動(dòng)機(jī)原理復(fù)習(xí)資料

發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)：將非常復(fù)雜的實(shí)際工作過(guò)程加以抽象簡(jiǎn)化，忽略次要因素后建立的循環(huán)模式。平均循環(huán)壓力：指單位氣缸工作容積所做的循環(huán)功，是評(píng)價(jià)熱力循環(huán)的做功能力的指標(biāo)。殘余廢氣系數(shù)：排氣終了后，由于在結(jié)構(gòu)上余隙溶劑的存在，氣缸內(nèi)的廢氣不能排凈而保留一部分，這一部分被保留在氣缸內(nèi)的廢氣稱為殘余廢氣。殘余廢氣量與新鮮進(jìn)氣量之比叫做殘余廢氣系數(shù)。在近氣上止點(diǎn)，由于進(jìn)氣門提前開(kāi)啟，排氣門遲后關(guān)閉而造成進(jìn)排氣門同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象叫氣門疊開(kāi)現(xiàn)象。進(jìn)氣提前角和排氣遲后角之和稱為氣門疊開(kāi)角。充氣效率：每循環(huán)實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮充量與進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的理論充量之比稱為充氣效率。壓氣機(jī)的流量特性：在相同壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速下，增壓比和壓氣機(jī)絕熱效率隨壓氣機(jī)流量的變化關(guān)系。在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速一定的條件下，當(dāng)氣體流量減小到一定程度后，氣流在葉片或擴(kuò)壓器入口處出現(xiàn)邊層分離現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)生渦流并迅速傳播到壓氣機(jī)的其他部分，引起氣流的強(qiáng)烈震蕩，工作葉輪強(qiáng)烈振動(dòng)，并產(chǎn)生很大的噪聲，叫做喘振；另一方面，在一定的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速下，流量超過(guò)設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的流量后，增壓比和效率隨轉(zhuǎn)速急速下降，而流量卻不會(huì)再增加，這叫做堵塞。廢氣再循環(huán)：在換氣過(guò)程中，將已排出氣缸的廢氣的一部分再次引入進(jìn)氣管與新鮮氣體一起進(jìn)入氣缸的過(guò)程。需要指出的是，隨著EGR的實(shí)施氣缸內(nèi)的廢氣量增多，但這不等于殘余廢氣系數(shù)的增加。EGR是用來(lái)調(diào)節(jié)混合氣的組成成分，提高混合氣的總熱容，由此控制燃燒速率，降低最高燃燒溫度，達(dá)到在保持動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性基本不變的條件下，降低N排放的量的目的。十六烷值是評(píng)定柴油自燃性好壞的指標(biāo)，辛烷值是評(píng)定汽油抗暴性的指標(biāo)。燃燒1kg燃料實(shí)際供給的空氣量與理論上所需要的空氣量之比，稱為過(guò)量空氣系數(shù)?？杖急?空氣量/燃油量?；旌线^(guò)程比燃燒反應(yīng)快或者在火焰到達(dá)之前燃料已空氣以充分混合的燃燒方式稱為預(yù)混合燃燒；而混合過(guò)程和燃燒過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，或燃燒速度取決于燃料和空氣相對(duì)擴(kuò)散速度的燃燒方式稱之為擴(kuò)散燃燒。滯燃期就是通過(guò)電火過(guò)程形成火焰中心的過(guò)程。影響之燃?xì)獾囊蛩赜腥剂咸匦院涂杖急?、點(diǎn)火時(shí)刻氣缸內(nèi)的壓力和溫度、參與廢氣量、氣缸內(nèi)氣流強(qiáng)度、點(diǎn)火能量。不規(guī)則燃燒現(xiàn)象是指穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，每循環(huán)之間的燃燒變動(dòng)和各缸之間的燃燒差異。這是點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的一大特征。燃燒循環(huán)變動(dòng)是指發(fā)動(dòng)機(jī)某一穩(wěn)定工況下，每一循環(huán)的燃燒過(guò)程隨機(jī)變化的現(xiàn)象，具體體現(xiàn)在每循環(huán)火焰?zhèn)鞑デ闆r，氣缸壓力及發(fā)動(dòng)機(jī)性能不同。不正常燃燒現(xiàn)象主要有爆燃和表面點(diǎn)火。爆燃是之火花塞點(diǎn)火后，離火塞最遠(yuǎn)的末端氣體，受到火焰前鋒面的熱輻射和壓縮作用，使其壓力，溫度升高，導(dǎo)致在火焰前鋒面到達(dá)之前自行燃燒的現(xiàn)象。凡是不依靠火花塞點(diǎn)火，而是由燃燒室內(nèi)部炙熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象叫做表面點(diǎn)火。最佳點(diǎn)火提前角：在壓縮上止點(diǎn)前某一曲軸轉(zhuǎn)角點(diǎn)火，該點(diǎn)火時(shí)刻相對(duì)上止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為點(diǎn)火提前角。當(dāng)確定使輸出功率最大，同時(shí)使燃油消耗率最低的點(diǎn)火提前角稱為最佳點(diǎn)火提前角。油束的幾何形狀指標(biāo)：主要包括油束的貫穿距離L，貫穿率和噴霧錐角或油束的最大寬度B；油束的霧化質(zhì)量主要由油束中油滴的細(xì)度和均勻度表示。循環(huán)熱效率：工質(zhì)所做循環(huán)功與循環(huán)加熱量之比，用以評(píng)定循環(huán)經(jīng)濟(jì)性。指示熱效率：發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗的燃料熱量的比值。有效熱效率：實(shí)際循環(huán)的有效功與所消耗的熱量的比值。指示性能指標(biāo)：以工質(zhì)對(duì)活塞所作功為計(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)。有效性能指標(biāo)：以曲軸對(duì)外輸出功為計(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)。指示功率：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所做的指示功。有效功率：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所做的有效功。機(jī)械效率：有效功率與指示功率的比值。平均指示壓力：?jiǎn)挝粴飧坠ぷ魅莘e，在一個(gè)循環(huán)中輸出的指示功。平均有效壓力：?jiǎn)挝粴飧坠ぷ魅莘e，在一個(gè)循環(huán)中輸出的有效功。有效轉(zhuǎn)矩：由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩。指示燃油消耗率：每小時(shí)單位指示功所消耗的燃料。有效燃油消耗率：每小時(shí)單位有效功率所消耗的燃料。指示功：氣缸內(nèi)每循環(huán)活塞得到的有用功。有效功：每循環(huán)曲軸輸出的單缸功量。示功圖：表示氣缸內(nèi)工質(zhì)壓力隨氣缸容積或曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系的圖像。圖即為通常所說(shuō)示功圖，圖又稱為展開(kāi)示功圖。換氣過(guò)程：包括排氣過(guò)程（排除缸內(nèi)殘余廢氣）和進(jìn)氣過(guò)程（沖入所需新鮮工質(zhì)，空氣或者可燃混合氣）。配氣相位：進(jìn)、排氣門相對(duì)于上、下止點(diǎn)早開(kāi)、晚關(guān)的曲軸轉(zhuǎn)角，又稱進(jìn)排氣相位。排氣早開(kāi)角：排氣門打開(kāi)到下止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。排氣晚關(guān)角：上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。進(jìn)氣早開(kāi)角：進(jìn)氣門打開(kāi)到上止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。進(jìn)氣晚關(guān)角：下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。氣門重疊：上止點(diǎn)附近，進(jìn)、排氣門同時(shí)開(kāi)啟著地現(xiàn)象。掃氣作用：新鮮工質(zhì)進(jìn)入氣缸后與缸內(nèi)殘余廢氣混合后直接排入排氣管中。排氣損失：從排氣門提前打開(kāi)，直到進(jìn)氣行程開(kāi)始，缸內(nèi)壓力到達(dá)大氣壓力前循環(huán)功的損失。自由排氣損失：因排氣門提前打開(kāi)，排氣壓力線偏離理想循環(huán)膨脹線，引起膨脹功的減少。強(qiáng)制排氣損失：活塞將廢氣推出所消耗的功。進(jìn)氣損失：由于進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力，進(jìn)氣過(guò)程的氣缸壓力低于進(jìn)氣管壓力（非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中一般設(shè)為大氣壓力），損失的功成為進(jìn)氣損失。換氣損失：進(jìn)氣損失與排氣損失之和。泵氣損失：內(nèi)燃機(jī)換氣過(guò)程中克服進(jìn)氣道阻力所消耗的功和克服排氣道阻力所消耗的功的代數(shù)和。不包括氣流對(duì)換氣產(chǎn)生的阻力所消耗的功。充量系數(shù)：實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣質(zhì)量與進(jìn)氣狀態(tài)下理論充滿氣缸工作容積的空氣質(zhì)量之比。進(jìn)氣馬赫數(shù)M：進(jìn)氣門處氣流平均速度與該處聲速之比，它是決定氣流性質(zhì)的重要參數(shù)。M反映氣體流動(dòng)對(duì)充量系數(shù)的影響，是分析充量系數(shù)的一個(gè)特征數(shù)。當(dāng)M超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，大約在0.5左右，急劇下降。應(yīng)使M在最高轉(zhuǎn)速時(shí)不超過(guò)一定數(shù)值，M受氣門大小、形狀、生成規(guī)律、進(jìn)氣相位等因素影響。增壓比：增壓后氣體壓力與增壓前氣體壓力之比。增壓：利用增壓器提高空氣或可燃混合氣的壓力。增壓度：發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓后增長(zhǎng)的功率與增壓前的功率之比。4抗爆性：汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆燃的能力，用辛烷值表示。干點(diǎn)：汽油蒸發(fā)量為100%時(shí)的溫度。自然點(diǎn)：柴油在沒(méi)有外界火源的情況下能自行著火的最低溫度。凝點(diǎn)：柴油失去流動(dòng)性而開(kāi)始凝固的溫度。熱值：?jiǎn)挝涣浚ü腆w和液體燃料用1kg，氣體燃料用1）的燃料完全燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量。當(dāng)生成的水為液態(tài)時(shí)，成為高熱值，氣態(tài)時(shí)為低熱值。無(wú)論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)，燃料在氣缸中生成的水均為氣態(tài)，所用熱值均為低熱值。理論空氣量：1kg燃料完全燃燒時(shí)所需的最少空氣量。過(guò)量空氣系數(shù)：燃油燃燒實(shí)際供給的空氣量（L）與完全燃燒所需理論空氣量（）的比值?？杖急龋喝加腿紵龝r(shí)空氣流量與燃料流量的比。5噴油器的流通特性：噴孔流通截面積與針閥升程的關(guān)系。噴射過(guò)程：從噴油泵開(kāi)始供油直到噴油器停止噴油的過(guò)程。供油規(guī)律：供油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。噴油規(guī)律：噴油速率隨凸輪軸轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。噴油提前角：燃油噴入氣缸的時(shí)刻到活塞上止點(diǎn)所經(jīng)歷的曲軸轉(zhuǎn)角。燃油的霧化：燃油噴入燃燒室內(nèi)后備粉碎分散為細(xì)小液滴的過(guò)程。燃燒放熱規(guī)律：瞬時(shí)放熱速率和累積放熱百分比隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系。瞬時(shí)放熱速率：在燃燒過(guò)程中的某一時(shí)刻，單位時(shí)間內(nèi)（或曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)）燃燒的燃油所放出的熱量。累積放熱百分比：從燃燒開(kāi)始到某一時(shí)刻為止已經(jīng)燃燒的燃油與循環(huán)供油量的比值。放熱規(guī)律三要素：燃燒放熱始點(diǎn)（相位）、放熱持續(xù)期、放熱率曲線形狀。柴油機(jī)的混合氣形成方式：空氣霧化混合和壁面油膜蒸發(fā)混合?？諝忪F化混合：將燃油噴射到空間經(jīng)行霧化，通過(guò)燃油與空氣之間的相互運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散，在空間形成可燃混合氣的方式。壁面油膜蒸發(fā)混合：燃油沿壁面順氣流噴射，在強(qiáng)烈的渦流作用下，在燃燒室壁面上形成一層很薄地油膜，油膜蒸發(fā)形成可燃混合氣。渦流比：渦流轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之比。進(jìn)氣渦流：在進(jìn)氣過(guò)程中形成的繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)的有組織的氣流運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣渦流是需要人為組織的。擠流：壓縮過(guò)程中，當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由活塞頂面擠入燃燒室凹坑內(nèi)的渦流。湍流：在氣缸中形成的無(wú)規(guī)則的小尺度氣流運(yùn)動(dòng)，又稱微渦流。滾流：在進(jìn)氣過(guò)程中形成的垂直于氣缸軸線的有組織的空氣旋流，也稱縱流。6汽油機(jī)正常燃燒過(guò)程：唯一地由定時(shí)的火花點(diǎn)火，火焰前鋒以正常速度傳遍整個(gè)燃燒室。點(diǎn)火提前角：從發(fā)出電火花到上止點(diǎn)間的曲軸轉(zhuǎn)角。7發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性、用途、壽命、可靠性及使用條件等人為規(guī)定該產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下輸出的有效功率以及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。負(fù)荷特性：當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)（、B等）隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。柴油機(jī)的負(fù)荷特性：當(dāng)柴油機(jī)保持一轉(zhuǎn)速不變，移動(dòng)噴油泵齒條或拉桿位置，改變每循環(huán)供油量，燃油消耗量B、有效燃油消耗率等隨負(fù)荷（或、）而變化的關(guān)系。汽油機(jī)的負(fù)荷特性：當(dāng)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速保持不變，而逐漸改變節(jié)氣門開(kāi)度，同時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)功器負(fù)荷，以保持轉(zhuǎn)速不變；此時(shí)，燃油消耗量B、有效燃油消耗率隨負(fù)荷（或、）變化而變化的關(guān)系。速度特性：發(fā)動(dòng)機(jī)在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（油量調(diào)節(jié)齒條、拉桿或節(jié)氣門開(kāi)度）保持不變的情況下，主要性能指標(biāo)（轉(zhuǎn)矩、油耗、功率、排氣溫度、煙度等）隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。柴油機(jī)的速度特性：噴油泵的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（齒條或氣門拉桿）位置固定，柴油機(jī)的有效功率、有效轉(zhuǎn)矩、有效燃油消耗率、燃油消耗量B等性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。汽油機(jī)的速度特性：當(dāng)汽油機(jī)的節(jié)氣門開(kāi)度一定，其有效功率、有效轉(zhuǎn)矩、有效燃油消耗率、燃油消耗量B等性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。調(diào)速特性：噴油泵調(diào)速手柄位置固定，在調(diào)速器起作用時(shí)，柴油機(jī)的性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。瞬時(shí)調(diào)速率： 過(guò)渡過(guò)程中，轉(zhuǎn)速波動(dòng)的瞬時(shí)增長(zhǎng)百分比。穩(wěn)定調(diào)速率：柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)相對(duì)于全負(fù)荷轉(zhuǎn)速的變化范圍。萬(wàn)有特性：負(fù)荷和轉(zhuǎn)速都變化時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的變化規(guī)律。8）1、發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物：CO ,HC,NOx,PM生成條件：CO：燃燒不完全燃燒（阿爾法小于14.9時(shí)，混合不均勻產(chǎn)生缸內(nèi)溫度超過(guò)2000攝氏度時(shí)，CO2和H2O裂解產(chǎn)生.HC：冷激效應(yīng)，油膜和沉積物吸附，火焰淬熄，未燃碳?xì)浠衔锞鶗?huì)產(chǎn)生。NOx:主要取決于燃燒溫度及氧的濃度，溫度超過(guò)2000攝氏度時(shí)氧的濃度高并滯留時(shí)間長(zhǎng)時(shí)大量生成。PM:主要成分含鉛汽油中鉛和汽油中硫造成的硫酸鹽，在碳碳煙形成多，氧化少時(shí)大量排放。光化學(xué)微粒，當(dāng)HC濃度大于NOx濃度的3倍時(shí)，在陽(yáng)光照射下，誘發(fā)下產(chǎn)生O3和過(guò)氧?；跛猁}組成的光化學(xué)煙霧。2、影響汽油機(jī)有害排放物的主要因素：混合氣成分、點(diǎn)火正時(shí)、負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、工況、廢氣再循環(huán)率。3、汽油機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)：、廢氣再循環(huán)，、燃燒系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，、提高點(diǎn)火能量和怠速轉(zhuǎn)速，、汽油機(jī)直噴分層燃燒，（5）、電控燃油噴射。4、汽油機(jī)機(jī)外凈化技術(shù)：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。5、影響柴油機(jī)有害排放物生成的主要因素:混合氣成分、噴油時(shí)刻（延遲噴射是降低氮氧化物的主要措施，延遲噴射可以減少氮氧化物的生成）6、柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)：增壓中冷技術(shù)改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)改進(jìn)噴油系統(tǒng)（高壓噴射、推遲噴油提前角、減少噴孔直徑、減小噴油嘴壓力室容積和高壓共軌電控燃油噴射）改改進(jìn)燃燒系統(tǒng)降低機(jī)油消耗廢氣再循環(huán)提高燃油品種。7、柴油機(jī)機(jī)外凈化技術(shù)：微粒捕集器氧化催化轉(zhuǎn)化器氮氧化物還原催化轉(zhuǎn)化器四元催化轉(zhuǎn)化器。1.說(shuō)明汽油機(jī)燃燒過(guò)程各階段主要特點(diǎn)及要求。汽油機(jī)的燃燒過(guò)程主要包括點(diǎn)火過(guò)程和火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程，第一：點(diǎn)火過(guò)程，包括擊穿階段、電弧放電階段、輝光放電階段。擊穿階段原絕緣的氣體被擊穿而產(chǎn)生電子流，整個(gè)擊穿過(guò)程時(shí)間極短；電弧放電階段電壓較低但電流仍很高，此時(shí)離子化程度較低，在此階段火焰核已形成，并開(kāi)始傳播；輝光放電階段間隙處氣體的離子化程度更低，絕大部分點(diǎn)火能量已經(jīng)放完，能量損失較大。第二：正常燃燒過(guò)程，包括著火階段、明顯燃燒期、后燃期。2.說(shuō)明汽油機(jī)不規(guī)則燃燒現(xiàn)象都有哪些，各自產(chǎn)生的原因及改進(jìn)方法。 不規(guī)則燃燒現(xiàn)象是指穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，每循環(huán)之間的燃燒變動(dòng)和各缸之間的燃燒差異。它包括燃燒循環(huán)變動(dòng)和各缸燃燒的不均勻性。1， 循環(huán)變動(dòng)產(chǎn)生的原因：點(diǎn)火時(shí)刻、點(diǎn)火能量、以及穩(wěn)定工況下氣缸內(nèi)的空燃比及氣流狀況在理論上是一定的，但實(shí)際上對(duì)每一循環(huán)，由于火花塞附近的過(guò)量空氣系數(shù)、氣流狀態(tài)以及點(diǎn)火能量等隨機(jī)性變動(dòng)，使著火后期長(zhǎng)短不同，造成整個(gè)燃燒過(guò)程及示功圖形狀不同。由于循環(huán)變動(dòng)的存在，使每一循環(huán)的點(diǎn)火提前角都不可能處在最佳位置，所以直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)型。改進(jìn)方法：盡可能保證火花塞附近的空燃比、點(diǎn)火時(shí)刻、點(diǎn)火能量以及氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)等影響著火條件的參數(shù)最佳且保持恒定不變。2， 各缸燃燒的不均勻性產(chǎn)生原因：對(duì)外部混合氣形成的方式，以及在各進(jìn)氣管道內(nèi)存在空氣阻力的差異，進(jìn)氣道內(nèi)表面油膜及其蒸發(fā)的差異，大小不一的霧化油粒等。改進(jìn)方法：實(shí)現(xiàn)電控多點(diǎn)噴射，進(jìn)氣管按動(dòng)力性要求設(shè)計(jì)，使得各缸進(jìn)氣支管的形狀和長(zhǎng)度基本保持一致。3， 發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)和實(shí)際循環(huán)的區(qū)別。理論循環(huán)：1、汽油機(jī)是均勻混合氣以火焰?zhèn)鞑バ纬裳杆偃紵瑸榉治龇奖銓⑵淙紵艧徇^(guò)程抽象為等容加熱過(guò)程2、高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)其混合氣形成特點(diǎn)，將其燃燒過(guò)程分為預(yù)混合燃燒和擴(kuò)散燃燒，前者可簡(jiǎn)化為等容加熱過(guò)程，而后者是在氣缸容積膨脹過(guò)程中燃燒，所以壓力升高率低，所以可簡(jiǎn)化為等壓加熱過(guò)程3、低速柴油機(jī)的燃燒過(guò)程，一般可抽象為等壓加熱過(guò)程。實(shí)際循環(huán)：有進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣行程組成。二者的區(qū)別在于實(shí)際循環(huán)中所存在的不同形式的損失。1、實(shí)際進(jìn)氣過(guò)程中，空氣從大氣狀態(tài)經(jīng)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入氣缸時(shí)存在近氣流動(dòng)損失，同時(shí)受到進(jìn)氣道，氣缸壁，排氣門等高溫零件及缸內(nèi)高溫的參與廢氣的加熱作用，使進(jìn)氣終了點(diǎn)的壓力小于大氣壓力，而進(jìn)氣終了點(diǎn)溫度大于大氣溫度2、實(shí)際壓縮過(guò)程中缸內(nèi)非純空氣的工質(zhì)與氣缸壁面之間進(jìn)行熱交換，并存在漏氣3、實(shí)際做功行程會(huì)造成燃燒過(guò)程的時(shí)間損失和不完全損失4、實(shí)際排氣過(guò)程存在排氣流動(dòng)損失，同時(shí)在排氣過(guò)程中廢氣與排氣管系有傳熱現(xiàn)象，是有阻力的不可逆過(guò)程。4， 何為指示性指標(biāo)和有效性指標(biāo)？說(shuō)明各自常用的指標(biāo)及定義。指示性指標(biāo)：以活塞做工為基礎(chǔ)評(píng)價(jià)氣缸內(nèi)熱功轉(zhuǎn)換的完善性程度。其常用指標(biāo)：實(shí)際循環(huán)做功能力的指標(biāo)有平均指示壓力（單位氣缸工作容積所作的指示功）和指示功率（單位時(shí)間所做的指示功）；實(shí)際循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)有指示熱效率（發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功和所消耗的燃料完全燃燒釋放的熱量之比）和指示燃油消耗率（單位指示功率所消耗的燃油量）有效性指標(biāo)：一曲軸飛輪端對(duì)外輸出的有效功為基礎(chǔ)，從實(shí)用角度評(píng)價(jià)對(duì)外做功能力。常用指標(biāo)分為：動(dòng)力性指標(biāo)：1、有效功率（指示功率克服運(yùn)動(dòng)件的摩擦損失功率及驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇、機(jī)油泵等附件所消耗的功率損失后，經(jīng)曲軸對(duì)外輸出地有用功率）2、平均有效壓力（單位氣缸工作容積輸出的有效功)3、功率（單位氣缸工作容積所輸出的額定功率）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：1、有效燃油消耗率（單位時(shí)間內(nèi)為了獲得單位有效功率所消耗的燃油量）2、有效熱效率（實(shí)際循環(huán)對(duì)外輸出的有效功與為獲得此有效功所消耗的熱量之比）排放性指標(biāo)：尾氣排放物評(píng)價(jià)指標(biāo)5， 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失都有哪些？測(cè)量方法和各自特點(diǎn)是什么？機(jī)械損失：內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)間的摩擦損失，驅(qū)動(dòng)附件的損失，換氣過(guò)程中的泵氣損失。測(cè)量方法：1、倒拖法：需要電力測(cè)功器，主要誤差來(lái)自缸內(nèi)壓力和溫度與實(shí)際工況不相符，是用于低壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)2、示功圖法：需要燃燒分析儀，示功圖測(cè)量?jī)x器，主要誤差來(lái)自于示功圖的測(cè)量精度，是用于任何發(fā)動(dòng)機(jī)3、滅缸法：需要測(cè)功機(jī)，適用于非增壓多缸柴油機(jī)4、油耗法：誤差主要來(lái)自于每小時(shí)燃油消耗量隨時(shí)間負(fù)荷變化的線性度，用在柴油機(jī)上。6， 簡(jiǎn)述提高充氣效率的措施。一、減少進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力1、進(jìn)氣門1）氣門的流通能力：在保證滿足氣門動(dòng)力學(xué)規(guī)律的前提下，盡可能提高氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉程度，以提高氣門角面值，增加進(jìn)氣量2）近期馬赫數(shù)：通過(guò)活塞平均速度，氣缸直徑和氣門直徑優(yōu)化匹配來(lái)控制馬赫數(shù)3）多氣門結(jié)構(gòu)：1進(jìn)氣門傾斜布置或增加氣門數(shù)，增加流動(dòng)面積，減少流動(dòng)阻力損失2對(duì)汽油機(jī)火花塞中央布置，柴油機(jī)噴油器垂直布置4）改善配氣機(jī)構(gòu)：采用雙凸輪頂置來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門2、進(jìn)氣道形狀及氣管長(zhǎng)度1）合理設(shè)計(jì)進(jìn)氣道，使其形狀漸縮，內(nèi)壁面過(guò)度光滑，平穩(wěn)，避免氣流急轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象，改善進(jìn)氣道形狀，適當(dāng)減小進(jìn)氣渦流比，減小流動(dòng)損失2）高速時(shí)盡可能縮短長(zhǎng)度以減小高速流動(dòng)損失，低速時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，有利于利用進(jìn)氣壓力動(dòng)態(tài)波動(dòng)效應(yīng)來(lái)提高充氣效率3）空氣濾清器：在確保濾清效果，降低進(jìn)氣噪聲的前提下盡可能減少空氣濾清器對(duì)空氣流動(dòng)的阻力二、合理選擇配氣定時(shí)1、可變配氣相位機(jī)構(gòu)1）、MIVEC系統(tǒng)：MIVEC系統(tǒng)根據(jù)ECU的控制指令，對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況，通過(guò)油壓控制柱塞的連接狀態(tài)，以選擇高低速凸輪中的某一個(gè)凸輪工作，由此驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門，達(dá)到控制配氣相位和氣門升程的目的，MIVEC系統(tǒng)通過(guò)停缸控制功能來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)負(fù)荷大小情況改變排量控制2）、VVT-i系統(tǒng)：適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況而連續(xù)改變進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)曲軸的位置，改變配氣相位使之達(dá)到最佳狀態(tài)2、油壓控制式可變配氣機(jī)構(gòu)：主要通過(guò)控制油壓來(lái)控制氣門升程，有效提高進(jìn)排氣效率，使氣門的豐滿系數(shù)接近1，即氣門開(kāi)啟面積接近矩形。三、進(jìn)氣管長(zhǎng)度及氣流的動(dòng)態(tài)效應(yīng)1、可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度：低速時(shí)增加進(jìn)氣管長(zhǎng)度，充分利用氣流動(dòng)態(tài)波動(dòng)響應(yīng)，提高充氣效率。高速時(shí)相反。2、動(dòng)態(tài)效應(yīng)1)慣性效應(yīng)：適當(dāng)設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，剛好在進(jìn)氣門關(guān)閉前夕，正壓波到達(dá)，高壓差又向氣缸多充入新鮮氣體，達(dá)到充氣效率的目的。2）進(jìn)氣管波動(dòng)效應(yīng)：通過(guò)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣管長(zhǎng)度，利用進(jìn)氣壓力薄的振動(dòng)，使正壓波剛好與進(jìn)氣過(guò)程重合，由此提高充氣效率四、排氣管波動(dòng)效應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣過(guò)程中排氣壓力和溫度高，排氣能量大，因而排氣壓力波振幅大，且傳播速度快，所以排氣波動(dòng)效應(yīng)強(qiáng)烈，利用排氣波動(dòng)效應(yīng)，在氣門疊開(kāi)期排氣門處產(chǎn)生負(fù)壓，由此多排氣，減少殘余廢氣量，同時(shí)也可減小泵氣損失，有利于提高充氣效率，但要配以長(zhǎng)管路，同時(shí)考慮排氣管與消聲器及其他裝置的組合及安裝空間問(wèn)題7， 根據(jù)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)方式不同，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓可分為哪幾類？簡(jiǎn)述各自的原理及特點(diǎn)。根據(jù)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的方式不同分為機(jī)械增壓，廢氣渦輪增壓，氣波增壓。1）機(jī)械增壓原理是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)近期壓縮。優(yōu)點(diǎn)：能有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率；低速增壓效果好；與發(fā)動(dòng)機(jī)容易匹配，結(jié)構(gòu)較緊湊（2）廢氣渦輪增壓：原理：發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量直接驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)，由此帶動(dòng)同軸相連的壓氣機(jī)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓。 優(yōu)點(diǎn)：1、能有效回收利用排氣能量，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性好。 2、可大幅降低有害氣體的排放和噪聲。 缺點(diǎn)：1、廢氣渦輪增壓器匹配發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，低速時(shí)增壓效果不明顯。 2，發(fā)動(dòng)機(jī)變工況時(shí)，渦輪增壓器瞬態(tài)響應(yīng)特性較差，使發(fā)動(dòng)機(jī)加速性惡化。 （3）氣波增壓:原理：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接驅(qū)動(dòng)氣波增壓器內(nèi)特殊形狀轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中排出的廢氣直接與空氣接觸，利用排氣壓力波使空氣受到壓縮。 優(yōu)點(diǎn)：1、氣波增壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，工作溫度不高，不需要耐熱材料，無(wú)需冷卻。 2、與廢氣渦輪增壓器相比，低速轉(zhuǎn)矩特性好。 缺點(diǎn)：1、體積大，噪聲水平高。 2、安裝位置受限制，所以不常用。6、簡(jiǎn)述增壓技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：1、提高了進(jìn)氣密度，有效利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率和比質(zhì)量功率，降低單位功率的造價(jià)，提升材料的利用率，同時(shí)改善經(jīng)濟(jì)性。 2、與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比，排氣能量進(jìn)一步得到回收利用，提高了熱效率，降低了噪聲。 3、對(duì)柴油機(jī)增壓后，缸內(nèi)壓力和溫度水平都得到提高，使滯燃期縮短，有利于降低壓力升高率和燃燒噪聲。 4、增壓后進(jìn)氣密度大空燃比，可降低HC，CO和碳煙排放。 缺點(diǎn)：1、增壓后汽缸壓力和溫度明顯提高，機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷加大，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠性和耐久性。所以對(duì)高增壓發(fā)動(dòng)機(jī)有必要限制缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力。 2、對(duì)廢氣渦輪增壓，由于發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，排氣流量低而能量不足，造成壓氣機(jī)低速增壓效果降低，影響車用發(fā)動(dòng)機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩特性。 3、廢氣渦輪增壓，從排氣能量的變化到進(jìn)氣壓力的建立需要一定的時(shí)間。所以加速響應(yīng)特性不如自然吸氣式。7、何為廢氣再循環(huán)？說(shuō)明其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。 廢氣再循環(huán)是在換氣過(guò)程中，將以排除氣缸的廢氣的一部分再次引入進(jìn)氣管與新鮮氣體一起進(jìn)入氣缸的過(guò)程。 廢氣再循環(huán)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響：1：對(duì)汽油機(jī) 汽油機(jī)采用均與混合氣靠外部能源點(diǎn)燃的燃燒方式，采用量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方法。再循環(huán)的廢氣對(duì)混合氣有加熱的作用。同事和汽缸內(nèi)的殘余廢氣一起，稀釋混合氣，加大汽缸工作混合氣的總熱容，影響燃料與空氣的氧化反應(yīng)速度，使著火后期延長(zhǎng)，最高燃燒溫度降低，從而降低的NOx排放量。但是如果EGR率過(guò)大，會(huì)造成燃燒不穩(wěn)定，HC排放及煙度增加，油耗惡化。 2、柴油機(jī) 對(duì)柴油機(jī)實(shí)施EGR后，進(jìn)入氣缸的空氣流量減小，但噴油量不變，故混合氣變濃，不僅降低了氣缸內(nèi)氧和氮的含量，而且高比熱容的再循環(huán)廢氣的惰性作用，使混合氣的熱容增大，抑制混合氣的燃燒，從而降低最高燃燒溫度。故降低Nox排放的效果更明顯。而且由于柴油機(jī)廢氣中含氧量遠(yuǎn)高于汽油機(jī)，而CO2含量較低，所以可實(shí)施較大的EGR率。1、 汽油機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)的要求是什么？要求：1，結(jié)構(gòu)要緊湊，2，具有良好的充氣性能，3，火花塞位置，4，燃燒室形狀與氣流運(yùn)動(dòng)。2、 燃燒室內(nèi)的氣流都有哪些形式，它們的特點(diǎn)及對(duì)燃燒過(guò)程的影響是什么？氣流形式：渦流、滾流、擠流。在進(jìn)氣過(guò)程中繞氣缸中心線旋轉(zhuǎn)的氣流稱為渦流，它在氣缸內(nèi)呈螺旋狀，隨壓縮程度其強(qiáng)度逐漸減弱，它加強(qiáng)了對(duì)噴霧的攪拌和蒸發(fā)，促進(jìn)混合氣的形成和均勻化，從而縮短著火延遲期，有助于提高火焰?zhèn)鞑ニ俣?。繞著垂直于汽缸中心線且與缸心距連線平行的Y軸旋轉(zhuǎn)的氣流，和繞著垂直于汽缸中心線同時(shí)垂直于缸心距連線的X軸旋轉(zhuǎn)的氣流統(tǒng)稱為滾流，擠流是通過(guò)在燃燒室設(shè)計(jì)時(shí)留有的擠氣面積，在壓縮過(guò)程中利用活塞頂部將擠氣面上的混合氣擠入燃燒室形成縱刨面上的滾流。加強(qiáng)擠流強(qiáng)度可以明顯提高燃燒期內(nèi)的火焰?zhèn)鞑ニ俣?，縮短燃燒時(shí)間，有利于提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。而且擠流強(qiáng)度不會(huì)引起充氣效率的降低，因此是汽油機(jī)組織氣缸內(nèi)湍流的主要途徑。3、 簡(jiǎn)述汽油機(jī)的有害排放物都有哪些？影響排放的因素及控制措施是什么？有害排放物：CO、HC、NOx、CO2。影響排放的因素：過(guò)量空氣系數(shù)、點(diǎn)火提前角、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷?？刂拼胧海?）機(jī)內(nèi)措施：1，機(jī)內(nèi)措施，使空燃比在原來(lái)的濃度下?；挥行ЫM織進(jìn)氣渦流，改善混合氣的形成；改善霧化特性，使噴射微?；?；降低活塞的活力岸，減小激冷層。2，熱機(jī)措施，改善燃燒系統(tǒng)；精確控制空燃比，實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒；采用可變進(jìn)氣系統(tǒng)；采用部分氣缸休缸控制技術(shù)。（2）后處理：1，冷機(jī)措施，提高催化劑的低溫活化性，改善低溫凈化效果；采用兩級(jí)排氣管，或兩級(jí)催化轉(zhuǎn)換器；采用低溫容量的催化劑，或電加熱催化轉(zhuǎn)換器。2，熱機(jī)措施，通過(guò)催化劑種類的合理選用和裝載量，提高催化劑性能；采用蜂窩高密度催化劑；進(jìn)行最佳空燃比控制。（3）前處理;在燃料中加入添加劑，廢氣再循環(huán)。6.說(shuō)明柴油機(jī)燃燒過(guò)程各階段主要特點(diǎn)及要求。.滯燃期（著火延遲期）特點(diǎn)：噴油器在向高達(dá)900K以上的壓縮空氣噴入燃料后，使噴霧經(jīng)歷粉碎、分散、蒸發(fā)、汽化等的物理混合過(guò)程，和局部可燃混合氣先期化學(xué)反應(yīng)使之自然的化學(xué)的反應(yīng)過(guò)程 要求：精確控制合適的著火延遲期，不能過(guò)長(zhǎng)，過(guò)短會(huì)使壓力是升高，工作粗暴，NOx排放量增加；不能過(guò)短，過(guò)短會(huì)工作柔和，NOx排放降低，但更多燃料在后續(xù)燃燒噴射，不利于組織燃燒.速燃期（預(yù)混合燃燒階段）特點(diǎn)：燃燒等榮度高，氣缸壓力和溫度急劇升高，壓力升高率大，要求：.緩燃期. P146簡(jiǎn)述柴油機(jī)有害排放物的生成機(jī)理及控制措施。 有害排放物主要有CO、HC、NOx以及微粒（碳煙）等。 1.NOx生成機(jī)理：內(nèi)燃機(jī)燃燒過(guò)程中，容易產(chǎn)生高溫富氧條件，補(bǔ)課避免地生成NO，而膨脹過(guò)程中的低溫條件下，部分NO被氧化而形成NO2 。在燃燒過(guò)程中，生成的NO分為熱力NO、快速NO和燃料NO 。 2.HC生成機(jī)理與汽油機(jī)相同，包括未燃和未完全燃燒的燃油、潤(rùn)滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化產(chǎn)物，成分復(fù)雜，生成機(jī)理也復(fù)雜，在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)中其生成機(jī)理主要有缸內(nèi)壁面淬冷效應(yīng)、縫隙效應(yīng)、積碳和壁面油膜的吸附效應(yīng)、不完全燃燒和失火五大方面。 控制措施： 泵-管-噴嘴型燃油噴射系統(tǒng)噴油三個(gè)階段的特點(diǎn)及存在問(wèn)題。比較直噴式和分隔式柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)。簡(jiǎn)述柴油機(jī)各運(yùn)轉(zhuǎn)因素對(duì)燃燒過(guò)程的影響9 / 9文檔可自由編輯打印