《发动机原理》模拟试题(含答案)

1汽车发动机原理试题一三、填空题1、在最高燃烧压力和燃烧温度相同时，定压加热循环的热效率最高。2、对汽车发动机，不仅希望有足够的扭矩，还要求发动机的扭矩随转速下降而增加。为衡量发动机的爬坡能力和克服短期超载能力，可以用扭矩储备系数和适应性系数等指标。3、同样排量的两种汽油机，若它们功率大小不相同，则说明强化程度和技术先进程度不同，衡量指标是升功率。4、汽油机热效率比柴油机低的重要原因是汽油机的压缩比小。5、柴油机负荷调节方式是通过改变进入气缸的燃油质量来控制混合气的浓度，这种负荷调节方式称为质调节。6、为了降低发动机排气门的热负荷，增压柴油机往往采取扫气的措施。所谓扫气是指进入气缸的新鲜充量不在气缸中停留，利用气门重叠，直接从排气门流出。7、控制进气气流速度不能过高的目的是为了保证有较高的充气效率。8、油束的几何特性可用三个参数描述，即油束射程、喷雾锥角和最大宽度。9、汽油机燃烧室基本要求是面容比小、结构紧凑；充气效率高；组织适当的气流运动以及火焰传播距离短。10、在压缩比和加热量相同时，定容加热循环的热效率最高。11、每小时耗油量的测量可以用流量法、容积法和质量法等。12、在发动机全部工作转速范围内都起作用的调速器是全程调速器。13、有效功率相同的两种柴油机，若它们的干质量大小不相同，则说明强化程度和技术先进程度不同，衡量指标是比质量。14、汽油机振动比柴油机小的重要原因是汽油机的压力升高率小。15、改变进入气缸的混合气数量来调节汽油机负荷，这种调节方式称为量调节。16、进气门直径比排气门大的原因是为了保证有较高的充气效率。17、油束的微观特性可用油滴平均直径和均匀度描述。18、柴油机燃烧室基本要求是面容比小、结构紧凑；充气效率高；组织适当的气流运动以及燃油油1、充气效率——实际进入气缸的新鲜工质的质量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜工质的质量的比值。2、着火延迟——混合气达到自燃温度或被点燃之后，并不立即出现明显燃烧，而是有一段时间滞后，这种现象称为着火延迟。（或：从汽油机火花塞点火或柴油机可燃混合气达到燃点开始到压力线脱离压缩线（或出现明显发光发热的燃烧现象）为止的这一个阶段。）3、喷油规律——喷油速率，指单位时间内喷入燃烧室中的燃油量随时间的变化关系。（或：单位时间喷油嘴喷油量与喷油泵凸轮转角（时间）的关系。）4、爆燃（爆震）——由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离火焰中心较远的未燃混合气自燃的一种不正常燃烧现象。5、负荷特性——发动机保持转速不变，其性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。6、气门叠开——由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，存在进排气门同时开的现象，称为气门叠开。7、速燃期——从压力线脱离压缩线到出现最高压力所经历的曲轴转角。8、速度特性——发动机保持负荷不变（对汽油机，保持节气门开度不变；对柴油机，保持油量调节机构位置不变）时，发动机性能随转速变化的关系。29、表面点火——混合气不是由火花塞点燃而是由气缸内的炽热点点燃的现象叫做表面点火。10、油束特性——燃油喷射时，油束的各种参数统称为油束特性。束、气体运动与燃烧室三者要配合。五、论述题1、什么是发动机的机械损失？机械损失由哪些部分组成？用什么指标衡量机械损失？发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所作出的功或功率，两者之差称为发动机的机械损失（2分）。机械损失包括：摩擦损失、附件驱动损失、泵气损失等（2分）。可用机械损失功、机械损失功率、平均机械损失压力和机械效率大小来衡量机械损失（1分）。2、柴油机为什么要有供油提前角？由于柴油机燃烧存在着火延迟和燃油喷射存在喷射延迟（2分），如果柴油机供油在上止点，则燃油进入气缸的时间就会过迟（1分）。这会引起最大爆发压力低，出现时刻推迟，后燃严重，降低柴油机的经济性和动力性（2分）。3、什么是汽油机的正常燃烧过程？汽油机的正常燃烧过程是：唯一地由火花塞定时点火（2分），依靠火焰传播传遍整个燃烧室的燃烧过程（2分）。不是由火花塞定时点火，或不是依靠火焰传播的燃烧过程，则是汽油机的非正常燃烧（1分）。4、引起工质进气终了温度Ta高于进气状态温度Ts的原因是什么？在进气过程中，新鲜工质受到：高温零件的加热（2分）；残余废气的加热（2分）；进气时气体的流动动能部分转变为热能（1分）。5、什么是发动机的泵气损失？泵气损失由哪些部分组成？发动机在换气过程中消耗的功与功损失叫做泵气损失（1分），泵气损失由排气损失和进气损失组成（2分）。排气损失主要是强制排气损失，它和进气损失都是消耗的功（1分）。还一小部分排气损失是自由排气损失，它是功损失（1分），但它并不包括在泵气损失中。6、汽油机为什么要有点火提前角？汽油机燃烧存在着火延迟，为了克服着火延迟，保证最高燃烧压力在上止点后10至15°曲轴转角出现，汽油机要有点火提前角（2分）。如果汽油机点火在上止点，燃烧时间就会延长（1分）。这会引起最大爆发压力低，出现时刻推迟，后燃严重，降低汽油机的经济性和动力性（2分）。7、什么是柴油机的不正常喷射？柴油机的正常喷射是指燃料系统按发动机的工作顺序、在规定的喷射时间，把定量的燃油以一定的形状和雾化质量喷入气缸。不符合上述要求的，就是柴油机的不正常喷射（3分）。柴油机的不正常喷射主要有喷射时刻过迟、过早；喷射不稳定：数量变化或断续喷射；雾化质量或燃油形成混合气的数量与燃烧要求不配合。都是不正常喷射。（任意答出两个，给2分）8、发动机有效功率与指示功率有何差异？原因何在？指示功率是实际循环的评价指标之一，以活塞输出的功率或气体的膨胀功为基础（1分）；有效功率是发动机整机性能指标之一，以曲轴输出的功率为基础（1分）；有效功率在数量上为指示功率与损失功率之差（2分）。原因是机械功在传递中会有一些的损失（1分）。六、分析计算题1、某汽油机的转速为n＝6000（r/min）时，测量得到有效功率Pe＝65（kW），每小时消耗汽油量B＝19.8（kg/h），求该汽油机的有效燃料消耗率be和有效转矩Teq。31000eePBb)(/6.3041000658.19hkWg（2分）nPeTtq9550][46.1036000659550mN（2分）注：单位计1分。此外，若学生答出有效燃料消耗率的定义，也酌情给1分第2题图2、利用所给换气过程的示功图，说明排气提前角对排气损失的影响。排气提前角大，提前排气损失大而强制排气损失少（1分），排气提前角小，则提前排气损失少而强制排气损失大（1分）。因此从减少换气损失、提高发动机的性能看，存在一个最佳排气提前角使两部分之和，即总排气损失最小（2分）。此外，随着发动机的工况变化，最佳排气提前角也随之变化（1分）。3、试述柴油机混合气形成的特点和方式。柴油机混合气形成在气缸中进行。这是因为柴油蒸发性差，需要利用气缸内压缩高温的缘故（1分）。柴油机混合气形成的特点是：混合气形成时间短；混合气不均匀；空气过量；多数情况下，需要组织空气运动（2分）。柴油机混合气形成的方式有空间雾化和油膜蒸发（2分）。4,请说明汽油机不规则燃烧的原因。汽油机不规则燃烧有两种，单个气缸中有循环间燃烧变动，多缸发动机有各缸间燃烧差异（1分）。循环间燃烧变动的主要原因是：火花塞附近混合气的混合比和气体紊流性质、程度在各循环均有变动，致使火焰中心形成所用的时间不同，即由有效着火时间变动而引起的（2分）；各缸间燃烧差异主要原因有：由于燃料分配不均，使各缸空燃比不一致；各缸进气量分配不均匀；各缸内空气运动不相同以及燃烧室结构的微小差异等等（2分）。5、测量得到某柴油机的转速为n＝4000（r/min），有效功率Pe＝80（kW），每小时消耗汽油量B＝19.8（kg/h），求该柴油机的有效燃料消耗率be和有效转矩Teq。41000eePBb)(/5.2471000808.19hkWg（2分）第2题图nPeTtq9550][1914000809550mN（2分）注：单位计1分。此外，若学生答出有效燃料消耗率的定义，也酌情给1分。第2题图6、图中所示的发动机特性是哪种特性？在图上标出特性曲线所代表的性能参数（即标出Pe、be和Teq）。若该发动机的标定功率与转速由图给出，标定功率为72kW，标定转速为4500r/min，求其扭矩储备系数。如图所示的发动机特性是速度特性（2分）。标记如图（2分）。由图中读出标定工况的扭矩为50N·m，最大扭矩为57N·m，则扭矩储备系数K为：,max,deqeqTTK14.15057（1分）注：只要公式正确即可给分7、试述汽油机混合气形成的特点和方式。汽油容易蒸发，因此汽油机中混合气形成手段多，不需要采取特别的辅助手段，混合气形成部位也比较灵活，发动机进气管路或气缸内都可以形成（1分）。汽油机混合气形成的特点是：混合气形成时间相对较长；混合气相对均匀；混合气浓度在理论空燃比附近变化，有时空气不足；一般不需要组织进气涡流（2分）。汽油机混合气形成的方式有化油器雾化和汽油喷射雾化两种方式（2分）。58、请说明柴油机燃烧过程及其特点。柴油机燃烧过程人为分为4个阶段：滞燃期、速燃期、缓燃期和后燃期（2分），其特点是混合气形成在缸内，滞燃期中物理准备的比例较大；多点自燃，速燃期的前期是预混燃烧，压力升高率大，工作相对粗暴；速燃期的后期和缓燃期中是边形成混合气边燃烧，是扩散燃烧，燃烧速度慢；最高温度在最高压力之后出现；后燃较严重，大负荷时，有边喷射、边形成混合气、边燃烧；总体燃烧速度低，膨胀充分，排气温度低；空气过量（任答4个要点，给3分）。汽车发动机原理试题二一、解释下列概念（本题30分）1）平均有效压力：发动机单位气缸工作容积一个循环输出的有效功2）扩散燃烧：燃料是一边与空气混合、一边燃烧，由于混合过程比反应速率慢，因此燃烧速率取决于混合速率，混合过程控制了燃烧速率，燃烧速率取决于扩散速率。这就是所谓的扩散燃烧3）有效燃油消耗率：单位有效功率的油耗4）机械效率：有效功率与指示功率之比5）残余废气系数：进气终了时的缸内残余废气质量与每一循环实际进入缸内的新鲜冲量之比6）火焰传播速度：火焰前锋相对与燃烧室壁面传播的绝对速率。7）爆燃：在某种条件下燃烧变得不正常，压力曲线出现高频大幅波动，在上止点附近压力增长率很高，火焰前锋形状发生急剧变化。称之为爆燃。8）柴油机滞燃期：从喷油开始到压力开始急剧升高时为止，称为滞燃期，此阶段燃料经历一系列物理化学的变化过程。9）表面点火：凡是不靠火花塞点活而由燃烧室炙热表面点燃混合气的现象10）理论空气量：1公斤燃料完全燃烧所需要的空气量。11）过量空气系数：燃烧1公斤燃料的实际空气量与理论空气量之比，称为过量空气系数。12）速度特性：当油量控制机构在标定位置时（最大节气门或标定工况位置）的速度特性。13）充气效率：换气过程结束后留在气缸内的新鲜冲量质量与缸内气体的总质量的比值14）喷油规律：在喷油过程中，单位凸轮转角从喷油器喷入气缸的燃油量随凸轮转角的变化关系15）滚流：在进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线的有组织大尺寸空气涡流。二、简要回答下列问题（本题15分）1.简述提高汽油机充气效率的主要途径。（5分）答：降低进气系统的阻力损失，提高气缸内进气终了时的压力。降低排气系统的阻力损失，以减少缸内的残余废气稀疏。减少高温零件在进气系统中对新鲜冲量的加热，以降低进气终了时的冲量温度。2.对于电控柴油机何谓时间控制，高压共轨系统原理和主要的优缺点？（10分）答：时间控制系统：在高压油路中利用一个或两个高速电磁阀的启闭控制喷油泵和喷油器的喷油过程。喷油量的控制由喷油器的开启时间长短和喷油压力大小决定，喷油定时由控制电磁阀的开启时刻确定，从而实现喷油量、喷由定时和喷由速率的柔性控制和一体控制1喷油压力柔性可调，对不同工况可确定其最佳喷射压力，优化柴油机的综合性能2可独立地柔性控制喷油定时，配合高的喷射压力，可同时控制有害物的排放。3柔性控制喷油速率变化，实现理想的喷油规律，降低柴油机Nox、dp/dφ保证优良的动力性与经济性。4电磁阀控制