内燃机、发动机试卷、答案.doc

1、西安交通大学本科生课程考试试题标准答案与评分标准（A）课程名称：内燃机原理 课时： 56 考试时间： 2010年6月 日一、名词解释1. 指示功：气缸内活塞完成一个工作循环所获得有用功2. 化学计量空燃比：当燃料在空气中燃烧时，一定质量空气中的氧刚好使一定质量的燃料完全燃烧，则此时的空气与燃料的质量比称为燃料燃烧的化学计量空燃比3. 燃料辛烷值：反映燃料的抗爆能力，由异辛烷和正庚烷标准混合燃料标定。将油料的爆燃强度同异辛烷与正庚烷的混合液的爆燃强度相比较，当两者相同时，标准混合液中所含异辛烷的体积百分比，即为所试油料的辛烷值。4. 有效燃油消耗率：单位有效功的耗油量5. 泵气损失：与理论循环相

2、比，活塞在泵气过程所造成的功的损失，由推出损失和吸气损失组成6. 滚流：在进气过程形成的缸内绕垂直于气缸中心线的有组织的进气流动7. 滞燃期：燃油喷入气缸到燃烧开始的这段时间8. 循环变动：点燃时发动机不同循环及同一循环不同气缸之间缸压等燃烧过程参数的变动9. 负荷特性：在内燃机速度一定的条件下，发动机的各项性能指标随负荷变化的特性10. 三效催化：对点燃式发动机尾气中的HC、CO和NOx三种有害排放物同时实现催化转化二简答题1.内燃机的机械损失由哪些部分组成？内燃机机械损失的测定方法有哪几种？答：内燃机的机械损失由以下5部分组成：1）缸套与活塞及环组的摩擦损失；2）轴承与气门机构的摩擦损失；

3、3）驱动附属机构的功率消；4）流体摩擦损失（风阻损失）；5）驱动扫气泵及增压器的损失内燃机机械效率测定方法有：示功图法，倒拖法，灭缸法和油耗线法。2.内燃机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失？试述各种损失形成原因。答：从工质不同，换气损失，传热损失，燃烧损失四个方面分析。3.内燃机充量系数的定义是什么？提高内燃机充量系数的主要方法有哪些？答：内燃机充量系数的定义：每循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态（ps，Ts）的体积V1与活塞排量Vs的比值提高内燃机充量系数的主要方法有：降低进气系统的流动阻力；采用可变配气系统技术；合理利用进气谐振；降低排气系统的流动阻力；减少对进气充量的加热4.增压对

4、柴油机的经济性和动力性有何影响？与定压涡轮增压系统相比，脉冲涡轮增压系统有何优点？答：增压对柴油机的经济性和动力性的影响（思路）：增压提高发动机充量系数，提高发动机功率，提高热效率，降低燃油消耗率，降低HC, CO, NOx, PM排放浓度。脉冲涡轮增压系统在排气能量利用率、扫气作用、发动机加速性能等方面较优。5. 点燃式发动机HC排放的机理。狭缝；油膜；积碳；壁面激冷；熄火6汽油机缸内燃烧过程划分及特点。 火焰发展期；速燃期；后燃期。10%；10%90%；10%。7柴油机缸内自燃着火的条件。 混合气空燃比；温度临界温度8汽油机的爆震燃烧与柴油机的工作粗暴的异同同：混合气的自燃异：发生时刻；柴

5、油机滞燃期内混合气多，dp/dphi0.6MPa;汽油机末端混合气自燃。三问答论述题1. 论述提高内燃机动力性能与经济性能的主要方法和途径。答：从以下几个方面进行论述：1）采用增压，2）合理组织燃烧过程，提高指示效率，3）改善换气过程，提高充量系数，4）提高转速，5）采用二冲程，6）提高机械效率2. 画图说明柴油机双阶段燃烧放热规律，并说明对NOx和PM排放的影响及控制方法预混燃烧和扩散燃烧 双峰模式预混NOx; 扩散碳烟。减少预混燃烧量，缩短扩散燃烧时间。双弹簧喷油器；缸压共轨多次喷射。 第 页 第 页西安交通大学本科生课程考试试题标准答案与评分标准（B）课程名称：内燃机原理 课时： 56

6、考试时间： 2010年6月 日一、名词解释1. 平均有效压力：发动机单位气缸工作容积一个循环能发出的有效功2. 过量空气系数：燃烧1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比3. 燃料十六烷值：反映燃料的自燃能力，同正十六烷与七甲基壬烷混合燃料的自燃性进行比较，当两者相同时，可由混合燃料中的正十六烷和七甲基壬烷的体积百分比计算得到4. 有效热效率：实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值5. 泵气损失：与理论循环相比，活塞在泵气过程所造成的功的损失，由推出损失和吸气损失组成6.进气涡流：进气过程形成的绕气缸中心线旋转的气流运动。7.柴油机滞燃期：从喷油开始到压力曲线偏离倒拖压力曲线之间的时

7、刻（曲轴转角）。8.不稳定（不规则）喷射：在某些工况下，当结构参数不匹配时，循环供油量不断变动，各循环喷油规律也有差异，这种现象称为不稳定（不规则）喷射。9.喷油泵的速度特性：喷油泵在油量调节齿杆位置不变时，每循环喷油量随油泵转速变化的特性称为喷油泵的速度特性。10.内燃机的外特性：内燃机在供油量调节机构（对柴油机为油量调节杆，下面简称油门，对汽油机为节气门）保持不变的情况下，性能指标随转速而变化的关系称为内燃机的速度特性。其中，当柴油机的油门固定在标定位置，或汽油机的节气门全开时得出的速度特性，称为内燃机的外特性。油量低于标定位置时的速度特性称为部分速度特性。二简答题1. 内燃机机械效率测量

8、有哪几种方法，每种方法的适用场合是什么？答：内燃机机械效率测定方法有：示功图法，倒拖法，灭缸法和油耗线法。其中，示功图法适合于所有类型发动机，倒拖法适合于压缩比不高的汽油机，灭缸法适合于非增压多缸柴油机，油耗线法适合于非增压或增压压力不高的柴油机。2. 简述内燃机实际循环与理论循环之间的差异。答：从工质不同，换气损失，传热损失，燃烧损失四个方面分析。3. 提高内燃机充量系数的主要方法有哪些？答：降低进气系统的流动阻力；采用可变配气系统技术；合理利用进气谐振；降低排气系统的流动阻力；减少对进气充量的加热4. 试比较内燃机定压涡轮增压系统和脉冲涡轮增压系统的优缺点。答：脉冲涡轮增压系统在排气能量利

9、用率、扫气作用、发动机加速性能等方面较优。而定压涡轮增压系统在涡轮效率、增压系统结构方面较优。5. 基于p压力示功图上点燃式内燃机燃烧过程各个阶段的特点。答：汽油机燃烧过程分成三个阶段。第1阶段为着火阶段，指火花跳火到形成火焰中心的阶段。这一阶段反映火核形成过程，着火滞燃期与燃料特性、缸内温度、混合气浓度、残余废气系数、点火能量有关。着火阶段影响到火焰形成、失火和后续的燃烧过程。第2阶段为急燃期，指火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段，又称火焰传播阶段。压力升高快，燃烧压力和温度达到最大值。NO排放物主要在此阶段形成。此阶段决定了发动机的动力性。第3阶段为后燃期，指从急燃期终点到完全燃烧点的阶段

10、。后燃期不应过长，否则传热损失增加，排温增加，热效率降低。6. 什么是火花点火发动机的爆燃？产生爆震的原因以及影响爆燃的因素？答：在某种条件下(如压缩比过高)，汽油机的燃烧会变得不正常，在测录的p-t示功图上，出现压力曲线出现高频大幅波动，上止点附近的dp/dt值急剧波动，此时火焰传播速度和火焰前锋形状发生急剧的改变，称为爆燃。发生爆燃的原因可归结为终燃混合气的快速自燃。运转因素的影响: 点火提前角; 转速; 负荷; 混合气浓度; 燃烧室沉积物.结构因素：气缸直径；火花塞位置；气缸盖与活塞的材料；燃烧室结构.7. 什么是排气再循环？排气再循环能够降低NOx排放的原因？答：排气再循环是指将排气的

11、一部分气体引入进气系统，用于降低NOx排放的措施。其能降低NOx排放原因在于EGR使工作混合气的总热容大大增加，最高燃烧温度下降。小负荷运转用少量EGR能改善燃烧，但EGR率过大会使燃烧不稳定，表现在缸内压力变动率增大，甚至导致缺火，使HC排放剧增。中等负荷用过大的EGR率使油耗上升，HC排放增大。发动机全负荷运转时追求最大最大动力性，即使NOX排放很高，也不能用EGR加以控制，以免动力性受害。三问答论述题1. 论述提高内燃机动力性能与经济性能的主要方法和途径。答：从以下几个方面进行论述：1）采用增压，2）合理组织燃烧过程，提高指示效率，3）改善换气过程，提高充量系数，4）提高转速，5）采用二

12、冲程，6）提高机械效率2. 柴油机的有害排放物主要有哪些？试分别叙述其生成机理和控制措施答：柴油机有害排放物有：HC, CO, NOx, PM（碳烟）。HC和CO由过浓和过稀混合气产生，NOx依赖于氧浓度，高温和高温下的滞留时间。PM由过浓混合气高温缺氧和燃烧氧化物形成。根据各排放物生成机理分析控制措施。 第 页 第 页参考资料仅供参考简答题 1. 提高内燃机动力性与经济性途径？一采用增压技术：在过量空气系数参数的情况下，增加吸进空气的密度s可以使发动机功率按比例增长。在柴油机上采用高增压后，可以使柴油机的Pme和PL成倍增长。于此时使它还改善了柴油机的经济性降低比质量降低废气排放降低废气有害

13、气体排放二合理组织燃烧过程提高循环指示效率it提高指示功率it不仅改善了内燃机的动力性能同时也改善经济性能三改善换气过程提高气缸的充量系数c同样大小的气缸容积在相同的进气状态下若能吸入更多新鲜空气则可容许喷入更多的燃料在同样燃料条件下可获得更多的有用功。 四提高发动机的转速。增加转速可以增加单位时间内每个汽缸做功的次数，因而可提高发动机功率输出同时发动机比质量也随之降低五提高内燃机的机械效率。可以提高内燃机的动力性能和经济性能。六采用二冲程提高功率。理论上，采用二冲程相对四冲程可以提高升功率一倍2降低汽油机排放途径一曲轴箱排放控制，为防止曲轴箱排放物的危害，采用曲轴箱强制通系流，把曲轴箱排放物

14、吸入气管进而在汽缸内燃掉二蒸发排放物的控制，为了控制车用汽油机HC蒸发排放采用活性炭罐式蒸发排放控制蒸发排放三冷起动暖机和怠速排放控制，为了改善冷起动排放增加起动功率提高起动转速增大点火能量尽量缩短起动时间并在起动前对发动机进行预热。较高转速对左较大节气门开度和较小残余废气分数，相应减小混合气加浓程度四低排放燃料供给根据不同负荷率提供适当浓度的混合气五低排放点火系统六低排放燃烧系统七排气再循环，采用排气再循环有效降低点燃式内燃机的NOx排放3柴油机的燃烧过程有哪几个阶段？重点控制哪一过程？产生噪声的原因及解决办法？主要有第I阶段滞燃期 即在压缩过程末期在A点，开始向气缸喷气燃料但由于气缸温度过

15、高远远高于当时正常压力下的正常温度，燃料并不马上着火而是稍有滞后。第II阶段急燃期 在活塞接近上止点，气缸容积较小的情况下混合气几乎一起燃烧，因此气缸中压力升高的特别快 第III阶段缓燃期 即从压力急剧升高的终点到压力开始下降 第IV阶段后燃期 即从缓燃期的终点，到燃料上基本燃烧完全为止。其中要重要控制:滞燃期，因为滞燃期的时间长短直接影响到急燃期的燃烧对整个燃烧过程影响最大。产生噪声的原因：由于升高率的过高而引起的，压力升高率过大从而使柴油机运动零件受强烈冲击负荷以而产生强烈噪声降低使用寿命。解决办法：通过降低压力升高率来降低燃烧噪声即缩短滞燃期和减少滞燃期的喷油量。采用引导喷射使喷油量先少

16、后多并缩短主喷射时燃油滞燃期降低噪声。填空与名词解释1内燃机按着火方式可分为（点燃式）和（压燃式）按冷却方式分（液压冷却）（空气冷却）复合冷却）按燃烧室设计分为（开式燃烧室）（分隔式燃烧室）2. 指示功：发动机在一个循环中所获得的有用功数量（Wi）平均指示压力Pmi=Wi/Va单位气缸的容积一个循环所作的指示功 指示效率：单位时间所作的指示功（Pi） 指示热效率：发动机实际循环指示功和所消耗的燃料热量的比值即 it=Wi/Qi=3.6x1000Pi/BHu3. 燃油消耗率：单位指示功的耗油量B：每小时燃油消耗量 H：燃料的低热值有效功率Pe=Pi-Pm(损失功率) m(机械效率)=Pe/Pi4

17、. 平均有效压力：Pme=30TPe/Vs ni Ttq=318.3PmeVsi/i5. 升功率：在标定工况下，发动机每升气缸工作容量所发出的有效功率6. 充量系数c=V1/Vs=M1/Msh(实际充满气缸的空气量与理论充满气缸空气量之比)过量空气系数a=m1/gblo(燃烧1kg燃烧的实际空气量与理论空气量之比)7有效热功率：实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值即：et=We/1=itm8.有效燃油消耗率：单位有效功的耗油量be=B/Pe1000Be=3.6x1000/etHu PL=k1citmPs n/a bQ=3.6x1000/itmHu=k2/itm采用涡轮增压使Ps从

18、而使发动机动力性能增加改善换气过程提高气缸充量系数c从而使PL9提高压缩比提高循环热效率提高压缩比c可提高工质的最高燃烧温度扩大循环温度阶梯从而使热效率t增高，但热效率随着压缩比c的提高逐渐减少柴油机压缩比为12-22之间，最高爆发压力不超过14MPa汽油机的压缩比在6-12之间，最高爆发压力不超过8.5MPa10抗爆性：燃料对于发动机发生爆燃的抵抗能力，无论是点燃式还是压燃式转速高的发动机宜采用较大的气门叠开角和气门开启持续期，以提高发动机的充量系数11提高充量系数措施A降低进气系统的阻力损失，提高气缸进气终了时的压力PaB.降低排气系统的阻力损失，减少缸内残余废气系数rC.减小高温零件在进

19、气过程中对新鲜充量的加热以降低进气终了时的充量温度Ta D.合理的配气正时和气门升程规律在减少mr同时增加m1.12柴油的特性参数：柴油的密度、粘度、表面张力、闪点、浊点、凝点、热值、化学计量空燃比、十六烷值。13汽油的理化性质：挥发性、抗爆性。14内燃机缸内的气体流动：1、涡流2、挤流3、滚流和斜轴涡流4、湍流15点火过程：1、击穿阶段2、电弧阶段3、辉光放电阶段16点燃式发动机的燃烧过程：1、着火阶段2、急燃期3、后燃期17不同工况下的燃烧过程的特点：1、点火提前角不同时燃烧过程2、混合气浓度不同时的燃烧过程3、负荷不同时的燃烧过程4、转速不同时的燃烧过程18爆燃：在某种条件下（如压缩比过

20、高），汽油机的燃烧会变得不正常，压力曲线出现高频大幅波动，上止点附近的dp/dt值急剧波动达（dp/dt）max=0.2MPa/us之高，此时火焰传播速度和火焰前锋形状发生急剧的改变，称为爆燃。19防止爆燃的方法：使用抗爆性高的燃料，降低终燃混合气温度，提高火焰传播速度或缩短火焰传播距离，缩短终燃混合气暴露在高温中的时间。表面点火：在点燃式发动机中，凡是不依靠电火花点火，而是由于炽热表面（如过热的火花塞绝燃体和电极、排气门，更多的是燃烧室表面炽热的沉积物）点燃混合气而引起的不正常燃烧现象。20典型燃烧室：1、木契形燃烧室2、浴盆室燃烧室3、碗形燃烧室4、半球形燃烧室5、其他类型燃烧室（带湍流罐

21、的燃烧室，双火花塞的燃烧室）21醇类燃料：甲醇，乙醇，二甲醚，煤制油，生物柴油22柴油机的供给系统：泵管嘴系统，泵喷嘴系统，共轨式系统23电控系统的组成：传感器、电控器、执行器24污染物的成分：CO，碳氢化合物，氮氧化合物，微粒25降低柴油机的排放：1、 增压2、 低排放燃油喷射系统3、 气流组织和多气门技术4、 低排放燃烧室5、 排气再循环26内燃机排后处理：1、 三效催化转化器2、 氧化催化转化器3、 富氧降NOx催化转化器4、 柴油机微粒捕集器27内燃机工况：实际运行的工作状况。28内燃机负荷特性：当内燃机的转速不变时，性能指标随负荷而变化的关系29内燃机速性：内燃机在供油量调节机构保持

22、不变的情况下，性能指标随转速而变化的关系.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

23、明各项损失。（见书第9页 图1-2）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m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=03、润滑油品质和冷却水温度 冷却水、润滑油温度通

24、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。 2.停止向一个气缸供油（或点火) 3.同理，依次使各缸熄火，测得熄火后内燃机

25、的有效功率Pe2，Pe3，由此可得整机的指示功率为： Pi=Pi1+Pi2+=iPe-Pe(1)+Pe(2)+（3）油耗线法：保证内燃机转速不变，逐渐改变柴油机供油齿条的位置，测出每小时耗油量GT随负荷Pe变化的关系，绘制成曲线，称为负荷特性曲线，由此测得机械损失，此方法只是用于柴油机。（4）示功图法：根据示功图测算出机械损失。8 试述过量空气系数、空燃比和分子变更系数的定义。过量空气系数：燃烧1Kg燃料实际提供的空气量L与理论上所需要的空气量Lo之比称为过量空气系数。空燃比A/F：与过量空气系数相似，也用空气量与燃料量的比值来描述混合气的浓度，成为空燃比。分子变更系数：理论分子变更系数：燃烧

26、后工质摩尔数M2与燃烧前工质的摩尔数M1之比。实际分子变更系数:考虑残余废气后，燃烧后的工质摩尔数M2与燃烧前工质摩尔数M1之比。9 简述汽油机和柴油机的着火和燃烧方式。汽油机：分两个阶段:火焰核心的形成和火焰的传播。气着火浓度范围为：（阿尔法）=0.51.3，火花塞跳火之后，靠火花塞提供能量，不仅是局部混合气温度进一步升高，而且引起火花塞附近的混合气电离，形成火化中心，促使支链反应加速，形成火焰核心。火焰核心形成之后，燃烧过程实质上就是火焰在预混气体中传播过程。柴油机：依靠喷射的方法，将燃油直接是喷入压缩升温后的工质，在缸内形成可燃性气体，依靠压缩后的高温自燃点火，柴油机的燃烧属于喷雾双相燃

27、烧，也有微油滴群的油滴扩散燃烧。10 已知：某汽油机的气缸数目i = 6，冲程数t = 4，气缸直径D = 100 mm，冲程S = 115 mm，转速n = 3000 r/min，有效功率Ne = 100 kW，每小时耗油量Gt = 37 kg/h，燃料低热值hu = 44100 kJ/kg，机械效率hm = 0.83。求：平均有效压力，有效扭矩，有效燃料消耗率，有效热效率，升功率，机械损失功率，平均机械损失压力，指示功率，平均指示压力，指示燃料消耗率，指示热效率。解：平均有效压力：Pe=30Ne*t/（Vn*i*10-3）=738kPa有效扭矩： Me=9550*Ne*103/n=318.

28、4Nm有效燃油消耗率：ge=GT/Ne*103=370 g/（KNh）有效热效率：e=We/Q1=Wi*hm/Q1=3.6/（ge*hu）*106=0.22升功率：P1=Ne/(Vn*i)=pe*n/（30t）*10-3=18.45Kw/L机械损失功率Pm=NiNe，hm=Ne/Ni Pm=20.48Kw平均机械损失压力pm=pipe=151.2kPa指示功率：Pi=Ne/hm=120.48Kw平均指示压力：pi=30tPi/(Vn*i*n)*103=889.14kPa指示燃油消耗率：gi=GT/Pi*103=307.1g/(KNh)指示热效率：i=3.6/（gi*hu）*106=0.27第二

29、章 发动机的换气过程1什么是充气效率？怎样确定一台发动机的充气效率？答：如果把每循环吸入汽缸的工质换算成进口状态（Pa、Ta）下的体积V1,则V1值一定比活塞排量Vh小，两者的比值定义为充气效率，即：v=G1/Gsh=M1/Msh=V1/Vh充气效率是评价内燃机实际换气过程完善程度的重要参数，充气效率v值高，说明每循环进入一定汽缸容积的充气量越多，内燃机的功率和转矩大，动力性好。 实际内燃机充气效率可用实验方法直接测定。对于非增压内燃机，可视燃烧室没有扫气，用流量计来实测内燃机吸入的总充气量V（m3/h）。而理论充气量Vsh可由下式算出： Vsh=0.03inVh由此可得实验测定的充气效率值为

30、v=V/Vsh2试根据充气效率的分析式，说明提高充气效率的措施。答：由式知提高进气终了压力，适当减少进气终了温度可提高充气效率。3影响充气效率的因素有哪些？是如何影响的？答：1.进气终了压力Pa：Pa值越大，v越大；2.进气终了温度Ta：Ta上升，v下降；3.压缩比与残余废气系数：增加，v略有上升，增加，v下降；4.配气定时：合理的配气定时可使v增大；5.进气状态：进气温度Ts升高，v增加，进气压力Ps下降，Pa随之下降，且Pa/Ps的比值基本不变，对v影响不大。4汽车由平原行驶高原地区，发动机的功率下降是不是由于充气效率下降所致？为什么？ 答：不是，进气压力Ps下降，Pa随之下降，且Pa/P

31、s的比值基本不变，对v影响不大。原因是高原地区空气稀薄，进气量减少使发动机的功率下降。5柴油机和汽油机的进气管应如何布置？答：柴油机的进气管应与排气管分置两侧，避免排气管给进气管加热化油器式汽油机进气管应与排气管同置一侧，这样可以改善混合气形成，但是会使充气效率下降电喷汽油机的进气管应与排气管分置两侧，避免排气管给进气管加热6如何利用进气惯性效应和波动效应增大进气量？答：惯性效应： 转速升高，气流惯性增大，进气迟闭角应增大。 -可变气门正时技术（VVT-i,VTEC)波动效应：转速升高，发动机吸气频率增大，应缩短进气管。 -可变进气管长度技术7什么是换气损失，它由哪些部分组成？并作图说明。答：

32、换气损失就是理论循环换气功与实际循环换气功之差 。换气损失由排气损失和进气损失两部分组成。 换气损失功 = X+（Y+W ）排气损失功Y+W 进气损失功X 泵气损失功（X+Y-d） 图中X，Y中间有一条水平虚线，曲线最右边有一条竖直虚线（也就是将W，d都封闭起来）第三章 车用发动机的废气涡轮增压 1试述增压比、增压度、压气机喘振、涡轮机阻塞的定义。答：增压比：增压比是指增压后气体压力P与增压前气体压力Po之比。增压度：增压度是指发动机在增压后的功率与增压前的功率之比。压气机踹振：在一定转速下，当空气流量减少到低于一定数值时，压气机的工作便开始不稳定，气流发生强烈的脉动，引起整台压气机剧烈振动，

33、甚至导致损坏，同时发出粗暴的踹息声，这种不稳定工况称为踹振。涡轮机阻塞：当涡轮机转速一定，随着膨胀比Pt*/P2的增大，流量随着增加，当膨胀比增加到某一临界时，流量达到最大值，不再增加，这种现象称为涡轮机的阻塞现象。2 废气涡轮增压对发动机性能有什么影响？答：（一）动力性 ，升功率，经济性 （二）排气污染及噪声 （三）加速性 （四）发动机的低速扭矩偏低 （五）起动性与制动性 （六）热负荷、机械负荷 3什么是恒压系统、脉冲系统？对它们进行比较？答：恒压系统：这种增压系统的特点是涡轮前排气管内压力基本是恒定，它把柴油机所有的排气管都连接于一根排气总管，而排气总管的截面积又尽可能做得大，排气管实际上

34、起到了集气箱的作用，由于集气箱起了稳压作用，因而在排气总管内的压力振荡是较小的。脉冲系统：特点是使排气管中的压力造成尽可能大的压力变动，把涡轮增压器尽量靠近汽缸，把排气管做得短而细，并且几个缸连一根排气管。这样每一根排气管中就形成几个连续的互不干扰的排气脉冲波进入废气涡轮机中，同时把涡轮的喷嘴环，根据排气管的数目分组隔开，使互不干扰。脉冲可利用能量大于恒压系统。脉冲系统有利于扫气。脉冲系统加速性能好。脉冲系统结构复杂、流动损失大。低增压：脉冲系统高增压：恒压系统4高增压系统为什么必须加装中冷器？ 答：将增压器出口的增压空气加以冷却，一方面可以提高充气密度，从而提高柴油机功率，另一方面也可以降低

35、柴油机压缩始点的温度和整个循环的平均温度，从而降低柴油机的热负荷和排气温度。冷却增压空气尽管是降低热负荷的最合理的措施之一，但只有在增压压力较高时才是合适的，低增压时没有必要设置中冷器。第四章 柴油机混合气形成1 简述柴油机混合气形成的两个基本方式和特点。答：1、空间雾化混合 特点： 对燃料喷雾要求高 （采用多孔喷嘴） ，经济性好。对空气运动要求不高 初期空间分布燃料多 ，工作粗暴 2、油膜蒸发混合 特点：对燃料喷雾要求不高 放热先缓后急 ，工作柔和，噪声小 低速性能不好，冷起动困难。 2 简述喷雾特性参数。答：油束射程L：也称油束的贯穿距离。L的大小对燃料在燃烧室中的分布有很大的影响。如果燃

36、烧室尺寸小，射程大，就有较多的燃油喷到燃烧室壁上。反之如果L过小，则燃料不能很好地分布到燃烧室空间，燃烧室中空气得不到充分利用。因此油束射程必须根据混合气形成方式的不同要求与燃烧室的大小相互配合。 喷雾锥角b ：他与喷油器结构有很大关系。对相同的喷油器结构，一般用b来标志油束的紧密程度，b大说明油束松散，b小说明油束紧密。雾化质量 ： 表示然后喷散雾化程度，一般是指喷雾的细度和均匀度。细度可用油束中的油粒的平均直径来表示。均匀度是指喷注中油粒直径相同的程度，油粒的尺寸差别越小，说明喷雾均匀度越高。3 简述孔式喷嘴和轴针式喷嘴的特点。孔式喷嘴 孔数: 15个，f = 0.250.8 mm。 雾化

37、好，但易阻塞 轴针式喷嘴 f = 13 mm ，雾化差，但有自洁作用，不易阻塞 4 简述产生进气涡流的方法？答：异气屏、切向气道，旋转气道。5 柴油机燃烧过程分为哪几个阶段，绘图分阶段阐述柴油机燃烧过程的进行情况 。答：第I阶段 滞燃期，图中的1-2段。从喷油开始（点1）到压力线与纯压缩线的分离点（点2）止。点2视为燃油开始着火点。 第II阶段 速燃期，图中的2-3段。从气缸压力偏离纯压缩线开始急剧上升点2起，到最高压力点3止。 第III阶段 缓燃期，图中的3-4段。从最高压力点（点3）开始到最高温度点（点4）止。 第IV阶段 补燃期，图中4-5段。从缓燃期终点（点4）到燃油基本燃烧完为止。6

38、 为什么应尽量减少发动机的补燃？答：在高速柴油机中，由于燃油和空气形成混合气时间短，混合不均匀，总有一些燃油不能及时燃烧，要拖到膨胀过程燃烧。由于这部分热量是在活塞远离上止点时放出，故做功的效果很差。同时还会增加传给冷却水的热量，并使排气温度升高，零件热负荷增加，使柴油机经济性和动力性下降，所以应尽量减少发动机的补燃。7 简述影响着火延迟期的各种因素,着火延迟期对柴油机性能的影响。答：影响着火延迟期的因素：1）压缩温度，随着压缩温度上升着火延迟期下降。2）压缩压力，其他条件相同时，燃烧室压力增加，着火延迟期缩短3)喷油提前角其实是温度压力和反应物焰前反应时间对着火延迟的综合影响。角越大，喷油时

39、缸内温度和压力越低，因而反应速度越慢，反应时间越长。4）转速，影响有双重性，对以时间计的Ti随n增加而缩短，压缩比E越低，n对Ti影响越明显。n增大后以曲轴转角计的着火延迟期可能增大5）油品，柴油机中含烷烃量越多，含芳香烃越少，着火延迟期越短。着火延迟期对柴油机性能的影响：1） 对平均有效压力和功率的影响：最佳着火延迟期Tiop，小于其时，找回延迟期过短，最高燃烧压力在上止点前过早出现，使压缩过程中消耗的负功过大，散热损失增加，Pe下降；大于时，峰值在上止点后过迟出现，燃烧过程推迟，热效率降低，Pe下降。2） 对燃油消耗的影响：U形3） 对烟度和排气温度的影响：过短，预混合燃烧阶段烧掉的燃料量

40、减少，而扩散燃烧阶段燃烧的燃油量增多，后燃增加，烟度升高。对排气温度呈/状，（上升）。9 什么是喷油泵的速度特性？答：油量调节拉杆位置一定，每循环供油量随转速n的变化关系 。10简述柴油机的不正常喷射现象及原因。答：不正常喷射现象:二次喷射 不稳定喷射 穴蚀原因：二次喷射 高压油管残余油压过高，高压油管内压力波引起 。 不稳定喷射 喷油系统结构参数匹配不当。 穴蚀 高压油管下降过快，高压油路中会产生油的蒸气泡。气泡 11简述柴油机直喷式和分隔式燃烧室特点。答：直喷式：相对散热面积小，无节流损失，经济性好，容易起动 压升比高，工作粗暴 ，对喷油系统要求高。 分隔式：相对散热面积大，节流损失大，经

41、济性差，不易起动 压升比小，工作柔和，排放好，对喷油系统要求低12 简述柴油机电控燃油喷射系统的分类，并说明共轨系统工作原理。答：分类 ：位置控制型和时间控制型 工作原理：在这类系统中，燃油在供油泵内增压后先供入燃油分配管，再由燃油分配管分配到各缸喷油器，喷油器直接由ECU控制其启闭(P99-p100)（共轨系统没有写）第五章 汽油机混合气形成与燃烧1 汽油机与柴油机相比，在燃烧过程的划分、着火方式、着火延迟期的影响、混合气的形成、机械负荷和热负荷、压缩比、组织缸内气流运动的目的以及燃烧过程的主要问题方面，各有什么不同？汽油机柴油机燃烧过程的划分滞燃期-急燃期-补燃期滞燃期-速燃期-缓燃期-补

42、燃期着火方式点燃式压燃式着火延迟期影响着火延迟期长燃烧充分剧烈着火延迟期长，工作粗暴混合气的形成汽缸外部形成汽缸内形成机械热负荷中等大压缩比小大组织气流运动加快燃烧速度加速混合燃烧过程中的主要问题1、 点火提前角增大爆震增大2、 负荷增大，爆震减小3、 大气压力下降，经济性，动力性下降喷油提前角升高，放热多，工作粗暴2 什么是理想化油器和简单化油器特性。答：理想化油器特性是指在转速一定的情况下，发动机所需求的混合气浓度随负荷而变化的关系。 简单化油器特性是指在转速一定的情况下单纯依靠喉管真空度Pn决定供油量的特性。3 与化油器式汽油机相比，汽油喷射系统有哪些优点？答：与化油器式汽油机相比，电控

43、汽油喷射系统有以下优点：电控汽油喷射系统易于控制燃油供给量，实现混合气空然比及点火提前角的精确控制，使发动机无论在什么情况下都能处于最佳运行状态。电控汽油喷射系统可以提高发动机功率。由于汽油喷射系统不对进气加热，使得压缩温度较低，不易发生爆震，顾可采用较高的压缩比来改善热效率。电控汽油喷射系统的燃油雾化是由喷油器的特性决定的与发动机转速无关，故起动性能良好。电控汽油喷射系统的自由度大，对动力性、经济性和排放等可以实现多目标控制；因工况变化，海拔高度，温度变化等对供油系统的影响可以非常容易地校正。电控汽油喷射系统具有良好的耐热性能。4 画图说明汽油机燃烧过程分为哪几个时期，并简述各个时期的特点。

44、答： 第阶段：滞燃期（12）第阶段：速燃期（23）第阶段：缓燃期（34）第阶段：补燃期（45）滞燃期从喷油开始到压力线与强压缩线的分高点上，点1视为燃油开始着火点速燃期从汽缸压力偏离纯压缩线开始急剧上升，点2走到最高3止缓燃期从最高压力点3开始到最高温度点4止补燃期从最高温度点4开始到最低压力点5燃料基本燃烧完为止。5.什么是爆震燃烧？影响它的因素有哪些？画出爆震时的P-V图.爆震是燃烧室中末端混合气在火焰前锋面到达之前发生的自燃，在燃烧室中产生多个火焰中心，引发爆炸式燃烧反应。造成爆震最主要有以下几点原因：一、燃料品质二、末端混合气的压力和温度三、火焰前锋传到末端混合气的时间四、表面点火 （P-V图无） 6.简述使用因素对汽油机爆震燃烧的影响。1.混合气浓度：0.8-0.9时，缸内燃烧温度最高，火焰传播速度最大，压力等也较高，爆震倾向加大。2.点火提前角过大时，爆震倾向加大，反之亦然。3.转速增加，火焰传播速度增加，爆震倾向减小4.负荷5.大气状况，当大气压低时，汽缸充气量较小，混合气变浓，压缩终了时压力较小，爆震倾向减小。7 什么是表面点火？如何产生？并