汽车发动机原理考试复习.doc

第二章 三种循环: 发动机有三种基本理论循环，即定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环。发动机的循环常用示功图来说明 理论循环是用循环热效率和循环平均压力来衡量和评定的。 循环热效率是工质所做循环功W（J）与循环加热量Q1（J）之比，用以评定循环的经济性。 循环平均压力pt(kPa)是单位气缸工作容积所做的循环功，用以评定发动机的循环做功能力。 四冲程发动机的实际循环是由进气 压缩 做功 排气四个行程所组成. 理论循环与实际循环比较: 1实际工质的影响 （实际工质影响引起的损失：理论循环中假设工质比热容是定值,而实际比热容是随温度的升高而上升,且燃烧后生成CO2,和H2O等多原子气体,这些气体的比热容又大于空气,使循环的最高温度降低.由于实际循环还存在泄漏,合工质数量减少,这意味着同样的加热量,在实际循环中所引起的起压力和温度的升高要比理论循环要低得多,其结果是循环热效率底,循环所做的功减少.） 2换气损失 （换气损失：燃烧废气的排出和新鲜空气的吸入是使循环重复进行所必不可少的，由此而消耗的功为换气损失。） 3燃烧损失 （非瞬时燃烧损失和补燃损失：实际循环中燃烧非瞬时完成，所以喷油或点火在上止点之前，并且燃烧还会延续到膨胀行程，由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失。 提前排气损失，实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失，在高温度下部分燃烧产物分解而吸热，使循环的最高温度下降，由此产生燃烧损失。） 4传热损失 （传热、流动损失：实际循环中，气缸壁和工质间自始至终存在热交换。 综上，实际循环热效率低于理论循环。） 发动机的指示指标评定，概念： 发动机的指示性能指标是指以工质对活塞做功为计算基础的指标，简称指示指标。 表示循环动力性、经济性。 发动机的有效指标 以曲轴输出功为计算基础的性能指标，称有效指标。 有效指标被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣。 代表发动机的整机性能。 第三章 换气过程阶段、特点、特征 四冲程发动机的换气过程包括从排气门开启到进气门关闭的整个时期。约占410o~ 480o曲轴转角。 换气过程可分作自由排气、强制排气、进气和燃烧室扫气四个阶段。 （1自由排气阶段，从排气门开启到气缸压力接近于排气管内压力的时期 超临界状态流动：从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角称为，一般为30o~80o曲轴转角。此时气缸内废气压力较高，约为0.2-0.5MPa，气缸压力p与排气管压力pr之比大于临界值1.9。排气流动处于超临界状态，流速为当地声速c（m/s）。此阶段，废气流量与排气管内压力无关，只取决于气缸内的气体状态和气门最小开启截面。 亚临界状态流动 随着气体大量流出，缸内压力迅速下降，气体流速小于声速，转入亚音速流动状态。此时废气流量决定于气缸内和排气管内的压力差。到某一时刻缸内压力与排气管内压力相近时，自由排气阶段结束。自由排气约在下止点后10°—30°（CA）结束。自由排气阶段虽然时间不长，因速度高，此阶段排出的废气量达60%以上。 2强制排气阶段 此阶段废气被上行活塞推出。因为要克服排气系统阻力，缸内压力略高于排气管内压力约10kPa左右。流速越高，压差越大，消耗功亦越多。排气过程一直进行到上止点之后10°—35°（CA），排气门才完全关闭。 3进气过程 为保证活塞下行时进气门有足够的开启面积，新鲜工质可以顺利进入气缸，一般进气门在上止点前0°—40°（CA）开始打开，到下止点后40°—70°（CA）关闭，延续时间为200°—290°（CA）。 由于活塞下行及进气门座处节流，使气缸内呈负压，因此新鲜充量才能顺利流入气缸。随气门升程渐大，气流通道面积加大 ，进入气缸的充量增加，使得缸内压力上升，到进气终了时，气流动能部分转为压力能，使气缸压力又有所提高，接近或略高于进气管内压力。一般情况下，进气过程中气缸压力低于进气管内压力，这是由于进气系统存在阻力的缘故。气体速度越高，阻力越大。） 4进排气门早开晚关，气门重叠和燃烧室扫气 配气相位（定义） 进、排气门的实际开、闭时刻和持续时间，称为配气相位，通常用曲轴转角（CA）表示。为了实现最大限度的吸进新鲜空气和排净废气，尽可能地减小换气损失，必须设法延长进、排气时间。因此，进、排气门都是提前开启，滞后关闭。进、排气过程比一个活塞行程长得多。 进、排气门早开、晚关的原因：进气门早开晚关是为了增大进入汽缸的混合气量和减少进气过程所消耗的功；排气门早开晚关是为了减少残余废气量和排气过程消耗的功。同时减少残余废气量会相应地增大进气量。 气门重叠和燃烧室扫气（定义） 由于排气门晚关和进气门提前打开，因而存在进、排气门同时开启的现象，称为气门重叠。在气门重叠开启期内，可利用气流压差和惯性清除残余废气，增加新鲜充量。特别是增压发