当冷却2、废气涡轮增压柴油机的性能特点 P72答： 优点：升功率高，油耗率低，排放减少缺点：低速转矩性能差，加速性能和起动性能差3、影响柴油机燃烧过程的运转因素 P106答： 1、燃料的性质影响 2 、负荷的影响 3 、转速的影响 4 、供油提前角的影响4、爆燃的定义和其影响因素 P126答： 爆震燃烧 ：对于汽油机，压缩比过高或点火太早，燃烧会变得不正常，火焰传播速度和火 焰前锋形成都发生了急剧的变化影响因素： 1）燃料的性质 2）负荷 3）转速 4）供油提前角5、影响

10、汽油机燃烧过程的使用因素 P127答： 1 、混合气浓度 2 、点火提前角 3 、转速 4 、负荷6、发动机增压比的概念和增压的优点 P60答： 增压比： 增压后的空气压力与增压前的空气压力比优点： 1）增大了发动机的扭矩和功率 2）提高热效率，降低燃油消耗率 3）减少排气污 染和噪声 4 ）降低了发动机的单位功率造价 5）对补偿高原功率损失十分有利7、充气效率的影响因素： 1、进气终了的压力 2 、进气终了的温度 3 、残余废气系数 4 、 配气相位 5 、压缩比（ P43）9、柴油机燃烧放热规律的概念和燃烧过程的阶段划分P96答：单位曲轴转角的放热量随曲轴转角的变化关系称为燃烧放热规律燃烧

11、放热规律阶段： 1、预混合燃烧阶段 2 、扩散燃烧阶 3、放热的“尾巴”阶段 燃烧过程阶段： 1、着火延迟期 2 、速燃期 3、缓燃期 4 、后燃期四）综合应用层次重点复习内容1、充气效率的定义，充气效率影响因素，提高发动机充气效率的措施P42/47答： 充气效率： 实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充量之比。影响因素： 1 、进气终了状态压力的影响 2 、进气终了温度的影响 3 、残余废气系数 4、 配气相位的影响 5 、压缩比的影响措施： 1）减少进气系统的流动损失 、减少进气门座处的流动损失 A、增大气门直径，选择合适的排气直径B、增加气门数目C改善进气门处流体动力

12、性能，减少气门流动损失D采取短的进气行程 、减少整个进气管道的流动阻力 A、进气道 B 、进气管C、空气滤清器2）减小对新鲜充量的加热3）减小排气系统的阻力4）合理的选择配气相位 、进气门迟闭角、进排气门重叠角、排气提前角、配气相位选择2、进气迟闭角的作用， 进气迟闭角过大对充气效率的影响和其原因， 结合发动机速度特性曲线分析进气迟闭角变化对发动机的充气效率和动力性的综合影响P40/48（ 结合 48 页的图 ）答：进气门迟闭作用 ：利用高速气流的惯性，在下止点后继续充气。进气门迟闭过大 ：在高转速时充气效率增加，有利于大功率发挥，但是对低、中速性能不 利。因为进气门迟闭角过大会使新鲜充量被向

13、上止点运动的活塞推回到进气管。（活塞到上止 点时，缸内压力与进气管压力相近）进气门的迟闭角过小 ：可增大中低速的充气效率和功率，但对高速不利。3、发动机的负荷特性定义， 结合发动机负荷特性实验曲线分析负荷大小对过量空气系数 、指示热效率n i、机械效率n m、最高燃烧压力PZ的影响。P138/139（结合图形进行分析）答：负荷特性： 在发动机转速不变时，经济性指标随负荷变化而变化的关系 负荷与各参数的关系过量空气系数 ：随负荷增加，循环供油量增加， a 值减少，当 a 降到一定程度时，不完全燃烧加剧，使指示热效率降低指示效率n：随着负荷的增加而增加机械效率n：随负荷增加而提高最高燃烧压力FZ：

14、当负荷增加时最高燃烧压力逐渐增加第十二章1、汽车动力性的概念、动力性的评价指标 P260 答：汽车的动力性是指汽车在良好路面（混凝土或沥青）上直线行驶时，由汽车受到的纵向 外力决定的、所能达到的平均行驶速度。动力性评价指标： 1）、最高车速 2 ）、加速时间 3 ）、最大爬坡度2、汽车的驱动力的影响因素 P262答： 1）发动机的转速特性、（外特性曲线）、2）传动系的机械效率、 3）车轮的半径 4 ）传动系 的传动比（汽车的驱动力图 P265）3、行驶阻力有： 1）滚动阻力、 2）空气阻力、 3）坡道阻力、 4）加速阻力 P2664、汽车的动力方程： Ft=Ff+Fi+Fw+Fj P282 第

15、4行5、 汽车行驶的驱动力 附着条件 :答： 1）驱动力必须大于或等于行驶阻力，否则无法起步， 行驶中的汽车将减速直至停车。这是 汽车行驶的第一个条件驱动条件，是汽车行驶的必要条件。可以采用增加发动机转矩、加 大传动比（换低档行驶）等办法来增大汽车的驱动力。2）附着力就是地面对轮胎切向反力的极限值。 驱动力为地面切向反作用力， 它不能大于附 着力，否则会发生驱动轮滑转现象 ，即这就是汽车行驶的第二个条件。3）汽车行驶的必要与充分条件 Ff+Fw+Fi Ft Fzfaifai （ P278）第6行6、最佳换档时刻的确定：（难点） 答：相邻两档的加速度倒数曲线若有交点，在交点处换档；否则在低档用尽（发动机转速达 到最大）处换档。7、后备功率与汽车动力性和燃油经济性的关系：（重点）（ P286）答：后备功率大，动力性强，但燃油经济性差。选川档的后备功率最大，动力性最强，但燃油 经济性差；V档的后备功率最小，动力性最差，但燃油经济性最好，因为V档的发动机负荷较 大，燃油消耗率较低。8、影响汽车动力性的主要因素 P291答： 1）、发动机的转矩特性2