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1汽车发动机原理与汽车理论复习重点解答(50分)一）识记及理解层次重点复习内容1、热力循环热效率、发动机理论循环及其热效率高低的比较（压缩比相同的情况下）P20P27答：为了评价热力循环在能源利用方面的经济性，通常采用热力循环的净功W0与工质从高温热源受热的热量q1的比值作指标称为热力循环热效率。发动机理论循环包括：定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环（选择）压缩比相同时定容加热循环的热效率最高（汽油机）。在最高压力一定的条件下定压加热循环的热效率最高（柴油机）。2、有效功率、指示功率的含义及其大小比较，示功图P28(坐标图上面积越大指示功越大)答：发动机通过曲轴对外输出的功率称为有效功率P32：发动机单位时间内所做得指示功称为指示功率（指示功：在汽缸内完成一个循环所得到的有用功）P31柴油牌号的选用、柴油自燃温度对起动性能的影响P81（选择、判断）答：我国柴油的牌号是以其凝固点命名的，轻柴油按凝固点不同分为10、0、-10、-20、-35号五个级别，选用柴油时应按最低环境温度要高出凝固点5°C以上，凝点越低起动性越好。柴油的自然温度为200℃-220℃.自然温度越低。启动性越好。3、排放物中主要有害气体成分、柴油机有害排放物中主要有害颗粒P157(选择)答：主要有害气体为：一氧化碳(CO);碳氢化合物（HC）氮氧化合物（NOX）;柴油机有害排放物中主要有害颗粒为：干炭灰、可溶性有机物、硫酸盐4、分层给气燃烧、柴油机的理想放热规律P191/P97(选择、判断)答：分层给气燃烧：合理组织燃烧室内的混合气成分分布，即在火花塞附近形成具有良好着火条件的较浓可燃混合气，其空燃比为12-14，以保证火焰中心由此向外传播，而在燃烧室的大部分空间具有较稀的混合气。柴油机的理想放热规律：燃烧先缓后急柴油机的理想放热规律是希望燃烧先缓后急，即开始放热要适中，满足运转柔和的要求，随后燃烧要加快使燃料尽量在上止点附近燃烧。一般燃烧持续的时间不应超过上止点后40℃（CA）。5、燃油消耗量测量方法分类P247（选择）1）容积法：通过测量消耗一定容积的燃油所需要的时间。2）质量法：通过测量消耗一定质量M的燃油所需的时间。6、汽车发动机试验分类：发动机的性能特性：负荷特性、速度特性、调速特性和万有特性答：汽车发动机试验分类为：单项专题性研究试验和常规性试验P238发动机的性能特性为：1）负荷特性：发动机转速不变时，经济性能指标随负荷变化的关系称为负荷特性称为负荷特性。P1382）速度特性：发动机的性能指标随转速变化的关系称为速度特性（140）3）调速特性：喷油泵调速手柄位置固定时，柴油机的性能指标随转速的变化关系称为调速特性p（145）4）万有特性：发动机的多参数特性称为万有特性。P1497、点火提前角与发动机转速的关系P127(选择、判断)答：发动机转速越高，点火提前角就越大，8、压力升高比与燃烧噪声的关系（选择、判断）答：压力升高比越大，燃烧噪声就越大10、换气过程的阶段划分及燃烧室扫气的特点2P38/P40答：换气过程分为：自由排气、强制排气、进气和燃烧室扫气。燃烧室扫气特点为：在增压发动机中，当进排气门重叠时，进气压力高于排气压力称为燃烧室扫气p（68）二）理解及简单应用层次重点复习内容1.车用增压系统分类P60答：1）机械增压（S）2）涡轮增压（T）3）复合增压4）气波增压2.机械损失功率测定方法P251答：1、倒拖法2、灭缸法（仅适用多缸发动机）3、油耗法3、四冲程发动机换气损失：排气损失，进气损失P401）发动机换气损失：在换气过程中的能量损失2）排气损失：排气损失又分为自由排气损失和强制排气损失3）进气损失：由于进气系统的阻力，使自吸式发动机的进气终了汽缸内的压力低于进气管压力造成的损失。4、柴油机燃烧过程的主要因素P106答：1）燃料的性质影响2）负荷的影响3）转速的影响4）供油提前角的影响5、汽油机、柴油机正常燃烧过程的阶段划分P123/P95答：汽油机分为：1）着火延迟期、2）明显燃烧期、3）后燃期柴油机分为：1）着火延迟期、2）速燃期、3）缓燃期、4）后燃期6、汽油机不正常燃烧现象：爆震燃烧，表面点火及其比较P126/127答：爆震燃烧：对于汽油机，压缩比过高或点火太早，燃烧会变得不正常，火焰传播速度和火焰前锋形成都发生了急剧的变化爆震燃烧：如果压缩比过高或点火太早，试局部温度和压力急剧上升表面点火：汽油机不依靠火花塞点火，而是靠燃烧室内炙热表面点燃混合气的现象称为表面点火，它的点火时间是不可控制的。比较：爆燃是在火花塞点火以后的自然现象。而表面点火则是由炙热物点燃混合气7、发动机的三个主要性能指标P24答：发动机的三个性能指标是：1）动力性能、2）经济性能、3）运转性能8、外特性答：汽油机的外特性为：节气门全开时所测得的速度特性。P141柴油机的外特性为：油量调节机构固定与标定功率循环供油量位置时，测得的速度特性，（p143)9、辛烷值与抗爆性的关系答：辛烷值越高抗爆性越好。10、机内、机外净化技术；三效催化转换器、EGR的目的答：EGR为机内净化技术：降低气缸内燃烧的温度，以减少NOX生成。P160三效催化转换器为机外净化技术，以降低CO、HC、NOX的排放量。P16311、燃料热值及燃料低热值的含义答：燃烧热值：1Kg燃料完全燃烧所释放出得热量。P83燃烧低热值：不包括水的汽化潜热的燃料的热值称为燃料的低热值。P84。三）简单应用层次重点复习内容1、汽油机对其燃烧室的要求P128答：1）结构紧凑2）具有良好的充气性能3）火花塞位置安排适当4）燃烧室形状合理分布5）要产生适当的气体流动6）末端混合气要适当冷却2、废气涡轮增压柴油机的性能特点P72答：优点：升功率高，油耗率低，排放减少缺点：低速转矩性能差，加速性能和起动性能差3、影响柴油机燃烧过程的运转因素P106答：1、燃料的性质影响2、负荷的影响3、转3速的影响4、供油提前角的影响4、爆燃的定义及其影响因素P126答：爆震燃烧：对于汽油机，压缩比过高或点火太早，燃烧会变得不正常，火焰传播速度和火焰前锋形成都发生了急剧的变化影响因素：1）燃料的性质2）负荷3）转速4）供油提前角5、影响汽油机燃烧过程的使用因素P127答：1、混合气浓度2、点火提前角3、转速4、负荷6、发动机增压比的概念及增压的优点P60答：增压比：增压后的空气压力与增压前的空气压力比优点：1）增大了发动机的扭矩和功率2）提高热效率，降低燃油消耗率3）减少排气污染和噪声4）降低了发动机的单位功率造价5）对补偿高原功率损失十分有利7、充气效率的影响因素P43答：1、进气终了的压力2、进气终了的温度3、残余废气系数4、配气相位5、压缩比9、柴油机燃烧放热规律的概念及燃烧过程的阶段划分P96答：单位曲轴转角的放热量随曲轴转角的变化关系称为燃烧放热规律燃烧放热规律阶段：1、预混合燃烧阶段2、扩散燃烧阶3、放热的“尾巴”阶段燃烧过程阶段：1、着火延迟期2、速燃期3、缓燃期4、后燃期四）综合应用层次重点复习内容1.充气效率的定义、充气效率影响因素、提高发动机充气效率的措施P42/47答：充气效率：实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充量之比。影响因素：1、进气终了状态压力的影响2、进气终了温度的影响3、残余废气系数4、配气相位的影响5、压缩比的影响措施：1）减少进气系统的流动损失①、减少进气门座处的流动损失A、增大气门直径，选择合适的排气直径B、增加气门数目C、改善进气门处流体动力性能，减少气门流动损失D、采取短的进气行程②、减少整个进气管道的流动阻力A、进气道B、进气管C、空气滤清器2）减小对新鲜充量的加热3）减小排气系统的阻力4）合理的选择配气相位①、进气门迟闭角②、进排气门重叠角③、排气提前角④、配气相位选择2.进气迟闭角的作用、进气迟闭角过大对充气效率的影响及其原因、结合发动机速度特性曲线分析进气迟闭角变化对发动机的充气效率和动力性的综合影响P40/48(结合48页的图)答：进气门迟闭作用：利用高速气流的惯性，在下止点后继续充气。进气门迟闭过大：在高转速时充气效率增加，有利于大功率发挥，但是对低、中速性能不利。因为进气门迟闭角过大会使新鲜充量被向上止点运动的活塞推回到进气管。（活塞到上止点时，缸内压力与进气管压力相近）进气门的迟闭角过小：可增大中低速的充气效率和功率，但对高速不利。3、发动机的负荷特性定义，结合发动机负荷特性实验曲线分析负荷大小对过量空气系数、指示热效率ηi、机械效率ηm、最高燃烧压力PZ的影响。P138/139(结合图形进行分析)答：负荷特性：在发动机转速不变时，经济性指标随负荷变化而变化的关系负荷与各参数的关系：过量空气系数：随负荷增加，循环供油量增加，a值减少，当a降到一定程度时，不完全燃烧加剧，使指示热效率降低指示效率η：随着负荷的增加而增加机械效率η：随负荷增加而提高最高燃烧压力PZ：当负荷增加时最高燃烧压力逐渐增加4第十二章1、汽车动力性的概念、动力性的评价指标P260答：：汽车的动力性是指汽车在良好路面（混凝土或沥青）上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。动力性评价指标：1）、最高车速2）、加速时间3）、最大爬坡度2、汽车的驱动力的影响因素P262答：1）发动机的转速特性、（外特性曲线）、2）传动系的机械效率、3）车轮的半径4）传动系的传动比（汽车的驱动力图P265）3、行驶阻力有：1）滚动阻力、2）空气阻力、3）坡道阻力、4）加速阻力P2664、汽车的动力方程：Ft=Ff+Fi+Fw+FjP282第4行5、汽车行驶的驱动力-----附着条件:答：1）驱动力必须大于或等于行驶阻力，否则无法起步，行驶中的汽车将减速直至停车。这是汽车行驶的第一个条件——驱动条件，是汽车行驶的必要条件。可以采用增加发动机转矩、加大传动比（换低档行驶）等办法来增大汽车的驱动力。2）附着力就是地面对轮胎切向反力的极限值。驱动力为地面切向反作用力，它不能大于附着力，否则会发生驱动轮滑转现象，即这就是汽车行驶的第二个条件。3）汽车行驶的必要与充分条件Ff+Fw+Fi≤Ft≤Fzfaifai（P278）第6行6、最佳换档时刻的确定：（难点）答：相邻两档的加速度倒数曲线若有交点，在交点处换档；否则在低档用尽（发动机转速达到最大）处换档。7、后备功率与汽车动力性和燃油经济性的关系：（重点）（P286）答：后备功率大，动力性强，但燃油经济性差。选Ⅲ档的后备功率最大，动力性最强，但燃油经济性差；Ⅴ档的后备功率最小，动力性最差，但燃油经济性最好，因为Ⅴ档的发动机负荷较大，燃油消耗率较低。8、影响汽车动力性的主要因素P291答：1）、发动机的转矩特性2）、主减速器传动比3）、变速器的档数和传动比4）、汽车总质量5）、使用因素（当节气门全开时汽车可能达到最高车速、加速能力和爬坡能力。（P282））9、影响附着系数的因素（P278）答：附着系数主要取决于路面的种类和表面状况、轮胎结构和材料、胎面花纹、行驶车速。1）、干燥良好的硬路面(沥青、混凝土路面)附着系数高；2）、子午线轮胎比斜交胎附着能力强，合成橡胶轮胎较天然橡胶轮胎有较高的附着系数，花纹细而浅的轮胎在硬路面上有较好的附着能力；花纹宽而深的轮胎在松软土壤路面可得到较大的附着系数；低气压轮胎较高气压轮胎的附着系数高。3）、车速越高，轮胎与路面之间的附着系数降低。10、影响滚动阻力系数的因素（重点）P268-P270答：与路面的种类、轮胎的结构、材料、胎压以及5车速等有关。1）：路面的类型、表面状态和力学物理性质对滚动阻力系数有很大影响，不同路面的滚动阻力系数不同；水平干燥的硬路面滚动阻力系数低，泥泞土路、干沙路面、松软路面的滚动阻力系数较高。2）轮胎结构、材料：一般子午线轮胎比斜交胎的滚动阻力系数低；合成橡胶比天然橡胶轮胎滚动阻力系数低，在软路面上采用大直径宽轮缘可以减少滚动阻力系数3）轮胎气压：轮胎气压高则轮胎的滚动阻力系数低；4）车速：车速较高时，滚动阻力增大，车速过高时会产生危险的驻波现象和爆胎。十三