内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理

《内燃机学》第二章《内燃机的工作指标》名词解释：1.示功图：指发动机气缸内工质压力P随气缸容积V（或曲轴转角φ）而变化的曲线。2.指示性能指标：指工质对活塞做工为基础的指标。1)动力性能指标：a)指示功Wi：指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功（J）。b)指示功率Pi：内燃机单位时间内所做的指示功称为指示功率。c)平均指示压力Pmi：单位气缸容积所做的指示功(Pa)。2)经济性能指标：a)指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。b)指示燃油消耗率bi：单位指示功的耗油量。【g/(kW*h)】3.有效性能指标：指曲轴输出的相关指标。1)动力性能指标：a)有效功率Pe:发动机轴上所净输出的功率。b)平均有效压力Pme：单位气缸工作容积所做的有效功。c)升功率Pl：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。d)有效扭矩：曲轴的输出转矩。2)经济性能指标：a)有效热效率：b)有效燃油消耗率：4.充量系数φc（容积效率）：每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量之比。(75%-90%)5.过量空气系数φa:燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比。6.压缩比：气体容积与燃烧室容积之比。7.燃油消耗率：发动机每输出1kW*h的有效功所消耗的燃油量。8.平均机械损失压力Pmm：发动机单位气缸工作容积一个循环所损失的功。9.机械效率:有效功率与指示功率之比。简答题：1.什么是发动机的机械损失？它由哪些损失组成？答：发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所做的功或功率，两者之差称为发动机的机械损失。1)活塞与活塞环的摩擦损失。2)轴承与气门机构的摩擦损失。3)驱动附属机构的功率损失。4)风阻损失。5)驱动扫气泵及增压器的损失。2.机械损失测定的四种方法？动图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法。使用范围：1)倒拖法:只能用于配有电力测功器的情况，因而不适用于大功率发动机，而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。2)灭缸法:只适用于自然吸气式多缸柴油机。3)油耗线法:4)示动图法:示功图法-般用于当上止点位置能得到精确标定时3.提高内燃机动力性能和经济性能的途径？1)采用增压技术。2)合理组织燃烧过程，提高循环指示效率。3)改善换气过程，提高气缸的充量系数。4)提高发动机的转速。5)提高内燃机的机械效率。采用二冲程提高升功率。第三章《内燃机的工作循环》名词解释：1.燃料的低热值：燃烧生成的水以蒸汽状态存在，在这种条件下获得的热值称为低热值。2.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充量之比。3.空燃比：空气质量与燃料质量的比值。4.燃料的抗爆性：燃料对于发动机发生爆燃的抵抗能力。5.燃烧效率：指燃料燃烧实际释放出的总热量与燃料所能放出的总热量之比。6.排气再循环率：参与再循环的排气的质量mEGR占新鲜充量ml的百分比。简答题：1.理论循环与实际循环相比，主要做了哪些简化和假设？1)把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热可逆的等熵过程。忽略工质与外界的热量交换及其泄漏等的影响；2)将燃烧过程简化为等容、等压或混合加热过程，将排气过程简化为等容放热过程；3)忽略发动机进排气过程，从而将循环简化为一个闭口循环；4)以空气为工质,并视为理想气体，在整个循环中工质的物理及化学性质保持不变，比热容为常数。第四章《内燃机的换气过程》名词解释：1.排气门迟闭角：排气门在上止点后关闭的角度。2.进气行程：从进气门开启到关闭，内燃机吸入新鲜充量的过程。3.气门叠开：在进排气上止点前后，由于进气门的提前开启与排气门的延迟关闭，使内燃机从进气门开启到排气门关闭这段曲轴转角内，出现进气门同时开启的状态，这一现象称为气门叠开。4.泵气功：指缸内气体对活塞在强制排气行程和吸气行程所做的功。5.泵气损失：指与理论循环相比，发动机的活塞在泵气过程所造成的功的损失。、6.增压比：增压器排气出口的压力与正常进气时进气口压力的比值。7.配气正时（配气相位）：指内燃机每个气缸的进、排气门从开始开启到完全关闭所经历的曲轴转角。简答题：1、何谓内燃机的充量系数?简述充气效率影响因素、提高汽油机充量系数的主要途径。答:每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量的比值。充气效率影响因素:进气终了压力、进气终了温度、残余废气系数、配气相位、压缩比。提高汽油机充系数的主要途径：1)降低进气系统的阻力损失，提高气缸内进气终了时的压力。2)降低排气系统的阻力损失，以减少缸内的残余废气。3)减少高温零件在进气系统中对新鲜充量的加热，以降低进气终了时的充量温度。4)合理选择配气相位。第五章《内燃机混合气的形成和燃烧》名词解释：1.火焰传播速率Sn:火焰前锋相对燃烧室壁面传播的绝对速率。2.着火界限：过浓的混合气由于燃烧不完全，放热量少，过稀的混合气因其热值低，放热量少，因而均不能着火。这两个界限的混合气浓度称为着火界限。3.表面点火:在点燃式发动机中，凡是不依靠电火花点火，而是由于炽热表面点燃混合气而引起的不正常燃烧现象。4.预混燃烧：在火焰到达之前燃料已与空气充分混合。5.扩散燃烧：燃料一边与空气混合一边燃烧。填空题：1.压缩比是发动机热效率的重要因素，但高压缩比会给汽油机增加爆燃的趋势。2.汽油机混合气形成的方式主要有两类:一类是化油器式，另一类是喷射雾化式。第七章《内燃机的燃料供给与调节》1.压燃式和点燃式内燃机在燃料供给和调节系统的不同。1)柴油机的负荷调节主要是通过改变喷入气缸燃油量，即采用改变混合气浓度的质调节方式实现的；2)汽油机的负荷调节是通过改变节气门的位置来改变进入气缸的混合气量，即通过量调节方式实现的。2.柴油机燃料供给与调节系统的要求:1）能产生足够高的喷油压力，保证燃料良好的雾化混合气形成和燃烧；2）整个工况范围内，实现最佳的喷油时刻、喷油持续期与理想的喷油规律；3)能精确及时地控制每个循环喷入气缸的燃料量；4）安全、可靠地工作（避免出现不利的异常喷射现象）。3.柴油机燃料供给与调节系统的分类。①泵一管一嘴;②泵-喷嘴;③共轨式4.高压共轨系统的优点。①能保持恒压，且压力高130—150MPa;②油压不受负荷和转速的影响，改善了低速喷油品质;③燃油喷射采用电磁阀开启时间的控制方式，使喷油时刻和喷油持续期容易控制，可以实现理想的喷油规律。5.几何供油规律与喷油规律的定义及其两者之间的差别。几何供油规律：供油率随凸轮转角、曲轴转角或单位时间的变化关系。喷油规律：喷油率随凸轮转角、曲轴转角或单位时间的变化关系。差别:1)喷油延迟角；2)喷油持续期大于供油持续期；3)峰值不同；4)每循环喷油量与几何供油量不同；5)形状与相位上的不同6.喷油泵工作能力的评价指标1)最大循环供油量Vmax；2)最大平均供油速率Qmax；3)最大许用泵端压力Ppmax；4)喷油泵最高工作转速npmax。7.柴油机的异常喷射现象：喷油器针阀的运动规律乃至整个喷油规律产生偏离预期正常规律的各种异常现象。8.调速器基本功能：1)限制发动机的最高转速，即保证它在高速工况下不致因超速而产生“飞车”；2)保证发动机在低速与怠速时的稳定运行，并限制在其他工况下的转速波动。【名词解释】1.柴油机滞燃期：从喷油开始到压力开始急剧升高时止，这一段时间称为滞燃期。2.汽油机滞燃期：指火花塞跳火到形成火焰中心的阶段。3.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。4.挤流:在压缩过程后期，当活塞接近上止点时，气缸内的空气被挤入活塞顶部的燃烧室凹坑内，由此产生的挤压涡流称为挤流。5.残余废气系数：近气终了时的缸内残余废气质量与实际进入缸内的新鲜充量之比。6.指示热效率：指发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。7.发动机排量：指发动机全部汽缸工作容积的总和。8.整车燃油消耗率：单位时间发动机的耗油量。9.湍流：在汽缸中形成的无规则的小尺度气流运动。6.扩散燃烧：燃料一边与空气混合一边燃烧。10.强制排气：自由排气结束后，缸内压力大大降低，气缸内的废气必须随活塞上行被强制排出，直到排气门关闭。11.火焰传播速度：火焰前锋面在法线方向上相对于未然混合气的移动速度。12.充量系数：每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量的比值。13.过量空气系数燃：1kg燃料实际供给的空气量与燃料完全燃烧所需的理论空气量之比称为过量空气系数。14.平均有效压力：单位气缸工作容积所做的循环有效功。15.有效燃油消耗率：每千瓦小时有效功所消耗的燃油量。16.升功率：发动机每升气缸工作容积(或单位排量)发出的有效功率。17.预混燃烧：在火焰到达之前燃料已与空气充分混合。18.低热值:燃烧生成的水以蒸汽状态存在，在这种条件下获得的热值称燃料的低热值。【填空题】1.汽油机转速一定，负荷增加时，汽油机的进气管真空度降低；充气效率增大；残余废气系数下降；着火延迟期缩短；火焰传播速度增大。2.发动机的机械损失包括摩擦损失、带动附属机构的损失、泵气损失。3.机械损失测定方法有灭缸法、倒拖法、油耗线法、示功图法四种。4.汽油机不正常燃烧是指爆燃和_表面点火_，二者不同点是前者为未然混合气__(先于正常火焰到达)的自燃，后者为未燃混合气_被表面炽热点点燃。5.点燃式发动机燃烧循环变动是指发动机以某一工况稳定运行时，这一循环和下一循环燃烧过程的进行情况不断变化，产生变动的原因有_燃烧过程中每循环缸内气体运动状态变动，混合气成分的变动两点。6.发动机的进气马赫数Ma的定义是__进气门处的气流速度与当地声速之比；当马赫数大于0.5时，充气系数会_急剧下降。7.发动机进气涡流的产生方法有采用带导气屏的进气门、切向气道、螺旋气道三种。8.柴油机不安装调速器工作稳定性差的原因是_柴油机喷油泵的速度特性变化比较平缓_。柴油机调速器工作性能的评价指标有调速率、不灵敏度、转速波动率。9.柴油机燃烧放热规律的三个主要要素是_开始放热的时刻、_放热规律、放热持续时间。10.柴油机的异常喷射现象包括_二次喷射、_气穴与穴蚀、_不稳定喷射。11.柴油机燃烧过程一般分为滞燃期、急燃期、缓燃期、_后燃期四个阶段。其中急燃期阶段过长，易引起柴油机工作粗暴。12.喷油规律是指在喷油过程中，单位凸轮转角、曲轴转角或单位时间内从喷油器喷入气缸的燃油量。13.评定发动机的动力性能指标有有效转矩、有效功率、转速、平均有效压力，经济性能指标有_燃油消耗率、润滑油消耗率_。14.汽油机燃烧过程可划分为_滯燃期、_急燃期、_后燃期三个阶段，其中急燃期阶段压力升高较快，将影响汽油机工作粗暴的程度。15.减小进气门处的流动损失来提高充量系数的措施主要有_合理调整配气正时，加大进气门的流通截面积，正确设计进气管及进气的流动路径三点。16.以工质推动活塞做功为基础的指标为_指示性能指标，用来评定工质工作循环进行得好坏的指标；以曲轴对外输出功率为基础的指标为_有效性能指标，用来评定_整机性能的好坏。17.燃烧速度是指_单位时间烧去可燃物的数量，影响燃烧速度的因素有_化学反应速度和物理混合速度。18.衡量发动机工作稳定性能的指标有_冷启动性能_、噪声_、排气品质。19.燃料的热值分为_低热值、_高热值，在发动机热力计算中要使用_低热值。20.内燃机的理论循环分别有_定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环三种。21.发动机转速一定，负荷增加时，汽油机的充气效率_增大_，柴油机的充气效率_基本不变。22.发动机油门位置不变，转速增加时，发动机平均机械损失压力增加机械效率_降低。23.衡量柴油着火难易的指标有十六烷值，衡量汽油抗爆性能好差的指标有研究法辛烷值和抗爆指数。24.四行程内燃机实际循环由五个过程组成，依次是进气、压缩、燃烧，膨胀和排气。25.汽油机典型燃烧室有盆型、楔型、碗型、半球型四种,，其中6000r/min以上的车用汽油机几乎都采用_半球型燃烧室。26.汽油机分层燃烧的概念是_合理组织燃烧室