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汽车发动机原理课后习题答案.doc
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第一章 发动机的性能
1.
简述发动机的实际工作循环过程。
1〕进气过程:为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,即
是进气过程。此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止
点移动。2〕压缩过程:此时进排气门关闭,活塞由下止点向上止点
移动,缸工质受到压缩、温度。压力不断上升,工质受压缩的程度
用压缩比表示。3〕燃烧过程:期间进排气门关闭,活塞在上止点前
后。作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度升高,
燃烧放热多,靠近上止点,热效率越高。4)膨胀过程:此时,进排
气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下至点移动而
膨胀做功,气体的压力、温度也随之迅速下降。〔5〕排气过程:当
膨胀过程接近终了时,排气门翻开,废气开场靠自身压力自由排气,
膨胀过程完毕时,活塞由下止点返回上止点,将气缸废气移除。
3.
提高发动机实际工作循环热效率的根本途径是什么?可采取哪些
根本措施?
提高实际循环热效率的根本途径是:减小工质传热损失、燃烧损失、
换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。提高
工质的绝热指数κ。 可采取的根本措施是:⑴减小燃烧室面积,
缩短后燃期能减小传热损失。⑵. 采用最正确的点火提前角和供油提
前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。⑶采用多气门、最正确配气
相位和最优的进排气系统能减小换气损失。⑷ 加强燃烧室气流运动,
改善混合气均匀性,优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。⑸优
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化燃烧室构造减少缸流动损失。⑹采用合理的配缸间隙,提高各密
封面的密封性减少工质泄漏损失。
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.
6.
总结提高发动机动力性能和经济性能的根本途径。
①增大气缸直径,增加气缸数②增压技术③合理组织燃烧过程④提
高充量系数⑤提高转速⑥提高机械效率⑦用二冲程提高升功率。
7.
什么是发动机的平均有效压力、油耗率、有效热效率?各有什么
意义?
平均有效压力是指发动机单位气缸工作容积所作的有效功。平均有
效压力是从最终发动机实际输出转矩的角度来评定气缸工作容积的
利用率,是衡量发动机动力性能方面的一个很重要的指标。 有效燃
油消耗率是单位有效功的耗油量,通常以每千瓦小时有效功消耗的
燃料量来表示。 有效热效率是实际循环有效功与所消耗的燃料热量
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之比值。 有效热效率和有效燃油消耗率是衡量发动机经济性的重要
指标。
8.
发动机的机械损失主要包括哪些?
摩擦损失,驱动各种附件损失,带动机械增压器损失,泵气损失
9.
什么是机械效率?受哪些因素影响?有何意义?
机械效率是有效功率与指示功率的比值。影响因素:①转速和活塞
平均速度②负荷③润滑油温度和冷却水温度,意义:比拟机械损失
所占比例的大小。
10.
如何测定机械效率?适用于汽油机的是哪种方法?为什么?
通过发动机试验测定,常用方法有示功图法、倒拖法、灭缸法、油
耗线法。倒拖法适用于汽油机。
11.
简述汽油机和柴油机工作循环的区别
汽油机和柴油机的工作循环同样有进气,压缩,燃烧〔工作〕,排
气四个过程。
它们的不同的点;1〕汽油机在进气道,进入汽缸的气体是有一定比
例的汽油和空气〔称做可燃混合气〕;柴油机在进气道,进入汽缸
的气体是纯洁的空气。2〕在压缩的过程。汽油机与柴油机是没有区
别的,只是被压缩的气体,成分不同。
3〕燃烧过程,汽油机与柴油机的区别较大。汽油本身物质燃点较低,
经压缩后给一个高压的电火花就将其点燃了,而且燃烧的速度比柴
油快;柴油本身物质密度较大,要在高温和高压的条件下才能自行
燃烧,经压缩后的纯洁空气正好满足了这个条件,这时即刻向汽缸
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喷入高压油使其燃烧。柴油的热值比汽油高产生的动力比汽油机大。
4〕排气过程根本是一样的。废弃物都是二氧化碳和水,但是由于汽
油的燃烧速度太快需要参加抗爆剂,因此排放不如柴油机清洁
13.
为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机
?
1〕.柴油机的压缩比高,作功时膨胀得更厉害。
2〕.柴油机油气混合时空燃比远大于1,是富氧燃烧,燃料可以充分
燃烧。汽油机燃烧的空燃比在1左右,因为没有足够的氧气,汽油不
能完全燃烧。
14.
柴油机工作循环为什么不采用等容加热循环?
定容加热理想循环又称奥托循环,基于这种循环而制造的煤气机和
汽油机是最早的活塞式燃机。由于煤气机、汽油机和柴油机燃料性
质不同,机器的构造也不同,其燃烧过程接近于定容过程,不再有
边燃烧边膨胀接近于定压的过程,故而在热力学分析中,奥托循环
可以看作不存在定压加热过程的混合加热理想循环。
定容加热循环被压缩的是燃料和空气的混合物,要受混合气体自燃
温度的限制,存在“爆燃〞的问题,效率不会太高;定压加热循环压缩
的仅仅是空气,不存在“爆燃〞的问题,效率高,所以柴油机采用的是
后者而不是前者
第二章 发动机的换气过程
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:〔1〕进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,实现在
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