《汽车发动机原理》作业题库涉及了发动机的基本概念、工作过程和性能指标等多个知识点。我们要理解发动机的工作原理,包括自然吸气和增压发动机的示功图。示功图是描绘发动机在一个工作循环中压力变化的图形,其中动力过程功和泵气过程功分别对应图形中的不同区域。动力过程功是活塞向下压缩气体做功和膨胀做功的总和,而泵气过程功则是由于进排气导致的能量损失。
自然吸气发动机的动力过程功为aczbawt区域(正功),泵气过程功是w2+w3区域(负功)。增压发动机的动力过程功是aczbaWt区域(正功),泵气过程功是brabWt区域(正功)。理论泵气功在自然吸气发动机中为零,而在增压发动机中则为进气压力和排气压力之间的矩形面积。实际泵气功和泵气损失功的计算涉及到功的正负和不同区域的面积。
在中、小负荷工况下,增压发动机可能出现压气机后进气压力低于涡轮前排气压力的情况,此时的p-v图会显示泵气过程功为负。机械增压与涡轮增压发动机的示功图主要区别在于理论排气线位置,机械增压的泵气功较大,因为其排气压力较低。
发动机性能指标分为指示指标和有效指标,前者不受机械摩擦等因素影响,后者用于评价实际工作性能。净指示功由于难以直接测量,通常不作为常用指标。在比较不同机型性能时,常使用有效平均压力、升功率和be等指标。
有效平均压力pme是发动机性能的重要指标,因为它与功率、扭矩直接相关。活塞平均速度νm比转速n更能体现不同机型的动力性能。有效输出功率Pe和有效转矩Ttq可以通过有效平均压力计算,提高Pe的途径包括提高转速和增大平均有效压力。
发动机的转速n确定后,输出功率Pe和转矩Ttq主要受有效效率ηet和循环进气量或供油量影响,而有效燃料消耗率be主要取决于有效效率。燃料低热值Hu和混合气热值Hum的异同主要在于它们衡量的是燃料燃烧释放的热量,但Hum考虑了燃烧产物中的水蒸气潜热。
这些题目涵盖了发动机的工作原理、性能分析、效率评估和燃料热值等方面,是理解汽车发动机运作机制和优化性能的关键知识点。