《发动机原理》习题集.doc

汽车发动机原理习题集二、填空题1. 发动机指标体系中主要有 _、_、_、_、_、_等几类指标。2. 发动机强化指标主要有：_、_、_等。3. 造成发动机有效指标与指示指标不同的主要原因是_。4. 平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上，使活塞移动一个冲程所做的_。5. 汽油机有效效率的一般区间为：_；柴油机有效效率的一般区间为：_。6. 从发动机示功图上可以得到的信息包括： 、 、 等。7. 增压柴油机的示功图与非增压相比，主要不同点有： 、 等。8. 给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值： 、 、 等。9. 发动机的指示指标是指工质对 做功为基础的指标；指示功减有效功等于 。10. 平均指示压力是一个假想不变的压力，这个压力作用在活塞顶上，使活塞 所做的功。11. 发动机转速一定，负荷增加时，机械效率 。12. 测量机械损失的方法主要有 几种。13. 发动机中机械损失最大的是： 。14. 活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的 。15. 机械损失的测量方法有： 、 、 等。16. 当发动机负荷一定，转速降低时，平均机械损失压力_，机械效率_。17. 过量空气系数的定义为 。18. 过量空气系数fa=1表示： 。19. 发动机的燃油消耗率和哪两个因素成反比： 、 。20. 燃料化学能在柴油机内最终分配情况大致为：_，_，_等。21. 提高发动机经济性的主要措施有：_、_、_、_、_、_等。22. 提高发动机升功率的主要措施有：_、_、_、_、_等。三、论述与计算题1. 绘制某类发动机的示功图，并基于此图，分析说明该发动机的特点。2. 提高发动机经济性的技术措施都有哪些类？（请系统、分类说明）3. 运用发动机学的有关知识论述提高发动机平均有效压力的措施有哪些？4. 提高发动机升功率的主要技术措施有哪些？5. 6135Q柴油机，行程S=140mm，转速n=2200r/min时，有效功率Pe=154kW，实测比油耗be=217g/kW.h，假设柴油的低热值为Hu=41868kJ/kg求：（1）该发动机的平均有效压力、扭矩和有效热效率。（2）当机械效率为75%时，计算指示比油耗、指示热效率、指示功率和机械损失功率。（3）当指示效率、充气效率、过量空气系数等参数不变，机械效率由75%提高到80%，计算此时的有效功率和有效比油耗。（4）通过提高充气效率将有效功率提高到160kW，而指示效率和机械损失功率不变，此时指示功率、机械效率和有效比油耗是多大？（5）通过以上计算，你可以得出哪些结论？6. 要设计一台六缸四冲程柴油机，在2000r/min时假设平均指示压力为0.85MPa，平均机械损失压力为0.15MPa。希望能发出的功率为73.5kW。（1） 为将活塞速度控制在8m/s，缸径行程比取多大合适？（2） 为使缸径行程比为1：1.2，缸径与行程各取多大？7. 请对下面的柴油机进行特点分析与计算评价。该发动机是法国雪铁龙公司在某国际汽车展览会上曾经展出的4冲程4缸轿车用柴油机。该机S/D=85.5mm/90mm，压比=22，标定转速n=4500r/min，标定功率Pe=48.5kW，每缸循环喷油量gb=2.110-5kg/(cyc.缸)。该机采用灰铸铁机体，铝合金缸盖、下置凸轮轴，涡流室式燃烧室，轴向压缩式分配泵。(柴油的低热值Hu=41868kJ/kg) 第一章 燃料与热化学（5学时）二、填空题1. 造成柴油机与汽油机各种特征巨大差别的根本原因是： 。2. 发动机燃用石油产品的优点是： 、 、 。3. 燃料的高热值与低热值之差为 。发动机使用燃料的 进行热功转换。 4. 柴油的十六烷值大约是： ；98号汽油的辛烷值大约是： 。5. 正烷烃的碳链越长，则化学稳定性越 、辛烷值越 。6. 柴油比汽油的化学稳定性_，因为_。7. 与柴油化学稳定性有关的燃料特性有：_、_、_等。8. 提高汽油辛烷值的方法有： 、 等。9. 使汽油机易爆燃的燃料，其辛烷值 ；使柴油机易自燃的燃料，其十六烷值 。10. 使用高十六烷值柴油的优点有： 、 ；缺点有： 。11. 当最低气温为-15时，应该选用如下哪个标号的柴油？ 。（15 、 5 、 -5 、 -15 、 -25）12. 汽油的标号是以 来定的，测定时用的两种标准燃料是 、 。三、论述与计算题1. 根据汽油和柴油特性的差异说明汽油机和柴油机在混合气形成与燃烧等方面的差异。2. 分析燃料化学稳定性对汽油机燃烧及柴油机燃烧的影响。第二章 发动机工作循环二、填空题1. 如果压缩比一定，等容燃烧和等压燃烧哪个热功转换效率高？ 。2. 汽油机比柴油机效率低很多的主要原因是： 。3. 等压燃烧相对等容燃烧的优点有： 。4. 工质的定容比热越 、燃烧产物越 高温分解，则热功转换的效率越高。5. 与混合加热循环相比，实际循环在燃烧阶段有哪些损失？ 、 。6. 在限定最高燃烧压力的条件下，等容燃烧的热效率比等压燃烧_。汽油机燃烧 的等容度比柴油机_。7. 提高混合加热循环的预膨胀比r0，则循环平均压力 ，循环热效率ht 。8. 发动机气缸的面容比越大，则传热损失越 ，燃烧室越简单，则传热损失越 。9. 发动机热功转换、传热损失、排气能量占燃料总化学能的比例大约为： 、 、 。10. 造成实际循环与理论循环不同的原因有：_、_、_、_、_、_等。11. 在压缩过程初期，工质温度低，受气缸壁面加热，压缩多变指数 绝热指数。12. 当发动机转速一定，负荷增加时A.平均机械损失压力增加，机械效率减小；B. 平均机械损失压力减小，机械效率增加；C. 平均机械损失压力不变，机械效率增加；D. 平均机械损失压力增加，机械效率增加三、论述与计算题1. 试分析现代高速柴油机、汽油机在工作循环上的差别。2. 简述用单缸熄火法测量发动机机械损失的原理，适用范围。3. 画出非增压发动机理论循环和实际循环的pV图，说明发动机的实际循环与理想循环相比存在哪些损失？分析各种损失及其形成原因。4. 试分析发动机实际工作循环与理论工作循环不同的原因。 5. 发动机实际循环与理论循环相比，存在哪些损失？6. 叙述测量发动机机械损失的方法有几种及其适用范围。选其中两种方法的测量原理进行说明。第三章 发动机换气过程二、填空题1. 四冲程发动机排气过程可以细分为： 、 、 、 。2. 排气门提前开启的主要目的是： 。3. 进气门滞后关闭的主要目的是： 。4. 配气相位的四个角度中，对充量系数影响最大的是 角。5. 发动机转速越高，一般进气门滞后关闭角应该越 。6. 当排气门截面小、发动机转速高时，排气门提前开启角应 。7. 四冲程发动机的换气过程分为 、 、 、 等四个阶段。8. 充量系数是发动机每循环实际进气量与以 状态充满气缸的工作容积的理论进气量之比。9. 使发动机充量系数增大的主要因素有： 、 、 、 等。10. 汽油机随着负荷的减小，其充量系数将 ；随着转速的增加，其充量系数将 。11. 对小型四冲程发动机，当进气Ma超过 后，充量系数将急剧下降。12. 与四冲程发动机相比，二冲程发动机换气的特点有： 、 、 等。13. 发动机采用多气门技术的优点有： 、 、 等。14. 改善发动机换气质量的主要措施有：_、_、_、_、_等。三、论述与计算题1 如何理解工况不同排气门的最佳提前开启角也会不同。2 何为进气马赫数Z？试分析进气马赫数Z对充气效率l的影响。3 各配气相位角选择合理与否直接影响发动机换气过程的什么参数？这些参数如何影响配气相位的选择？4 请详细列举说明提高充量系数的措施有哪些？5 试分析发动机进排气门提前开启和滞后关闭的原因。6 解释发动机进排气门提前开启与滞后关闭的目的及何时应该增大配气相位角。第四章 汽油机燃烧二、填空题1. 燃烧后，在火花塞附近温度会远高于其它区域，原因是： 。2. 汽油机燃烧放热的特点是： 。3. 提高汽油机缸内气流强度，滞燃期i将变 ，最佳点火提前角应该 。4. 在发动机正常运转的情况下， 是影响汽油机滞燃期的主要因素。5. 汽油机燃烧稳定性差的主要原因是： 、 。6. 汽油机产生燃烧循环变动的主要原因有：_、_等。7. 汽油机的燃烧稳定性在_、_、_情况下易变差。8. 火焰传播到末端所需时间t1，末端混合气自燃所需时间t2，则产生爆燃的条件为： 。9. 燃烧室的面容比F/V大，火焰传播距离 ，爆燃倾向 ，HC排放 。10. 汽油机最高温度较_（高、低），主要是因为_燃烧速度较高。11. 爆燃性表面点火与爆燃的差别有：_、_等。12. 汽油机火花塞应尽可能布置在_或_。13. 布置火花塞时，需考虑：_、_、_等问题。14. 汽油机采用分层、稀薄燃烧的优点有：_、_、_等。15. 当发动机压缩比增加时，汽油机爆燃倾向 ，柴油机工作粗暴倾向 。16. 汽油机的爆燃主要出现在燃烧过程的_期，而表面点火主要出现在_期。17. 汽油机在使用中发生爆震，常用的消除方法是：A.加大点火提前角；B. 减小点火提前角；C.换低标号汽油；D.调整气门间隙。18. 降低汽油机爆燃的主要措施有：_、_、_、_、_等。三、论述与计算题1. 分析说明汽油机缸内气流与柴油机缸内气流如何影响各自的燃烧过程？2. 请论述汽油机、柴油机燃烧的区别。3. 试述汽油机爆燃和柴油机工作粗暴产生的原因，并简述防止汽油机爆燃的措施。4. 什么是汽油机的点火提前角？点火提前角不当对汽油机的性能有何影响？试分析影响最佳点火提前角的因素。5. 试述汽油机爆燃的外部特征，在使用过程中如何用简单的方法消除出现的爆燃。6. 提高汽油机的压缩比对性能提高有什么意义？如何保证在汽油机上使用较高的压缩比？第五章 柴油机燃烧二、填空题1. 柴油机速燃期、缓燃期、后燃期放热量占总放热量的百分比大约分别为：_、_、_。2. 对柴油机燃烧噪声影响最大的燃烧阶段为_，对经济性影响最大的为_。3. 柴油机速燃期的结束点大约是最高_点，缓燃期的结束点大约是最高_点。4. 先慢后快燃烧方式的特点有：_、_、_等。5. 柴油机燃烧噪音较大的工况：A.冷车怠速；B.大负荷稳定工况；C. 中等负荷稳定工况；D.热车减速工况。6. 当发动机压缩比增加时，A.汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向增加；B. 汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向增加；C. 汽油机爆震倾向增加，柴油机工作粗暴倾向减小；D. 汽油机爆震倾向减小，柴油机工作粗暴倾向减小。7. 一般汽油机和柴油机标定工况相比，最高燃烧压力PZ和最高燃烧温度是：A. PZ柴油机大于汽油机，Tmax 柴油机大于汽油机；B. PZ柴油机大于汽油机，Tmax 柴油机小于汽油机；C. PZ柴油机小于汽油机，Tmax 柴油机大于汽油机；D. PZ柴油机小于汽油机，Tmax 柴油机小于汽油机。8. 柴油机最大爆发压力较_（高、低），主要是因为_燃烧速度较高。9. 喷油提前角越大，着火延迟期越_，着火延迟期准备的可燃混合气量越_，柴油机工作越_。10. 柴油机着火延迟期的长短主要影响发动机的：_、_、_、_、_等。11. 一般柴油机的着火延迟期越长，燃烧噪声将_，经济性将_，NOx排放将_。12. 提高柴油机的转速，着火延迟时间将_，一般应将喷油提前角适当调_。13. 加快柴油机缓燃期燃烧速度的主要措施有_、_等。14. 目前理想放热规律的特点是：_。15. 影响柴油机燃烧粗暴性的关键因素是：着火延迟期内_。16. 从排放、经济性、可靠性角度综合考虑应采用_特点的放热规律。17. 需要借助较强进气涡流的直喷式柴油机，一般空气利用率较_，有效效率较_，燃烧粗暴度较_。18. 油膜蒸发燃烧方式的主要优点：_、_、_等。19. 保证柴油机混合燃烧良好的关键问题是：在各个工况_、_、_三者配合良好。20. 引起柴油机的实际喷油规律与几何供油规律差别很大的主要原因有：_、_ _、_ _等。21. 实际喷油持续期大于理论供油持续期的主要原因为：_。22. 实际喷油量低于理论供油量的主要原因为：_、_ _等。23. 提高燃油喷雾质量（减小平均直径）的因素有：_、_等。24. 柴油机喷油系统中常出现二次喷射的工况是：A.空车运转；B.高速全负荷；C.低速小负荷；D.减速工况25. 引起柴油机喷油系统产生二次喷射的主要原因是：_、_，它常常出现在_情况下。26. 缓解不稳定喷射的措施有：_、_、_等。27. 着火延迟角为8oCA，喷油延迟角为10oCA，从经济性角度考虑，最佳供油提前角应为为_。28. 随着转速的提高，普通柴油机的喷油速率将_，柴油机的经济性将_。29. 喷油泵出油阀的作用有：_、_、_等。30. 普通柱塞泵随着转速的提高循环供油量会变大的原因是：_、_等。31. 高压油泵每循环供油量随泵转速的提高将_，主要原因是：_、_。三、论述与计算题1. 分析说明柴油机燃烧与汽油机燃烧的差别及原因。2. 分析一柴油机示功图后，计算得出Dp/Dj=1MPa/曲轴转角。这种现象对柴油机工作有何影响？与哪些因素有关？如何防止？3. 对比分析柴油机工作粗暴与汽油机爆燃的异同之处。4. 某柴油机速燃期的平均压力增长率过大说明了什么？如何解决这一问题。5. 从降低排放、提高经济性角度考虑，柴油机理想的放热规律曲线是什么？为什么？如何实现？6. 试分析引起柴油机实际喷油规律与几何供油规律差别很大的主要原因。7.分析柴油机二次喷射、穴蚀的原因及易出现二次喷射、穴蚀的工况。8.什么是柴油机的供油提前角、喷油提前角、着火提前角，试分析其影响因素。第六章 发动机特性 二、填空题1. 汽车发动机的转矩储备系数越高，则工作的稳定性越_，汽车行驶中速度的波动越_。2. 柴油机的燃油消耗率曲线与汽油机相比具有 _、_的特点。3. 随着负荷的减小，汽油机部分速度特性的变化的规律：_、_等。4. 发电用发动机是按_特性工作的；船舶驱动用发动机是按_特性工作的。5. 发动机外特性上的特殊点包括：_、_、_等。6. 柴油机的外特性是指：_。7. 汽油机部分负荷速度特性恶化严重（相对柴油机）的主要原因是：_。8. 发动机负荷特性是指： _。9. 对发动机燃油消耗率的万有特性，其等值线间的差值越大，越适合于工况变化_的动力机械。10. 发动机万有特性是指： _ _。11. 汽车用高速挡行驶，意味着同样的车速，发动机的转速 _、此时汽车的百公里油耗_。三、论述与计算题1. 何谓发动机的外特性？说明通过试验制取柴油机外特性的过程。2. 绘制柴油机、汽油机的外特性（功率、转矩、油耗率、充量系数、过量空气系数）曲线的变化趋势，并解释引起这些特性差别的原因。3. 如何在发动机实验台上制取外速度特性？并画图表示。说明Pe、Ttq、be随转速变化的原因，发动机扭矩储备系数对车辆性能有何影响？4. 与普通汽油机相比，为什么柴油机的转矩曲线比较平坦？5. 何谓发动机的万有特性？绘图说明万有特性的作图方法。6. 绘制两种发动机的万有特性图，其中一台要更适用于工况变化大的车辆，另一台则更适用于近似固定工况工作的动力机械，并解释理由。第七章 发动机排放与控制二、填空题1. 汽油机的CO排放比柴油机_，主要是因为：_。2. 降低汽油机的CO排放的主要技术措施有：_、_、_等。3. 汽油机的HC排放比柴油机_，主要是因为：_。4. 在发动机燃烧过程中，HC排放的生成机理主要有：_、_、_等。5. 降低汽油机的HC排放的主要技术措施有：_、_、_等。6. 单纯提高汽油机的压缩比，HC排放将_、NOx排放将_。7. 柴油机的颗粒排放比汽油机_，主要是因为：_。8. 降低柴油机的颗粒排放的主要技术措施有：_、_、_等。9. 发动机NOx排放的生成原因，主要有：_、_、_。10. 降低汽油机NOx排放的主要技术措施有：_、_、_等。11. 柴油机在寒冷气候下起动，经常冒白烟，原因是：A.燃烧不完全，生成CO排出；B.气温低，燃料着火不好，以液滴壮排出；C.燃烧室缺氧，生成碳烟排出；D.是没有燃烧的燃油蒸汽。12. 柴油机排气冒烟较重工况是：A.怠速工况；B.小负荷稳定工况；C.加速工况；D.减速工况三、论述与计算题1. 要想在缸内同时降低柴油机的NOx和PM排放量，应该如何组织燃烧？2. 试比较说明汽油机与柴油机主要排放产物的不同特点。3. 从降低直喷柴油机排放的角度，比较分析其理想的放热规律曲线，提出尽可能实现这一放热规律的措施。4. 下图表示的是两台典型的车用汽油机和柴油机的CO、HC和Nox排放特性，试分析汽油机和柴油机在各工况下排放特性的差异和产生原因。5. 为什么汽油机怠速工况CO排放调低时，HC的排放量往往会上升？第八章 发动机增压（6学时）二、填空题1. 普通废气涡轮增压柴油机的缺点有： 、 、 等。2. 机械增压的主要优点有： 、 、 等。3. 气波增压有何特点： 、 、 等。4. 采用可调废气涡轮增压器（VGT），主要是为了解决 等问题。5. 压气机喘振的原因是： 。6. 压气机堵塞的原因是： 。7. 单纯增压，柴油机的 排放将减少， 排放将增加。8. 相对脉冲增压，定压增压对排气能量的利用率 ，涡轮效率 。9. 汽油机采用增压的主要困难是： 、 、 等。10. 车用柴油机宜采用脉冲涡轮增压系统的理由是： 。11. 从对过渡工况的适应能力看，定压增压与脉冲增压哪一个较好？ 。12. 车用柴油机常用_增压系统，该类增压系统的涡轮效率_、加速性_。三、论述与计算题1. 车用柴油机采用增压后要进行哪些调整？2. 什么是顺序增压？3. 为什么要追求涡轮、压气机可调？实现可调的措施有哪些？4. 增压后对柴油机的性能、工作粗暴度、排放等有什么影响？增加中冷后又如何？5. 论述汽油机增压的难点及实现方法。6. 一台车辆用多缸柴油机利用增压技术提高功率20%时，试问采用何种增压方式为宜，原因何在？并指出发动机结构及工作过程参数有何变化、原因何在？7. 将一台70kW的非增压柴油机通过增压技术使其功率达到88kW，使述柴油机需要做哪些改动？8. 车用发动机采用增压时应进行哪些方面的调整？9. 说明增压柴油机扭矩适应性差的原因。采用废气放气阀方案和可调涡轮喷嘴面积方案解决扭矩适应性的问题在原理和性能上各有何不同? 10. 请说明柴油机脉冲增压系统的特点及何时应采用脉冲增压系统？