发动机启动过程及原理

1-5为什么发动机性能指标有指示指标与有效指标的分别？两种指标各在什么场合使用？为什么一般不把净指示功作为常用的指示功指标？

解：指示指标：不受循环过程中机械摩擦、附件消耗以及进排气和扫气流动损失的影响，直接反应缸内热功转换进行的好坏，因而在内燃机工作过程分析中广泛应用；有效指标：被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣，因而在发动机生成和试验研究中广泛应用。因为净指示功难以直接测算得出，所以一般不把净指示功作为常用的指示功指标

1-6 发动机的动力、经济性能在生产使用中主要用哪几个指标来表示？如果要进行不同机型性能的对比，应该使用何种动力、经济性能指标？ 解：动力性：功率P、扭矩T、速度V；

经济性：有效效率、燃油消耗率、润滑油消耗率。 不同机型对比常用：有效平均压力、升功率和be。

1-13影响有效燃料消耗率be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？ 解：影响因素：燃烧效率、机械效率、循环热效率等。

降低途径：增压小排量技术、稀薄燃烧、增大压缩比等。

1-15什么是燃料燃烧时的化学计量比？具有化学计量比的可燃混合气的过量空气系数?a是多少，其空燃比α又是多少？

解：燃料和空气恰好能够完全反应时两者的比值。具有化

汽车的动力源是发动机,发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的机器。它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动而输出动力。

发动机工作过程和原理

2005-8-15 9:42:21 来源: 编辑:

汽车的动力源是发动机，发动机是将某一种形式的能量转化为机械能的机器。它的转化过程实际上就是工作循环的过程，简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料，产生动能，驱动发动机气缸内的活塞往复的运动，由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄，围绕曲轴中心作往复的圆周运动而输出动力。

下面介绍一下汽油发动机的工作原理和工作过程。

一、四冲程汽油发动机的工作原理

四冲程汽油发动机的运转是按进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程的顺序不断循环反复的。

（1) 进气行程 （图1-1）

图1-1

由于曲轴的旋转，活塞从上止点向下止点运动，这时排气门关闭，进气门打开。进气过程开始时，活塞位于上止点，气缸内残存有上一循环未排净的废气，因此，气缸内的压力稍高于大气压力。随着活塞下移，气缸内容积增大，压力减小，当压力低于大气压时，在气缸内产生真空吸

发动机难起动故障主要有以下四种情况：

1.有时容易起动、有时难起动； 2.热车、冷车都难起动； 3.冷车难起动； 4. 热车难起动。 故障的一般原因

(1)来油不畅(燃油泵滤网堵塞；汽油滤清器堵塞；燃油泵单向阀关闭不严等)。

(2)混合气过稀或过浓。 (3)进气及真空系统漏气。

(4)插接件、接线头松动或连接不实。 (5)燃油压力低或保持压力不正常。 (6)喷油器工作不良(积炭、胶质堵塞等)。 (7)气门关闭不严。

(8)机械故障，如正时带轮连接键磨损。

(9)点火线圈、火花塞工作不良或高压线有破损之处。

发动机难起动故障主要有以下四种情况：

1.有时容易起动、有时难起动； 2.热车、冷车都难起动； 3.冷车难起动； 4. 热车难起动。 故障的一般原因

(1)来油不畅(燃油泵滤网堵塞；汽油滤清器堵塞；燃油泵单向阀关闭不严等)。

(2)混合气过稀或过浓。 (3)进气及真空系统漏气。

(4)插接件、接线头松动或连接不实。 (5)燃油压力低或保持压力不正常。 (6)喷油器工作不良(积炭、胶质堵塞等)。 (7)气门关闭不严。

(8)机械故障，如正时带轮连接键磨损。

(9)点火线圈、火花塞工作不良或高压线有破损之处。

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，

发动机原理试题

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.在三种基本循环中，等容加热循环的平均加热温度( ) A.最低

C.与其它循环相同

B.最高

D.介于其它循环之间

2.以下哪项提高后，可提高发动机的功率输出且比质量也随之降低？它是提高发动机功率和减小质量、尺寸的一个有效措施?( ) A.转速 C.指示功

B.转矩 D.指示功率

3.气门重叠发生在换气过程的哪个阶段？( ) A.自由排气 C.进气过程

B.强制排气 D.燃烧室扫气

4.车用增压柴油机可以明显改善以下哪项的经济性能？( ) A.怠速区 C.低负荷区

5.柴油机的初始燃烧属于( ) A.扩散燃烧 C.压力着火燃烧

B.预混合燃烧 D.同时爆炸燃烧 B.中负荷区 D.高负荷区

6.柴油的自燃点越低，柴油机低温起动时( ) A.越容易 C.没有变化

B.越困难 D.无法判定难易

7.为避免柴油机出现不正常喷射现象，应尽可能地缩短高压油管长度，减小高压容积，以降低( )

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，

1.涡轮喷气发动机与活塞式发动机的比较

相同之处（（11））均以空气和燃气作为工作介质。（（22））它们都是先把空气吸进发动机，经过压缩增加空气的压力，经过燃烧增加气体的温度，然后使燃气膨胀作功。燃气在膨胀过程中所作的功要比空气在压缩过程中所消耗的功大得多。这是因为燃气是在高温下膨胀的，于是就有一部分富余的膨胀功可以被利用。

不同之处（1）进入活塞式发动机的空气不是连续的；而进入燃气轮机的空气是连续的。（2）活塞式发动机中喷油燃烧是在一个密闭的固定空间里，称为等容燃烧，而燃气轮机则在前后畅通的流动过程中喷油燃烧，若不计流动损失，则燃烧前后压力不变，故称为等压燃烧。

（3）涡喷发动机的推力在相当大的飞行速度范围内是随飞行速度增加而增加的。活塞式发动机的功率决定于气缸的尺寸和数目，可以认为与飞行速度无关。 2涡轮发动机主要性能指标

(1) 推力F单位推力每公斤空气流量所能产生的推力。Fs＝F/Wa

(2) 单位燃油消耗率（sfc）燃油流量：单位时间内消耗的燃料质量（Wf）；耗油率：1小时每产生1牛顿推力所消耗的燃油量。（sfc＝3600Wf/F)－(kg/N.s、kg/daN

(3) 推质比F/M每公斤质量所能产生的推力。

(4) 单位迎面推力

发动机原理教案

课 程 名 称 汽车发动机原理 授 课 对 象 主 讲 教 师 教师所在院（部）、系（室）

选 用 教 材 《汽车发动机原理》（吴建华主编）

第 1 次课 教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：重点* # 难点 ）： 第一章 发动机的性能 第一节 发动机理论循环* 第二节 四冲程发动机的实际循环* 教学目的： 通过学习掌握发动机的理论循环和发动机的实际循环，以及两者之间的差异。 . 教学方法和教学手段： 多媒体课堂讲授 讨论、思考题、作业： 1． 简述发动机的实际工作过程？ 小结： 本次课主要介绍了发动机的三种理论循环和四冲程发动机的实际循环过程，以及两者之间的差异和造成差异的原因。 参考资料： 多媒体材料，网络资料

2

讲 稿 内 容 第一节 发动机理论循环 内燃机的实际热

大泵”“直列泵”“高压共轨”“泵喷嘴”“单体泵”这些专用名词，相信有些朋友已经烂熟于心，但是也有很多朋友容易搞混，为了让大家对相应的知识有所了解，我们特意整理了一下这方面相关的内容，相信您在看完第一页之后就会有一个大概的认识，希望我们整理的内容对您有帮助。

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● 几种常见的燃油喷射系统

柴油发动机燃油喷射系统，从机械式到现在的电子控制式，其结构和工作原理也都各不相同，就喷油嘴来说，分为被动式和主动式两种，喷油泵的蓄能形式经过了几代改进，出现了较大的不同。下面几张图简单画出了最为常见的几种燃油喷射系统。

的图画了几种常见的燃油喷射系统，其实就喷油嘴来说，分为被动式和主动式两种，主要是油泵的差别。那么我们最常见的燃油喷射系统又哪些？其基本工作原理是什么呢？请接着往下看：燃油喷射装置可以看作为发动机的心脏，发动机的好坏，燃油是否被作为燃料完全燃烧，和燃油是否能被很好的雾化、喷射时间、喷射量有着很大关系，而这很大一部分取决于燃油喷射装置，从直列泵到现在的高压共轨技术的应用，我们不难看出，柴油发动机在进步的同时，燃油喷射系统也在发生着变化。

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