发动机原理【0962】试题及答案

-1-西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：车辆工程2017年6月课程名称【编号】：发动机原理【0962】A卷大作业满分：100分一、请分析汽油机和柴油机的着火及燃烧方式的区别？（必答题，20分，按汽油机和柴油机进行对比顺序回答）二、请分析发动机进气门、排气门提前开启和迟后关闭的原因。（必答题，15分，注意进气门、排气门都要分析）三、叙述提高汽车发动机充气效率的主要途径。（必答题，20分，按部件系统有条理地回答）四、论述点火提前角对汽油机燃烧及性能的影响？（必答题，15分，有条理回答）五、论述汽油机爆震产生的机理，并分析避免爆燃的措施？（选答题，此题与第六题两者任选一题作答，30分，回答要有条理）六、试分析什么是内燃机的速度特性、外特性和负荷特性，分析汽油机、柴油机负荷特性曲线的变化规律，并比较其不同特点。（选答题，此题与第五题两者任选一题作答，30分，回答要有条理）一、答：答：汽油机：分两个阶段:火焰核心的形成和火焰的传播。气着火浓度范围为：（阿尔法）α=0.5～1.3，火花塞跳火之后，靠火花塞提供能量，不仅是局部混合气温度进一步升高，而且引起火花塞附近的混合气电离，形成火化中心，促使支链反应加速，形成火焰核心。火焰核心形成之后，燃烧过程实质上就是火焰在预混气体中传播过程。柴油机：依靠喷射的方法，将燃油直接是喷入压缩升温后的工质，在缸内形成可燃性气体，依靠压缩后的高温自燃点火，柴油机的燃烧属于喷雾双相燃烧，也有微油滴群的油滴扩散燃烧。二、答：为了保证发动机气缸的进气充分、排气彻底，要求气门具有尽可能大的通过能力，因此发动机的进、排气门实际开启和关闭并不恰好在活塞的上、下止点，而是适当的提前和迟后。进气门提前开启的目的是：为了保证新鲜气体或可燃混合气能顺利、充分地进入气缸进气门晚关的目的是：为了在压缩行程开始时，利用气缸内的压力暂低于大气或环境压力，靠进气气流的惯性使新鲜气体或可燃混合气仍可能继续进入气缸。这样，进气门开启持续时间内的曲轴转角实际上就大于了180º。排气门早开的目的是：当活塞作功行程接近下止点时，可燃混合气的燃烧膨胀已基本结束，但气缸内的气体压力仍然较高，利用此压力可使气缸内的废气迅速地排出；排气门迟关的目的是：由于活塞到达上止点时，气缸内的压力仍高于大气压，利用排气流的惯性可使废气继续排出。这样，排气门开启持续时间内的曲轴转角实际上也就大于了180º。由于进气门早开和排气门晚关，就会出现有一段时间进、排气门同时开启的现象。进气门和排气门同时开启的那一段时间或曲轴转角，我们就把它称之为气门重叠时间或气门重叠角，气门重叠角的大小等于进气门早开角与排气门晚关角之和。由于气门的重叠角较小，且新鲜气体和废气流的惯性要保持原来的流动方向，所以只要气门重叠角取得合适，就不会产生废气倒流进气管和新鲜气体随废气排出等问题。三、答：涡轮增压，是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。与超级增压器功能相若，两者都可以增加进入内燃机的空气流量，从而令机器效率提高。涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。不过在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。四、答：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点这段时间内，曲轴转过的角度称为点火提前角。点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，热负荷、机械负荷、噪声和震动加剧，这是应该防止的。点火过迟，发动机无力，功效率低，油耗大，排气声大。不论点火过早或过迟，都会影响转-2-速的提升。五、答：汽油发动机的可燃混合气,开始是由高压点燃的.然后,燃烧的火焰以火花塞为中心,向外传播,将燃烧室内的混合气都引燃,这种燃烧过程为正常燃烧.如果在火焰没有到达之前,其余的混合气未被引燃就自行点火,这种燃烧就叫爆震.爆震在发动机正常运转中是不允许发生的,它将导致发动机气缸体各零部件的磨损加剧、使用寿命缩短,甚至迅速毁坏,还会使发动机动力下降,油耗增加.产生爆震的现象：1、爆震会在气缸内突然产生冲击波,向四面冲击,使发动机的活塞、气缸壁、连杆、曲轴等发生强烈的振动,发生不规则的金属敲击声；2、冷却系温度过高；3、燃料燃烧不完全,废气中有黑烟；4、发动机功率下降,油耗增大.解决方法：1、减小点火提前角；2、使用与规定相符牌号(辛烷值)的汽油；3、清除燃烧室积炭；4、如果是在汽车上坡发生爆震,应及时换入低速档；5、汽车起步时,不要过早地换入直接档.6、在发动机负荷过大发生爆展时,关小节气门,也可起到消减爆震的作用爆震现象。