汽车发动机原理课后作业 颜伏伍版

郑重提示：由于本人年轻幼稚，才疏学浅，其中必有许多纰漏，希望各位看官弟妹们，额

偏偏不说哥姐们，仔细斟酌再斟酌，做出正确的判断 第一章

2、定容加热循环 定压加热循环 混合加热循环 图略

当初是状态一致且加热量及压缩比相同时，定容加热循环最高；当最高燃烧压力和加热量

相同但压缩比不相同时，定压加热循环的热效率最高。

3、影响循环热效率的因素：压缩比、等熵指数k、压力升高比、初始膨胀比 影响循环平均压力的因素在同上再加一条即热效率

4、发动机循环过程：进气，压缩，燃烧，膨胀，排气。图略 第二章

1、四冲程发动机的换气过程：自由排气，强制排气，进气过程，配气相位，气门叠开。 2、一般，进气是提前十多度打开，推迟三四十度关闭。排气门提前三四十度打开，推迟

十到二十多度关闭。 原因如下：

(1) 进气门早开、迟闭的总目的是使更多的新鲜混合气(汽油机)或空气(柴油机)进入气缸

,提高充气效率、增加发动机功率。具体地说有三方面原因: ①早开、迟闭可以适当增加进气时间。

②早开可以保证在活塞抵达上止点时气门有最大开度,使进入气缸的混合气或空气数量

增多。

③迟闭可以利用进气惯性增加进入气缸的混合气或空气数量。

(2)排气门早开,可以使燃烧后的废气排除干净,从而提高充气效率。具体地说有三方面

的原因。

①排气门早开,可以使燃烧后的废气利用废气本身的压力先排出一部分。

②由于排气门早开,废气自行排出,使气缸内压力降低,减小了活塞上行的阻力。 ③排气门迟关,可以利用废气的流动惯性使一部分废气继续排出。

简而言之，进气门早开的目的为发动机进更多的可燃空气（空气与汽油相结合为形成可燃

混合气）；排气门晚闭的目的是让燃烧后的废气排放得更彻底，给予新鲜空气更多的空间

。重叠角：发生在排气门关闭，进气门打开阶段。

3、图略 换气损失：自由排气损失，和强制排气损失（沿途存在流动阻力）。

4、充量系数：实际进入气缸的新鲜工质的质量与进气状态下充满气缸工作容积新鲜工质

的质量的比值。影响他的主要因素有进气终了压力、进气终了温度，残余废弃系数、配气

定时、压缩比、进气状态。 （1）降低进排气的阻力 （2）减少对新鲜充量的加热

（3）合理选择配气定时

（4）采用谐振进气与可变进气系统提高进气压力 （5）采用增压技术，增大进气量。

5、进气终了压力 pca 提高，充气系数 φc 增大。而进气终了压力又受进气系统阻力的

影响。气系统阻力是各段通道所产生的流动阻力的总和。包括空气滤清器、化油器、进气

管、进气道及进气门等部分生产的阻力。

6、当负荷不变而转速增加时，新鲜充量被加热少，t有所下降，充量稍有提高。达到一定

阶段后，，发动机转速提高，气体流速也成正比例地提高，所以气体流动阻力也与发动机

转速的平方成正比，随着转速的升高，气体阻力增大，使进气终了压力下降。 7、同上6和4 8、多气门机构 .

能吸进更多的空气来混合燃油燃烧作功，缸体内的气体和油雾会混合的更好更完全,节省

燃油，更有利于提高燃烧率更快地排出废气，排放污染少，能提高发动机的功率和降低噪

音的优点，符合优化环境和节省能源的发展方向 10、可变进排气管长度技术

由于间歇进排气，进排气管中存在压力波，在特定的条件下，可以利用压缩波来提高进气

门关闭前的进气压力，利用膨胀波来使排气过程后期的残余废气减少，增大充量系数即动

态效应。 第三章

1、我国的汽油和轻柴油时分别根据哪个指标来确定牌号的？ 答：汽油根据辛烷值来确定牌号；轻柴油按凝点来确定牌号 2、什么是过量空气系数？它与混合气浓度有什么关系？

答：发动机工作过程中，燃烧1kg燃油实际供给的空气量与理论空气量之比，称为过量空

气系数。过量空气系数大于1称为稀混合气，等于1称为标准混合气，小于1称为浓混合气 。 第四章

1、汽油机燃烧过程：着火落后期，火花塞点火到火焰核心形成；明显燃烧期，火焰由中

心少遍整个燃烧室；后燃期，将燃料全部烧完过程。

2爆燃燃烧产生的原因是什么？它会带来什么不良后果？

答：燃烧室边缘区域混合气也就是末端混合气燃烧前化学反应过于迅速，以至在火焰锋面

到达之前即以低温多阶段方式开始自然，引发爆燃。

爆燃会给柴油机带来很多危害，发生爆燃时，最高燃烧压力和压力升高率都急剧增大，因

而相关零部件所受应力大幅增加，机械负荷增大；爆燃时压力冲击波冲击缸壁破坏了油膜

层，导致活塞、气缸、活塞环磨损加剧，爆燃时剧烈无序的放热还使气缸内温度明显升高

，热负荷及散热损失增加，这种不正常燃烧还使动力性和经济性恶化 4爆燃的机理是什么？如何避免发动机出现爆燃？

答：爆燃着火方式类似于柴油机，同时在较大面积上多点着火，所以放热速率极快，局部

区域的温度压力急剧增加，这种类似阶越的压力变化，形成燃烧室内往复传播的激波，猛

烈撞击燃烧室壁面，使壁面产生振动，发出高频振音（即敲缸声）。

避免方法：适当提高燃料的辛烷值；适当降低压缩比，控制末端混合气的压力和温度；调

整燃烧室形状，缩短火焰前锋传播到末端混合气的时间，如提高火焰传播速度、缩短火焰

传播距离。

5何谓汽油机表面点火？防止表面点火有什么主要措施？

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。防止措施：1）适当降低压缩比。2）选用沸点低的汽油和成焦性小的润滑油。

3）要避免长时间的低负荷运行和汽车频繁加减速行驶。4)应用磷化合物为燃油添加剂使

沉积物中的铅化物成为磷酸铅从而使碳的着火温度提高到560℃且氧化缓慢，放出热量少

，从而减少表面点火的产生。

6何谓汽油机燃烧循环变动？燃烧循环变动对汽油机性能有何影响？如何减少燃烧循环变

动？

答：燃烧循环变动是点燃式发动机燃烧过程的一大特征，是指发动机以某一工况稳定运转

时，这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化，具体表现在压力曲线、火焰传播

情况及发动机功率输出均不相同。 影响：由于存在燃烧循环变动，对于每一循环，点火

提前角和空燃比等参数都不可能调整到最佳，因而使发动机油耗上升、功率下降，性能指

标得不到充分优化。随着循环变动加剧，燃烧不正常甚至失火的循环次数逐渐增多，碳氢

化合物等不完全燃烧产物增多，动力性、经济性下降。同时，由于燃烧过程不稳定，也使

振动和噪声增大，零部件寿命下降，当采用稀薄燃烧时，这种循环变动情况加剧。 减少

措施：1）尽可能使фa=0.8～1.0，此时的循环变动最小。2）适当提高气流运动速度和湍

流程度可改善混合气的均匀性，进而改善循环变动。3）改善排气过程，降低残余废气系

数γ。4）避免发动机工作在低负荷、低转速工况下。5)多点点火有利于减少循环变动。6

）提高点火能量，优化放电方式，采用大的火花塞间隙。

7、提高汽油机的压缩比，可以减小明显燃烧期，增大膨胀比，燃料燃烧的更猛烈，发动

机动力更为强劲，染油经济性好，更省油。

8、使用因素对燃烧的影响：点火提前角，若过迟，传热损失过多，热效率低，但废气排

放量低；混合气浓度，空燃比为0.8-0.9时，此时温度最高，易爆燃，为1.03-1.1时，燃

烧完全，但功率低。其余范围功率低浪费严重且污染严重；负荷，若转速不变，不同负荷

，通过节气门开度的改变来调节，负荷减小时，需要增大点火提前角；转速，增加时，提

高点火提前角。汽油的蒸发性，抗爆性，燃点和热值。 9、电控汽油喷射系统与化油器相比有何优点？

1）可以对混合气空燃比进行精确控制，使发动机在任何公开下都处于最佳工作状态，特

别是对过渡工况的动态控制，更是传统化油器式发动机无法做到的。

2）由于进气系统不需要喉管，减少进气阻力，加上不需要对进气管加热来促进燃油的蒸

发，所以充气效率高。

3）由于进气温度低，使得爆燃燃烧得到有效控制，从而有可能采取较高的压缩比，这对

发动机热效率的改善时显著的。

4）保证各缸混合比的均匀性问题比较容易解决，相对于发动机可以使用辛烷值低的燃料 5）发动机冷起动性能和加速性能良好，过渡圆滑 10、1）按喷油器安装位置（图6-1）

·单点喷射（SPI）：也称节气门体喷射（TBI）

·多点喷射（MPI）

图6-2：按喷射时序分类

（2）按喷射时序（图6-2）

·同时喷射：所有喷油器同时喷油

·分组喷射：两个喷油器同时喷油

·顺序喷射：按各缸进气行程的顺序轮流喷射

（3）按喷油方式

·连续喷射：多用于机械式或机电结合式汽油喷射系统，喷油量大小不取决于喷油器

·间歇喷射：广泛应用于现代电控汽油喷射系统， 喷油量大小取决于喷油器喷油阀开启 时间

（4）按喷射部位

·缸内喷射：汽油直接喷射入气缸内（目前应用少）， 需要较高喷射压力（约3~5MPa）

，喷油器结构和布置比较复杂

·缸外喷射：将喷油器安装在进气管或歧管上，喷射压力低压（约0.20~0.35MPa）

（5）按控制装置

·机械式汽油喷射系统：汽油的计量是通过机械方式实现的。如Bosch公司K-Jetronic系 统

·机电结合式汽油喷射系统：汽油的计量是通过机械和电液方式实现的。如Bosch公司KE

-Jetronic系统

·电控式汽油喷射系统：汽油的计量是通过电控单元和电磁喷油器实现的。如Bosch公司

Motronic系统

（6）按空气量检测方式

·直接测量式（压力型）：将歧管绝对压力和转速信号输送到ECU计算出进气量。如Bosch

公司D-Jetronic系统

·间接测量式（流量型）：用空气流量计测量进气量。如Bosch公司L-Jetronic系统

11、电控汽油喷射系统的传感器有： 温度传感器（冷却水温度传感器THW，进气温度传

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