发布时间 : 星期五 文章发动机原理作业题库（1-9章）更新完毕开始阅读2c4499b82cc58bd63186bdae
（1）循环指示功Wi；
（2）指示功率Pi和有效功率Pe； （3）有效平均压力pme； （4）机械效率?m；
（5）机械损失功率Pm和机械损失平均压力pmm。 解：
(1)
(2)
(3) (4)(5)
1-186135Q-1四冲程柴油机的冲程s＝140mm，在发动机转速n=2200r/min时的机械效率为
?m =0.75，有效输出功率Pe=154kW，有效燃料消耗率为be=217g/（kW·h）。已知柴油机低热
值为Hu=42500kJ/kg。求此时发动机的pme、Ttq、Pm、?et和Wi各值。 解：
1-19一台6缸四冲程柴油机（缸径D＝102mm；冲程s＝125mm），在全负荷时的台架测量结果如下：21.22 s内消耗燃料体积200 cm3，燃料密度0.83 kg/dm3；30.1 s内消耗空气体积
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5m3；环境空气压力0.1 MPa；环境空气温度300 K；有效转矩424 N·m；发动机转速2650 r/min；机械损失平均压力0.1758 MPa；柴油低热值42500 kJ/kg。计算该测试条件下： （1）燃料体积流量和质量流量； （2）空气体积流量和质量流量； （3）有效功率Pe；
（4）有效燃料消耗率be和有效热效率?et； （5）指示燃料消耗率bi和指示热效率?it。 解：
Pv?RT100000?8.314?300???1.16kg/m3(1)燃料体积流量：200/21.22?3600?33.9L/h燃料质量流量：0.83?33.9=28.1kg/h(2)空气体积流量：5/30.1?3600?598m3/h空气质量流量：1.16?598=693.7kg/h(3)Pe?Tn?424?2650?3.14?2/60?117.6kW(4)be?B28.1?1000??1000?238.9g/kWhPe117.636000003600000??0.355beHu238.9?4250030?Pe30?4?117.6??0.8875MpainVs6?2650?1
?et?(5)pme??m?0.8875?0.8350.8875?0.1758bi?be??m?0.835?238.9?199.4g/kWh?it??et/?m?0.355/0.835?0.425
1-20一台排量为4.6 L的四冲程V8汽油机采用了断缸技术，当功率需求减小时，切换成2.3 L排量的V4工作模式。该发动机在转速为1750 r/min时，采用V8工作模式，此时发动机的充量系数为0.51，机械效率为0.75，空燃比为14.5，发出的有效功率是32.4 kW。发动机在更高的转速下切换成V4工作模式时，充量系数为0.86，机械效率为0.87，空燃比为18.2。假定不同转速下的指示热效率相同，且燃烧效率为100%，空气是在20℃和0.1MPa的条件
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下吸入气缸的。计算：
（1）1750 r/min时，V8工作模式的进气质量流量（kg/s）； （2）1750 r/min时，V8工作模式的燃料消耗质量流量（kg/s）； （3）1750 r/min时，V8工作模式的有效燃料消耗率（g/(kW·h)）； （4）V4工作模式发出与V8工作模式相同有效功率所需的转速（r/min）； （5） 上述V4工作模式时发动机的有效燃料消耗率（g/(kW·h)）。 解：
（1）根据pv=nRT，有以下关系式
（2）
（3）
（4）
因为只是热效率相等，所以：
（5）be*0.75/0.87=268g/kW.h
第二章
2-1 缸内工质是从哪几个方面影响发动机的性能及其燃烧模式的？
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解：(1) 工质的各种热力参数—质
(2) 燃料热值（可燃混合气的热值）—量 (3) 燃料的理化特性—不同工作方式 (4) 燃料的组份—燃烧和排放
2-2 什么是发动机的常规燃料和代用燃料？代用燃料是如何分类的？为什么要加强代用燃料的研究和应用？
解：常规燃料：汽油、柴油。
代用燃料：除石油汽油、柴油以外的烃类/醇类/醚类/酯类/氢气等燃料；分类详见表2-1。 加强代用燃料研究主要出于能源安全和环境保护考虑。 2-3 醇、醚和酯类燃料都是含氧燃料，它们的分子结构各有什么特点？分别列出1～2种常用的醇、醚和酯类代用燃料及其燃烧模式。
解：醇类是烃类物质中的氢被羟基取代的产物。常见醇类燃料有甲醇和乙醇。因其辛烷值较高，一般为点燃；
醚类物质是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物。常见醚类燃料为二甲醚，其十六烷值较高，一般为压燃；
酯类物质是烃类物质中的氢被羧基取代的产物。常见酯类燃料为生物柴油，其十六烷值较高，一般为压燃。
2-4 分子结构相同的烃燃料，其分子中碳原子数的多少对发动机的性能有何影响？原因何在？
解：C越多，化学稳定性差，着火温度低，易自燃；但物理稳定性好，不易气化。因为高C烃结构庞大冗长，易于裂解；但相对分子量较大，不易气化。
2-5成分相同但分子结构不同的烃燃料对发动机的性能有何影响？原因何在？
解：（1）链与环— 环化学稳定性好，不易自燃；
（2）直链与支链（或正烷与异烷）—支链（异烷）的化学稳定性好，抗爆好（如正庚烷C7H16和异辛烷C8H18的辛烷值分别为0和100）；
（3）单键和多键—多键非饱和烃不易断链，不易自燃，但安定性差，贮存中易氧化结胶(如烯烃)。
2-6 为什么对压燃式柴油机是优良的燃料，对点燃式汽油机则一般是不良的燃料？综合考虑发动机的动力、经济性和排放要求，理想的汽油和柴油应由何种结构和成分的烃燃料组成？
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