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文檔簡介

1、一、汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別?(結(jié)構(gòu),功用,性能)1. 汽油機(jī)使用的燃料是汽油,柴油機(jī)使用的燃料是柴油;2. 汽油機(jī)氣缸頂部有火花塞,柴油機(jī)頂部有噴油嘴;3. 汽油機(jī)是點燃式的,燃料在氣缸內(nèi)靠電火花塞點燃;而柴油機(jī)是壓燃式的,燃料依靠氣缸內(nèi)空氣壓縮產(chǎn)生的熱量引燃;4. 汽油機(jī)在吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合氣(在氣缸外部形成混合氣),柴油機(jī)吸入的是純空氣(在氣缸內(nèi)部形成混合氣);5. 汽油機(jī)壓縮比較低,一般為811,燃油經(jīng)濟(jì)性較差,有效熱效率一般為20%30%,柴油機(jī)壓縮比高,一般為1622,燃油經(jīng)濟(jì)性好,有效熱效率一般為30%45%;6. 汽油機(jī)在不同工況燃用不同濃度的混合氣,柴油機(jī)燃用較稀的

2、混合氣;7. 汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高(最高轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r/min以上)、質(zhì)量輕、振動噪聲小、起動容易、制造和維修費用低等,柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低(最高轉(zhuǎn)速一般只有25003000)、質(zhì)量大、振動噪聲大、制造和維修成本高;8. 汽油機(jī)升功率較高,一般自然吸氣汽油機(jī)升功率在50kw/L,渦輪增壓汽油機(jī)升功率最高可達(dá)80kw/L,柴油機(jī)升功率較低,一般在30kw/L;9. 汽油機(jī)排放物一般是CO、HC和氮氧化物,柴油機(jī)排放物一般是氮氧化物和碳煙PM;10. 汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)是通過改變節(jié)氣門的位置來改變進(jìn)入氣缸的混合氣量,即是通過量調(diào)節(jié)的方式實現(xiàn)的,柴油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)是通過改變噴入氣缸燃油量,即采用改變混合氣濃度的質(zhì)調(diào)節(jié)方

3、式實現(xiàn)的;11. 汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上,而柴油機(jī)一般用在輪船、載重汽車、拖拉機(jī)、發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。2、 發(fā)動機(jī)分為哪些部分?各部分有哪些組成?基本原理?發(fā)動機(jī)分為兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng):曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)(汽油機(jī))、起動系統(tǒng)1. 曲柄連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三部分組成,將活塞的往復(fù)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,把燃燒作用在活塞頂上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)矩,以向工作機(jī)械輸出機(jī)械能。機(jī)體組:氣缸體、氣缸墊、氣缸蓋、曲軸箱、汽缸套及油底殼活塞連桿組:活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿曲軸飛輪組:曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器

4、、平衡軸2. 配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動組兩部分組成。氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座、彈簧座、氣門彈簧等零件;氣門傳動組一般由搖臂、搖臂軸、推桿、挺柱、凸輪軸和正時齒輪組成。配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求,定時開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門,使新鮮充量得以及時進(jìn)入氣缸,廢氣得以及時從氣缸排出。氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)工作原理:發(fā)動機(jī)工作時,曲軸通過定時齒輪驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起挺柱時,通過推桿和調(diào)整螺釘使搖臂繞搖臂軸擺動,壓縮氣門彈簧,使氣門離座,即氣門開啟。當(dāng)凸輪凸起部分離開挺柱后,氣門便在氣門彈簧力的作用下落座,即氣門關(guān)閉。3. 燃油

5、供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽油機(jī)(電噴):由燃油箱、汽油泵、濾清器、電控單元ECU、噴油器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、燃油分配管、各種傳感器組成。汽油機(jī)供給系統(tǒng)的任務(wù)是,根據(jù)發(fā)動機(jī)各種不同工況的要求,配制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣,供入氣缸,使之在臨近壓縮終了時點火燃燒而膨脹做功。最后,供給系統(tǒng)還應(yīng)將燃燒產(chǎn)物廢氣排入大氣中。柴油機(jī):由噴油泵、噴油器和調(diào)速器等主要部件及燃油箱、輸油泵、油水分離器、燃油濾清器、噴油提前器和高低壓油管等輔助裝置組成。直列柱塞式噴油泵基本原理:噴油泵一般由柴油機(jī)曲軸的定時齒輪驅(qū)動,固定在噴油泵體上的輸油泵由噴油泵的凸輪軸驅(qū)動。當(dāng)柴油機(jī)工作時,輸油泵從燃油箱吸出柴油,經(jīng)油水分離器除去柴油中

6、的水分,再經(jīng)燃油濾清器濾除柴油中的雜質(zhì),然后送入直列柱塞式噴油泵。在噴油泵內(nèi),柴油經(jīng)過增壓和計量之后,經(jīng)高壓油管供入噴油器,最后通過噴油器將柴油噴入燃燒室。輸油泵供給的多余柴油及噴油器頂部的回油,均經(jīng)回油管返回燃油箱。4. 冷卻系統(tǒng):結(jié)構(gòu)及原理看三頁紙。節(jié)溫器:節(jié)溫器是控制冷卻液流動路徑的閥門。它根據(jù)冷卻液溫度的高低,打開或關(guān)閉冷卻液通向散熱器的通道。當(dāng)冷卻液溫度低于規(guī)定值時,節(jié)溫器感溫體內(nèi)的石蠟呈固態(tài),冷卻液經(jīng)旁通孔、水泵返回發(fā)動機(jī),進(jìn)行小循環(huán)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值后,石蠟開始熔化而逐漸變成液體,這時冷卻液經(jīng)節(jié)溫器閥進(jìn)入散熱器,并由散熱器經(jīng)水泵流回發(fā)動機(jī),進(jìn)行大循環(huán)。5. 潤滑系統(tǒng);由機(jī)油

7、泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、油底殼、機(jī)油集濾器、潤滑油管道等組成。機(jī)油泵功用是保證潤滑油在潤滑系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動,并在發(fā)動機(jī)任何轉(zhuǎn)速下都能以足夠高的壓力向潤滑部位輸送足夠數(shù)量的潤滑油。6. 點火系統(tǒng):由電源、點火開關(guān)、分電器、點火線圈和火花塞等組成。點火系統(tǒng)的功用是在發(fā)動機(jī)各種工況下,在氣缸內(nèi)適時、準(zhǔn)確、可靠地產(chǎn)生電火花,以點燃可燃混合氣,使汽油發(fā)動機(jī)實現(xiàn)做功。點火過程分為擊穿階段、電弧階段、輝光放電階段。7. 起動系統(tǒng):電力起動系統(tǒng)簡稱起動系統(tǒng),由蓄電池、起動機(jī)和起動控制電路組成。起動機(jī)由直流電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成。起動系統(tǒng)的作用就是在正常使用條件下,通過起動機(jī)將蓄電池儲存的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)

8、械能帶動發(fā)動機(jī)以足夠高的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),以順利起動發(fā)動機(jī)。3、 機(jī)械損失的組成部分?1. 活塞和活塞環(huán)的摩擦損失(主要部分);2. 軸承與氣門機(jī)構(gòu)的摩擦損失;3. 驅(qū)動附屬機(jī)構(gòu)的功率損失;4. 風(fēng)阻損失;5. 驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失。4、 提高內(nèi)燃機(jī)動力性能與經(jīng)濟(jì)性能的途徑?1. 采用增壓技術(shù);2. 合理組織燃燒過程,提高循環(huán)指示熱效率;3. 改善換氣過程,提高氣缸的充量系數(shù);4. 提高發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速;5. 提高內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率;6. 采用二沖程提高升功率。5、 四沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣過程?換氣損失?換氣過程是指從排氣門開啟到進(jìn)氣門關(guān)閉的整個過程,可分為排氣、氣門疊開、進(jìn)氣三個階段。進(jìn)氣門早開遲閉,可增

9、加進(jìn)氣量,排氣門早開遲閉,可使廢氣排得更干凈,其原理是利用氣體的慣性和壓力差。 排氣過程:可分為自由排氣和強(qiáng)制排氣或者超臨界排氣和亞臨界排氣。排氣門早開的目的:當(dāng)活塞作功行程接近下止點時,可燃混合氣的燃燒膨脹已基本結(jié)束,但氣缸內(nèi)的氣體壓力仍然較高,利用此壓力可使氣缸內(nèi)的廢氣迅速地排出;排氣門遲關(guān)的目的:由于活塞到達(dá)上止點時,氣缸內(nèi)的壓力仍高于大氣壓,利用排氣流的慣性可使廢氣繼續(xù)排出。這樣,排氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角實際上也就大于了180º。進(jìn)氣過程:進(jìn)氣門提前開啟的目的:為了保證新鮮氣體或可燃混合氣能順利、充分地進(jìn)入氣缸;進(jìn)氣門晚關(guān)的目的:為了在壓縮行程開始時,利用氣缸內(nèi)的壓力暫

10、低于大氣或環(huán)境壓力,靠進(jìn)氣氣流的慣性使新鮮氣體或可燃混合氣仍可能繼續(xù)進(jìn)入氣缸。這樣,進(jìn)氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角實際上就大于了180º。氣門疊開:由于進(jìn)氣門早開和排氣門晚關(guān),就會出現(xiàn)有一段時間進(jìn)、排氣門同時開啟的現(xiàn)象。氣門重疊角的大小等于進(jìn)氣門提前角與排氣門遲閉角之和。換氣損失:排氣門早開所造成的膨脹損失、流動阻力造成的活塞強(qiáng)制排氣的推出損失和吸氣過程的吸氣損失。進(jìn)氣損失小于排氣損失。6、 充量系數(shù)?提高充量系數(shù)的技術(shù)措施?充量系數(shù)是指內(nèi)燃機(jī)每循環(huán)實際吸入氣缸的新鮮充量與以進(jìn)氣管內(nèi)狀態(tài)充滿氣缸工作容積的理論充量之比。1. 降低進(jìn)氣系統(tǒng)的流動阻力;(最有效)2. 采用可變配氣系統(tǒng)技術(shù)

11、;3. 合理利用進(jìn)氣諧振;4. 降低排氣系統(tǒng)的流動阻力;5. 減少對進(jìn)氣充量的加熱。7、 機(jī)械增壓和排氣渦輪增壓基本原理?機(jī)械增壓:發(fā)動機(jī)輸出軸直接驅(qū)動機(jī)械增壓裝置,實現(xiàn)對進(jìn)氣的壓縮。排氣渦輪增壓(分為定壓和脈沖渦輪增壓):利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣作為動力來推動渦輪(位于排氣道內(nèi)),渦輪又帶動同軸的葉輪位于進(jìn)氣道內(nèi),葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣,再送入氣缸。發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量就相應(yīng)地得到增加,就可以增加發(fā)動機(jī)的輸出功率了。發(fā)動機(jī)增壓的目的主要不在于提高經(jīng)濟(jì)性,而在于提高動力性,并降低排放。8、 渦輪增壓優(yōu)缺點?優(yōu)點:1.降低單位功率的造價,提高材料的利用率;2.排氣可以在渦輪中得到進(jìn)一步膨

12、脹,因而排氣噪聲有所降低;3.有利于高原稀薄空氣條件下恢復(fù)功率;4.柴油機(jī)增壓,缸內(nèi)溫度壓力水平提高,縮短滯燃期,利于降低壓力升高率和燃燒噪聲;5.增壓柴油機(jī)采用較大的過量空氣系數(shù),HC、CO和碳煙排放降低。缺點:1.機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷加大,可靠性和耐久性受到考驗;2.低速時排氣能量不足,可能使發(fā)動機(jī)低速轉(zhuǎn)矩受到一定影響;3.加速性能較自然吸氣機(jī)型差;4.增壓發(fā)動機(jī)性能的進(jìn)一步優(yōu)化,受到增壓器和中冷器的限制。9、 內(nèi)燃機(jī)的增壓改造?1. 為了降低最高燃燒壓力,增壓內(nèi)燃機(jī)應(yīng)適當(dāng)降低壓縮比;2. 增壓柴油機(jī)可適當(dāng)加大過量空氣系數(shù);3. 為了適應(yīng)功率增大的要求,需要增加每循環(huán)的供油量,適當(dāng)?shù)販p小噴油提

13、前角,可以限制最高燃燒壓力的增長;4. 合理地加大氣門疊開角,以加強(qiáng)燃燒室掃氣,從而降低缸內(nèi)受熱零件的熱負(fù)荷;5. 增壓內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管容積希望盡可能大一些,以減小進(jìn)氣壓力的脈動;6. 對增壓器出口空氣進(jìn)行冷卻。10、 進(jìn)氣渦流?產(chǎn)生進(jìn)氣渦流的方法?在進(jìn)氣過程中形成的繞氣缸軸線有組織的氣流運動,稱為進(jìn)氣渦流。進(jìn)氣結(jié)束時,小于某一半徑,切線速度隨半徑的增加而增加,速度分布呈剛體流分布;超過這一半徑,切線速度隨半徑的增加而減小,速度分布呈勢流分布。當(dāng)活塞接近上止點時,剛體流動明顯增強(qiáng),勢流運動明顯減弱。進(jìn)氣渦流的大小主要由進(jìn)氣道形狀和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速決定的。1. 采用帶導(dǎo)氣屛的進(jìn)氣門;2. 切向氣道;3.

14、 螺旋氣道。11、 點燃式內(nèi)燃機(jī)燃燒三個階段?1. 著火階段(滯燃期):火花塞跳火到形成火焰中心階段;2. 火焰?zhèn)鞑ルA段(急燃期):火焰由火焰中心燒遍整個燃燒室的階段,火花塞位置、燃燒室形狀等對急燃期有重要影響,急燃期終點一般為最高壓力(或最高溫度點);3. 后燃期:急燃期終點至燃料基本上完全燃燒點為止。12、 燃燒的循環(huán)變動?產(chǎn)生的原因?它的含義是當(dāng)發(fā)動機(jī)以某一工況穩(wěn)定運行時,這一循環(huán)和下一循環(huán)的燃燒過程的進(jìn)行情況不斷變化,具體表現(xiàn)在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑デ闆r和發(fā)動機(jī)功率輸出均不相同。1. 氣缸內(nèi)氣體運動狀況的循環(huán)變動;2. 氣缸內(nèi)的混合氣成分的循環(huán)變動??傊瑲饬魉俣鹊淖儎?,空燃比的變動,空氣

15、、燃料和廢氣混合情況的變動是造成燃燒變動的主要原因。十三、汽油機(jī)爆燃現(xiàn)象?什么時候容易產(chǎn)生爆燃?怎么防止爆燃?表面點火呢?汽油機(jī)的爆燃現(xiàn)象就是終燃混合氣的自燃現(xiàn)象,發(fā)生在急燃期的終點,氣缸內(nèi)有壓力波沖擊現(xiàn)象。爆燃最容易發(fā)生在燃燒室中離開正常燃燒最遠(yuǎn)的地方以及高溫的地方(如排氣門和積碳處),汽油機(jī)的爆燃在低速、節(jié)氣門全開時最容易發(fā)生。防止發(fā)動機(jī)爆燃方法很多,如使用抗爆性高的燃料、降低終燃混合氣的溫度、提高火焰?zhèn)鞑ニ俣然蚩s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x等。常采用下列措施:1. 推遲點火;2. 縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,如恰當(dāng)布置火花塞及燃燒室形狀的合理設(shè)計等;3. 終燃混合氣的冷卻,使離火花塞最遠(yuǎn)處的可燃混合氣冷卻得較好

16、,如減小余隙高度;4. 增加流動,使火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?,改善終燃混合氣的散熱;5. 燃燒室掃氣(如加大進(jìn)排氣重疊期)的冷卻作用可減輕爆燃。在點燃式發(fā)動機(jī)中,凡是不依靠電火花點火,而是由于熾熱表面(如過熱的火花塞絕緣體和電極、排氣門,更多的是燃燒室表面熾熱的沉積物)點燃混合氣而引起的不正常燃燒現(xiàn)象,稱為表面點火。14、 點燃式內(nèi)燃機(jī)燃燒室設(shè)計要點?有哪幾種?設(shè)計要點:1.壓縮比(頂置氣門燃燒室,壓縮比811,采用缸內(nèi)直噴12);2. 燃燒室面容比要?。?. 火花塞位置(應(yīng)靠近排氣門處,使受熾熱表面加熱的混合氣能及早燃燒,不致發(fā)展為爆燃,盡量布置在靠近燃燒室中心);4. 燃燒室內(nèi)的氣流運動(適當(dāng)?shù)耐?/p>

17、流運動可增加火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?. 燃燒室的優(yōu)化途徑。楔形燃燒室、浴盆形燃燒室、碗型燃燒室、半球形燃燒室(主流)15、 缸內(nèi)直噴汽油機(jī)有哪兩種?各有哪些優(yōu)缺點?分層燃燒:缸內(nèi)形成兩個區(qū)域,一個區(qū)域通過汽油噴霧的蒸發(fā)形成含油混合氣區(qū),空燃比接近當(dāng)量空燃比;另一個區(qū)域汽油噴霧沒達(dá)到,為無油區(qū),空燃比無窮大?;旌蠚獾钠骄杖急冗h(yuǎn)大于化學(xué)計量空燃比。分層燃燒系統(tǒng)主要問題是富氧條件下的氮氧化物排放后處理比較困難,這是因為三效催化轉(zhuǎn)化器只有在化學(xué)計量空燃比下對氮氧化物的轉(zhuǎn)化效率最高。但可以降低油耗,奧迪TFSI采用的就是分層燃燒。均勻混合直噴:在所有工況下都采用均勻混合氣,空燃比控制和一般電噴汽油機(jī)相似,均

18、勻混合氣的形成采用在壓縮過程初期(進(jìn)氣關(guān)閉之后)噴射。雖然在燃油經(jīng)濟(jì)性方面會有所損失,但可以采用VVT和增壓技術(shù)來補(bǔ)償。現(xiàn)在應(yīng)用廣泛。16、 壓燃式內(nèi)燃機(jī)燃燒階段?燃燒室種類?(見教材P117)1. 滯燃期:在上止點前A點噴油器針閥開啟,直到B點才開始著火燃燒,從噴油開始(A點)到壓力開始急劇升高(B點),經(jīng)歷燃料的霧化、加熱、蒸發(fā)、擴(kuò)散與空氣混合等過程;2. 急燃期:壓力急劇上升的BC段,在活塞接近上止點、氣缸容積較小的情況下燃燒,壓力升高特別快;3. 緩燃期:從壓力急劇升高的終點C點到壓力開始下降的D點為止,這一階段的燃燒是在氣缸容積不斷增加的情況下進(jìn)行的,所以燃燒必須很快才能使氣缸壓力稍

19、有上升或幾乎保持不變;4. 后燃期:從緩燃期終點D點到燃料基本上燒完為止,應(yīng)盡量減少后燃。淺盆形燃燒室、深坑形燃燒室(組織進(jìn)氣渦流)、渦流室燃燒室。17、 均質(zhì)充量壓縮著火燃燒發(fā)動機(jī)(HCCI)主要特點?基本特征是均質(zhì)混合氣的壓燃著火和低溫燃燒,該燃燒方式能夠降低顆粒物和氮氧化物排放,同時能燃用多種燃料,實現(xiàn)較高的熱效率。有以下特點:1. 較低的NO和PM排放;2. 熱效率高;3. HCCI燃燒過程主要受燃燒化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)控制;4. HCCI發(fā)動機(jī)運行范圍較窄;5. HCCI發(fā)動機(jī)HC 、CO排放偏高,主要是由于采用較稀的混合氣和較強(qiáng)的EGR,缸內(nèi)溫度較低造成的。18、 柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系

20、統(tǒng)基本要求?1. 能產(chǎn)生足夠高的噴射壓力,以保證燃料良好的霧化、混合氣形成與燃燒,燃料油束應(yīng)與燃燒室形狀及缸內(nèi)氣流運動相匹配,以保證燃油與空氣的混合盡可能均勻;2. 對應(yīng)于柴油機(jī)每一工況能精確、及時地控制每循環(huán)噴入氣缸的燃料量,各循環(huán)和各缸的噴油量應(yīng)當(dāng)均勻;3. 在柴油機(jī)運轉(zhuǎn)的整個工況范圍內(nèi),盡可能保持最佳的噴油時刻、噴油持續(xù)期與理想的噴油規(guī)律;4. 能保證柴油機(jī)安全、可靠地工作。19、 柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類? 泵-管-嘴系統(tǒng)(噴油過程有點復(fù)雜見教材P162):噴油泵為往復(fù)式柱塞泵,由凸輪軸來驅(qū)動。噴油泵的每次供油伴隨著一次噴油過程,噴油泵與噴油器之間有高壓油管連接,可分為直列泵系統(tǒng)

21、、分配泵系統(tǒng)及單體泵系統(tǒng);泵-噴嘴系統(tǒng);將噴油泵與噴嘴合為一體,增加高壓部分的液力剛度,可實現(xiàn)很高的噴油壓力;共軌式系統(tǒng);油箱中的燃油經(jīng)濾清器與輸油泵送至高壓油泵,它將高壓燃料送入蓄壓管道(共軌)中。燃油噴射則是由電子控制器(電控單元ECU)控制噴油器的電磁閥,接通高壓共軌與噴嘴來實現(xiàn)。這種系統(tǒng)由于能產(chǎn)生較高的噴射壓力,且壓力可按柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷進(jìn)行控制,其優(yōu)點是改善了柴油機(jī)在低速與低負(fù)荷時的噴霧品質(zhì)。此外,依靠電磁閥也容易對噴油量、噴油時刻與噴油次數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),因此應(yīng)用廣泛。二十、噴油提前角?為了獲得最高的燃燒效率,要求主要燃燒過程在上止點附近完成。噴油提前角過大,燃燒開始得過早,氣缸內(nèi)壓力升

22、高率過大,柴油機(jī)噪聲增大,工作粗暴;噴油提前角過小,燃燒滯后并延伸在膨脹過程中進(jìn)行,柴油機(jī)熱效率下降,未燃HC和煙度增加?,F(xiàn)在一般是適當(dāng)推遲噴油,用犧牲燃料經(jīng)濟(jì)性來達(dá)到降低氮氧化物的目的。初期噴油率要低,主噴射段噴油率應(yīng)逐步增大,后期噴射率應(yīng)快速下降(斷油干脆)。二十一、柴油機(jī)調(diào)速器功能與分類?汽油機(jī)對應(yīng)于各個節(jié)氣門開度的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化多呈下降趨勢,而柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩速度特性線變化比較平緩,所以柴油機(jī)裝有調(diào)速器。其基本功能是限制發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速,即保證它在高速工況下不致因超速而產(chǎn)生飛車,同時也要保證在低速和怠速時的穩(wěn)定運行,并限制其在其他工況下的轉(zhuǎn)速波動??煞譃闄C(jī)械式調(diào)速器、液壓式調(diào)速器、電子調(diào)

23、速器,也可分為單級、雙極、全程、全程兩級組合式調(diào)速器。二十二、柴油機(jī)高壓共軌?柴油機(jī)共軌系統(tǒng)的特點是將產(chǎn)生高壓燃油和進(jìn)行噴油調(diào)節(jié)的功能分開,其中噴油壓力或高壓燃油軌中燃油壓力的控制指令,由高壓泵或燃油軌上的壓力閥執(zhí)行,噴油量和噴油正時的指令,則由噴油器中的高壓電磁閥執(zhí)行。在電控高壓共軌系統(tǒng)中,除了傳感器和電控器外,關(guān)鍵部位還有高壓泵(高壓供油)、高壓油軌(高壓貯油)和噴油器(高壓噴油)。二十三、汽油機(jī)在不同工況下對混合氣濃度要求?汽油機(jī)噴射方式?1. 部分負(fù)荷下,應(yīng)當(dāng)供給較稀的混合氣(1.051.15),以保證燃油經(jīng)濟(jì)性;2. 大負(fù)荷或全負(fù)荷下,應(yīng)當(dāng)供給較濃混合氣(0.850.95),保證動力

24、性;3. 采用三效催化轉(zhuǎn)化器來降低有害排放時,則在大部分工況下,供給化學(xué)計量比混合氣,因為三效催化轉(zhuǎn)化器只有在空燃比在化學(xué)計量比的一個狹小的窗口范圍內(nèi)才能保持較高的轉(zhuǎn)化效率;4. 怠速和過渡工況(起動和加速),應(yīng)當(dāng)對混合氣濃度做相應(yīng)的調(diào)整,例如怠速加濃、起動與加速的補(bǔ)償?shù)取_M(jìn)氣道多點噴射(應(yīng)用最廣泛)、進(jìn)氣總管單點噴射、缸內(nèi)直噴。二十四、電控汽油噴射系統(tǒng)工作原理?電動燃油泵將燃油從油箱中泵出,經(jīng)過燃油濾清器除去雜質(zhì)和水分后,送至燃油軌中,燃油軌兼有蓄壓與分配的作用,它與通往各缸的噴油器相連,噴油器根據(jù)電控器的指令依次開啟,將適量的燃油噴射至各缸進(jìn)氣門背面的進(jìn)氣道內(nèi),待進(jìn)氣行程時再進(jìn)入氣缸形成可

25、燃混合氣。二十五、三效催化轉(zhuǎn)化器氧傳感器作用原理?利用氧化鋯材料在化學(xué)計量空燃比即過量空氣系數(shù)等于1附近輸出電壓跳躍變化的特性來判別混合氣的濃度,以保證帶三效催化轉(zhuǎn)化器的汽油機(jī)能在混合氣濃度為化學(xué)計量空燃比的狹小窗口范圍內(nèi)運行。二十六、汽油機(jī)電控系統(tǒng)?事先必須經(jīng)過大量的標(biāo)定試驗找出對應(yīng)各個轉(zhuǎn)速與負(fù)荷下的最佳目標(biāo)值,以二維數(shù)表的形式存入ROM,根據(jù)發(fā)動機(jī)的具體運行狀況,對照脈譜圖的要求,即可給出相應(yīng)的指令,以控制相關(guān)執(zhí)行器(噴油器的電磁閥,節(jié)氣門和線圈等)的動作,以達(dá)到優(yōu)化控制的目標(biāo)。二十七、汽油機(jī)電控器的控制策略?開環(huán)控制:單一方向的流程,即當(dāng)發(fā)動機(jī)在一定工況下,電控器從傳感器得到該工況的各種

26、信息并從內(nèi)存中找出適合于該工況的目標(biāo)值、相應(yīng)的修正值與其他信息,通過計算決定當(dāng)前的控制目標(biāo),據(jù)此制定出各種控制指令送到相應(yīng)的執(zhí)行器去工作。閉環(huán)控制:雙向操作,電控器不斷地將待控參數(shù)與優(yōu)化的控制目標(biāo)值進(jìn)行比較,據(jù)此不斷地調(diào)節(jié)輸出指令使兩者差別達(dá)到最小,系統(tǒng)中一定有相應(yīng)的反饋信號。在實際電控發(fā)動機(jī)上,往往是閉環(huán)與開環(huán)兩種控制方式并存。在除了起動、暖車、加速等過渡工況以最大負(fù)荷工況混合氣需要加濃以外,其余中等負(fù)荷與廣大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),均采用閉環(huán)控制方式。二十八、汽油機(jī)CO、HC、氮氧化物生成機(jī)理和影響因素?CO:在高溫缺氧情況下容易生成。控制內(nèi)燃機(jī)的CO排放量的主要因素是可燃混合氣的過量空氣系數(shù)。點燃機(jī)

27、怠速運轉(zhuǎn)時,缸內(nèi)殘余廢氣很多,為保證燃燒穩(wěn)定,需要加濃混合氣,因而排放大量CO。還有為了點燃機(jī)全負(fù)荷功率輸出,一般都把全負(fù)荷運轉(zhuǎn)混合氣加濃到0.80.9,導(dǎo)致CO排放量劇增。HC;點燃機(jī)的未燃HC的生成和排放有三個渠道排氣、曲軸箱、蒸發(fā)。在實際汽油機(jī)中,不管過量空氣系數(shù)多大都排放未燃HC。均勻混合氣點燃機(jī)中未燃HC的生成機(jī)理主要涉及四方面,分別是壁面粹熄、狹隙效應(yīng)、潤滑油膜的吸附和解吸、燃燒室中沉積物的影響。氮氧化物(高溫富氧):點燃機(jī)的過量空氣系數(shù)既影響燃燒溫度,又影響燃燒產(chǎn)物中氧的含量,所以對氮氧化物的排放影響很大。點燃機(jī)NO排放量的峰值出現(xiàn)在對應(yīng)1.1的略稀混合氣的運行工況,過量空氣系數(shù)

28、進(jìn)一步增大,排放減少,故稀薄燃燒是降低點燃機(jī)NO排放的重要手段。推遲點火使最高燃燒溫度降低,NO排放減少,推遲點火使發(fā)動機(jī)排氣溫度升高,有損于燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性。EGR也是降低點燃機(jī)NO排放量的有效手段。二十九、柴油機(jī)氮氧化物、顆粒物PM生成機(jī)理和影響因素?NO:隨柴油機(jī)負(fù)荷增大而顯著增加,這是因為隨負(fù)荷增大,可燃混合氣的平均空燃比減小,使最高燃燒溫度提高。推遲噴油是降低柴油機(jī)NO排放最簡單有效的辦法,但會導(dǎo)致燃油消耗率上升,于此同時CO、HC排放略有上升(很少次要),排氣溫度和煙度也上升。另外采用EGR也是降低柴油機(jī)NO排放量的重要手段。顆粒物PM(高溫缺氧):改善柴油機(jī)的油氣混合均勻性,使

29、燃燒室內(nèi)任一點過量空氣系數(shù)均大于0.6,這是降低DS(干碳煙,顆粒物主要成分)排放最重要措施。還有渦輪增壓可大大增加柴油機(jī)充氣量,提高燃燒的空燃比,因而能顯著降低柴油機(jī)的PM排放。降低NO排放量的措施往往與降低PM排放量以及減少燃油消耗相矛盾。三十、汽油機(jī)和柴油機(jī)排氣后處理技術(shù)?汽油機(jī):三效催化轉(zhuǎn)化器(TWC)能在化學(xué)計量空燃比下使車用汽油機(jī)的CO、HC和NO排放量減少80%90%。催化劑只有達(dá)到一定溫度以上才開始工作,稱為起燃特性。對于稀混合氣,CO和HC的轉(zhuǎn)化效率一直很高,但氮氧化物的轉(zhuǎn)化效率隨過量空氣系數(shù)的加大而迅速下降;對于濃混合氣,氮氧化物的轉(zhuǎn)化效率很高,但CO、HC隨過量空氣系數(shù)減

30、少而迅速下降。TWC能同時凈化三種污染物達(dá)80%以上的窗口很小,寬度只有0.010.02,且不對稱,偏向濃的一側(cè)。故實際始終圍繞1.00高頻小幅度波動。柴油機(jī):選擇性催化還原SCR(氨為還原劑)和顆粒物捕集器DPT。三十一、汽油機(jī)的排氣溫度為什么比柴油機(jī)高?1. 汽油機(jī)的燃料過量空氣系數(shù)較??;2. 汽油機(jī)的壓縮比較小,導(dǎo)致膨脹比也?。蝗?、怎樣降低油耗?1. 采用混合動力技術(shù)(油電混合,如豐田普銳斯和凱美瑞尊瑞)大幅度降低油耗;2. 增大壓縮比;3. 增大過量空氣系數(shù),采用偏稀經(jīng)濟(jì)混合氣;4. 提前點火(汽油機(jī)),提前噴油(柴油機(jī));5. 采用排氣渦輪增壓技術(shù),可以小幅度降低油耗;6. 減少怠速、加速等過渡工況;7. 定時做好發(fā)動機(jī)保養(yǎng),清洗積碳等沉積物;8. 使用小排量汽車;9. 合理組織燃燒過程,合理設(shè)計燃燒室等。三十三、名詞解釋和小知識點:

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