发动机原理复习知识点

一、名词解释示功图：无论是冲程功还是循环功，都可以在以压力p和气缸容积V或曲轴转角φ为坐标的示功图或压力图上表示。P1指示平均压力：单位气缸工作容积所作的指示功定义为指示平均压力。P6有效平均压力：单位气缸工作容积所作的有效功，也是一个作用于活塞顶上的假想平均压力此力作用于活塞移动一个冲程所作功正好是We。P6指示燃料消耗率：指示燃料消耗率定义为bi=B/Pi×10^3,式中bi为指示燃料耗率g/(kW·h);B为整机燃料消耗率kg/h；Pi为指示功率kW。P7有效燃油消耗率：有效燃料消耗率定义为be=B/Pe×10^3，式中be为有效燃料消耗率g/(kW·h)；Pe为有效功率Kw。P7升功率：单位排量发出功率。P8燃料低热值：燃料燃烧时，燃烧产物H₂O以气态排出，其气化潜热未能释放时的热值叫低热值，用Hu表示。P11自燃性：燃料在无外源点火的情况下能够自行着火的性能。P20抗爆性：燃料对发动机发生爆燃的抵抗能力称为燃料抗爆性能。P21残余废气系数φr：进气过程结束时，缸内残余废气质量与新鲜混合气质量的比值。P43泵气损失：进排气两个冲程中，由于工质流动时节流和摩擦等因素造成的能量损失。P68运行特性：发动机的运行特性是指发动机主要的性能指标随转速和负荷工况参数变化的规律，在整车的匹配过程中最为重要。P126调整特性：发动机在转速和油量调节位置（如节气门开度或油量调节杆位置或加速踏板位置）不变条件下，各种性能指标随调整参数变化的规律。P129充气效率：单缸每循环吸入缸内的新鲜空气质量与按进气状态计算得到的理论充气质量的比值。P12速度特性：若汽油机保持节气门开度不变或柴油机保持油量调节杆位置不变，而各工况又在最佳调整状态时，发动机的性能指标和特性参数随转速的变化规律称为发动机的速度特性。P131负荷特性：当发动机保持转速不变时，其稳态性能指标随负荷而变化的规律叫发动机的负荷特性。p143滞燃期：也称为着火阶段，是可燃混合气在一定的压力p、温度t、浓度φa条件下，其氧化反应速度突然加速，以至出现火焰的现象。P165燃烧：燃料与氧化剂进行剧烈氧化反应，并产生放热和发光的现象。P165喷雾特性：是指燃油喷入燃烧室后的雾化和空间分布状态，主要包括贯穿距离、喷雾锥角和喷雾粒径。P174湍流：流体质点组成的微元气体所进行的无规则的脉动运动。p169放热速率：1kmol混合气在单位曲轴转角（或单位时间）的燃烧放热量。P179二、复习思考题1.内燃机三种理论循环？分别对应哪三种实际发动机？等容循环，等压循环，混合循环；等容循环对应于汽油机，等压循环对应于柴油机。P552.内燃机实际循环又哪几个过程组成？各有什么特点？内燃机的实际热力循环是燃料的热能转变为机械能的过程，它由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等多个过程所组成。3.内燃机有哪些性能指标？这些性能指标分别以什么为基础、评价什么？内燃机的性能指标有指示性能指标和有效性能指标，指示性能指标以每循环工质对活塞所做功为计算基准的指标，有效性能指标以每循环曲轴有效输出功为计算基准的指标。4.燃料特性对汽油机和柴油机工作模式有什么影响？⑴混合气形成方式不同，汽油机易气化，缸外低压喷射蒸发，与空气形成预制均质混合气。柴油机难气化，缸内高压喷雾成细小液滴，与空气形成非均质（分层）混合气；⑵着火及燃烧方式不同，汽油机难自燃汽油—难自燃，易点燃(SI)，用高压电火花点燃预混燃烧，火焰传播。可在a=1的条件下完全燃烧。柴油—难点燃，易压燃(CI)扩散燃烧，即边喷-边混-边燃，为了完全燃烧，必须a1.0（1.2）；⑶负荷调节方式不同，汽油机—预混合，a基本保持不变，量调节。柴油机—分层混合，a变化范围大（0~∞），质调节。5.表示内燃机有效性能指标的动力性和经济性指标有哪些？各指标的意义是什么？相互之间有什么关系？有效指标主要有：有效功,、有效效率、平均有效压力、有效热效率和有效燃料消耗率等。有效功。发出的指示功率需扣除运动件的摩擦功率以及驱动风扇、机油泵、燃油泵、发电机等附件所消耗的功率后才能变为曲轴的有效输出。有效效率是燃烧的化学能转换为曲轴输出功的能量转换效率，ηet=We/gb·Hu.平均有效压力是指发动机单位气缸工作容积所作的有效功,pme=We/Vs。平均有效压力是从最终发动机实际输出转矩的角度来评定气缸工作容积的利用率，是衡量发动机动力性能方面的一个很重要的指标。有效热效率是实际循环有效功与所消耗的燃料热量之比值。有效燃料消耗率是单位有效功的耗油量，be=B/Pe·10^3，通常以每千瓦小时有效功消耗的燃料量来表示。有效热效率和有效燃油消耗率是衡量发动机经济性的重要指标。6.什么是机械效率？机械损失由哪几个部分组成？测量方法？机械效率：指示功在支付机械损失功后，变为曲轴有效输出功的能量转换效率。机械损失的组成：机械摩擦损失，辅助机械（附件）驱动功率消耗和泵气损失。测量方法：示功图法，倒拖法（电机直接拖动法），灭缸法和油耗线法。P697.换气损失由哪几个部分组成？产生换气损失的原因是什么？换气损失的组成部分：排气门早开，造成膨胀功损失；泵气损失功。产生换气损失的原因：排气门的早开和进排气过程的交替。p668.充气效率的定义什么？影响充气效率的因素有哪些？充气效率：单缸每循环吸入缸内的新鲜空气质量与按进气状态计算得到的理论充气质量的比值。影响充气效率的因素有进气流动阻力、进气温升、还有其他因素的影响，例如排气门关闭时压力和温度，压缩比，燃料气化等。P919.什么是进气马赫数？对一般发动机来说进气马赫数与充气系数有什么关系？进气马赫数定义为进气过程中通过气门口的平均流速与当地音速的比值，对于小型四冲程发动机，平均进气马赫数大于0.5之后，冲量系数会加速下降。P9410.发动机负荷特性曲线的变化规律？1)汽油机的燃油消耗率普遍较高，且在从空负荷向中、小负荷段过渡时，燃油消耗率下降缓慢，仍维持在较高水平，燃油经济性明显较差。2)汽油机排温普遍较高，且与负荷关系较小。3)汽油机的燃油消耗量曲线弯曲度较大，而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。11.发动机速度特性的变化规律？1)汽油机的Ttq总体向下倾斜较大，尤其是在低负荷；柴油机的Ttq总体变化平坦，低负荷略向上扬，表现为稳定性差异。2)汽油机Pe外特性的最大值往往是标定功率点；柴油机Pe外特性无此极值点。3)汽油机be线陡峭些，尤其是低负荷；柴油机be线较平坦。12.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？工质温升13.发动机工况有哪几种表示方法？不同用途发动机工况变化有什么规律？发动机运行工况有点工况、线工况和面工况。点工况运行过程中转速和负荷保持不变；线工况运行的特点是内燃机的功率与转速接近于幂函数关系；面工况运行特点是功率与转速都在很大范围内变化，它们之间没有特定的关系。14.试述汽油机混合气形成的特点和方式。形成特点：形成均质混合气，具有良好的响应特性，适应不同工况的混合气浓度要求。形成方式：进气道中的喷油雾化蒸发和缸内蒸发混合。15.汽油机的不正产燃烧有哪些？爆燃产生的原因是什么？有什么后果？影响爆燃的因素有哪些？不正常燃烧有爆燃、表面点火、循环波动以及各缸工作不均匀问题。爆燃产生的原因：爆燃的后果：热负荷及散热损失增加，机械负荷增大，动力性和经济性恶化，磨损加剧，排气异常。影响爆燃的主要因素：燃烧室结构参数，运转参数和燃料特性。16.影响柴油机燃烧过程的因素有哪些？柴油机的燃烧过程分为四期：着火落后期，主要影响因素有温度、压力、喷油量、雾化特性；速燃期，燃烧特性参数：dp/dφ，影响dp/dφ的主要因素：滞燃期中的混合气生成量，与喷油速率、混合速率、滞燃期长短有关；缓燃期，出现柴油机燃烧特有的“双峰”，取决于喷油时间、着火落后期、预混燃烧；后燃期，后燃期过长，会造成：等容度下降，散热上升，碳烟和微粒排放增加，排温上升、ηt变小，减少后燃的基本思路是加速混合，以加快燃烧；燃油充分雾化。17.汽油机与柴油机的燃烧特性及对比？汽油机燃烧时火焰在均质预混合气中有序传播，燃烧柔和；柴油机分为两阶段燃烧，即无序的非均质预混合燃烧和扩散燃烧，燃烧较粗暴。18.废气涡轮增压器的工作原理是什么？工作原理：高温、高速的废气进入涡轮机后，低温、低速排出，废气的焓差和动能差转化为涡轮机的机械功，用以驱动压气机，提高发动机的进气压力。19.油束的特征可用哪些参数表示？影响油束特性的因素有哪些？一般油束特性可用喷雾锥角、射程、雾化质量来描述。影响油束特性的因素有喷油嘴的结构、喷油压力、燃烧室压力、气缸温度、喷油凸轮外形及转速。三、计算题第一章课课后题，作业题。复习过程中大家可参考ppt。