內(nèi)燃機(jī)學(xué)知識(shí)點(diǎn)

1、內(nèi)燃機(jī)學(xué)知識(shí)點(diǎn)1. 發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失(1)活塞和活塞環(huán)的摩擦損失(2)軸承和氣門(mén)機(jī)構(gòu)的摩擦損失(3)驅(qū)動(dòng)附屬機(jī)構(gòu)的功率消耗(4)風(fēng)阻損失(5)驅(qū)動(dòng)掃氣泵和增壓泵的損失2. 機(jī)械損失的測(cè)定方法（1）示功圖法（2）倒拖法（3）滅缸法（4）油耗線法3. 排放指標(biāo)（1）排放物的濃度mgm3 （2）質(zhì)量排放量g/km （3）比排放 量g/（4）排放率g/kg4. 提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的途徑（1）采用增壓技術(shù)（2）合理組織燃燒過(guò)程，提高循環(huán)指示效率（3）改善換氣過(guò)程，提高氣缸的充量系數(shù)（4）提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（5）提高機(jī)械效率（6）采用二沖程提高升功率5. 提高理論循環(huán)熱效率所受的限制結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制、機(jī)械效率的

2、限制、燃燒的限制、排放的限 制6. 十六烷值定義正十六烷的十六烷值為100, -甲基茶的十六烷值為 0,當(dāng)柴油的自然性同正十六烷和a-甲基蔡混合燃料的自燃性 相同時(shí)，正十六烷的體積百分比即為十六烷值。芳姪含量越 高，十六烷值越低，排放性能越差。十六烷值一般在40-55o7. 辛烷值異辛烷的辛烷值定為100,正庚烷為0,所含異辛烷的體積 百分比。（馬達(dá)法辛烷值MoN、研究法辛烷值RoN）8. 內(nèi)燃機(jī)實(shí)際循環(huán)工質(zhì)的影響（燃燒過(guò)程中，工質(zhì)的成分和質(zhì)量不斷發(fā)生變 化）、傳熱損失（理論循環(huán)中，工質(zhì)和燃燒室壁面是絕熱的， 沒(méi)有熱交換）、換氣損失（膨脹損失、活塞推出功損失、吸氣 損失）、燃燒損失（燃燒速度的

3、有限性、不完全燃燒損失）9. 換氣過(guò)程四沖程：從排氣門(mén)開(kāi)啟到進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉的整個(gè)過(guò)程。（排氣、 氣門(mén)疊開(kāi)、進(jìn)氣）二沖程：從排氣口打開(kāi)到關(guān)閉的整個(gè)過(guò)程。10. 排氣提前角：排氣門(mén)在膨脹行程下止點(diǎn)前的某一曲軸轉(zhuǎn)角位置提前開(kāi) 啟，這一角度就叫排氣提前角。一般在30-80o CAO排氣遲閉角：排氣門(mén)在上止點(diǎn)之后關(guān)閉的角度。一般在10-70o CAO排氣過(guò)程分為：自由排氣（排氣門(mén)打開(kāi)到排氣下止點(diǎn)）和強(qiáng)制排氣（下止 點(diǎn)到上止點(diǎn)）、超臨界排氣和亞臨界排氣。11. 進(jìn)氣提前角：進(jìn)氣門(mén)在吸氣上止點(diǎn)前提前開(kāi)啟的角度，10-40o CAO進(jìn)氣遲閉角：進(jìn)氣門(mén)在吸氣下止點(diǎn)后滯后某一曲軸轉(zhuǎn)角后 關(guān)閉，20-60o CAO提前

4、與遲閉的目的：為了增加進(jìn)排氣過(guò)程的時(shí)面值或角面 值，利用氣體流動(dòng)的慣性，增加進(jìn)氣充量或廢氣排出量。12. 氣門(mén)疊開(kāi)在進(jìn)排氣上止點(diǎn)前后，由于進(jìn)氣門(mén)的提取開(kāi)啟和排氣門(mén)的 延遲關(guān)閉，使內(nèi)燃機(jī)從進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟到排氣門(mén)關(guān)閉這段曲軸轉(zhuǎn)角 內(nèi)出現(xiàn)進(jìn)排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為氣門(mén)疊開(kāi)。氣門(mén)疊開(kāi)角：排氣遲閉角+進(jìn)氣提前角。增壓柴油機(jī)：80- 140o CAO13. 換氣損失：理論循環(huán)和實(shí)際循環(huán)的換氣功Z差。換氣損失包括：排氣損失、進(jìn)氣損失排氣損失一一從排氣門(mén)提前開(kāi)啟到下止點(diǎn)，由于提前排氣造成缸內(nèi)壓力下 降，使膨脹功減?。ㄅ蛎洆p失）、活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)的強(qiáng)制排氣行程消耗 的功（推出損失）。措施：合理確定排氣

5、提前角，增加排氣門(mén)數(shù)Ll,增加流通 截面積。泵氣功和泵氣損失一一泵氣功是指缸內(nèi)氣體對(duì)活塞在強(qiáng)制排氣行程和吸氣 行程所做的功；泵氣損失是指與理論循環(huán)相比，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在泵氣過(guò)程所造成 的功的損失。14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)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Z比。(1)降低進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力（加大進(jìn)氣門(mén)直徑、增加進(jìn)氣門(mén)數(shù)目、合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣道和氣門(mén)結(jié)構(gòu)）（2）采用可變配氣系統(tǒng)（可變凸輪、可變氣門(mén)正時(shí)）（3）合理利用進(jìn)氣諧振（4）降低排氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力（5 ）減少對(duì)進(jìn)氣充量的加熱15. 內(nèi)燃機(jī)增壓方式機(jī)械增壓、排氣渦輪增壓、氣波增壓、復(fù)合增壓16. 二沖

6、程的換氣過(guò)程：自由排氣、掃氣、過(guò)后排氣或過(guò)后充 氣階段。換氣特點(diǎn)：換氣時(shí)間短、進(jìn)排氣過(guò)程同時(shí)進(jìn)行、掃氣消耗功 大、HC排放高。掃氣方案：橫流掃氣、回流掃氣、直流掃氣17. 換氣過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)掃氣系數(shù)：換氣過(guò)程結(jié)束后，留在氣缸內(nèi)的新鮮充量的質(zhì) 量g與缸內(nèi)氣體總質(zhì)量Dl0的比值。s=m1m0掃氣系數(shù)越大，掃氣 效果越好，一般在之間。過(guò)量掃氣系數(shù)：每循環(huán)流過(guò)掃氣口的充量質(zhì)量與掃氣狀態(tài) 下氣缸工作容積的充量之比。Enu較小好,一般在之間。18內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)的氣體流動(dòng)：渦流、擠流、滾流和斜軸渦流、 湍流、熱力混合。19. 進(jìn)氣渦流定義：在進(jìn)氣過(guò)程屮形成的繞氣缸軸線有組織的氣流運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生方法：采用帶導(dǎo)氣屏的

7、進(jìn)氣門(mén)；切向氣道、螺旋氣道20. 點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過(guò)程：擊穿階段、電弧階段、輝光放電階段。燃燒階段：（1）著火階段（是指電火花跳火到形成火焰中心階 段），著火階段又稱滯燃期。（2）急燃期（是指火焰由火焰屮心傳播至整個(gè)燃燒室的 階段），又稱火焰?zhèn)鞑ルA段。一般用壓力升高率代表發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴程度、振動(dòng)和 噪聲水平。（3）后燃期（從急燃期終點(diǎn)至燃料基本上完全燃燒點(diǎn)為 止）21. 滯燃期J長(zhǎng)短的影響因素（1）燃料本身分子結(jié)構(gòu)和物化性能（2）開(kāi)始點(diǎn)火時(shí)氣缸內(nèi)壓力和溫度，壓縮比高，滯燃期 短（3）過(guò)量空氣系數(shù)，時(shí)滯燃期最短（4）殘余廢氣量增加，滯燃期增加（5）氣缸內(nèi)混合氣運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，滯燃期稍有增加（6）火花能量

8、大，滯燃期縮短22. 示功圖屮的燃燒特征參數(shù)缸內(nèi)最高燃燒壓力PH及對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角p=;最高燃燒溫 度TmaX及其對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角；最大壓力升高率；最高放熱峰值 等。23不正常燃燒一一爆燃定義：在某種條件下(壓縮比過(guò)高)，汽油機(jī)燃燒會(huì)變的 不正常，壓力曲線出現(xiàn)高頻大幅波動(dòng)，火焰?zhèn)鞑ニ俣群突鹧媲?鋒形狀發(fā)生急劇的變化，稱為爆燃。(1) 汽油機(jī)(敲缸)爆燃發(fā)生的原因：終燃混合氣的快速自燃。終燃混合氣在 正?；鹧嫖吹竭_(dá)前，已經(jīng)出現(xiàn)火焰屮心，并傳播直至將終燃混 合氣燃燒完畢。輕微爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率略有增加；強(qiáng)烈爆燃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) 功率下降，工作變得不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速下降，發(fā)動(dòng)機(jī)有較大振動(dòng)。 爆燃時(shí)，冷卻系統(tǒng)過(guò)熱(冷

9、卻水和潤(rùn)滑油溫度上升)，氣缸體 和氣缸蓋溫度上升。24.強(qiáng)烈爆燃的不利影響(1)輸出功率、熱效率低；(2)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱；(3)零件 應(yīng)力增加；(4)促進(jìn)積碳的形成，破壞活塞環(huán)、氣門(mén)和火花塞 的正常工作；(5)加速機(jī)件磨損在汽油屮添加辛烷值高的含氧化合物增加其抗爆性。25防止爆燃的方法使用抗爆性高的燃料；降低終燃混合氣溫度；提高火焰?zhèn)?播速度或縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x；縮短終燃混合氣暴露在高溫屮的 時(shí)間。具體有：（1）推遲點(diǎn)火；（2）恰當(dāng)布置火花塞及合理設(shè)計(jì)燃燒室形狀，使火焰?zhèn)鞑?距罔最??；（3）終燃混合氣的冷卻，如減小終燃混合氣部分的余隙高 度；（4）增加流動(dòng)，使火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?，改善終燃混合氣的 散熱

10、；（5）燃燒室掃氣26柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（1）足夠的噴射壓力，保證燃料良好的霧化、混合氣形 成于燃燒。（2）每一工況精確、及時(shí)地控制每循環(huán)噴油量，多缸柴 油機(jī)，各缸噴油量要均勻。（3）整個(gè)工況范圍內(nèi)，盡可能保持最佳噴油時(shí)刻、噴油 持續(xù)期與理想的噴油規(guī)律。（4）保證柴油機(jī)安全可靠地工作。27.柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分類(lèi)（1）泵-管-嘴系統(tǒng)；（2）泵-噴嘴系統(tǒng)；（3）共軌式系統(tǒng) 28幾何供油規(guī)律幾何供油規(guī)律是指從幾何關(guān)系上求岀的單位凸輪轉(zhuǎn)角（或 單位時(shí)間）內(nèi)噴油泵供入高壓油路中的燃油量。即供油率 dVpdc隨凸輪轉(zhuǎn)角C的變化關(guān)系。是完全由柱塞直徑和凸輪型線的運(yùn)動(dòng)特性決定的。29

11、噴油規(guī)律噴油規(guī)律是指在噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí) 間）內(nèi)從噴油器噴入氣缸的燃油量。即供油率dVbdc隨凸輪 轉(zhuǎn)角C的變化關(guān)系。確定方法：試驗(yàn)法、試驗(yàn)計(jì)算法或計(jì)算法。30. 噴油和供油提前角31. 壓縮天然氣：CNG液化石油氣：LPG廢氣再循環(huán)：EGR均質(zhì)可燃混合氣壓縮自燃方式：HCCl32. 空燃比33內(nèi)燃機(jī)污染物CO：是碳?xì)淙剂显谌紵^(guò)程屮生成的主要屮間產(chǎn)物。主要 影響因素：可燃混合氣的過(guò)量空氣系數(shù)。點(diǎn)燃機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， CO排放量大，全負(fù)荷時(shí)混合氣較濃，CO排放劇增。壓燃機(jī)的 Co排放比點(diǎn)燃機(jī)低很多，時(shí)，Co排放增加很快。HC：點(diǎn)燃式一一排氣、曲軸箱、蒸發(fā)排放物三種來(lái)源。產(chǎn) 生原理：

12、壁面淬熄、狹隙效應(yīng)、潤(rùn)滑油膜的吸附和解析、燃燒 室屮沉積物的影響。柴油機(jī)HC完成由燃燒過(guò)程產(chǎn)生，沒(méi)有曲軸箱、蒸發(fā)排放 物。產(chǎn)生原理：燃油噴注與周?chē)諝庑纬傻幕旌蠚夂懿痪鶆颍?噴注外圍，來(lái)不及著火就可能形成過(guò)稀混合氣，燃料不完全燃 燒形成HC排放。怠速和小負(fù)荷時(shí)HC排放大于大負(fù)荷。NOx： NOX屮主要是N0,主要來(lái)源是參與燃燒的空氣屮的 氮。主要影響因素：最高燃燒溫度、含氧量。微粒：點(diǎn)燃式一一含鉛汽油燃燒產(chǎn)生的鉛化物，硫酸鹽和 不完全燃燒產(chǎn)生的碳煙。柴油機(jī)碳煙主要由于燃料在高溫下嚴(yán)重缺氧形成的。柴油 機(jī)的微粒排放比汽油機(jī)大幾十倍。34內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷特性內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷特性是指當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不變時(shí)，性能指標(biāo) （燃油消耗率be）隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。測(cè)試時(shí)，變動(dòng)測(cè)功機(jī)負(fù)荷大小，并相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的油量 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置，以保持規(guī)定轉(zhuǎn)速不變，穩(wěn)定后得到一個(gè)試驗(yàn) 點(diǎn)，不同負(fù)荷試驗(yàn)點(diǎn)相連得到負(fù)荷特性曲線。35內(nèi)燃機(jī)的速度特性內(nèi)燃機(jī)的速度特性，是指內(nèi)燃機(jī)在供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（柴油 機(jī)是油量調(diào)節(jié)桿-油門(mén)，汽油機(jī)是節(jié)氣門(mén)）保持不變的情況下， 性能指標(biāo)（轉(zhuǎn)矩Ttq、功率Pe、燃油消耗率be和排氣溫度）隨 轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。速度特性測(cè)試時(shí)，將油門(mén)或節(jié)氣門(mén)位置固定不動(dòng)，調(diào)節(jié)測(cè) 功器的負(fù)荷，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速相應(yīng)地發(fā)生變化，穩(wěn)定后得到一個(gè) 試驗(yàn)點(diǎn)，不同轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)點(diǎn)相連得到速度特性曲