《汽車新能源與節(jié)能技術(shù)》習(xí)題

1、汽車新能源與節(jié)能技術(shù)-河南理工大學(xué)一、名詞解釋： 1. 汽車節(jié)能是指汽車在完成相同運(yùn)輸任務(wù)（運(yùn)量或周轉(zhuǎn)量）前提 下的燃料或儲(chǔ)能的消耗量下降。 2. 粘溫性能潤(rùn)滑油的粘度隨溫度變化而變化，當(dāng)溫度下降時(shí)粘度 增大，這種關(guān)系及其變化程度就是潤(rùn)滑油的粘溫性。 3制動(dòng)能量回收是指汽車減速或制動(dòng)時(shí)，將其中一部分機(jī)械能(動(dòng) 能)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量進(jìn)行回收，并加以再利用的技術(shù)。 4. 進(jìn)氣管動(dòng)態(tài)效應(yīng)進(jìn)氣門的開啟和活塞的運(yùn)動(dòng)在進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生膨 脹波。這個(gè)膨脹波從進(jìn)氣門出發(fā)，以當(dāng)?shù)芈曀賯鞑サ焦芏?，在此膨脹?變成壓縮波并同樣以當(dāng)?shù)芈曀俜聪騻骰剡M(jìn)氣門。如果這個(gè)壓縮波傳到進(jìn) 氣門時(shí)進(jìn)氣門開啟，那么進(jìn)氣氣流因此而得到增

2、強(qiáng)，氣缸充量系數(shù)將會(huì) 提高，轉(zhuǎn)矩也將增大。這種效應(yīng)稱為進(jìn)氣管動(dòng)態(tài)效應(yīng)。 5. 經(jīng)濟(jì)車速當(dāng)汽車以直接檔行駛時(shí)，燃油消耗最低的車速，稱之為經(jīng)濟(jì)車速。汽車的經(jīng)濟(jì)車速是隨道路狀況和載荷等因素的變化而變化的，當(dāng)?shù)缆窏l件好，載荷小時(shí)，經(jīng)濟(jì)車速較高；反之，經(jīng)濟(jì)車速較低 6. 節(jié)能是指在保證能夠生產(chǎn)出相同數(shù)量和質(zhì)量的產(chǎn)品，或者獲得相同經(jīng)濟(jì)效益，或者滿足相同需要，達(dá)到相同目的前提下的能源消耗量 下降。 7. 經(jīng)濟(jì)車速當(dāng)汽車以直接檔行駛時(shí)，燃油消耗最低的車速，稱之為經(jīng)濟(jì)車速。汽車的經(jīng)濟(jì)車速是隨道路狀況和載荷等因素的變化而變化的，當(dāng)?shù)缆窏l件好，載荷小時(shí)，經(jīng)濟(jì)車速較高；反之，經(jīng)濟(jì)車速較低。 8. 激光拼焊板是根據(jù)車身

3、設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和剛度要求，采用激光焊接技術(shù)把不同厚度、不同表面鍍層甚至不同原材料的金屬薄板焊接在一 起，然后再進(jìn)行沖壓。 9. 清凈分散性主要是指發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油能將老化后生成的膠狀物、 積炭等氧化產(chǎn)物懸浮在油中，使其不易沉積在機(jī)件上的能力，在一定程度上表示潤(rùn)滑油能將已沉積在機(jī)件上的膠狀物、積炭等氧化產(chǎn)物清洗下來的能力。 10. 節(jié)能管理包括制定有關(guān)運(yùn)行油耗的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，完善油耗考核 獎(jiǎng)懲制度，正確選擇與合理使用汽車，正確選用燃潤(rùn)料與輪胎，推廣節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品，進(jìn)行駕駛員輪訓(xùn)等 11. 汽車節(jié)能是指汽車在完成相同運(yùn)輸任務(wù)（運(yùn)量或周轉(zhuǎn)量）前提下的燃料或儲(chǔ)能的消耗量下降。 12. 稀薄燃燒汽油機(jī)稀薄燃燒

4、汽油機(jī)是一個(gè)范圍很廣的概念，只要17，且保證動(dòng)力性能，就可以稱為稀薄燃燒汽油機(jī)。 13. 進(jìn)氣管動(dòng)態(tài)效應(yīng)進(jìn)氣門的開啟和活塞的運(yùn)動(dòng)在進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生 膨脹波。這個(gè)膨脹波從進(jìn)氣門出發(fā)，以當(dāng)?shù)芈曀賯鞑サ焦芏?，在此膨?波變成壓縮波并同樣以當(dāng)?shù)芈曀俜聪騻骰剡M(jìn)氣門。如果這個(gè)壓縮波傳到 進(jìn)氣門時(shí)進(jìn)氣門開啟，那么進(jìn)氣氣流因此而得到增強(qiáng)，氣缸充量系數(shù)將 會(huì)提高，轉(zhuǎn)矩也將增大。這種效應(yīng)稱為進(jìn)氣管動(dòng)態(tài)效應(yīng)。 14. 營(yíng)運(yùn)管理包括掌握運(yùn)輸市場(chǎng)信息，建立現(xiàn)代化調(diào)度系統(tǒng)，搞好 運(yùn)輸組織，提高現(xiàn)有汽車的實(shí)載率，大力研究結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) （GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和先進(jìn)運(yùn)輸信息系統(tǒng)（ATS）的新型貨 運(yùn)系統(tǒng)和客運(yùn)系

5、統(tǒng)。 15. 噸（座）位利用率是指汽車實(shí)際完成的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量與汽車在重車行程利用全部額定噸（座）位，所能完成的周轉(zhuǎn)量的百分比，它表示 汽車在重車行程載質(zhì)量的利用程度。 16.超越離合器定義17.汽車滑動(dòng)二、簡(jiǎn)答題 1. 目前，提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率的主要措施有哪些？ （簡(jiǎn)答）最主要的措施有：通過合理組織燃燒過程，以降低過量空氣系數(shù)a； 改善發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程，提高充量系數(shù)c ；提高轉(zhuǎn)速n，以增加發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸作功的次數(shù)；采用增壓技術(shù)，以增加進(jìn)氣密度 s 。 2.分析氫燃料理化性質(zhì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。 答： 1）動(dòng)力性 氫是所有元素中質(zhì)量最輕的。在標(biāo)淮狀態(tài)下，氫的密度為0.08998g/L，

6、 僅為空氣的1/14.5。氫的質(zhì)量低熱值非常高，是汽油的2.7倍，但因其密度太小，故以容積計(jì)的理論混合氣熱值很小，如果在機(jī)外使氫氣與空氣混合，那么由于容積效率低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率比原汽油機(jī)低2030。 2）經(jīng)濟(jì)性 氫極易點(diǎn)燃，最小點(diǎn)火能量只有汽油的1/3，火焰?zhèn)鞑ヌ匦砸埠芎?，容易?shí)現(xiàn)稀薄燃燒；氫是氣態(tài)燃料，混合氣形成質(zhì)量好、分配均勻，加之 火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?，允許采用較稀的混合氣；氫的自燃溫度比汽油高，辛 烷值高，允許有較高的壓縮比。這些因素都使得燃?xì)鋾r(shí)熱效率較高，燃 料消耗率較低。 3）排放性 氫燃料中不含碳元素，因而不排放CO、HC及硫化物。燃燒后生成H 0， 而沒有CO 。這從降低全球CO 排放的

7、角度來看，也是非常有意義的，因 此被稱為最理想的環(huán)保燃料。當(dāng)然，產(chǎn)生的NO 高于汽油機(jī) 3. 汽車節(jié)能的相對(duì)指標(biāo) 1、2、3 、4 分別有什么特點(diǎn)？一般應(yīng)怎么選用？ 可以直接而又真實(shí)地反映節(jié)約燃料的效果。但原車水平可能較高，也可 能較低，在做橫向比較時(shí)，沒有相同的基準(zhǔn)。如果原車水平較差，即使 節(jié)約燃料率較高，也不一定能反映節(jié)約燃料改造的水平的節(jié)約燃料率； 適于在本單位或本地區(qū)使用。由于地區(qū)或單位燃料消耗標(biāo)準(zhǔn)一般比國標(biāo) 或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格， 的數(shù)值一般比 小，因此采用 應(yīng)當(dāng)說是可以反映改 造的水平的，但由于各地沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也就不便于進(jìn)行比較， 也 不能反映實(shí)際的節(jié)約燃料率。一般采用 與 或 兩個(gè)

8、指標(biāo)，綜合考核節(jié) 約燃料改造的水平。更多采用的是 與 相結(jié)合，既看實(shí)際節(jié)約燃料率， 又看與原車出廠指標(biāo)相比較的節(jié)約燃料率。 4. 試述汽油機(jī)稀薄燃燒技術(shù)節(jié)能的原理。 稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)可以在空燃比大于17的條件下運(yùn)行，由于氧氣充足，可 以保證燃料完全燃燒；稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)有降低爆燃的趨勢(shì)，故可采用較高壓 縮比，這導(dǎo)致熱效率較高；稀混合和節(jié)流損失；使用缸內(nèi)直噴方式還可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣空燃比的精確計(jì)量，有更好的瞬態(tài)反應(yīng)特性，能實(shí)現(xiàn)更 好的節(jié)能效果。 5、簡(jiǎn)述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用廢氣蝸輪增壓技術(shù)節(jié)能的原理。 就改善經(jīng)濟(jì)性而言，柴油機(jī)增壓后，平均指示壓力 pmi 大大增加，而其平均機(jī)械損失壓力 pmm 卻增加不多，因

9、此，機(jī)械效率m 提高；同時(shí)，由于增壓適當(dāng)加大了過量空氣系數(shù) a，使燃燒過程得到一定改善， 其指示熱效率it往往也會(huì)有所提高。如果增壓和非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)功率相同，則增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以減少排量，顯然，這樣使機(jī)械損失減少，燃油消耗率降低。另外，由于發(fā)動(dòng)機(jī)排量減少，整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)體積、質(zhì)量都會(huì)減少，這樣降低整車油耗也有利。發(fā)動(dòng)機(jī)采用增壓后，還可以在保證原有功率和一定轉(zhuǎn)矩下，適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。這樣，由于機(jī)械損失和磨損減少， 對(duì)改善燃料經(jīng)濟(jì)性有利。 6. 簡(jiǎn)述發(fā)動(dòng)機(jī)可變配氣系統(tǒng)節(jié)能的原理。 （簡(jiǎn)答）因?yàn)樵诓糠重?fù)荷工況只要縮短或延長(zhǎng)進(jìn)氣門開啟持續(xù)角度和增大或降低進(jìn)氣門升程，不必減少節(jié)氣門開度便能減少進(jìn)氣量，從而減少進(jìn)氣管真

10、空度造成的泵氣損失和節(jié)氣門的節(jié)流損失；低速時(shí)降低氣門升程至lmm 左右能增強(qiáng)紊流，加速燃燒，改善冷啟動(dòng)和怠速性能而節(jié)油。燃油經(jīng)濟(jì)性得以提高還因?yàn)樵诘∷俟r通過縮減氣門疊開角減少殘余廢氣提高怠速穩(wěn)定性，從而可以在較低轉(zhuǎn)速下達(dá)到穩(wěn)定的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。在全負(fù)荷工況如果能夠增大氣門升程，則減小了氣門節(jié)流損失，也有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 7、為什么使用鎖止式液力變矩器能節(jié)能？ 鎖止式液力變矩器是在液力變矩器的泵輪與渦輪之間安裝的一個(gè)可控制的鎖止離合器。當(dāng)汽車的行駛工況達(dá)到設(shè)定目標(biāo)時(shí)，鎖止離合器自動(dòng)將泵輪與渦輪鎖成一體液力變矩器隨之變?yōu)閯傂詸C(jī)械傳動(dòng)，從而提高了傳動(dòng)效率。鎖止后，消除 了液力變矩器高速比工況時(shí)效率的

11、下降。理論上鎖止工況效率為100，從而使高速比工況效率大大提高。由于效率的提高，液力變矩器轉(zhuǎn)為熱散失的無效功下降也減少了發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的功率消耗；同時(shí)，鎖止后功率利用好，也提高了汽車的動(dòng)力性。實(shí)踐證明，采用鎖止式液力變矩器可減少燃油消耗48。 8. 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油牌號(hào)是如何劃分和選用的？ 答：發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油是根據(jù)潤(rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)和粘度等級(jí)劃分的；選用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的一般原則為：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件選擇潤(rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)；粘度等級(jí)則按以下原則選擇：（1）根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，例如大負(fù)荷、 低轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)選用粘度大些的潤(rùn)滑油；小負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)選用 粘度小的潤(rùn)滑油；（2）根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損情況，舊發(fā)動(dòng)機(jī)磨損大，

12、選 用粘度大的潤(rùn)滑油；新發(fā)動(dòng)機(jī)磨損少，選用粘度小的潤(rùn)滑油；（3）根 據(jù)工作地區(qū)的氣溫，夏季南方使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，選用粘度大一些的潤(rùn)滑油， 而冬季北方選用粘度小的潤(rùn)滑油。 9. 分析汽油機(jī)使用醇類燃料時(shí)相應(yīng)參數(shù)的選擇。 （簡(jiǎn)答）答： 1）提高壓縮比，可用較大壓縮比。 2）改善燃油分配均勻性及供油特性。 3）混合氣空燃比的調(diào)整，可使用更稀的混合氣。 4）火花塞及點(diǎn)火時(shí)間的選擇。選用較冷型火花塞，增加點(diǎn)火能量、延長(zhǎng)點(diǎn)火時(shí)間、采用多電極及電極局部側(cè)面有屏障的特種火花塞等。 10、為什么使用鎖止式液力變矩器能節(jié)能？ （論述）鎖止式液力變矩器是在液力變矩器的泵輪與渦輪之間安裝的一個(gè)可控制的鎖止離合器。當(dāng)汽車的

13、行駛工況達(dá)到設(shè)定目標(biāo)時(shí)，鎖止離合器自動(dòng)將泵輪與渦輪鎖成一體液力變矩器隨之變?yōu)閯傂詸C(jī)械傳動(dòng)，從而提高了傳動(dòng)效率。鎖止后，消除 了液力變矩器高速比工況時(shí)效率的下降。理論上鎖止工況效率為100，從而使高速比工況效率大大提高。由于效率的提高，液力變矩器轉(zhuǎn)為熱散失的無效功下降也減少了發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的功率消耗；同時(shí)，鎖止后功率利用好，也提高了汽車的動(dòng)力性。實(shí)踐證明，采用鎖止式液力變矩器可減少燃油消耗48。 11. 降低空氣阻力系數(shù)的措施主要有哪些？ 答： 1）改善轎車前端形狀。 2）改善后窗傾角和車頂拱度 3）正確選擇離地間隙 4）放置擾流板 5）優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng) 12. 用高速檔行駛與采用低速檔行駛相比哪

14、種情況節(jié)油？為什么？ （簡(jiǎn)答）答：當(dāng)主減速比一定時(shí)，在一定的道路條件下，用高速檔行駛較為省油。這是因?yàn)樵谕瑯拥牡缆泛蛙囁贄l件下，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率相差不大，但檔位越高，后備功率越小，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率越高，發(fā)動(dòng)機(jī)有效比油耗越小。所以一般盡可能選用高檔位行駛，以便節(jié)油。 13. 應(yīng)如何合理選擇車用汽油以達(dá)到節(jié)能的效果？ 答： 1）根據(jù)汽車使用說明書的要求選擇。選擇時(shí)注意說明書上要求的辛烷值是研究法辛烷值（RON）還是馬達(dá)法辛烷值（MON）。 2）抗爆性選擇。當(dāng)使用的汽油辛烷值與發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比不符時(shí)，可通過調(diào)整點(diǎn)火提前角等措施來彌補(bǔ)。 3）蒸發(fā)性選擇。即確定汽油的餾程（10餾出溫度）和飽和蒸汽壓。 4）

15、根據(jù)使用條件選擇。高原地區(qū)大氣壓力小，空氣稀薄，汽油機(jī)工作時(shí)爆燃傾向減小，可以適當(dāng)降低汽油的辛烷值。 5）根據(jù)使用時(shí)間調(diào)整汽油牌號(hào)。 6）長(zhǎng)期貯存的汽油，其辛烷值會(huì)有所降低，在使用中應(yīng)適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角，避免發(fā)生爆燃，必要時(shí)可以用高辛烷值汽油摻合使用。 7）汽車使用者應(yīng)重視汽油的質(zhì)量。 14. 說明變速器速比的確定方法。 答：按照預(yù)定的最高車速確定變速器最高檔速比，按照要求的最大牽引 力和最低牽引力確定最低檔速比；按照保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)確定 變速器檔位數(shù)；按等比級(jí)數(shù)或漸進(jìn)速比分配各檔位傳動(dòng)比。 15. 車用發(fā)動(dòng)機(jī)使用醇類燃料時(shí)有哪些需要解決的技術(shù)問題？ 1）、由于醇是一種溶劑，發(fā)動(dòng)機(jī)使用

16、初期，燃油系統(tǒng)零部件、油路和燃油管壁上沉積物會(huì)剝落，導(dǎo)致濾清器堵塞，一些黑色金屬和有色金屬將腐蝕。此外，燃油泵中橡膠件和燃油系統(tǒng)中的橡膠油封會(huì)出現(xiàn)溶脹現(xiàn)象，所以應(yīng)進(jìn)行橡膠長(zhǎng)時(shí)間浸泡試驗(yàn)及耐腐蝕試驗(yàn)。 2）長(zhǎng)期使用醇-汽油混合燃料，潤(rùn)滑油酸值和粘度將會(huì)增加，在發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣系統(tǒng)部件中，易產(chǎn)生油污，導(dǎo)致拉缸。應(yīng)在潤(rùn)滑油中添加清潔劑及 中和酸性物質(zhì)的添加劑。 3）使用摻醇汽油后，使汽車燃油耗和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性有所下降，可適當(dāng)提高壓縮比和加大點(diǎn)火提前角，對(duì)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行匹配，延長(zhǎng)噴油時(shí)間。 4）醇的氣化潛熱比汽油高，在寒冷地區(qū)會(huì)使混合燃料難以氣化，不易起動(dòng)。 5）容易分層，因醇既有親水性又有親油性。醇有較強(qiáng)

17、的吸水性，混有水份越多，分層越明顯。使汽油和醇互溶性變差，影響燃油的品質(zhì)。16、為什么合理選擇車用燃油與車用潤(rùn)滑油會(huì)對(duì)節(jié)能產(chǎn)生重要影響？ 汽車燃油性能對(duì)其燃油經(jīng)濟(jì)性有重要影響，它將影響到燃燒過程的正常進(jìn)行。這一方面要求燃油具有良好的揮發(fā)性，保證混合氣能充分均勻地混合，優(yōu)化燃燒過程。同時(shí)還能適應(yīng)高壓縮比的工作要求，當(dāng)壓縮比提高時(shí)，熱效率增加，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性提高，油耗率降低。另外燃油在貯存、運(yùn)輸過程中，容易發(fā)生氧化反應(yīng)，生成膠狀物質(zhì)。這些膠狀物質(zhì)和燃油一起加入汽車油箱后，也會(huì)粘附在燃油濾清器上，堵塞過濾介質(zhì)，使供油量減少，使輸油量不足，燃油霧化不良，致使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性下降。 通過合理選用汽車潤(rùn)

18、滑油，可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件得到充分合理地潤(rùn)滑，降低由于摩擦造成的能量損失，也即提高了汽車的經(jīng)濟(jì)性。此外，潤(rùn)滑油還有冷卻和密封作用，對(duì)于防止燃油混合氣泄漏，保證其正常燃燒也有重要作用。 17. 降低空氣阻力系數(shù)的措施主要有哪些？ （簡(jiǎn)答）1）改善轎車前端形狀。 2）改善后窗傾角和車頂拱度 3）正確選擇離地間隙 4）放置擾流板 5）優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng) 18. 汽車傳動(dòng)系的功率損失有哪些？分析其影響因素。 答：傳動(dòng)系的功率損失有：（1）機(jī)械損失；（2）液力損失。機(jī)械損失是指齒輪、傳動(dòng)副、軸承、油封等處的磨擦損失,與相互嚙和齒輪的對(duì)數(shù)、傳遞的扭矩有關(guān)。液力損失指消耗于潤(rùn)滑油的攪動(dòng)、潤(rùn)滑油與旋轉(zhuǎn)零件

19、之間的表面磨擦等功率損失,與潤(rùn)滑油的品種、溫度、箱體內(nèi)的油 面高度以及齒輪等旋轉(zhuǎn)零件的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 19.利用右圖分析為什么使用綜合式液力變矩器能節(jié)能。 綜合式液力變矩器特性 答：由圖可見，液力變矩器效率特性曲線 與液力偶合器效率特性曲線相交，此時(shí)變矩系數(shù)K=1。在傳動(dòng)比（變矩系數(shù)K=1時(shí)的傳動(dòng)比）范圍內(nèi)，變矩器的效率高于偶合器，當(dāng)變矩器效率迅速下降，而偶合器的效率卻繼續(xù)增高。綜合式液力變矩器即在低速時(shí)按變矩器特性工作，而當(dāng)傳動(dòng)比達(dá)到時(shí)，轉(zhuǎn)為按偶合器特性工作，從而擴(kuò)大了高效率的范圍，其效率特性曲線如圖上實(shí)線所示。所以，綜合式液力變矩器綜合了“變矩”和“偶合”兩種工況的優(yōu)點(diǎn)，最高效率達(dá)92%，在轉(zhuǎn)

20、為偶合工況時(shí)，高傳動(dòng)比區(qū)的效率可達(dá)96%。并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，因此，在高級(jí)轎車上應(yīng)用廣泛，在大型客車、自卸車及工程車輛上的應(yīng)用也逐漸增多。 三、論述題 1. 分析醇類燃料理化性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響以及汽油機(jī)使用醇類燃料時(shí)相應(yīng)參數(shù)的選擇。 答：（1）醇類燃料理化性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 1）、辛烷值比汽油高。甲醇的研究法辛烷值為106112，而目前國內(nèi)汽油最高為97左右，可采用高的壓縮比來提高熱效率。 2）、汽化潛熱大。高的汽化潛熱使得醇類燃料低溫啟動(dòng)和低溫運(yùn)行性能惡化。甲醇在5以下，乙醇在20以下難以在進(jìn)氣系統(tǒng)中形成可燃混合氣，如果發(fā)動(dòng)機(jī)不裝備進(jìn)氣預(yù)熱系統(tǒng)，燃燒純醇燃料時(shí)汽車難以啟動(dòng)。 3）

21、、熱值低。甲醇的熱值只有汽油的48%，乙醇的熱值只有汽油的64%。 與燃用汽油相比，在同等的熱效率下，醇的燃料經(jīng)濟(jì)性低，但理論混合氣熱值與汽油相當(dāng)，汽車的動(dòng)力性不會(huì)有很大的影響。 4）、腐蝕性大。醇具有較強(qiáng)的化學(xué)活性，能腐蝕鋅、鋁等金屬。甲醇 混合燃料的腐蝕性隨甲醇含量的增加而增加。另外，醇與汽油的混合燃料對(duì)橡膠、塑料的溶脹作用比單獨(dú)的醇或汽油都強(qiáng)，混合20%醇時(shí)對(duì)橡膠的溶脹最大。 5）、醇混合燃料容易發(fā)生分層。醇的吸水性強(qiáng)，混合燃料吸收水分后 易分離為兩相，因此，醇混合燃料要加助溶劑。 （2）汽油機(jī)使用醇類燃料時(shí)的參數(shù)選擇 1）提高壓縮比 充分利用醇類燃料辛烷值高、抗爆燃性好的特點(diǎn)，汽油機(jī)可

22、將壓縮比提 高到1214，一般認(rèn)為壓縮比大于12以上，熱效率的提高就不太明顯。 提高壓縮比要考慮燃燒室的形狀、缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)方向及強(qiáng)度，與火花塞 位置的配合，能否實(shí)現(xiàn)最佳的燃燒過程。從理論上分析，一般原汽油機(jī) 缸內(nèi)有組織的氣流運(yùn)動(dòng)較弱，在改用醇燃料，提高壓縮比時(shí)，應(yīng)組織較 強(qiáng)的氣流運(yùn)動(dòng)，使醇燃料與空氣混合得更有效。 2）改善燃油分配均勻性及供油特性 由于功率相等時(shí)甲醇的容積耗量比汽油大倍多，因此改用甲醇或乙醇 時(shí)，要考慮其流量特性是否滿足要求及材料的相容性，重新確定混合氣 的空燃比。 由于甲醇、乙醇的汽化熱高，每循環(huán)供應(yīng)量大，在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)很 難完全汽化，如用化油器供醇或單點(diǎn)噴射醇，各缸間分

23、配不均勻性比用 汽油時(shí)突出。各缸分配不均勻?qū)?dǎo)致燃燒不完善，負(fù)荷不均勻，功率下 降及油耗增加。如果采用使各缸進(jìn)氣管的長(zhǎng)度及阻力盡可能一致、混合 氣進(jìn)行預(yù)熱等措施，則有可能改善混合氣的形成及均勻分配。甲醇混合 氣的預(yù)熱可以提高中、低負(fù)荷時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排放，但預(yù)熱過渡 則會(huì)使最大功率下降。 3）混合氣空燃比的調(diào)整 醇燃料混合氣的可燃界限范圍寬，通常汽油機(jī)改用醇燃料后會(huì)提高壓縮比，提高了缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)速度及壓縮行程終點(diǎn)的缸內(nèi)溫度，這都有可能使用更稀的混合氣。如果不采用三元催化器、不要求在理論空燃比附近 工作時(shí)，汽油機(jī)改用醇類燃料后，都需要調(diào)整混合氣空燃比，使用更稀 的混合氣工作。如果壓縮比提高的

24、幅度較大，則可用更稀一點(diǎn)的混合氣 工作，從而可以提高熱效率。 4）火花塞及點(diǎn)火時(shí)間的選擇 甲醇容易因熾熱表面引起著火，最大火花塞溫度易低于汽油機(jī)的火花塞溫度，所以需要較冷型火花塞。醇燃料的汽化潛熱及著火溫度與汽油的不同，因此點(diǎn)火提前角及火花塞間隙也應(yīng)不同。盡管甲醇的著火界限寬，但是由于汽化潛熱大，蒸汽壓低及各缸間混合氣較大的不均勻性，在發(fā)動(dòng)機(jī)較冷的狀態(tài)下，難于穩(wěn)定著火?？赡艿母纳拼胧┌ǎ涸黾狱c(diǎn)火能量、延長(zhǎng)點(diǎn)火時(shí)間、采用多電極及電極局部側(cè)面有屏障的特種火花塞等。 2. 目前新能源汽車發(fā)展很快，通過本課程的學(xué)習(xí)，請(qǐng)你談?wù)剬?duì)新能源 汽車的認(rèn)識(shí)以及分析一下未來汽車的發(fā)展趨勢(shì)。 3.分析天然氣理化特性

25、對(duì)天然氣汽車性能的影響？ 答： （1）較低的污染排放 天然氣能與空氣混合充分、燃燒徹底，有害物的排放量很低。而且天然氣汽車的燃料系統(tǒng)是封閉的，不存在蒸發(fā)污染和形成光化學(xué)煙霧的危險(xiǎn)。汽車使用天然氣后，可大幅度降低CO和HC的排放量，徹底改善微粒排放污染。由于天然氣火焰溫度低，也會(huì)使NOx排放量減少。此外以甲烷為主要成分的天然氣，是碳?xì)湓颖茸钚〉臒N類化合物，以產(chǎn)生相同熱量計(jì)算，產(chǎn)生的CO 也可比汽油、柴油降低15以上，這對(duì)減小造成地球變暖的“溫室效應(yīng)”也是大有好處的。目前在用的天然氣汽車，大都是由汽油車改裝而成的。從排放改善效果 來看，由化油器汽車改裝的天然氣汽車明顯優(yōu)于由電噴車改裝的天然氣 汽

26、車，有的電噴改裝車的排放甚至變差。原因主要是電噴車配有三元催 化器，其排放控制水平本身較高，而目前改裝的供氣方式及供氣裝置使 得原有的排放控制裝置基本失去了作用。 （2）良好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性 天然氣的研究法辛烷值130，這就意味著燃用天然氣比燃用汽油時(shí)，許用壓縮比可高24個(gè)單位，使循環(huán)熱效率提高。另一方面，天然氣為氣態(tài)，與空氣的混合氣形成質(zhì)量比汽油與空氣的好，混合均勻與分配均勻也有利于提高燃燒的完全度。實(shí)驗(yàn)和實(shí)際使用均表明：燃燒1m³標(biāo)況車用壓縮天然氣（CNG）所做的功略大于燃燒1 L 汽油所做的功。即使兩者完全相當(dāng)，由于油、氣市場(chǎng)差價(jià)較大，仍能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 （3）動(dòng)力性 由于天

27、然氣以氣態(tài)形式進(jìn)入氣缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率下降，同時(shí)天然 氣的能量密度低，現(xiàn)在天然氣汽車多數(shù)由汽油機(jī)或柴油機(jī)改裝而成，故 動(dòng)力性下降。 （4）可靠的安全保障 汽車燃用天然氣比燃用汽油、柴油更安全。從燃點(diǎn)看，天然氣的自燃溫度高達(dá)650680，遠(yuǎn)高于汽油的228471，柴油的200300，這一特性決定了天然氣達(dá)到自然點(diǎn)起火的可能性比汽油、柴油小得多；從著火界限看，天然氣的著火界限范圍為515%，汽油為1.37.6%，天然氣比空氣輕，要形成天然氣點(diǎn)燃的濃度比汽油難得多。此外，在制造要求和質(zhì)量保證上，CNG氣瓶比汽車油箱嚴(yán)格得多。CNG氣瓶本身結(jié)構(gòu)有足夠的安全防爆措施，CNG氣瓶的質(zhì)量檢驗(yàn)除常規(guī)試驗(yàn)外

28、，還要進(jìn)行 水壓爆破試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、高空墜落試驗(yàn)、火燒試驗(yàn)、槍擊試驗(yàn)等特殊 試驗(yàn)。同時(shí)，CNG氣瓶在使用中也有嚴(yán)格的定期檢驗(yàn)和強(qiáng)制報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。 天然氣汽車也存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下方面： 4. 目前汽車節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用中存在的有利和不利的因素有那些？你認(rèn)為應(yīng)采取一些什么措施來促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的推廣與應(yīng)用。 1影響汽車能耗的主要因素有那些？其主要特點(diǎn)是什么？ （論述）(1)汽車的結(jié)構(gòu)方面 1）發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗對(duì)汽車的油耗有決定性的影響，而發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與性能。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車油耗的影響主要有五方面： 發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比高、有完善的供油系統(tǒng)及合理的燃燒室形狀、采用電子點(diǎn)火系

29、統(tǒng)等都能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗。 柴油機(jī)由于壓縮比比汽油機(jī)高得多，因此柴油機(jī)比汽油機(jī)的油耗低。 目前汽車在平路上正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率再25%左右，發(fā)動(dòng)機(jī)在比油耗較高的范圍內(nèi)工作。因此為了節(jié)約燃油，在行駛條件許可的情況下，不必追求汽車裝備大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)以增加負(fù)荷率。 混合動(dòng)力汽車在減速、制動(dòng)過程中不但可以不消耗燃油，還能回收制動(dòng)能量，在停車時(shí)也可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而不消耗燃油，從而大大提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。 柴油機(jī)采用高壓共軌技術(shù)，使燃油噴射系統(tǒng)可對(duì)噴油定時(shí)、噴油持續(xù)期、噴油壓力、噴油規(guī)律等進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)，可進(jìn)一步提高柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。 2）傳動(dòng)系 汽車傳動(dòng)系效率越高，傳遞動(dòng)力的過程中能量損失越小，汽車的油耗就越低。對(duì)于機(jī)械齒輪變速器，其擋位設(shè)置增多，能增加發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工況下工作的機(jī)會(huì)，有利于提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。擋數(shù)無限的無極變速器，在任何條件下都提供了使發(fā)動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)工況下工作的可能性。若無級(jí)變速器能始終維持較高的機(jī)械效率，則汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性將顯著提高。 3）汽車總質(zhì)量 汽車總質(zhì)量影響到汽車的滾動(dòng)阻力、坡道阻力和加速阻力，對(duì)汽車的燃 油經(jīng)濟(jì)性影響很大。因此，要將汽