《发动机原理》复习题.pdf

《发动机原理》复习题1简述发动机实际循环向理论循环的简化条件。答（1）假设工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。（2）假设工质是在闭口系统中作封闭循环。（3）假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。（4）假设燃烧是外界无数个高温热源定容或定压向工质加热。工质的放热为定容放热。2在初态相同、最高压力和温度相同、放热量相同的前提下，在发动机理想许混P-V图上比较混合、定容、定压加热循环的热效率。答：3说明提高压缩比能够提高发动机热效率和功率的原因。答：因为提高了压缩比，所以可以提高循环平均吸热温度，降低循环平均放热温度，扩大循环温差，增大膨胀比。4绘制四冲程汽油机和非增压柴油发动机理想循环和实际循环P-V图，并标明各项损失。5试分析工质改变对发动机实际循环的影响。答：理论循环中假设工质的比热容是定值，而实际空气的比热容是随着温度是上升而增大的，且燃烧后生成CO2、H2O等气体，这些多原子气体的比热容又大于空气，因之循环的最高温度降低。加之实际循环还存在泄漏，使工质数量减少，因此，由于实际工质的影响，实际循环热效率和指示功率小于理论循环的循环热效率和指示功率。6何为指示指标？何为有效指标？答：指示指标用来评定实际循环质量的好坏，它以工质在气缸内对活塞做功为基础。发动机经济性和动力性指标是以曲轴对外输出的功率为基础，代表了发动机整机的性能，通常称之为有效指标。7写出机械效率的定义式，并分析影响机械效率的因素。NpNpee1m1mmNpNp答：iiii影响机械效率的因素：1、转速ηm与n似呈二次方关系，随n增大而迅速下降；2、负荷负荷时，发动机燃烧剧烈程度，平均指示压力；而由于转速不变，平均机p械损失压力基本保持不变。则由1m，机械效率下降当发动机怠速运转时，机mp械效率=0；i3、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影响润滑效果8试述机械损失的测定方法。答：机械损失功率是通过对实际发动机实验来测定的。常用的测试方法有倒拖法、灭缸法和油耗线法。（1）倒拖法步骤：1.让内燃机在给定工况下稳定运转，是冷却水和机油温度达到给定值；2.切断燃油供应或停止点火，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、机油温度保持不变。此方法规定优先采用，且不能用于增压发动机。（2）灭缸法此方法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定运转，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，逐渐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变化的关系，绘制成曲线，称为负荷特性曲线，由此测得机械损失，此方法只是用于柴油机。9试述过量空气系数、空燃比的定义。答：燃烧1千克燃料实际提供的空气量L与理论上所需空气量L0之比，称为过量空气系数。空燃比是燃烧时空气量与燃料的比值。10试述燃料低热值和混合气热值的定义，柴油和汽油的低热值各为多少？答：1千克燃料完全燃烧放出的热量，称为燃料的热值。水以蒸汽状态存在，水的汽化潜热不能利用，待温度降低以后，水的汽化潜热才能释放出来。因此，水凝结以后计入水的汽化潜热的热值，称为高热值，在高温下的称为低热值。汽油低热值：44000kj/kg，柴油低热值：42500kj/kg1千克燃料形成可燃混合去所产生的热量就是混合气的热值。11简述汽油机和柴油机的着火和燃烧方式的异同。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。12已知：某汽油机的气缸数目i=，冲6程数t=，气4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=0.83。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）=738k