汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理重點(diǎn)

指示性能指標(biāo)：以工質(zhì)對活塞所作之功為計(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)（指示功、平均指示壓力、指示燃油消耗率、指示熱效率）（有效燃油消耗率、有效熱效率）有效性能指示：以曲軸輸出功為計(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)（有效功率、有效轉(zhuǎn)矩、平均有效壓力、）機(jī)械損失有示功圖法、倒拖法、滅缸法、油耗線法等，滅缸法僅適用于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù):每缸每循環(huán)實(shí)際吸入氣缸的新鮮空氣質(zhì)量與進(jìn)氣狀態(tài)下理論計(jì)算充滿氣缸工作容積的空氣質(zhì)量比值。過量空氣系數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，燃燒1KG燃油實(shí)際供給的空氣量與理論空氣量之比排氣損失與進(jìn)氣損失之和稱為換氣損失自由排氣階段:從排氣門打開到氣缸壓力接近于排氣管內(nèi)壓力的這個(gè)時(shí)期;強(qiáng)制排氣階段：廢氣是由活塞上行強(qiáng)制推出的這個(gè)時(shí)期;進(jìn)氣過程：進(jìn)氣門開啟到關(guān)閉這段時(shí)間；氣門重疊和燃燒室掃氣：由于進(jìn)氣門遲后關(guān)閉和進(jìn)氣門提前開啟，所以進(jìn)排氣門同時(shí)打開這段時(shí)期增壓度：指發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓后增長的功率與增壓前的功率之比增壓比：指增壓后氣體壓力與增壓前氣體壓力之比廢棄渦輪增壓器組成：壓氣機(jī)、渦輪、中間體增壓器空為何進(jìn)氣中冷：對增壓器出口空氣進(jìn)行冷卻，一方面可以進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)空氣密度，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，另一方面可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮始點(diǎn)的溫度和整個(gè)循環(huán)的平均溫度，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度，熱負(fù)荷和NOx的排放廢氣渦輪增壓：有定壓渦輪增壓系統(tǒng)和脈沖渦輪增壓系統(tǒng)兩種基本類型汽油抗爆性評價(jià)：辛烷值；柴油自然性評定：十六烷值；汽油根據(jù)辛烷值來確定牌號，輕柴油按凝點(diǎn)二次噴射：指噴油器針閥落座以后，在壓力波動(dòng)的影響下再次升起的噴油現(xiàn)象柴油燃燒四階段：著火落后期、速燃期、緩燃期和補(bǔ)燃期；汽油燃燒三階段：著火落后期，明顯燃燒期和補(bǔ)燃期不靈敏度大于一，E<R,調(diào)速器卡滯，會出現(xiàn)飛車現(xiàn)象分隔式燃燒室（非直噴式）有渦流室燃燒室和預(yù)燃室燃燒室柴油混合氣形成方式：有空間霧化混合與壁面油膜蒸發(fā)混合兩種直噴式：燃燒迅速，經(jīng)濟(jì)性好，有效燃油消耗率低；對噴射系統(tǒng)的要求高，影響可靠性和使用壽命；冷啟動(dòng)性能好；工作較粗暴，壓力升高率大，燃燒噪聲大；NOx排放比分隔式高，對轉(zhuǎn)速變化敏感，較難兼高、低速工況的性能分隔式：工作平穩(wěn)，噪聲小，經(jīng)濟(jì)性不好，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面積與比容積比值較大，使得表面損失增大，冷啟動(dòng)性能較差，熱效率差，低負(fù)荷時(shí)，碳的排量較大，除此外其他性能較直噴式燃燒室優(yōu)越產(chǎn)生爆燃機(jī)理：爆燃的著火類似于柴油機(jī)，同時(shí)在較大面積上多點(diǎn)著火，所以放熱速率極快，局部區(qū)域的溫度壓力急劇增加，類似這種階躍的壓力變化，形成燃燒室內(nèi)往復(fù)傳播的激波，猛烈撞擊燃燒室壁面，使壁面發(fā)生振動(dòng)，發(fā)生高頻振音。避免爆燃方法：適當(dāng)提高燃料的辛烷值，適當(dāng)降低壓縮比，控制末端混合氣的壓力和溫度，調(diào)整燃燒室形狀，縮短火焰前鋒傳播到末端混合氣的時(shí)間，如提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?，縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x。爆燃和早燃區(qū)別：早燃是指在火花塞點(diǎn)火之前，熾熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象，爆燃是指末端混合氣在火焰封面到達(dá)之前即已低溫多階段方式開始自然的現(xiàn)象。早燃會誘發(fā)爆燃，爆燃又會讓更多的熾熱表面溫度升高促使更加劇烈的表面點(diǎn)火。兩者相互促進(jìn)，危害更大，另外，與爆燃不同的是，表面點(diǎn)火早燃一般是在正?；鹧鏌街坝蔁霟嵛稂c(diǎn)燃混合氣所致，沒有壓力沖擊波，敲缸聲比較沉悶，只要由活塞、連桿、曲軸等運(yùn)動(dòng)件受到?jīng)_擊負(fù)荷產(chǎn)生振動(dòng)而造成。負(fù)荷特性：指當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系速度特性：指發(fā)動(dòng)機(jī)在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)保持不表的情況下，主要性能指標(biāo)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律我國發(fā)動(dòng)機(jī)的功率分四級：15分鐘功率，1小時(shí)功率，12小時(shí)功率，持續(xù)功率柴油機(jī)汽油機(jī)負(fù)荷特性差異：汽油機(jī)的燃油消耗率普遍較高，且在從空負(fù)荷向中、小負(fù)荷段過渡時(shí)，燃油消耗率下降緩慢，仍維持在較高水平，燃油經(jīng)濟(jì)性明顯較差；汽油機(jī)排氣溫度普遍較高，且與負(fù)荷關(guān)系較?。黄蜋C(jī)的燃油消耗量曲線彎曲度較大，而柴油機(jī)的燃油消耗量曲線在中、小負(fù)荷段的線性較好。冷激效應(yīng)：燃燒室壁面面對火焰的迅速冷卻使火焰不能一直傳播到缸壁表面，在表面上留下一薄層未燃燒的或不完全燃燒的混合氣。壁面冷激是未燃HC的重要來源發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物：一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸锖臀⒘５?。汽油機(jī)：機(jī)內(nèi)凈化（廢氣再循環(huán)裝置、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、電子控制燃油噴射系統(tǒng)、提高燃油品質(zhì)）機(jī)外凈化（曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)、燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)、三元催化轉(zhuǎn)化器）。柴油機(jī)：機(jī)內(nèi)凈化（增壓中冷技術(shù)、改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)、改進(jìn)燃燒系統(tǒng)、降低機(jī)油消耗、廢氣再循環(huán)、提高燃油品質(zhì)）機(jī)外凈化（微粒捕集器、氧化催化轉(zhuǎn)化器、NOx還原催化轉(zhuǎn)化器、四元催化轉(zhuǎn)化器）光化學(xué)煙霧：HC和NOx三元催化轉(zhuǎn)化效率（氧傳感器）汽油燃燒三階段：著火落后期：指從火花塞點(diǎn)火到火焰核心形成的階段；明顯燃燒期：指火焰由火焰中心燒遍整個(gè)燃燒室的階段；后燃期：明顯燃燒期終點(diǎn)至燃料基本上完全燃燒為止。影響或改善循環(huán)變動(dòng)：1.一般Qa=0.8-1.0時(shí)循環(huán)變動(dòng)最小，過濃或過稀都會使循環(huán)變動(dòng)加劇。可見過量空氣系數(shù)對循環(huán)變動(dòng)的影響很大。2.適當(dāng)提高氣流運(yùn)動(dòng)速度和湍流程度可改善混合氣的均勻性，進(jìn)而改善循環(huán)波動(dòng)。3.殘余廢氣系數(shù)過大，則循環(huán)變動(dòng)加劇。4.發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速時(shí)，循環(huán)變動(dòng)加劇。5.多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少循環(huán)變動(dòng)。6.提高點(diǎn)火能量、優(yōu)化放電方式、采用大的火花塞間隙，有助于減少循環(huán)波動(dòng)。氣門重疊期間進(jìn)氣管、氣缸、排氣管連通，可以利用氣流的壓差和慣性清除殘余廢氣，增加進(jìn)氣量。動(dòng)力性原理提高進(jìn)氣充量。限制汽油機(jī)增壓的主要技術(shù)障礙是爆燃、混合氣的控制、熱負(fù)荷和增壓器的特殊要求等。車用增壓柴油機(jī)可以改善車輛的經(jīng)濟(jì)性能。增壓使指示功率和有效功率都提高了，可以明顯地改善高負(fù)荷區(qū)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能，增壓不僅使功率范圍擴(kuò)大了，而且高負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍也擴(kuò)大了?？梢越档团艢馕廴竞驮肼?，低速轉(zhuǎn)矩性能變差，加速性能變差，起動(dòng)與制動(dòng)有一定困難。十六烷值過高或過低的柴油，都對柴油機(jī)的性能或工作不利。十六烷值過高，噴入燃燒室的柴油來不及與空氣充分混合就著火，使燃油不能得到及時(shí)而完全的燃燒，造成排氣冒黑煙，柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性降低。十六烷值過低則使柴油機(jī)工作粗暴，起動(dòng)也較困難。對噴油規(guī)律的基本要求一是噴射開始時(shí)段的噴油率不能太高，以便控制著火落后期內(nèi)形成的可燃混合氣量，降低初期放熱率，防止工作粗暴。在燃燒開始后，應(yīng)有較高的噴油率以期縮短噴油持續(xù)期，加快燃燒速率。可用“先緩后急，斷油迅速”八個(gè)字來概括；二是盡可能減少噴油系統(tǒng)中的燃油壓力波動(dòng)，以防止不正常噴油現(xiàn)象。醇類燃料主要指甲醇和乙醇，它們都是相對分子質(zhì)量較小的單質(zhì)，燃燒產(chǎn)物中基本沒有碳煙，NOx的排放濃度也很低，是一種低污染燃料。在起動(dòng)暖機(jī)及缸內(nèi)溫度不高時(shí)，容易在缸壁形成冷凝物，促使酸性物質(zhì)生成及磨損增