汽车发动机原理课后答案.pdf

第一章

1简述发动机的实际工作循环过程。

答:

2画出四冲程发动机实际循环的示功图，它与理论示功图有什么不

同？说明指示功的概念和意义。

理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体随温度等因素影响会

变大，而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等，这些

损失的存在，会导致实际循环放热率低于理论循环。指示功时指气

缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机

气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。

4什么是发动机的指示指标？主要有哪些？

答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它

主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消

耗率。

5什么是发动机的有效指标？主要有哪些？

答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有：1）

发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.

转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有

效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。强化

系数PmeCm.

第二章

1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启？提前与迟后的角

度与哪些因素有关/

答：进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能，从而实现在下

止点后继续充气，增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性

力的限制，若在活塞到下止点时才打开排气门，则在排气门开启的初

期，开度极小，废弃不能通畅流出，缸内压力来不及下降，在活塞向

上回行时形成较大的反压力，增加排气行程所消耗的功。在发动机

高速运转时，同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大，为使气缸

内废气及时排出，应加大排气提前角。

2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段，这几个阶段时如何界定

的？

答：1）自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压

力的这个时期。

强制排气阶段：废气是由活塞上行强制推出的这个时期。

进气过程：进气门开启到关闭这段时期。

气门重叠和燃烧室扫气：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，所

以进.排气门同时打开这段时期。

3影响充量系数的主要因素有哪些？

答：1）进气门关闭时气缸内压力Pa，其值愈高，фc值愈大。

进气门关闭时气缸内气体温度Ta，其值愈高，фc愈低。

残余废气系数γ，其值增大会使фc下降。

进排气相位角：合适的配气相位应使Pa具有最大值。

压缩比：压缩比εc增加，фc会有所增加。

近期状态：其对фc影响不大。

4提高发动机工作转速，从换气方面会遇到哪些阻碍因素？该如何克

服？

答：发动机转速提高，气体流速增大，?Pa显著增加，（?Pa=λ·ρ

ν２／２），使迅速下降（Pa=Ps－?Pa），从而使充量系数фc下降。

同时，进气门进气阻力、排气门排气终了废气压力增大，降低了充量

系数，增加了排气损失。可适当加大进气门迟闭角，利用废气再循环

系统，降低进排气系统的阻力，减少对进气充量的加热，合理选择进、

排气相位角。

5什么是进气管动力效应？怎样利用它来提高充量系数？

答：进气管具有较长的长度时，由于管内气体具有相当惯性和可压缩

性，所以在活塞变速运动以及进气过程间歇而又周期性的作用下，进

气管内的气体压力、流速、密度、声速、温度等物理量做周期性的变

动叫进气管动力效应。利用：如果进气管长度适当，使从膨胀波发

出到压缩波回到气缸处所经过的时间，正好与进气门从开启到关闭所

需的时间配合，即压缩波到达气缸时，进气门正好处于关闭前夕，则

能把较高压力的空气关在气缸内，得到增压效果。

6什么叫进气马赫数？它对充量系数有什么影响？

答：进气马赫数M时进气门处气流平均速度Vm与该处声速α之比。

大量试验结果表明：当M超过一定数值时，大约在0.5左右，充量系数

фc便急剧下降。

第三章

2增压前后，发动机的性能参数时如何变化的？

增压后，可以提高进气密度，提高平均指示压力，而平均机械损失基

本不变，即提高了内燃机的机械效率，同时，充量系数也增大，所以，

有效功率和燃油经济性都得到提高。

3为什么增压后需要采用进气中冷技术？

答：对增压器出口空气进行冷却，一方面可以进一步提高发动机进气

管内空气密度，提高发动机的功率输出，另一方面可以降低发动机压

缩始点的温度和整个循环的平均温度，从而降低发动机的排气温度、

热负荷和NOx的排放。

5车用发动机采用增压时应注意哪些问题？

答：1）适当降低压缩比，加大过量空气系数。2）对供油系统进行结

构改造，增加每循环供油率。3）合理改进配齐相位。4）进排气系统

设计要与增压系统的要求一致。5）对增压器出口空气