汽車發動機原理（第二版吳建華主編）課后習題答案汽車發動機原理（第二版吳建華主編）第一章發動機性能1.簡述發動機的實際工作循環過程。答：1）進氣過程：為了使發動機持續運轉，必須持續吸入新鮮的工作介質，即進氣過程。此時，進氣閥打開，排氣閥關閉，活塞從上止點移動到下止點。2）壓縮過程：此時，進氣門和排氣門關閉，活塞從BDC移動到TDC，氣缸中的工作介質被壓縮和加熱。隨著壓力的升高，工作介質的壓縮程度用壓縮比表示。3）燃燒過程：燃燒過程中，進氣門和排氣門關閉，活塞位于上止點前后。其功能是將燃料的化學能轉化為熱能，增加工作介質的壓力和溫度，在燃燒過程中釋放更多熱量，并在TDC附近提高熱效率。4）膨脹過程：此時，進排氣門關閉，高溫高壓工質推動活塞從上止點向下移動，膨脹做功，氣體壓力和溫度也迅速下降。（5）排氣過程：當膨脹過程接近尾聲時，排氣閥打開，廢氣開始通過自身壓力自由排出。在膨脹過程結束時，活塞從下止點返回上止點，以排出氣缸中的廢氣。3.提高發動機實際工作循環熱效率的基本途徑是什么？可采取哪些基本措施？答：提高實際循環熱效率的基本途徑是減少傳熱損失、燃燒損失、通風損失、不完全燃燒損失、工質流量損失和工質泄漏損失。提高工質的絕熱指數κ?？梢圆扇〉幕敬胧┦牵海?）減小燃燒室面積，縮短后燃期，可以減少傳熱損失。⑵.采用最佳點火提前角和供油提前角可以減少早期燃燒損失或后期燃燒損失。（3）采用多閥和最佳閥相位和最優的進排氣系統能減小換氣損失。⑷加強燃燒室氣流運動，改善混合氣均勻性，優化混合氣濃度能減少不完全燃燒損失。⑸優化燃燒室結構減少缸內流動損失。⑹采用合理的配缸間隙，提高各密封面的密封性減少工質泄漏損失。4.發動機的指示燈是什么？主要是什么？答：以工質對活塞所作之功為計算基準的指標稱為指示性能指標。它主要有：指示功和平均指示壓力.指示功率.指示熱效率和指示燃油消耗率。5.發動機的有效指標是什么？主要是什么？答:以曲軸輸出功為計算基準的指標稱為有效性能指標。主要有：1）發動機動力性指標，包括有效功和有效功率.有效轉矩.平均有效壓力.轉速n和活塞平均速度；2）發動機經濟性指標，包括有效熱效率.有效燃油消耗率；3）發動機強化指標，包括升功率pl.比質量me。強化系數pmecm.6.總結提高發動機動力性能和經濟性能的基本方法。答：①增大氣缸直徑，增加氣缸數②增壓技術③合理組織燃燒過程④提高充量系數⑤提高轉速⑥提高機械效率⑦用二沖程提高升功率。7.發動機的平均有效壓力、燃油消耗率和有效熱效率是多少？每一個都有什么意義？答：平均有效壓力是指發動機單位氣缸工作容積所作的有效功。平均有效壓力是從最終發動機實際輸出轉矩的角度來評定氣缸工作容積利用率是衡量發動機動力性能的重要指標。有效油耗率是單位有效功的油耗，通常用每千瓦時有效功的油耗來表示。有效熱效率是實際循環的有效功與消耗的燃料熱量之比。有效熱效率和有效燃油消耗率是衡量發動機經濟性的重要指標。8.發動機的機械損失主要包括哪些？A：摩擦損失、驅動附件損失、驅動增壓器損失和泵空氣損失9.什么是機械效率？受哪些因素影響？有何意義？答：機械效率是有效功率與指示功率之比。影響因素：①活塞的轉速和平均轉速②負載③潤滑油溫度和冷卻水溫度。意義：比較機械損失的比例。10.如何測定機械效率？適用于汽油機的是哪種方法？為什么？測量發動機機油消耗量的常用方法包括：主動指示器法、反向指示器法和發動機停機法。后拖法適用于汽油發動機。11.簡述汽油機和柴油機工作循環的區別答：汽油機和柴油機的工作循環也有四個過程：進氣、壓縮、燃燒（功）和排氣。它們的不同的點；1）汽油機在進氣道，進入汽缸內的氣體是有一定比例的汽油和空氣（稱做可燃混合氣）；柴油機在進氣道，進入汽缸內的氣體是純凈的空氣。2）在壓縮的過程。汽油機與柴油機是沒有區別，但壓縮氣體的成分不同。3）燃燒過程，汽油機與柴油機的區別較大。汽油本身物質燃點較低，經壓縮后給一個高壓的電火花就將其點燃了，而且燃燒的速度比柴油快；柴油本身物質密度較大，要在高溫和高壓的條件下才能自行燃燒，經壓縮后的純凈空氣正好滿足了這個條件，這時即刻向汽缸噴入高壓油使其燃燒。柴油的熱值比汽油高產生的動力比汽油機大。4）排氣過程基本是一樣的。廢棄物都是二氧化碳和水，但是由于汽油的燃燒速度太快需要加入抗爆劑，因此排放不如柴油機清潔13.為什么柴油機的熱效率顯著高于汽油機？答：1）.柴油機的壓縮比高，作功時膨脹得更厲害。2）.柴油機油氣混合時空燃比遠大于1，是富氧燃燒，燃料可以充分燃燒。汽油機燃燒的空燃比在1左右，因為沒有足夠的氧氣，汽油不能完全燃燒。14.柴油機工作循環為什么不采用定容加熱循環？答：定容加熱理想循環又稱奧托循環，基于這種循環而制造的煤氣機和汽油機是最早的活塞式內燃機。由于煤氣機、汽油機和柴油機燃料性質不同，機器的構造也不同，其燃燒過程接近于定容過程，不再有邊燃燒邊膨脹接近于定壓的過程，故而在熱力學分析中，奧托循環可以看作不存在定壓加熱過程的混合加熱理想循環。定容加熱循環由燃料和空氣的混合物壓縮，這受到混合氣體自燃溫度的限制。存在“爆燃”問題，效率不會太高；恒壓加熱循環只壓縮空氣，沒有“爆燃”和高效率的問題，因此柴油機采用后者而不是前者第二章發動機的換氣過程1.為什么發動機進氣門關得晚，排氣門提前打開。什么因素與提前角和延遲角有關？答：（1）進氣門遲后關閉是為了充分利用高速氣流的動能，實現在下止點后繼續充氣，增加進氣量。排氣門提前開啟是由于配氣機構慣性力的限制，若是活塞在下至點時才打開排氣門，則在氣門開啟的初期，開度極小，廢氣不能通暢流出，缸內壓力來不及下降，在活塞向上回行時形成較大的反壓力，增加排氣行程所消耗的功（2）什么因素與提前角和延遲角有關？（如何衡量配氣相位的合理選擇）：①通貨膨脹效率的變化是否滿足動態要求。②通風損失應盡可能小。③是否能保證燃燒室必要的掃氣效果。④排放指標良好。2四沖程發動機換氣過程包括哪幾個階段，這幾個階段時如何界定的？答：1）自由排氣階段：從排氣門打開到氣缸壓力接近排氣管壓力。強制排氣階段：廢氣是由活