汽车发动机原理习题含答案.doc

发动机原理****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,并标明各项损失。[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ηm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=0;3、润滑油品质和冷却水温度冷却水、润滑油温度通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:,是冷却水和机油温度达到给定值;,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:,测出其有效功率Pe。(或点火),依次使各缸熄火,测得熄火后内燃机的有效功率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)α=~,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=。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=·m有效燃油消耗率:ge=GT/Ne*103=370g/(KN·h)有效热效率:ηe=We/Q1=Wi*hm/Q1=/(ge*hu)*106=:P1=Ne/(Vn*i)=pe*n/(30t)*10-3==Ni—Ne,hm=Ne/NiPm==pi—pe=:Pi=Ne/hm=:pi=30tPi/(Vn*i*n)*10