汽车发动机原理习题(含答案) - 图文 联系客服

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①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。

②电控汽油喷射系统可以提高发动机功率。

③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。

④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。

⑤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。

⑥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。

答: 第Ⅰ阶段:滞燃期(1—2) 第Ⅱ阶段:速燃期(2—3) 第Ⅲ阶段:缓燃期(3—4) 第Ⅳ阶段:补燃期(4—5)

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?并画早燃时的P-V图。

答:在汽油机中凡是不靠电火花点火而由燃烧室内炽热表面点燃混合气 的现象统称为表面点火,产生于燃烧室内炽热表面。图(图4-31 P125) [8] 说明转速和负荷对点火提前角的影响?

答:转速?,火焰传播速度? ,t1减小,爆燃倾向减小。 ; 转速?,曲轴单位时间内转过的角度?,最佳点火提前角? 负荷? ? 缸内p?,T? ? 爆燃趋势? 负荷? ? ??

[9] 什么是稀薄燃烧?它对汽油机的性能有何影响?

答:稀薄燃烧指空燃比大于25的混合气燃烧。稀薄燃烧对汽车机的经济性,动力性都有所提高,热负荷降低延长了发动机的寿命。 [10]汽油机的不正常燃烧、不规则燃烧各有哪些?

答:不正常燃烧 1爆震 2 表面点火

不规则燃烧 1循环间的燃烧变动 2 各缸间的燃烧差异 [11]汽油机的爆震与柴油机的工作粗暴有什么异同?

答:两者发生的阶段和气缸内的状况是不同的 柴油机工作粗暴发生在急燃期始点,压升比大,但气缸内压力还是均匀的,而汽油机的爆震发生在急燃期的终点,气缸内有压力波冲击现象,相同点:他们都是自燃的结果。

第六章 发动机特性

[1 ]什么是内燃机工况?有哪三类典型工况?

答:内燃机的实际运行状况成为内燃机的工况。第一类工况称为恒速工况,内燃机在某一恒定转速下工作,负荷发生变化。

第二类工况,内燃机功率与转速成一定函数关系

第三类工况,内燃机功率与转速之间没有一定的函数关系,功率与转速都独立在很大范

围内变化。

[2] 什么是内燃机速度特性、外特性、负荷特性、柴油机调速特性

答:1.内燃机速度特性指内燃机油门位置不变时,其性能指标随转速而变化的关系 2.外特性值指内燃机油门全开且不变时,其性能指标随转速而变化的关系 3负荷特性是指内燃机转速不变时其经济性指标随负荷而变化的关系

4.柴油机调速特性在调速器起作用时,柴油机的性能指标随转速负荷变化的关系。 [3] 试分析汽油机、柴油机负荷特性曲线的变化,并比较其不同特点。

答:1、转矩Me曲线

汽油机:当转速由低速开始上升时,由于ηvηi 上升,ηm下降,Me有所增加,对应于某一转速时,Me达到最大值,转速继续升高,由于ηvηiηm 同时下降,Me随转速较快地下降,相对于柴油机而言,me曲线变化较陡。

柴油机:地转速时,me增加,高转速是,me下降不明显,曲线变化平缓,甚至有的是一直微微上倾。

2、功率Pe曲线

汽油机:转速从低值增加时,由于Me与n同时增加,Pe迅速上升,直到转矩达最高点后,继续提高转速,Pe上升逐渐缓慢,至某一转速后,Pe达最大值。转速再升,Pe下降。

柴油机:由于me变化平坦,在一定转速范围内,Pe几乎与n成正比增加。 3、ge曲线

汽油机:ge在中间某一转速最低,转速升高或降低,ge都增大。 柴油机:ge在中间某一转速最低,但整个曲线变化不大。 [4] 试分析汽油机、柴油机速度特性曲线的变化,并比较其不同特点。

答:1、 汽油机

Pe曲线:低速时,随着n增加,me增加,Pe增加。高速时,随着n增加,me下降,Pe增加。

ge曲线:低速时,n增加, ηi增加 ηm减少,ge下降。高速时,n增加,ηi减少 ηm减少,ge增大

2、柴油机

Pe曲线:因Me变化平坦,在一定的转速范围内,Pe几乎与转速成正比增加。 Ge曲线:综合ηiηm的变化,ge是在中间某一转速时最低,但整个曲线变化不大。 [5] 绘制全程式调速器的速度特性形式的调速特性曲线图,并在调速范围内任意描述一点“B”的工作状况。

答案在176页,因为是图不好搞。

[6] 进行负荷特性、速度特性实验的目的是什么?

答:进行负荷特性、速度特性试验在标定工况下测量发动机的某几项性能指标来综合评价发动机工作的经济性。

[7] 什么是扭矩储备系数、扭矩适应性系数和转速适应性系数?

答:扭矩储备系数:u=(Memax-Meh)x100%

扭矩适应系数:Km=Memax/Meh 其中:Meh:标定工况的转矩 Memax:外特性曲线上最大转矩 转速适应系数:Kn=nH/nT :最大功率的转速

[8] 试述万有特性曲线的测取方法。

答:万有特性是以转速为横坐标,平均有效压力为纵坐标在图上画的等燃油消耗曲线和等功率曲线。绘制步骤:

A、将不同转速的负荷特性以Pe为横坐标,ge为纵坐标,画在统一坐标上;

B、在万有特性图上横坐标以一定比例转速,总做白哦Pe比例应与负荷特性Pe比例相同; C、将负荷特性图逆转90°,放在万有特性图左方,并将不同车速的相应负荷特性曲线与某燃油消耗率的各支点移到所有特性图中相应转速坐标上,标上记号。再将ge值相等的各点连成光滑曲线,即等燃油消耗率曲线。

其他曲线做法类似。

[9] 试述车用柴油机装调速器的必要性。

答:调速装置就是通过油量调节机构改变柴油机燃油供应量,将其转速调节到规定的转速范围,并且根据其所驱动负荷的变化自动地调节循环供油量,使其转速稳定在一定范围的装置。

[10] 试述稳定调速率、瞬时调速率和调速器不灵敏度的定义。

答:瞬时调速率:它是评价调速器过度过程的指标,柴油机在标定工况下运转,然后突卸全部负荷,转速瞬时到达n2,再经过数次波动后,稳定在n3进行运转,则瞬时调速率δ1=(n2-n1)/nh

N2-—突卸负荷后的最大瞬时转速(r/min); N1—突卸负荷前柴油机转速,(r/min); Nh—柴油机的标定转速(r/min);

稳定调速率: 调速器的稳态调速率是指当操纵手柄在标定供油位置不变时,空车稳定转速与全负荷稳定转速之差同标定转速比值百分数,可用公式表示为:δrt=(n1-n3)100%/ne

其中:δrt用来衡量调速器的准确性,是调速器的静态特征,其数值小,表示调速器的准确性愈好。

灵敏度:调速器工作时,由于喷油泵和调速器的各种机构中存在着摩擦,需要有一定的

力来克服,因为机构中摩擦阻力阻止套筒的移动,所以不论柴油机转速增加减少,调速器都不会立即作出反应,改变供油量。例如发动机工作转速为200r/min,调速器可能对转速在n1=197r/min到n2=203r/min范围内的变动都不作反应。这种现象称为调速器的不灵敏性。这两个起作用的极限转速之差与发动机平均转速Nm之比称为不灵敏度,即:e=(n2-n1)/Nm

式中:n1-----当发动机负荷增大时调速器开始起作用时的转速(r/min);

n2-----当发动机负荷减小时调速器开始起作用时的转速(r/min); Nm-----发动机的平均转速(r/min)。

第七章 内燃机噪声及排放污染

[1] 汽车有害气体的主要污染源有哪些?

答:(1)以HC为主要成分(约占HC总排量的25%),并含有CO等其它成分的窜气,从曲轴箱排出

(2)在不同运行工况,从排气管排出不同成分的CO、HC(约占HC总排量的55%)及NO等有害气体

(3)汽油从油箱、化油器浮子室及油泵接头处蒸发,散发出HC(约占HC总排量的20%) [2] 汽油机、柴油机的排放污染物主要各有哪些成份?控制的主要污染物各是哪些?

答:主要有一氧化碳,氮氧化物,碳氢化合物,颗粒。

主要有害颗粒在汽油机里是铅化合物,在柴油机是炭烟。此外还有醛(—CHO)、臭氧及其他致癌物质等。

[3] 发动机控制排放污染物的方法有哪三类,各有哪些?

答:1.前处理 (1)汽油的处理(2)代用燃料(3)曲轴箱强制通风系统(4)汽油蒸发控制系统

2机内处理(1)废气再循环系统(2)改进燃烧系统(3)改进点火系统(4)改进

燃油供给系统(5)采用汽油喷射

3后处理(1)二次空气喷射(2)热反应器(3)催化转换器

[4] 简述CO、NOx、HC、碳烟的生成机理。

CO:当空气不足,A/F<14.7时,则有部分燃料不能完全燃烧,生成CO; Nox:高温富氧;

HC:汽油的燃烧很复杂,任何发动机都可能发生不完全燃烧,在排气中都会有少量的HC; 碳烟:高温富氧,汽缸中空气不足,混合不佳,或者由于燃气膨胀而使汽缸局部温度下降到炭反应温度以下,则炭不能进一步燃烧而保持其固体状态排出汽缸外。废气中是否出现碳烟取决于膨胀期间温度过分下降以前燃料是否能足够快与空气混合燃烧。