《汽車發(fā)動機(jī)原理（第5版）》 習(xí)題及答案 第6章 課后習(xí)題答案

第六章課后習(xí)題題1.研究發(fā)動機(jī)特性的意義是什么？答：發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整情況及運(yùn)轉(zhuǎn)工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機(jī)特性，其中隨調(diào)整情況而變化的又稱調(diào)整特性，如柴油機(jī)供油提前角調(diào)整特性、汽油機(jī)點(diǎn)火提前角調(diào)整特性等均屬此類；性能指標(biāo)隨運(yùn)行工況而變化的又稱性能特性。特性用曲線表示稱為特性曲線，它是評價發(fā)動機(jī)性能的一種簡單、方便、必不可少的形式。根據(jù)各種特性曲線，可以合理地選用發(fā)動機(jī)，并能更有效地利用它。了解形成特性曲線的原因及其變化的影響因素，就可以按需要方向改造它，使發(fā)動機(jī)性能進(jìn)一步提高，并設(shè)法滿足使用要求。2.如何測量燃油消耗量并計算出燃油消耗率？答：可以使用油耗儀進(jìn)行燃油消耗量測量，目前常用的有兩種方法，分別是容積法和質(zhì)量法。容積法是通過測定消耗一定容積Vr（mL）的燃油所需的時間t（sB=3.6V其中Pf——燃油密度（g/mLB——小時耗油量（kg/h）；而質(zhì)量法是通過測量消耗一定質(zhì)量m的燃油所花費(fèi)的時間t，然后按下式計算B=3.6m然后根據(jù)以下公式計算燃油消耗率bbe=B其中Pe——消耗一定量燃油時測得的發(fā)動機(jī)有效功率（kW3.發(fā)動機(jī)主要做哪些臺架性能試驗(yàn)？答：發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)內(nèi)容十分廣泛，包括新產(chǎn)品或強(qiáng)化、改進(jìn)、變型、轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)性能及耐久可靠性試驗(yàn)；產(chǎn)品出廠前的性能調(diào)整及定期抽查試驗(yàn)；商業(yè)貿(mào)易中的驗(yàn)收試驗(yàn)以及各種研究性的試驗(yàn)等。4為什么對發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)要進(jìn)行大氣修正？怎樣修正功率和燃油消耗率？答：大氣狀況是指發(fā)動機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的環(huán)境大氣壓力、大氣溫度和相對濕度。當(dāng)大氣壓力降低、大氣溫度升高和相對濕度增大時，吸入氣缸的干空氣量都要降低，所以功率會減少，這就使同一臺發(fā)動機(jī)由于在不同大氣狀況下使用，其性能差別很大。為了使功率標(biāo)定不至于混亂，產(chǎn)品質(zhì)量有統(tǒng)一的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，同時也為了比較和選用發(fā)動機(jī)方便，需要規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)大氣基準(zhǔn)狀況，并且還應(yīng)有一種辦法，把在不同大氣狀況下試驗(yàn)所得的結(jié)果，換算成標(biāo)準(zhǔn)大氣基準(zhǔn)狀況下的數(shù)值。（1）功率修正設(shè)試驗(yàn)環(huán)境狀況下實(shí)測的功率為Pe（kW），修正到標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況下的功率為Pe0P或P式中αα----αc----(2)燃油消耗率修正設(shè)現(xiàn)場環(huán)境狀況下實(shí)測的燃油消耗率為be［g/(kW·h)］、標(biāo)定到標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況下的燃油消耗率為beb式中β——燃油消耗率換算系數(shù)。5.試分析汽油機(jī)和柴油機(jī)負(fù)荷特性的區(qū)別。答：（1）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，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。（2）汽油機(jī)排氣溫度普遍較高，且與負(fù)荷關(guān)系較小。（3）汽油機(jī)的燃油消耗量曲線彎度較大，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。6.試分析汽油機(jī)和柴油機(jī)速度特性中轉(zhuǎn)矩曲線的區(qū)別。答：汽油機(jī)速度特性中轉(zhuǎn)矩Ttq曲線基本上隨著轉(zhuǎn)速n的升高而降低，節(jié)氣門開度越小，這種降低的趨勢越強(qiáng)烈，導(dǎo)致有效功率Pe曲線在高轉(zhuǎn)速時上升趨緩,甚至開始下降；但柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩Ttq曲線都較為平坦，在油門關(guān)小后，T7.根據(jù)試驗(yàn)條件的不同，發(fā)動機(jī)的外特性有幾種形式？答：外特性根據(jù)試驗(yàn)條件不同有兩種：（1）發(fā)動機(jī)僅裝備維持運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的附件時所輸出的校正有效功率稱總功率。（2）試驗(yàn)時發(fā)動機(jī)帶全套附件時所輸出的校正有效功率稱凈功率或使用外特性。8.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線陡，對車輛性能有什么影響？有什么辦法改善轉(zhuǎn)矩特性？答：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線陡，即隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩Ttq增加較快，從而在不換擋的情況下，爬坡能力和克服短期超載能力強(qiáng)。汽油機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線陡可以滿足工作需要，柴油機(jī)中都采用油量校正裝置來改造外特性轉(zhuǎn)矩曲線9.為何汽油機(jī)不用調(diào)速器也能穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，而柴油機(jī)則不行？答：如果轉(zhuǎn)矩曲線變化平緩，甚至微微上傾，則在阻力變化急劇時，理論上雖可恢復(fù)穩(wěn)定工作，實(shí)際上轉(zhuǎn)速變化很大，恢復(fù)穩(wěn)定也慢，難以滿足正常工作的需要。這樣曲線實(shí)際上不具備自動保持穩(wěn)定工作的能力。由速度特性曲線可知，汽油機(jī)工作穩(wěn)定性好，而柴油機(jī)頗差，所以柴油機(jī)無法在沒有調(diào)速器的情況下穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。10.什么是發(fā)動機(jī)的萬有特性？它有什么作用？答：使用多參數(shù)特性曲線在一張圖上全面的表示發(fā)動機(jī)的性能，稱為萬有特性。萬有特性能在一張圖上較全面地表示發(fā)動機(jī)的性能，可分析多工況下的性能。在萬有特性圖中，最內(nèi)層的等燃油消耗率曲線是最經(jīng)濟(jì)的區(qū)域，耗油率最低。曲線愈向外，經(jīng)濟(jì)性愈差，從中很容易找出最經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速。11.萬有特性、負(fù)荷特性和速度特性有何實(shí)用意義？答：萬有特性曲線實(shí)質(zhì)上是所有負(fù)荷特性和速度特性曲線的合成。它可以表示發(fā)動機(jī)在整個工作范圍內(nèi)主要參數(shù)的變化關(guān)系，用它可以確定發(fā)動機(jī)最經(jīng)濟(jì)的工作區(qū)域，當(dāng)然也可以確定某一排放污染物的最小值區(qū)域，等等。在發(fā)動機(jī)參數(shù)匹配過程中，通過參數(shù)匹配，使這些最佳性能區(qū)域落在最常用的工況范圍內(nèi)，這是發(fā)動機(jī)性能匹配的重要原則之一。負(fù)荷特性和速度特性均應(yīng)用于發(fā)動機(jī)與車輛匹配的實(shí)踐中，是分析發(fā)動機(jī)與車輛匹配的有效工具，可以有效提高車輛動力性和經(jīng)濟(jì)性。12.汽車尾氣中的顆粒物按照粒徑是如何分類的？答：汽車尾氣中的顆粒物按照粒徑一般可以分為兩類：核態(tài)顆粒物和積聚態(tài)顆粒物。盡管采用顆粒物粒徑大小很難準(zhǔn)確區(qū)分這兩種模式，但一般認(rèn)為粒徑小于30nm的顆粒物稱為核態(tài)顆粒物，而粒徑≥30nm的顆粒物稱為積聚態(tài)顆粒物。核態(tài)顆粒物的主要成分為在排氣系統(tǒng)中由于冷卻和稀釋而形成的揮發(fā)性有機(jī)物和硫化物，但也可能包含一些在缸內(nèi)燃燒過程中形成的元素碳和金屬化合物。積聚態(tài)顆粒物的主要成分為元素碳或碳煙,但也可能包含一些冷凝或吸附的揮發(fā)性物質(zhì)。13.車用汽油機(jī)的顆粒物排放特性具有什么特點(diǎn)？答：，在不同負(fù)荷下，PFI汽油機(jī)的顆粒物排放呈現(xiàn)明顯的核態(tài)和積聚態(tài)顆粒物共存的雙峰分布特性，而且核態(tài)顆粒物數(shù)量所占總顆粒物數(shù)量的比重較大。與PFI汽油機(jī)相比，GDI汽油機(jī)的顆粒物排放也表現(xiàn)出類似的雙峰分布特性，但核態(tài)顆粒物所占的比例有所下降。并與高壓共軌柴油機(jī)（CRD）對比，GDI汽油機(jī)的顆粒物總數(shù)要比PFI汽油機(jī)高約一個數(shù)量級，比高壓共軌柴油機(jī)要高。14.發(fā)動機(jī)與汽車從哪些方面進(jìn)行匹配？汽車對發(fā)動機(jī)有何特殊要求？答：主要從動力性和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行匹配。汽車發(fā)動機(jī)的工作環(huán)境復(fù)雜多變，同一類型的