发动机原理(1)

第四章

1、什么是发动机的换气过程？由哪几个过程组成？

发动机排出废气和充入新鲜空气或可燃混合气的全过程叫换气过程。包括进气系统、排气系统、气门重叠过程。

2、进、排气门为什么要早开和晚关？分别分析4个相位角对发动机性能的影响。重点## 为增大充量系数减少换气损失

排气早开角：利用缸内废弃自身较高的压力自行排出，使废气排出更通畅，降低排气损失和残余废气系数（过小：废气能量利用不足，排气不干净；过大：排气损失增大）

排气晚关角：利用缸内外压差和废气惯性继续多排气（过小：排气惯性利用不足；过大：废气倒流） 进气提前角：保证活塞下行进气时有足够大近期通道截面，为进气做准备（过小：进气不足；过大：汽油机回火）

进气晚关角：利用进气气流惯性增大进气充量（过小：进气惯性利用不足；过大：充入的新鲜气被推回进气管）

3、气门重叠角的作用是什么？比较汽油机、柴油机及增压柴油机气门重叠角的大小，并说明造成差异的原因。重点##

气门重叠角：扫气以降低缸内的残余废气系数；降低发动机的热负荷。

汽油机＜柴油机＜增压机

汽油机：废气倒流会导致回火现象，对进气提前角较敏感，叠开角应小些 增压柴油机：新鲜气是空气，无回火现象，叠开角可大些 增压柴油机：进气压力高于排气背压，具有扫气作用叠开角更大

4、什么是充量系数？简述影响充量系数的主要因素有哪些？#

充量系数：每缸每循环吸入缸内的新鲜空气质量与按进气系统计算的理论充气质量之比；

主要因素：①近期流动阻力②进气温升ΔTa’③进排气相位角④排气压力和温度⑤压缩比⑥进气状态⑦燃料气化

5、什么是气门口平均进气马赫数？说明降低进气马赫数的主要措施有哪些？重点#

平均进气马赫数的定义为通过气门口的平均流速与当地音速的比值。

措施：①增大气门盘直径②减小活塞冲程③改善进气门处气体流动提高流量系数 ④合理的配气相位⑤加大进气门角面值⑥多气门措施

6. 请分析转速和负荷变化对汽油机和柴油机充气效率的影响。#

汽油机有节气门，流动出现分流并产生较强的涡流，进气流动阻力较大，?c随n的增大先升高后急速下降。当部分负荷节气门关小时阻力更大，?c下降更剧烈；柴油机无节气门，进气流动阻力小于汽油机，?c变化平缓。理论上，柴油机在各种负荷下进气速度特性相同，但小负荷时进气温度较低，冲量密度大，其进气速度特性线比进气外特性高，随n↑?c先增后减

进、排气系统的动态效应：进排气过程的非稳态流动使进排气门压力和流速不断改变，从而对充量系数、排气流率及各缸进排气的不均匀性都有影响

什么是进、排气系统的动态效应？#

进、排气系统的动态效应：进排气过程的非稳态流动使进排气门压力和流速不断改变，从而对充量系数、排气流率及各缸进排气的不均匀性都有影响

#发动机运行工况不同时对进气管要求：高速短粗，低速细长 第五章

2,什么是发动机负荷特性？负荷特性如何评价发动机的燃油经济性？##

当发动机转速不变时，其稳态性能指标随负荷而变化的规律。在发动机负荷特性曲线上，bemin越小，曲线变化越平坦，燃油经济性越好；耗油率be随负荷增加而降低，在接近全负荷80%时，be达最小，经济性最好；另外柴油机经济性比汽油机好。

3,汽油机与柴油机的负荷特性有何不同？为什么？对实际使用有何影响？###

①同负荷条件下，汽油机be > 柴油机be。两种机型的混合气形成、着火、燃烧及负荷调节方式等不同。 ②中、低负荷时，汽油机be >> 柴油机be。汽油机：be曲线过于陡尖；柴油机：be曲线有较宽的平坦段。

原因：汽油机怠速时ηm=0，be～∞；负荷增大ηit增大，ηm增大，be迅速下降，ηi×ηm（80%～85%）为最大时出现燃油消耗最小值bmin，大负荷混合气变浓ηit降低导致燃油消耗增多。柴油机：汽油机怠速时ηm=0，be～∞；负荷增大ηit增大，ηm增大，ηit减小，be下降，ηi×ηm为最大时出现燃油消耗最小值，因ηm曲线与ηit曲线变化趋势相反，使柴油机在be曲线中负荷区有宽阔平缓段；大负荷时，负荷迅速增大，燃烧恶化，ηit迅速下降，be增大。

提高发动机利用率，使尽量处于80%~90%负荷率区，提高运行负荷率是改善发动机经济性，降低使用油耗的重要原则之一。

4,什么是速度特性？什么是外特性？##

若汽油机保持节气门开度不变或柴油机保持油量调节杆位置不变，各工况在最佳调整状态时，发动机性能指标和特性参数随转速的变化规律；标定工况位置所对应的负荷特性。

5为什么柴油机扭矩Ttq曲线变化比汽油机平坦？为什么柴油机功率ρe曲线几乎与转速成正比?## 汽油机，Ttq=

6,什么是调速特性？什么是万有特性？

加速踏板位置不变而调速器起作用时，柴油机性能指标随转速变化的关系；以转速n为横坐标，以负荷为纵坐标，在图上画出许多等耗油率曲线和等功率曲线，组成发动机的万有特性。 7,柴油机装调速器的原因及原理

原因：阻力矩增大，n下降，Ttq减小，n急剧下降，低速不稳甚至熄火；阻力矩下降，n增大, Ttq增大，转速急剧上升不能回到n0，须安装调速器以保证稳定工作。

原理：只在最低转速和最高转速时调速器起作用，以防止柴油机怠速不稳或高速飞车。调速器在中间转速不起作用，由驾驶员根据需要直接操纵油量调节机构。6,7判断选择 第七章

#1,柴油机混合气的形成特点：①缸内进行，时间短，难以形成均匀的混合气 ②柴油本身粘度大，蒸发性较差 ③多点、同时压燃着火，且混合过程、着火过程和燃烧过程共存

#2,柴油机燃烧初期的预混合燃烧与汽油机的预混合燃烧有何异同：同：都是燃烧开始前油气先混合的燃烧过程。 汽油机：预制均匀混合气，火花点火，；柴油机：非均质混合气，压燃，多点自燃，边喷油边混合边燃烧。火焰传播方式也不同。

3,柴油机燃烧室中形成可燃混合气时一般会利用哪几种气流形式？判断选择只掌握形式

①涡流：进气涡流（导气屏、切向气道、螺旋气道、组合气道）、压缩涡流（气体在压缩过程中由主燃室经过通道进入涡流室时产生的强烈涡流）

②挤流：压缩时：空气被挤入燃烧室凹坑内形成挤流。膨胀时：燃烧气体冲出凹坑形成逆挤流。

③滚流：绕垂直于气缸轴线的有规则的气流运动 ④湍流：活塞往复运动自然形成的湍流

##3,柴油机的燃烧过程分阶段特点及划分依据：

①着火落后期：从喷油始点A到由于开始燃烧引起压力升高而使压力脱离压缩线开始急剧上升的B点所对应的时期。特点：压力没有偏离压缩线

②速燃期：从B点开始压力急剧上升的BC段。C点：燃烧放热速率曲线的谷底点。特点：形成的混合气多点、大面积同时着火，压力、温度急剧上升

③缓燃期：从C点至最高温度点（或最大压力点）D。特点：剩余燃料边蒸发混合,边以高温单阶段方式着火并燃烧。燃烧速率受控于燃料扩散、混合速率。出现柴油机燃烧特有的“双峰”。

④后燃期：最高温度点D到燃油基本烧完时（E点）（累计循环总放热量>95% ）为止。特点：剩余10～20%的燃料在膨胀期继续燃烧，远离TDC，气流扰动变弱，燃烧速度下降。 ##4,什么是喷油规律？为降低工作粗暴，理想的喷油规律是什么？

喷油速率随曲轴转角的变化关系；先缓后急，初期少，中期多，迅速下降为零。开始时，不希望燃烧放热率上升过快以降低压力升高率，使柴油机的工作粗暴得以控制。烧应加速进行，使燃油尽可能在上止点完成燃烧，提高经济性

#5,喷油提前角：从开始喷油到活塞运动到上止点对应的曲轴转角 #6,柴油机冷起动为什么出现dp/dφ高和敲缸？

速燃期缸内压力急剧上升，dp/dφ急剧上升，活塞、曲轴、缸套、缸盖等受到强烈的动力载荷，性质相当于敲缸。

第八章

###1,什么是点火提前角？分析压缩比、点火提前角、转速、负荷变化对汽油机燃烧过程和爆燃的影响 从火花塞开始点火到活塞运行至上止点对应的曲轴转角；点火提前交过大过大，压缩过程燃烧的混合气增多，活塞上行压缩功增加，发动机易过热有效功下降工作粗暴，爆震倾向增加。压缩比增大，爆燃倾向增大。负荷下降，燃烧最高压力和温度降低，爆燃倾向减小。转速增大气缸中紊流增强，火焰传播速度加快，爆燃倾向减小。

#表面点火，早燃定义，危害。早燃和爆燃的关系。

表面点火:汽油机燃烧室内炽热表面引起的着火。早燃：发生在火花塞点火之前的表面着火。危害：气缸压力温度急剧升高，发动机工作粗暴，早火使发动机压缩负功增大，动力性经济性恶化。

关系：成度严重产或长时间的早火往往会引起爆燃性表面点火，也称激爆，而爆燃又明显提高了燃烧室的温度，使表面点火愈发严重，相互促进。 ##2,什么是爆燃？原因及危害：

跳火后末端混合气的自燃。产生，压力和温度上升，燃前化学反应加速，会使末端混合气在火焰峰面到达之前即以低温多阶段方式开始自燃。①热负荷和散热损失增加②机械负荷增加③动力性和经济性恶化④磨损加剧⑤排气异常

##3,控制汽油机爆燃的基本原则及措施：原则：保证燃烧热效率。t1

##4,汽油机不规则燃烧种类及原因：①各循环间的燃烧波动（混合气成分波动；气体运动状态波动）②各缸间的燃烧差异（各缸间混合气充量、成分不均匀）③爆燃：低速大负荷④表面着火，由炽热表面引起的着火。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/07kw.html