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发动机原理习题

第一章发动机工作循环及性能指标

[1]说明提高紧缩比能够提多发动机热效率和功率的缘故。

答：由混合加热循环热效率公式：

知提高紧缩比能够提多发动机热效率。

[2]什么缘故汽油机的紧缩比不宜太高？

答：汽油机紧缩比的增加受到结构强度、机械效率和燃烧条件的限制。

1、增高将Pz使急剧上升，对承载零件的强度要求更高，增加发动机的质量，降低发动机的利用寿命和靠得住性

2、增高致使运动摩擦副之间的摩擦力增加，及运动件惯性力的增大，从而致使机械效率下降

3、增高致使紧缩终点的压力和温度升高，易使汽油机产生不正常燃烧即爆震

[3]做出四冲程非增压柴油机理想循环和实际循环p-V图，并标明各项损失。

[4]何为指示指标？何为有效指标？

答：指示指标：以工质在气缸内对活塞做功为基础，评判工作循环的质量。

有效指标：以曲轴上取得的净功率为基础，评判整机性能。

[5]发动机机械损失有哪几部份组成？

答：发动机机械损由摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失组成。

[6]写出机械效率的概念式，并分析阻碍机械效率的因素。

阻碍机械效率的因素：

一、转速ηm与n似呈二次方关系，随n增大而迅速下降；

二、负荷负荷?时，发动机燃烧猛烈程度?，平均指示压力?；而由于转速不变，平均机械损失压力大体维持不变。那么由，机械效率下降当发动机怠速运转时，机械效率=0；

3、润滑油品质和冷却水温度冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接阻碍润滑成效。

[7]试述机械损失的测定方式。

机械损失的测试方式只有通过实际内燃机的实验来测定。

经常使用的方式有：倒拖法灭缸法、油耗线法和示功图法。

（1）倒拖法

步骤：1.让内燃机在给定工况下稳固运转，是冷却水和机油温度达到给定值；

2.切断燃油供给或停止点火，同时将电力测功器转换为电动机，以原给定速度倒拖内燃机空转，并尽可能使冷却水、机油温度维持不变。此方式规定优先采纳，且不能用于增压发动机。

（2）灭缸法

此方式仅适用于多缸内燃机（非增压柴油机）

步骤：1.将内燃机调整到给定工矿稳固运转，测出其有效功率Pe。

2.停止向一个气缸供油（或点火)

3.同理，依次使各缸熄火，测得熄火后内燃机的有效功率Pe2，Pe3……，由此可得整机的指示功率为：Pi=Pi1+Pi2+…=iPe-[Pe(1)+Pe(2)+…]

（3）油耗线法：

保证内燃机转速不变，慢慢改变柴油机供油齿条的位置，测出每小时耗油量GT随负荷Pe转变的关系，绘制成曲线，称为负荷特性曲线，由此测得机械损失，此方式只是用于柴油机。

（4）示功图法：依照示功图测算出机械损失。

[8]试述过量空气系数、空燃比和分子变更系数的概念。

过量空气系数：燃烧1Kg燃料实际提供的空气量L与理论上所需要的空气量Lo之比称为过量空气系数。

空燃比A/F：与过量空气系数相似，也用空气量与燃料量的比值来描述混合气的浓度，成为空燃比。

分子变更系数：理论分子变更系数：燃烧后工质摩尔数M2与燃烧前工质的摩尔数M1之比。实际分子变更系数:考虑残余废气后，燃烧后的工质摩尔数M2’与燃烧前工质摩尔数M1

[9]简述汽油机和柴油机的着火和燃烧方式。

汽油机：

分两个时期: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=～，火花塞跳火以后，靠火花塞提供能量，不仅是局部混合气温度进一步升高，而且引发火花塞周围的混合气电离，形成火化中心，促使支链反映加速，形成火焰核心。火焰核心形成以后，燃烧进程实质上确实是火焰在预混气体中传播进程。

柴油机：

依托喷射的方式，将燃油直接是喷入紧缩升温后的工质，在缸内形成可燃性气体，依托紧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。

[10]已知：某汽油机的气缸数量i=6，冲程数t=4，气缸直径D=100[mm]，冲程S=115[mm]，转速n=3000[r/min]，有效功率Ne=100[kW]，每小时耗油量Gt=37[kg/h]，燃料低热值hu=44100[kJ/kg]，机械效率hm=

。求：平均有效压力，有效扭矩，有效燃料消耗率，有效热效率，升功率，机械损失功率，平均机械损失压力，指示功率，平均指示压力，指示燃料消耗率，指示热效率。

解：平均有效压力：Pe=30Ne*t/（Vn*i*10-3）=738kPa

有效扭矩：Me=9550*Ne*103/n=·m

有效燃油消耗率：ge=GT/Ne*103=370g/（KN·h）

有效热效率：ηe=We/Q1=Wi*hm/Q1=（ge*hu）*106=

升功率：P