西华大学汽车发动机原理--复习资料答案

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影响?

答:1、涡流,2、挤流,3滚流和斜轴涡流,4、湍流,5、热力混合。 对混合气的形成和混合气的燃烧过程的影响:内燃机缸内空气流动对混合气的形成和燃烧过程有决定性影响,因而深刻的影响着发动机的动力性、经济性、燃烧噪声和有害其的排放。组织良好的缸内空气运动对提高汽油机的火焰传播速率,降低燃烧循环变动有重要作用。对柴油机而言,它可以促进燃烧过程中空气与未然燃料的混合,提高燃烧速率。 7. 对喷油泵的基本要求有哪些?

答:1、能产生足够高的喷射压力,2、对应于柴油机每一工况能精确、及时地控制每循环喷入气缸的燃油量,各循环和各缸的喷油量应当均匀,3、在柴油机的整个工况范围内,尽可能保持最佳的喷油时刻、喷油持续期与理想的喷油规律,4、能保证柴油机安全、可靠地工作。

8. 影响柴油机冷起动性能的主要因素有哪些?要使柴油机顺利起动必须满足的条件是什么?

答:影响柴油机冷起动性能的主要因素有:柴油的雾化程度,所形成的混合空气浓度;点火能量;润滑油的粘度,缸内温度。 柴油机顺利起动必须满足的条件是:启动转速不低于150-300r/min;具有克服发动机启动时阻力所需的转矩,即启动转矩;压缩终了的空气温度不低于200摄氏度,压缩终了的空气压力不低于3MPa。

9. 充气效率的定义、充气效率影响因素、提高发动机充气效率的措施

答:充气效率(充量系数)是指内燃机每循环实际吸入气缸的新鲜充量与以进气管内状态充满气缸工作容积的理论充量之比。 充气效率影响因素:进气终了压力、进气终了温度、残余废气系数、配气相位、压缩比。 提高发动机充气效率的措施:1、降低进气系统的流动阻力,2、采用可变配气系统技术,3、合理利用进气谐振,4、降低排气系统的流动阻力,5、减少对进气充量的加热。 10. 进气迟闭角的作用、进气迟闭角过大对充气效率的影响及其原因、结合发动机速度特性曲线分析进气

迟闭角变化对发动机的充气效率和动力性的综合影响

答:进气迟闭角的作用:利用在近期过程中形成的气流惯性,实现向气缸的过后充气,增加缸内充量。进气迟闭角过大对充气效率的影响及其原因:过大的迟闭角,会在低速时发生缸内气流倒流进入进气管的现象,也会降低发动机的有效压缩比,从而影响压缩终了温度,使发动机的冷启动困难。 结合速度特性分析综合影响:加大迟闭角,高转速下充气效率提高,有利于发动机最大功率发挥,但对中低转速性能不利;减小迟闭角可加大发动机中低转速的转矩,但对高速时最大功率发挥不利。 11. 发动机的负荷特性定义,结合发动机负荷特性实验曲线分析负荷大小对过量空气系数?、指示热效率

ηi、机械效率ηm、最高燃烧压力PZ的影响。

答:负荷特性:是指当内燃机的转速不变时,性能指标随负荷而变化的关系。 过量空气系数:低负荷时,过量空气系数较小,中等负荷时,过量空气系数逐渐增大,大负荷时,过量空气系数变小。 指示热效率:随着负荷的增加而增加。节气门加大,气缸内残余废气相对减少,燃烧速度加快,热损失减少,燃料气化条件改善。 机械效率:当转速为一常数时,机械损失功率变化不大。随着节气门开度增加,指示功率增加。根据公式,机械效率随着负荷的增加而提高。 最高燃烧压力:最高燃烧压力随着负荷的增加而增加,混合气形成质量提高,燃烧速度加快。

12.简述发动机的负荷特性的定义,并分析比较汽油机负荷特性曲线上A、B两点的指示热效率?i、机械效率?m、最高燃烧压力Pr、排气温度Tr的大小。

答:负荷特性概念:转速一定时,发动机的经济性能指标随着负荷的变化关系;A点热效率ηi、机械效率ηm、最高燃烧压力PZ、排气温度Tr均比B点低。原因:A点为小负荷,混合气较浓;B点中等负荷,供给的是经济混合气,指示功率、有效功率均上升,而机械损失与小负荷差不多。汽油机压缩比小,膨胀不充分、热变功少,排温高、但混合气浓度变化范围小,燃烧稳定,温度随负荷变化小。 6.计算题

1、某491Q汽油机,其排量为2.237升,在试验时,测得转速为3600/min,进入发动机的空气量为4.2kg/min,此时该机功率为63KW,油耗率为290g/KW.h ,试验时若空气的密度为ρ=1.293Kg/m3;汽油热值Hu=44000KJ/Kg,请计算: 1) 2) 3) 4) 5)

发动机此时的充气效率是多少? 该机此时的过量空气系数是多少? 该机此时的空燃比A/F是多少? 该机此时有效热效率是多少? 该机此时的平均有效压力是多少? 解:(1)?c?v1v2=0.807 (2)?a?每循环的实际进气量L=0.931 每循环供油量所需理论空气量L0beHU6(3)空燃比A/F =?aL0=13.793 (4)??3.6?10 =0.282

e(5)Pe?30?PepmeVsnikW pme?MPa =0.9388Mpa 30?Vsni2.已知:某四冲程六缸柴油机在标定工况时,n=2000r/min;

Pe=126.7KW;pme=0.8MPa,pm=0.267MPa;

be=245g/KW.h。试求解以下问题。

若已知活塞平均速度

Cm=9.33m/s,问该机的缸径D=?,行程S=?

已知柴油的低热值当

Hu=41886KJ/Kg燃料,问在标定工况时?et=?,?it=?

?it,?a,?c均未变,?m由0.75提高到0.8此时Pi、Pe和be的值。

3.六缸四行程柴油机D*S=135*140mm,在2200r/min发动机的有效功率Ne=154Kw,有效燃油消耗ge=217g/Kw.h,机械效率ηm =0、75,求该工况下的指示功率Ni,平均有效压力Pe,有效扭矩Me和有效效率(柴油机热值Hu=42500 kJ/Kg)。

4、四缸四行程汽油机,缸径D=87.5mm,行程S=92mm,标定工况转速n=4800r/min,有效功率Ne=65Kw,有效燃油消耗率ge=292g/Kw.h,机械效率ηm=0.73,求该工况下的指示功率,平均有效压力,有效扭矩和有效

效率(汽油的低热值Hu= 44000KJ/Kg)。

5、解放CA141汽油机6缸,四行程D*S=101.2*114.3mm,在标定工况有效功率Ne=99Kw,n=3000r/min,ge=337 g/Kw.h,机械效率ηm =0.78,求该工况下的指示功率Ni,平均有效压力Pe,有效扭矩和有效效率(汽油低热值Hu= 44000Kj/Kg)。

6、单缸四行程柴油机,缸径D=85mm,行程S=105mm,在n=1100r/min,连续运转10小时,消耗柴油7.9Kg,给定此时机械效率ηm =0.8,平均指示压力Pi=500KPa,试求该发动机此时有效功率,有效扭矩,有效燃油消耗率及有效效率(柴油的低热值Hu=42500KJ/Kg)。

设计一台四缸四冲程高速汽油机,设平均指示压力pmi=0.95Mpa,平均机械损失压力pmm=0.15Mpa,设标定转速为5000r/min时能发出27.13kw的功率。 1) 2)

为使活塞平均速度控制在12m/s,缸径冲程比为多少? 若缸径冲程比为1:1.09,则缸径、冲程取多大?(取整)

7.已知:某汽油机的气缸数目i?6,冲程数??4,气缸直径D?100[mm],冲程S?115[mm],

转速

n?3000[r/min],有效功率Pe?100[kW],每小时耗油量B?37[kg/h],燃料低热值

Hu?44100[kJ/kg],机械效率?m?0.83。 求:平均有效压力pme,有效转矩Ttq,

有效燃料消耗率

be,有效热效率?et,升功率PL,机械损失功率Pm,平均机械损失压力pm,指示功率

Pi,平均指示压力pmi,指示燃料消耗率bi,指示热效率?i。

8.某四冲程六缸柴油机在标定工况时,n=2000r/min;

Pe=126.7KW;pme=0.8MPa,pm=0.267MPa;

be=245g/KW.h。

1)

若已知活塞平均速度

Cm=9.33m/s,问该机的缸径D=?,行程S=?

2) 已知柴油的低热值

Hu=41886KJ/Kg燃料,问在标定工况时?et=?,?it=?

?it,?a,?c均未变,?m由0.75提高到0.8此时Pi、Pe和be的值。

9.某丰田4Y发动机 (491Q汽油机), 其排量为2.237升,在试验时,测得转速为3600/min,进入发动机的空气量为4.2kg/min,此时该机功率为63KW,油耗率为290/KW.h , 汽油热值该机机械效率为83%。请计算:

1)该机此时的过量空气系数是多少? 2)此时该机的充气效率是多少? 3)该机此时的空燃比?是多少? 4)该机此时有效热效率是多少? 5)该机此时的平均有效压力是多少?

Hu=44000KJ/Kg,此时,

发动机工作过程计算部分:

1,内燃机工作过程定义:指燃料的化学能在内燃机中转变成机械功的全部过程 2,发动机理论循环的简化前提有哪些?

1)热源对工质进行等容加热的速度极快,可以瞬时完成;2)对工质进行等压加热,加热速度能与活塞速度和配合实现等压加热。

3,内燃机理论循环的分类及其与汽油机、柴油机、燃气轮机的对应关系?

分类:等容加热循环,定压加热循环,混合加热循环。汽油机是等容加热循环,柴油机是混合加热循环,燃气轮机是定压加热循环。 4,比热、热值及低热值的概念

比热:即比热容,是单位质量物质的热容量,即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。 热值:在标准状态下,每千克燃料完全燃烧所放出的热量称为燃料的热值。

低热值:燃烧生成的水以蒸汽状态存在,在这种条件下获得的热值称为燃料的低热值。 5,发动机实际循环和理论循环相比,存在哪些损失?

1)工质变化损失;2)传热损失;3)时间损失;4)燃烧损失;5)换气损失(此外还有:缸内的节流损失和漏气损失)

发动机试验技术部分:

1)汽车发动机性能试验台架系统的基本组成及系统的基本功能 2)简述汽车发动机功率的测试方法 3)简述3种发动机转速的测试方法

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