發(fā)動機原理課后習(xí)題解答

第一章簡述發(fā)動機的實質(zhì)工作循環(huán)過程。發(fā)動機的實質(zhì)循環(huán)是由進氣、壓縮、焚燒、膨脹和排氣五個過程構(gòu)成的，較理論循環(huán)復(fù)雜好多。進氣過程。為了使發(fā)動機連續(xù)運行，一定不停吸入新鮮工質(zhì)，此時進氣門開啟，排氣門封閉，活塞由上止點向下止點挪動。、壓縮過程。此時進排氣門均封閉，活塞由下止點向上止點挪動，缸內(nèi)工質(zhì)遇到壓縮，溫度、壓力不停上漲，增大作功過程的溫差，獲取最大限度的膨脹比，提升熱功轉(zhuǎn)變效率，為焚燒過程創(chuàng)建有益條件。焚燒過程。此時進排氣門均封閉，活塞處在上止點前后，作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，使工質(zhì)的壓力、溫度高升。膨脹過程。也稱作功過程，此時進排氣門均封閉，高溫、高壓的工質(zhì)推進活塞，由上止點向下止點挪動而膨脹作功，氣體的壓力和溫度也隨即快速降低。排氣過程。當(dāng)膨脹過程靠近終了時，排氣門翻開，廢氣開始靠自己壓力自由排氣，膨脹過程結(jié)束后，活塞由下止點返回上止點，將氣缸內(nèi)的廢氣清除。2畫出四沖程發(fā)動機實質(zhì)循環(huán)的示功圖，它與理論示功圖有什么不一樣？說明指示功的觀點和意義。圖a、b分別為柴油機和汽油機實質(zhì)循環(huán)和理論循環(huán)的示功圖比較，理論循環(huán)中假定工質(zhì)比熱容是定值，而實質(zhì)氣體隨溫度等因素影響會變大，并且實質(zhì)循環(huán)中還存在泄漏損失。換氣損失焚燒損失等，這些損失的存在，會致使實質(zhì)循環(huán)放熱率低于理論循環(huán)。指示功時指氣缸內(nèi)達成一個工作循環(huán)所獲取的實用功Wi，指示功Wi反應(yīng)了發(fā)動機氣缸在一個工作循環(huán)中所獲取的實用功的數(shù)目。提升發(fā)動機實質(zhì)工作循環(huán)熱效率的基本門路是什么？可采納哪些基本舉措？提升實質(zhì)循環(huán)熱效率的基本門路為：減小工質(zhì)傳熱損失，焚燒損失，換氣損失，不完整焚燒損失，工質(zhì)流動損失，工質(zhì)泄漏損失，提升工質(zhì)的絕熱指數(shù)。可采納的基本舉措是：1）減小焚燒室面積，縮短后燃氣能減小傳熱損失。2）采納最正確點火提早角和供油提早角能減少提早焚燒損失或后燃損失。3）采納多氣門，最正確配氣相位和最優(yōu)進排氣系統(tǒng)能減少換氣損失。4）增強焚燒室氣流運動，改良混淆器均勻性，優(yōu)化混淆氣濃度能減少不完整焚燒損失。5）優(yōu)化焚燒室構(gòu)造減少缸內(nèi)流動損失。6）采納合理的配缸空隙，提升各密封面的密封性減少工質(zhì)泄漏損失。什么是發(fā)動機的指示指標？主要有哪些？以工質(zhì)對活塞所作之功為計算基準的指標稱為指示性能指標。它主要有：指示功和均勻指示壓力。指示功率。指示熱效率和指示燃油耗費率。什么是發(fā)動機的有效指標？主要有哪些？以曲軸輸出功為計算基準的指標稱為有效性能指標。主要有：1）發(fā)動靈活力性指標，包含有效功和有效功率。有效轉(zhuǎn)矩。均勻有效壓力。轉(zhuǎn)速n和活塞均勻速度；2）發(fā)動機經(jīng)濟性指標，包含有效熱效率。有效燃油耗費率；3）發(fā)動機增強指標，包含升功率PL。比質(zhì)量me。增強系數(shù)PmeCm。6、總結(jié)提升發(fā)動靈活力性能和經(jīng)濟性能指標的基本門路。1）增添發(fā)動機的壓縮比，壓縮比越大動力性越強。2）采納電噴燃油供應(yīng)系統(tǒng)及多點發(fā)射，使油氣混淆比達到最正確，同時提升霧化程度，改良焚燒特征。3）降低排氣溫度，增添進肚量，采納多氣門，提升進排氣效率，降低剩余廢氣系數(shù)。4）采納點火正時可變及氣門可變，充分利用氣體慣性和降低進氣阻力提升進氣效率，放寬工作包線。5）采納渦輪增壓，提升高轉(zhuǎn)速下的進肚量。6）采納適合的進氣歧管，利用使喘振頻次與工作頻次一致，利用氣體喘振提升進肚量。7、什么是發(fā)動機的均勻有效壓力、油耗率、有效熱效率？各有什么意義？均勻有效壓力pme是發(fā)動機單位氣缸工作容積輸出的有效功。反應(yīng)了發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩Ttq的大小。油耗率be是指每小時單位有效功率所耗費的燃料，與有效熱效率成反比。有效熱效率是實質(zhì)循環(huán)的有效功與為獲取此有效功所耗費的熱量的比值。有效熱效率和油耗率是權(quán)衡發(fā)動機經(jīng)濟性能的重要指標。8、發(fā)動機的機械損失主要包含哪些?1）活塞與活塞環(huán)的摩擦損失。2）軸承與氣門機構(gòu)的摩擦損失。3）驅(qū)動隸屬機構(gòu)的損失。4）泵體損失。5）流體摩擦。6）驅(qū)動掃氣泵和增壓器損失。9、什么是機械效率？受哪些因素影響？有何意義？機械功率與指示功率的比值，機油粘度、發(fā)動機溫度、混淆氣濃度、點火正時的正確度均對機械效率有影響，在提升發(fā)動機性能指標時，應(yīng)盡可能減少機械損失，提升機械效率。若不注意這點，有時在改良氣缸內(nèi)部指示指標的同時，卻不自覺地增添了機械效率，不可以獲取預(yù)期的改良成效。10、如何測定機械效率？合用汽油機的是哪一種？為何？測定方法包含示功圖法，倒拖法，滅缸法，油耗線法等。倒拖法耗費的功率要超出柴油機在給定工況工作時的實質(zhì)機械損失，在低壓縮比發(fā)動機中，偏差大約為5%，在高壓縮比發(fā)動機中，偏差有時可高達5%~15%，因此用此方法在測定汽油機機械損失機獲取較寬泛的應(yīng)用。11、簡述汽油機與柴油機工作循環(huán)的差異。汽油機與柴油機最大的差異在與引燃方式。以四沖程的發(fā)動機為例，四沖程發(fā)動機的工作過程：四沖程發(fā)動機是活塞來去四個行程達成一個工作循環(huán)，包含進氣、壓縮、作功、排氣四個過程。四行程柴油機和汽油機相同經(jīng)歷進氣、壓縮、作功、排氣的過程。但與汽油機的不一樣之處在于：汽油機是點燃，柴油機是壓燃。12、排氣終了溫度偏高可能是什么原由?排氣終了溫度低說明焚燒后轉(zhuǎn)變成實用功的氣體多，工作狀況比較好，假如溫度偏高，說明焚燒不完整，廢氣過多，熱效率不高。別的，壓縮比提升也會使最高焚燒溫度變高，排放廢氣加大，尾氣溫度偏高。13、為何柴油機的熱效率要明顯高于汽油機？1）柴油機的壓縮比高，作功時膨脹得更厲害。2）柴油機油氣混淆時空燃比遠大于1，是富氧焚燒，燃料能夠充分焚燒。汽油機焚燒的空燃比在1左右，因為沒有足夠的氧氣，汽油不可以完整焚燒。14、柴油機工作循環(huán)為何不采納等容加熱循環(huán)？定容加熱循環(huán)被壓縮的是燃料和空氣的混淆物，要受混淆氣體自燃溫度的限制，存在“爆燃”的問題，效率不會太高;定壓加熱循環(huán)壓縮的只是是空氣，不存在“爆燃”的問題，效率高，所以柴油機采納的是后者而不是前者。15、研究發(fā)動機熱均衡的意義安在？研究發(fā)動機熱均衡能夠求出穩(wěn)固后的工作溫度，從而研究發(fā)動機的壽命，工作穩(wěn)固性等等問題，并且能夠知道熱的散布，研究有沒有熱集中的地方，和由熱惹起的應(yīng)力能否均衡，以及應(yīng)力對發(fā)動機造成的影響。第二章1為何發(fā)動機進氣門遲后封閉。排氣門提早開啟？提早與遲后的角度與哪些因素有關(guān)？進氣門遲后封閉是為了充分利用高速氣流的動能，從而實此刻下止點后連續(xù)充氣，增添進肚量。排氣門提早開啟是因為配氣機構(gòu)慣性力的限制，若在活塞到下止點時才翻開排氣門，則在排氣門開啟的早期，開度極小，荒棄不可以暢達流出，缸內(nèi)壓力來不及降落，在活塞向上回行時形成較大的反壓力，增添排氣行程所耗費的功。在發(fā)動機高速運行時，相同的自由排氣時間所相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增大，為負氣缸內(nèi)廢氣及時排出，應(yīng)加大排氣提早角。四沖程發(fā)動機換氣過程包含哪幾個階段，這幾個階段時如何界定的？1）自由排氣階段：從排氣門翻開到氣缸壓力靠近于排氣管內(nèi)壓力的這個時期。強迫排氣階段：廢氣是由活塞上行強迫推出的這個時期。2）進氣過程：進氣門開啟到封閉這段時期。3）氣門重疊和焚燒室掃氣：因為排氣門遲后封閉和進氣門提早開啟，所以進。排氣門同時翻開這段時期。影響充量系數(shù)的主要因素有哪些？1）進氣門封閉時氣缸內(nèi)壓力Pa'，其值愈高，фc值愈大。進氣門封閉時氣缸內(nèi)氣體溫度Ta'，其值愈高，фc愈低。剩余廢氣系數(shù)γ，其值增大會使фc降落。2）進排氣相位角：適合的配氣相位應(yīng)使Pa'擁有最大值。3）壓縮比：壓縮比εc增添，фc會有所增添。4）進氣狀態(tài)：其對фc影響不大。提升發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速，從換氣方面會碰到哪些阻擋因素？該如何戰(zhàn)勝？發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升，氣體流速增大，?Pa明顯增添，（?Pa=λ·２ρν／２），使迅速降落（Pa'=Ps－?Pa），從而使充量系數(shù)фc降落。同時，進氣門進氣阻力、排氣門排氣終了廢氣壓力增大，降低了充量系數(shù)，增添了排氣損失?？蛇m合加大進氣門遲閉角，利用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，降低進排氣系統(tǒng)的阻力，減少對進氣充量的加熱，合理選擇進、排氣相位角。什么是進氣管動力效應(yīng)？如何利用它來提升充量系數(shù)？進氣管擁有較長的長度時，因為管內(nèi)氣體擁有相當(dāng)慣性和可壓縮性，所以在活塞變速運動以及進氣過程間歇而又周期性的作用下，進氣管內(nèi)的氣體壓力、流速、密度、聲速、溫度等物理量做周期性的改動叫進氣管動力效應(yīng)。利用：假如進氣管長度適合，使從膨脹波發(fā)出到壓縮波回到氣缸地方經(jīng)過的時間，正好與進氣門從開啟到封閉所需的時間配合，即壓縮波抵達氣缸時，進氣門正利處于封閉前夜，則能把較高壓力的空氣關(guān)在氣缸內(nèi)，獲取增壓成效。什么叫進氣馬赫數(shù)？它對充量系數(shù)有什么影響？進氣馬赫數(shù)M時進氣門處氣流均勻速度Vm與該處聲速α之比。大批試驗結(jié)果表示：當(dāng)M超出必定數(shù)值時，大概在0。5左右，充量系數(shù)фc便急劇降落。第三章發(fā)動機廢氣能量是如何利用的？從內(nèi)燃機的熱均衡剖析中可知，燃料經(jīng)過焚燒所開釋出的總熱量中，有25%以上被廢氣帶走，充分利用這部分廢氣能量，是提升內(nèi)燃機熱效率的重要門路。目前幾乎都采納廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，經(jīng)過廢氣來驅(qū)動渦輪增壓器工作，從而汲取廢氣能量來實現(xiàn)增壓的目的。增壓前后，發(fā)動機的性能參數(shù)時如何變化的？增壓后，能夠提升進氣密度，提升均勻指示壓力，而均勻機械損失基本不變，即提升了內(nèi)燃機的機械效率，同時，充量系數(shù)也增大，所以，有效功率和燃油經(jīng)濟性都獲取提升。為何增壓后需要采納進氣中冷技術(shù)？對增壓器出口空氣進行冷卻，一方面能夠進一步提升發(fā)動機進氣管內(nèi)空氣密度，提升發(fā)動機的功率輸出，另一方面能夠降低發(fā)動機壓縮始點的溫度和整個循環(huán)的均勻溫度，從而降低發(fā)動機的排氣溫度、熱負荷和NOx的排放。壓氣機與渦輪的工作參數(shù)有哪些？渦輪機：渦輪效率ηT，膨脹比πt，氣體質(zhì)量流量q(mT)，渦輪轉(zhuǎn)速n。壓氣機：增壓比πk=pk\p0，流經(jīng)壓氣機的每秒質(zhì)量流量mk，壓氣機轉(zhuǎn)速nk，絕熱效率ηad-k。車用發(fā)動機采納增壓時應(yīng)注意哪些問題？1）適合降低壓縮比，加大過度空氣系數(shù)。2）對供油系統(tǒng)進行構(gòu)造改造，增添每循環(huán)供油率。3）合理改良配齊相位。4）進排氣系統(tǒng)設(shè)計要與增壓系統(tǒng)的要求一致。5）對增壓器出口空氣進行冷卻6．如何辦理增壓器與發(fā)動機的般配問題？1）采納渦輪增壓的發(fā)動機低速轉(zhuǎn)矩性能變差，影響車輛加快和爬坡能力，應(yīng)當(dāng)采納脈沖增壓，充分利用低速時的脈沖能量，改良低速轉(zhuǎn)矩。2）增壓器自己慣性使車輛加快性能變差，為改良加快性能，可采納脈沖增壓系統(tǒng)，減少進排氣管道容積，采納放氣調(diào)理或可變噴嘴，減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量等，能夠起到增壓器加快的作用。3）起動和制動有必定困難，能夠保持原功率和較高轉(zhuǎn)矩的狀況下，適合降低內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速，從而減少機械磨損，不單改良整機經(jīng)濟性能，并且使靠譜性及使用壽命提升，維修花費降低。汽油機增壓的技術(shù)難點有哪些？限制汽油機增壓的主要技術(shù)阻礙時：爆燃、混淆氣的控制、熱負荷和增壓器的特別要求等。第四章我國的汽油和輕柴油時分別依據(jù)哪個指標來確立牌號的？汽油依據(jù)辛烷值來確立牌號；輕柴油按凝點來確立牌號。蒸發(fā)性不好和太好的汽油，在使用中各有什么弊端和可能產(chǎn)生的問題？蒸發(fā)性過強的汽油在酷熱夏天以及大氣壓力較低的高原和高峰地域使用時，簡單使發(fā)動機的供油系統(tǒng)產(chǎn)生“氣阻”，甚至發(fā)生供油中止。此外，在儲藏和運輸過程中的蒸發(fā)損失也會增添；蒸發(fā)性若的汽油，難以形成優(yōu)秀的混淆氣，這樣不單會造成發(fā)動機啟動困難，加快遲緩，并且未氣化的懸浮油粒還會使發(fā)動機工作不穩(wěn)固，油耗上漲。假如未燃盡的油粒附著在氣缸壁上，還會損壞潤滑油膜，甚至竄入曲軸箱稀釋潤滑油，從而使發(fā)動機潤滑遭損壞，造成機件磨損增大。試述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意義。辛烷值用來表示汽油的抗爆性，抗爆性時指汽油在發(fā)動機氣缸內(nèi)焚燒時抵擋爆燃的能力。辛烷值是代表點燃式發(fā)動機燃料抗爆性的一個商定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標準發(fā)動機試驗中經(jīng)過和標準燃料進行比較來測定。采納和被測定燃料具有相同的抗爆性的標準燃猜中異辛烷的體積百分比來表示。柴油十六烷值時用來評定柴油的自燃性。將十六烷值規(guī)定為100的正十六烷和規(guī)定十六烷值為0的α-甲基萘按不一樣比列混淆得出不一樣十六烷值的標準燃料，其十六烷值為該混淆氣中正十六烷的體積百分比。假如某種柴油與某標準燃料的自燃性相同，則該標準燃料的十六烷值即為該柴油的十六烷值。什么是過度空氣系數(shù)？它與混淆氣濃度有什么關(guān)系？發(fā)動機工作過程中，焚燒1kg燃油實質(zhì)共給的空肚量與理論空肚量之比，稱為過度空氣系數(shù)。過度空氣系數(shù)大于1稱為稀混淆氣，等于1稱為標準混淆氣，小于1稱為濃混淆氣。5.燃料的熱值與發(fā)熱值有何不一樣？熱值是指單位量的燃料完整焚燒時所發(fā)生的熱量。發(fā)熱值是焚燒一個單位數(shù)目的燃料所開釋出的熱量6.簡述燃料的著火機理？燃料的著火機理分為：1）熱自燃。在著火的準備階段，混淆氣體進行著氧化過程，放出熱量。放熱的同時因為溫差的原由，會對四周介質(zhì)散熱，若化學(xué)反響所開釋出的熱量大于所消散的熱量，混淆氣體的溫度高升，從而促進混淆氣的反響速率和放熱速率增大，這類互相促進最后致使極快的反響速率而著火。2）鏈鎖反響。此中一個活化作用惹起好多基本化學(xué)反應(yīng)。指引反響→反響鏈→斷鏈反響。7.為何說柴油機的著火過程是低溫多級著火？汽油機的著火過程是高溫單級著火？1）柴油機在靠近壓縮終了時，將燃油噴入氣缸而形成混淆氣，在溫度較高處即開始氧化，但反響遲緩，壓力沒有顯然變化，在經(jīng)歷一段時間后，因為熱量累積，是反響加劇，當(dāng)過氧化物抵達臨界溫度時，出現(xiàn)淡青色火焰，稱為一階段反響。經(jīng)一段時間后，因為缸內(nèi)溫度、壓力上漲，出現(xiàn)藍色火焰，為二階段反響。而后因為熱量和活化中心的累積，反響將激烈進行在極短時間產(chǎn)生熱爆炸，出現(xiàn)橘黃色熱火焰，為三階段反響。著火過程與溫度和濃度有關(guān)，整個焰前反應(yīng)時間之和為著火過程，這就是低溫多階段著火。2）汽油機混淆氣在壓縮過程中已經(jīng)進行了必定的化學(xué)反響，當(dāng)電火花跳火的瞬時一方面在火花電極鄰近局部地域，可燃混淆器溫度急劇上漲，高達幾千度以上，另一方面在高溫作用下，燃油分子直接分裂成大批的自由原子和自由量，作為發(fā)鏈反響并達到熱爆炸，因為區(qū)分不出由鏈反響惹起的開端反響的自動加快和由熱所惹起的自動加溫二者的界線，在火花塞跳火后經(jīng)一短暫的著火延緩期即可出現(xiàn)顯然的熱火焰，故稱高溫單階段著火。發(fā)動機采納代用燃料的意義是什么？減緩石油耗費速度，改良發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性，降低有害物質(zhì)排放。第五章1.以柱塞式噴油泵為例簡述柴油機燃料發(fā)射過程。發(fā)射過程是指噴油泵開始供油直至噴油器停止噴油的過程。分為三個階段：發(fā)射延緩階段、高發(fā)射階段、發(fā)射結(jié)束階段。發(fā)射延緩階段：從噴油泵的柱塞頂封閉進回油孔的理論供油始點起到噴油器的針閥開始升起為止。主發(fā)射階段：從噴油始點到噴油器端壓力開始急劇降落為止。噴油結(jié)束階段：從噴油器端壓力開始急劇降落到針閥落座停止噴油為止。2.簡述幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律的關(guān)系，并解說二者之間的差異與聯(lián)系。供油規(guī)律是供油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角的的變化關(guān)系；噴油規(guī)律是指噴油速率隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系。噴油規(guī)律由供油規(guī)律決定，二者之間有顯然差異，除了始點一般差異8~12°曲軸轉(zhuǎn)角以外，噴油連續(xù)時間較供油連續(xù)時間長，最大噴油速率較供油速率低，其形狀有顯然畸變，循環(huán)噴油量也低于循環(huán)供油量。差異原由：1）燃油的可壓縮性；2）壓力波流傳滯后；3）壓力顛簸；4）高壓容積變化。什么時供油提早角和噴油提早角？解說二者的關(guān)系以及他們對柴油機性能的影響。供油系統(tǒng)的理論供油始點到上止點為止，曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫供油提早角。噴油器的針閥開始升起也就是噴油始點到上止點間曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫噴油提早角。供油提早角的大小決定了噴油提早角，供油提早角越大，噴油提早角約到。但二者其實不一樣步增大，二者之差稱為噴油延緩角。性能的影響：噴油延緩角限制了柴油發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，高壓油管越長，噴油延緩角越大，它越大，在著火時期噴入的油越多，低壓油噴入氣缸的量增加，燃油霧化變差，焚燒不充分，易產(chǎn)生積碳擁塞噴油孔的現(xiàn)象，降低柴油機的性能。什么是噴油嘴流通特征？說明噴油嘴流通截面對噴油過程和柴油機性能的影響。噴孔流通截面積與針閥升程的關(guān)系稱為噴油器的流通特征。噴油嘴的流通截面積隨針閥的上漲而增大，其增大的速度與著火后期的噴油量有直接關(guān)系。若早期的流通面積增添快，則著火后期噴油量增加，低壓油噴入氣缸的量增加，燃油霧化變差，焚燒不充分，易產(chǎn)生積碳擁塞噴油孔的現(xiàn)象，降低柴油機的性能。柴油機有哪些異樣發(fā)射現(xiàn)象和他們可能出現(xiàn)的工況？簡述二次發(fā)射產(chǎn)生的原由和危害及除去方法。柴油機有二次發(fā)射、斷續(xù)發(fā)射、不規(guī)則發(fā)射、隔次發(fā)射和滴油這幾種異樣發(fā)射現(xiàn)象。二次發(fā)射易發(fā)生在高速、大負荷工況下；斷續(xù)發(fā)射常發(fā)生于某一瞬時噴油泵的供油量小于噴油器噴出的油量和填補針閥上漲空出空間的油量之和。不規(guī)則發(fā)射和隔次發(fā)射易發(fā)生在柴油機怠速工況下。二次發(fā)射是因為噴油系統(tǒng)內(nèi)的壓力高、變化快，噴油峰值壓力高達100MP甚至200MP，而谷值壓力因為出油閥減壓容積中的作用靠近零甚至真空，在壓力顛簸影響下針閥落座后再次升起造成的。因為二次發(fā)射是在燃油壓力較低的狀況下發(fā)射的，致使這部分燃油霧化不良，焚燒不完整，碳煙增加，并易惹起噴孔積炭擁塞。別的，二次發(fā)射還使整個發(fā)射連續(xù)時間拉長，則焚燒過程不可以及時進行，造成經(jīng)濟性降落，零零件過熱等不良結(jié)果。為防止出現(xiàn)不正常發(fā)射現(xiàn)象，應(yīng)盡可能地縮短高壓油管的長度，減小高壓容積，以降低壓力顛簸，減小其影響。并合理選擇發(fā)射系統(tǒng)的參數(shù)。噴霧特征與霧化質(zhì)量的指標和參數(shù)有哪些？油束射程L、噴霧錐角β、油束的最大寬度B、貫串率。油束的霧化質(zhì)量一般時指油束中液滴的細度和均勻度。評論噴霧粒徑的指標有均勻粒徑、索特粒徑和粒徑散布。7.試述柴油機焚燒過程，說明壓力高升率的大小對柴油機性能的影響。柴油發(fā)動機的焚燒過程一般分為著火延緩期、速燃期、緩燃期和補燃期四個階段。著火延緩期是指從燃料開始發(fā)射到著火，此間經(jīng)過噴散、加熱蒸發(fā)、擴散、混淆和早期氧化等一系列物理的和化學(xué)的準備過程。它是焚燒過程的一個重要參數(shù)，對焚燒放熱過程的特征有直接影響。在著火延緩期內(nèi)噴入焚燒室的燃料，在速燃期內(nèi)幾乎是同時焚燒的，所以放熱速度很高，壓力高升也特別快。緩燃期階段中燃料的焚燒取決于混淆的速度。所以，增強焚燒室內(nèi)的空氣擾動和加快空氣與燃料的混淆，對保證燃料在上止點鄰近快速而完整地焚燒有重要作用。柴油機的混淆和焚燒時間很短，致使有些燃料不可以在上止點鄰近及時燒完，而拖到膨脹行程的后期放出的熱量不可以獲取充分利用，所以應(yīng)盡量防止燃料在補燃期焚燒。壓力高升率大，焚燒快速，柴油機的經(jīng)濟性和動力性會較好。壓力高升率過大，則柴油機工作粗暴，焚燒噪音大；同時運動零件承受較大的沖擊負荷，影響其工作靠譜性和使用壽命等。壓力高升率應(yīng)限制在必定的范圍以內(nèi)，柴油機的壓力高升率一般應(yīng)不大于0.4~0.5MPa／(o)曲軸。與汽油機對比，柴油機的壓力升高率較大。焚燒放熱規(guī)律三因素是什么？什么是柴油機合理的焚燒放熱規(guī)律？一般將焚燒放熱始點（相位）、放熱連續(xù)期和放熱率曲線的形狀稱為放熱規(guī)律三因素。合理的放熱規(guī)律是：焚燒要先緩后急。在早期的焚燒放熱要遲緩以降低NOx的排放，在中期要保持快速焚燒放熱以提升動力性和經(jīng)濟性能，在后期要盡可能縮短焚燒以便降低煙度和顆粒的排放。9.簡述柴油機的混淆氣形成特色和方式。1）空間霧化混淆。直接將柴油發(fā)射到焚燒室空間，經(jīng)霧化、蒸發(fā)與空氣混淆，形成霧狀混淆物。長處：混淆氣形成速度快,焚燒過程比較穩(wěn)固，對轉(zhuǎn)速范圍的適應(yīng)性強。弊端：燃料在著火從前形成的混淆氣許多，使焚燒過程較為粗暴若油滴蒸發(fā)、霧化速度不及焚燒速度快,將產(chǎn)生不完整焚燒。2）柴油順著氣流的運動方式。涂到焚燒室壁面，形成油膜，逐漸受熱蒸發(fā)，并與空氣混淆形成均勻混淆氣。長處：完整部是氣相混淆，經(jīng)過油膜的蒸發(fā)和吹拂氣流的旋轉(zhuǎn)運動還能夠?qū)崿F(xiàn)分層焚燒，做到既無碳煙，可控制焚燒速度，限制燃燒壓力的急劇高升，從而控制噪聲和傳動裝置的機械負荷。弊端：油膜蒸發(fā)的速度受壁溫、油膜厚度隨和流運動的影響很大。簡述直噴式焚燒室柴油機的性能特色，并與分開式焚燒室柴油機做對照。直噴式焚燒室柴油機的性能特色包含：1）因為焚燒快速，故經(jīng)濟性好，有效燃油耗費率低。2）焚燒室構(gòu)造簡單，表面積與容積比小。3）對發(fā)射系統(tǒng)的要求較高。4）對進氣道有較高要求。5）NOx的排放量高。6）對轉(zhuǎn)速的變化較為敏感。7）壓力高升率大，焚燒噪聲大，剛工作較粗暴。分開式焚燒室柴油機的性能特色包含：1）采納濃稀兩段混淆焚燒方式，使NOx和微粒排放低于直噴式，但低負荷下的碳煙排放量較大。2）壓力高升率和最高焚燒壓力均低于直噴式，焚燒輕柔，振動噪聲小。3）關(guān)于渦流室，壓縮渦流隨發(fā)動機速度高升而增強，適合于高速柴油機。4）缸內(nèi)氣體流動比較激烈，空氣利用率好。5）對發(fā)射系統(tǒng)要求不高，不需要進氣渦流，進氣道形狀簡單，因此加工制造成本低，使用故障少。6）一般對燃油不太敏感，有較強的適應(yīng)性。7）焚燒室構(gòu)造復(fù)雜，表面積與容積比較大。8）冷起動不如直噴式一般都要求安裝電預(yù)熱室。柴油機焚燒過程優(yōu)化的基來源則是什么？（1）油-氣-焚燒室的最正確配合。（2）控制著火落伍其內(nèi)混淆氣生成量。（3）合理組織焚燒室內(nèi)的渦流和湍流運動。（4）緊湊的焚燒室形狀。（5）增強焚燒時期和焚燒后期的擾流。（6）優(yōu)化運行參數(shù)。什么是柴油機合理的噴油規(guī)律？發(fā)射開始時段的噴油率不可以太高，以便控制著火落伍期內(nèi)形成的可燃混淆肚量，降低早期放熱率，防備工作粗暴。在焚燒開始后，應(yīng)有較高的噴油率以期縮短噴油連續(xù)期，加快焚燒速率，同時盡可能減少噴油系統(tǒng)中的燃油壓力顛簸，以防備不正常發(fā)射現(xiàn)象。第六章說明汽油機焚燒過程各階段的主要特色，以及對它們的要求。1）著火落伍期。從火花塞點火到火焰核心形成的階段。為了提升效率，希望盡量縮短著火落伍期。為了發(fā)動機運行穩(wěn)固，希望著火落伍期保持穩(wěn)固。2）顯然焚燒期。指火焰由火焰中心燒遍整個焚燒室的階段，所以也可稱為火焰流傳階段，是焚燒的主要時期。3）補燃期。從最高壓力點開始到燃料基本焚燒為止稱為補燃期。為了保證高的循環(huán)熱效率和循環(huán)功，應(yīng)使補燃期盡可能短。爆燃焚燒產(chǎn)生的原由是什么？它會帶來什么不良結(jié)果？焚燒室邊沿地區(qū)混淆氣也就是尾端混淆氣焚燒前化學(xué)反響過于快速，以致在火焰鋒面抵達從前即以低溫多階段方式開始自然，引起爆燃爆燃會給柴油機帶來好多危害，發(fā)生爆燃時，最高焚燒壓力和壓力高升率都急劇增大，因此有關(guān)零零件所受應(yīng)力大幅增添，機械負荷增大；爆燃時壓力沖擊波沖擊缸壁損壞了油膜層，致使活塞、氣缸、活塞環(huán)磨損加劇，爆燃時激烈無序的放熱還負氣缸內(nèi)溫度顯然高升，熱負荷及散熱損失增添，這類不正常焚燒還使動力性和經(jīng)濟性惡化。爆燃和早燃有什么差異？早然是指在火花塞點火從前，火熱表面點燃混淆氣的現(xiàn)象。爆燃是指尾端混淆氣在火焰鋒面抵達從前即以低溫多階段方式開始自然的現(xiàn)象。早燃會引發(fā)爆燃，爆燃又會讓更多的火熱表面溫度高升，促進更為激烈的表面點火。二者互相促進，危害更大。此外，與爆燃不一樣的時，表面點火即早燃一般是在正?；鹧鏌綇那坝苫馃嵛稂c燃混淆氣所致，沒有壓力沖擊波，敲缸聲比較煩悶，主假如由活塞、連桿、曲軸等運動件遇到?jīng)_擊負荷產(chǎn)生震動而造成。爆燃的機理是什么？如何防止發(fā)動機出現(xiàn)爆燃？爆燃著火方式近似于柴油機，同時在較大面積上多點著火，所以放熱速率極快，局部地區(qū)的溫度壓力急劇增添，這類近似階越的壓力變化，形成焚燒室內(nèi)往復(fù)流傳的激波，劇烈撞擊焚燒室壁面，使壁面產(chǎn)生振動，發(fā)出高頻振音（即敲缸聲）。防止方法：適合提升燃料的辛烷值；適合降低壓縮比，控制尾端混淆氣的壓力和溫度；調(diào)整焚燒室形狀，縮短火焰先鋒流傳到尾端混淆氣的時間，如提升火焰流傳速度、縮短火焰流傳距離。何謂汽油機表面點火？防備表面點火有什么主要舉措？在汽油機中，凡是不靠電火花點火而由焚燒室內(nèi)火熱表面點燃混淆氣的現(xiàn)象，統(tǒng)稱為表面點火。防備舉措：1）適合降低壓縮比。2）采納沸點低的汽油和成焦性小的潤滑油。3）要防止長時間的低負荷運行和汽車屢次加減速行駛。4)應(yīng)用磷化合物為燃油增添劑使堆積物中的鉛化物成為磷酸鉛從而使碳的著火溫度提升到560℃且氧化遲緩，放出熱量少，從而減少表面點火的產(chǎn)生。何謂汽油機焚燒循環(huán)改動？焚燒循環(huán)改動對汽油機性能有何影響？如何減少焚燒循環(huán)改動？焚燒循環(huán)改動是點燃式發(fā)動機焚燒過程的一大特色，是指發(fā)動機以某一工況穩(wěn)固運行時，這一循環(huán)和下一循環(huán)焚燒過程的進行狀況不停變化，詳細表此刻壓力曲線、火焰流傳狀況及發(fā)動機功率輸出均不相同。影響：因為存在焚燒循環(huán)改動，關(guān)于每一循環(huán)，點火提早角和空燃比等參數(shù)都不行能調(diào)整到最正確，因此使發(fā)動機油耗上漲、功率降落，性能指標得不到充分優(yōu)化。跟著循環(huán)改動加劇，燃燒不正常甚至失火的循環(huán)次數(shù)漸漸增加，碳氫化合物等不完整焚燒產(chǎn)物增加，動力性、經(jīng)濟性降落。同時，因為焚燒過程不穩(wěn)固，也使振動和噪聲增大，零零件壽命降落，當(dāng)采納稀疏焚燒時，這類循環(huán)改動狀況加劇。減少舉措：1）盡可能使фa=0。8～1。0，此時的循環(huán)改動最小。2）適合提升氣流運動速度和湍流程度可改良混淆氣的均勻性，從而改良循環(huán)改動。3）改良排氣過程，降低剩余廢氣系數(shù)γ。4）防止發(fā)動機工作在低負荷、低轉(zhuǎn)速工況下。5)多點點火有益于減少循環(huán)改動。6）提升點火能量，優(yōu)化放電方式，采納大的火花塞空隙。提升汽油機壓縮比對提升性能有何意義？如何保證在汽油機上使用較高的壓縮比？提升汽油機壓縮比能夠提升汽油機的功率和經(jīng)濟性，特別是對經(jīng)濟性有明顯的成效。但壓縮比過高，會致使汽油機爆燃，為保證汽油機較高的壓縮比，應(yīng)當(dāng)合理的設(shè)計焚燒室，縮短火焰流傳行程，合理采納火花塞地點，適合利用湍流，降低終燃混淆氣溫度等。剖析使用因素對焚燒過程的影響。1）點火提早角。點火提早角是從發(fā)出電火花到上止點的曲軸轉(zhuǎn)角，電火過遲，則焚燒延伸到膨脹過程，焚燒最高壓力和溫度降落，傳熱損失增加，排溫高升，熱效率降低，但爆燃偏向減少，NOx高升，功率排放量降低。2）混淆氣濃度。當(dāng)φa=0.8~0.9時，因為焚燒溫度最高，火焰流傳速度最大Pe達最大值，但爆燃偏向增大。當(dāng)φa=1.03~1.1時，因為焚燒完整，be最低。使用φa<1的混淆氣工作，因為必定會產(chǎn)生不完整焚燒所以CO排放量顯然上漲。當(dāng)φa<0.8及φa>1.2時，火焰速度遲緩，部分燃料可能未及完整焚燒，因此經(jīng)濟性差HC排放量增加且工作不穩(wěn)固，熱效率和功率都降低。3）負荷。負荷減小，最正確點火提早角隨負荷減小而增大。4）轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速增添，氣缸中湍流增添，火焰流傳速率大概與轉(zhuǎn)速成正比率增添。別的，因為散熱損失減少，進氣被加熱，負氣缸內(nèi)混淆的更均勻，有益于縮短滯燃期。試說明汽油機焚燒室設(shè)計的一般要求。1）構(gòu)造緊湊。2）擁有優(yōu)秀的充氣性能。3）火花塞地點安排適合。4）要產(chǎn)生適合的氣體流動。5）適合冷卻尾端混淆氣。比較汽油機集中典型焚燒室的優(yōu)弊端及使用處合。1）楔型焚燒室。楔形焚燒室側(cè)剖面為楔型，構(gòu)造較緊湊，火焰流傳距離較短；焚燒室氣門直徑較大，充氣性能較好；楔形焚燒室的火花塞部署在楔形高處，對著進、排氣門之間，有益于新鮮混淆氣打掃火花塞鄰近的廢氣；混淆氣過分集中在火花塞處，使得早期焚燒速度大，工作粗暴，NOx排出量較高。因為擠氣面積內(nèi)的熄火現(xiàn)象，廢氣中HC的含量亦許多。2）浴盆型焚燒室。浴盆形焚燒室的特色是有必定的擠氣面積，但擠流成效差；火焰流傳距離較長，焚燒速度較低，焚燒時間長，經(jīng)濟性、動力性不高，HC排量多。但NOx的排量較少，工藝性好。3）半球型焚燒室。半球形焚燒窒構(gòu)造緊湊，火焰流傳距離也是最短的。氣門直徑較大，氣道轉(zhuǎn)彎較小，充氣效率高，且對轉(zhuǎn)速變化不敏感。有較好的動力性和經(jīng)濟性，HC排放量低。弊端是因為火花塞鄰近有較大容積，使焚燒速率大，壓力高升率大，工作粗暴。NOx排放許多。在汽油機上焚燒均質(zhì)稀混淆氣有什么長處？它所面對的主要困難時什么？目前解決的門路有哪些？長處：混淆氣均勻，焚燒較完整。對燃油共給及發(fā)射系統(tǒng)沒特別高的要求。困難：1為防備爆燃采納較低壓縮比致使熱效率較低。2）濃混淆氣的比熱容比低致使熱效率低。3）只好用進氣管節(jié)流方式對混淆肚量進行調(diào)理即所謂量調(diào)理使得泵氣損失較大。4）在化學(xué)劑量比鄰近焚燒，致使有害排放特別是NOx排放較高。5）用三元催化變換器的汽油機，它的過度空氣系數(shù)фa一定控制在1左右，從而限制其性能進一步提升。解決門路：采納稀疏焚燒汽油機。一類是非直噴式稀燃汽油機，包含均質(zhì)稀燃和分層稀燃式汽油機，另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機。剖析過度空氣系數(shù)和點火提早角對焚燒過程的影響。在過度空氣系數(shù)為0.8~0.9時，Pe達最高值，且爆燃偏向最大；在過度空氣系數(shù)為1.03~1.1時，be最低；當(dāng)過度空氣系數(shù)為小于0.8或大于1.2時，經(jīng)濟性差，HO排放量增加且工作不穩(wěn)固。對應(yīng)于每一工況都存在一個最正確點火提早角，這時汽油機功率最大，耗油率最低。點火提早角過大，則大多數(shù)混淆氣在壓縮過程中焚燒，活塞上行所耗費的壓縮功增添，發(fā)動機簡單過熱，有效功率降落。點火提早角過小，則焚燒延伸到膨脹過程，焚燒最高壓力和溫度降落，傳熱損失增加，排氣溫度高升，功率降落，耗油量增加。何謂稀燃、層燃系統(tǒng)？稀燃、層燃對汽油機有何好處？稀燃系統(tǒng)就是均質(zhì)預(yù)混淆氣焚燒，經(jīng)過采納改良焚燒室、高湍流、高能點火等技術(shù)使汽油機的穩(wěn)固焚燒界線超出α=17的系統(tǒng)；分層焚燒系統(tǒng)就是在α更大的狀況下，均質(zhì)混淆氣難以點燃，為了提升稀燃界線，經(jīng)過不一樣的氣流運動和供油方法，在火花塞鄰近形成擁有優(yōu)秀著火條件的較濃的可燃混淆氣，而周邊是較稀混淆氣和空氣，分層焚燒低汽油機可穩(wěn)固工作在α=20～25范圍內(nèi)。利處：使燃油耗費率降低，且提升排放性能。電控汽油發(fā)射系統(tǒng)與化油器對比有何長處？1）能夠?qū)煜龤饪杖急冗M行精準控制，使發(fā)動機在任何公然下都處于最正確工作狀態(tài)，特別是對過渡工況的動向控制，更是傳統(tǒng)化油器式發(fā)動機沒法做到的。2）因為進氣系統(tǒng)不需要喉管，減少進氣阻力，加上不需要對進氣管加熱來促進燃油的蒸發(fā)，所以充氣效率高。3）因為進氣溫度低，使得爆燃焚燒獲取有效控制，從而有可能采納較高的壓縮比，這對發(fā)動機熱效率的改良時明顯的。4）保證各缸混淆比的均勻性問題比較簡單解決，有關(guān)于發(fā)動機能夠使用辛烷值低的燃料。5）發(fā)動機冷起動性能和加快性能優(yōu)秀，過渡圓滑。電控汽油發(fā)射系統(tǒng)有哪些形式，目前采納比較寬泛的形式是哪一種？電控汽油發(fā)射系統(tǒng)形式及其目前寬泛采納的形式包含：1）按發(fā)射地點分類：缸內(nèi)發(fā)射，進氣管發(fā)射。進氣管發(fā)射又能夠分為單點發(fā)射，多點發(fā)射。多點發(fā)射系統(tǒng)是目前最廣泛的發(fā)射系統(tǒng)。2）按發(fā)射控制裝置分類：機械式和電控式。3）按發(fā)射方式分類：連續(xù)發(fā)射，間歇發(fā)射。間歇發(fā)射細分為同時發(fā)射、分組發(fā)射、次序發(fā)射、間歇式發(fā)射方式，被現(xiàn)代發(fā)動機寬泛采納。4）按空氣流量丈量方式分類：質(zhì)量流量控制的汽油發(fā)射系統(tǒng)、速度密度控制的汽油發(fā)射系統(tǒng)、節(jié)流速度控制的汽油發(fā)射系統(tǒng)。電控汽油發(fā)射系統(tǒng)常用傳感器有哪些，分別起什么作用？1）溫度傳感器：檢測發(fā)動機吸入空氣的溫度，從而噴流量進行控制和修正。2）曲軸地點傳感器：用于點火正時控制，檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號源。3）節(jié)氣門地點傳感器：把節(jié)氣門的開度轉(zhuǎn)變成電量，再傳給ECU，ECU根據(jù)節(jié)氣門開度值測定發(fā)動機目前的運行工況。4）車速傳感器：將車速信號轉(zhuǎn)變成電信號送往ECU，ECU依據(jù)此信號的大小能夠計算出汽車的行駛車速和加快度，并由此測定汽車的運行工況。5）氧傳感器：檢測排氣中氧的濃度并轉(zhuǎn)變成電信號反應(yīng)給ECU，由ECU依據(jù)廢氣中的含氧量對噴油量進行修正。6）空燃比傳感器：在超稀疏焚燒地區(qū)進行空燃比反應(yīng)控制，與氧化催化劑并用，目的是為了節(jié)儉燃油。7）爆燃傳感器：用于檢測發(fā)動機有無爆燃發(fā)生，以此實現(xiàn)發(fā)動機點火時刻的閉環(huán)控制，能夠有效的克制發(fā)動機爆燃現(xiàn)象的發(fā)生。電控汽油發(fā)射系統(tǒng)是如何實現(xiàn)噴油準時和噴油量的控制的？噴油準時控制：噴油時刻是指噴油器開始進行噴油的時刻相對曲軸地點的轉(zhuǎn)角。噴油時刻隨發(fā)動機噴油方式的不一樣而有所不一樣，但都是在相對曲軸轉(zhuǎn)角的固定轉(zhuǎn)角處。ECU以曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號為依照，依據(jù)不一樣的噴油方式控制噴油器的開啟時刻。ECU依據(jù)各樣傳感器測得的發(fā)動機進肚量、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、冷卻水溫度與進氣溫度等多項運行參數(shù)，按設(shè)定的程序進行計算，并按計算結(jié)果向噴油器發(fā)出電脈沖，經(jīng)過改變每個電脈沖的寬度來控制各噴油器每次噴油的連續(xù)時間，從而達到控制噴油量的目的。電脈沖的寬度越大，噴油連續(xù)時間越長，噴油量也越大。汽油機電控系統(tǒng)常將什么作為其控制目標？噴油時刻和噴油量。電控系統(tǒng)的開、閉環(huán)控制各是指什么？開環(huán)控制系統(tǒng)是指不將控制的結(jié)果反應(yīng)回來影響目前控制的系統(tǒng)。閉環(huán)控制是指作為被控的輸出以必定方式返回到作為控制的輸入端，并對輸入端施加控制影響的一種控制關(guān)系。發(fā)動機電噴系統(tǒng)的閉環(huán)控制是一個及時的氧傳感器、計算機和燃油量控制裝置三者之間閉合的三角關(guān)系。第七章研究發(fā)動機特征的意義是什么？發(fā)動機的特征是發(fā)動機性能的綜合反應(yīng)，在必定條件下，發(fā)動機性能指標或特征參數(shù)隨各樣可變因素的變化規(guī)律就是發(fā)動機的特征。研究發(fā)動機的特征是為了剖析發(fā)動機在不一樣工況下運行的動