1、1.在P-V圖上圖示三種理論循環，并在不同條件下進行循環熱效率的比較。循環總加熱量相同時 定容加熱循環熱效率混合加熱循環熱效率定壓加熱循環熱效率最高壓力相同時 定壓加熱循環熱效率混合加熱循環熱效率定容加熱循環熱效率.2.簡述發動機的實際循環過程，并畫出四沖程發動機的實際循環的示功圖發動機實際循環是由進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個過程所組成，較之理論循環復雜得多。進氣過程進氣過程中，進氣門打開，排氣門關閉，活塞由上止點向下止點移動。壓縮過程壓縮過程時，進排氣門均關閉，活塞由下止點向上止點移動，缸內工質受到壓縮，溫度、壓力不斷上升。燃燒過程燃燒過程的作用是將燃料的化學能轉變為熱能，使工質的壓力、

2、溫度升高。放出的熱量越多，放熱時越靠近上止點，熱效率越高。此時進排氣門均關閉，活塞處在上止點前后。膨脹過程當膨脹過程結束時，排氣門打開，活塞由下止點返回上止點移動，將氣缸內的廢氣排除。排氣過程 當膨脹過程結束時，排氣門打開，活塞由下止點返回上止點移動，將氣缸內的廢氣排除。3.敘述四沖程發動機的換氣過程發動機換氣過程包括排氣過程和進氣過程，其任務是排除缸內廢氣并充入盡可能多的新鮮工質。四行程發動機換氣過程包括從排氣門開啟直到進氣門關閉的整個時期，約占410480曲軸轉角。一般將換氣過程分作自由排氣、強制排氣、進氣和氣門疊開四個階段。1. 自由排氣階段 從排氣門打開到氣缸壓力接近了排氣管壓力的這個

3、時期稱為自由排氣階段。自由排氣階段排氣的流動分為超臨界狀態和壓臨界狀態。缸內壓力與排氣管壓力之比往往大于臨界值 1.9，此時排氣的流動處于超臨界狀態。隨廢氣的大量流出，缸內壓力迅速下降，排氣流動轉入亞臨界狀態。2. 強制排氣階段 此階段廢氣是由上行活塞強制推出。由于要克服排氣門、排氣道處的阻力，缸內平均壓力比排氣管平均壓力略高一些，一般高出10kPa左右。氣流的速度愈高，此壓差愈大，耗功愈多。為了利用高速氣流的慣性排除廢氣，排氣門是在活塞過了上止點后才關閉。從上止點到排氣門完全關閉這段曲軸轉角，稱為排氣遲閉角，一般為1035曲軸轉角。3. 進氣過程 進氣門是在上止點前開始打開，以保證活塞下行時

4、有足夠大的開啟面積，新鮮工質可以順利流入氣缸。一般進氣門提前開啟角為上止點前040曲軸轉角。 進氣門也必須在下止點后才關閉，因為需要利用高速氣流的慣性，在下止點后繼續充氣，以增加進氣量。一般進氣門遲閉角為下止點后40一70曲軸轉角。4氣門疊開由于排氣門的遲后關閉和進氣門的提前開啟，存在進、排氣門同時開著的現象，稱為氣門疊開，此時進氣管、氣缸、排氣管互相連通，可以利用氣流的壓差、慣性或進排氣管壓力波的幫助，清除殘余廢氣，增加進氣量，降低高溫零件的溫度，但注竟不應產生廢氣倒流現象。5何為充量系數（充氣效率）？提高充量系數的措施有哪些？充氣效率v是實際進入氣缸的新鮮工質量與進氣狀態下充滿氣缸工作容積

5、的新鮮工質量的比值l. 進氣終了的壓力pa pa對v有重要影響，pa愈高，v值愈大；2. 進氣終了的溫度TaTa值愈高，充入氣缸的工質密度愈小，可使v降低。3. 殘余廢氣系數 氣缸中殘余廢氣增多，不僅使v下降，而且使燃燒惡化。4、配氣定時 由于進氣門遲閉而1，新鮮充量的容積減小，但pa值卻可能因有氣流慣性而使進氣有所增加，合適的配氣定時應考慮pa具有最大值 。 5、壓縮比 壓縮比增加壓縮容積減小，殘余廢氣量隨之減少，因而v有所增加 。6、進氣（或大氣）狀態 進氣或大氣壓力高，pa也隨之增加，新鮮工質密度增大，雖然v變化不大，但實際進氣量增多。同理，進氣或大氣溫度降低，Ta也隨之有所下降，工質密

6、度增大，實際進氣量亦增多。6.借助圖示說明四沖程發動機的換氣損失換氣損失是由排氣損失和進氣損失兩部分組成，如圖23所示，圖2-3a為非增壓，b為增壓。1. 排氣損失 從排氣門提前打開直到進氣行程開始，缸內壓力到達大氣壓力前循環功的損失，稱為排氣損失。它可分為： 自由排氣損失（圖中面積W）。它是因排氣門提前打開，排氣壓力線從b點開始偏離理想循環膨脹線，引起膨脹功的減少。強制排氣損失（圖中面積Y）。它是活塞將廢氣推出所消耗的功。2. 進氣損失 由于進氣系統的阻力，進氣過程的氣缸壓力低于進氣管壓力（非增壓發動機中一般設為大氣壓力），損失的功相當于X所表示的面積，稱為進氣損失、與排氣損失相比，它相對較

7、小。排氣損失與進氣損失之和稱為換氣損失、如圖2-3中面積(W+X+Y)所示。實際示功圖中將面積（X+Y-d）所表示的負功稱為泵氣損失。7.簡述可變配氣定時和升程的意義與應用合理選擇配氣定時，保證最好的充氣效果，改善發動機性能，是非常重要的問題。在進、排氣門開閉的四個時期中，進氣門遲閉角的改變，對充氣效率影響最大。應用豐田的VVT，本田的VTEC8.什么叫過量空氣系數？它和混合氣濃度有何關系？ 燃燒1kg燃料實際提供的空氣量L與理論上所需空氣量L0之比，稱為過量空氣系數。過量空氣系數大于1稱為稀混合氣，等于1稱為標準混合氣，小于1稱為濃混合氣9.汽油機的燃燒過程的各階段的主要特點1）著火延遲期

8、從火花塞點火至氣缸壓力明顯脫離壓縮線而急劇上升時的時間或曲軸轉角。著火延遲期長短與混合氣成分（=0.8-0.9時最短，開始點火時的缸內氣體度和壓力、缸內氣體流動、火花能量及殘余廢氣量等因素有關、它對每一循環都可能有變動，有時最大值可達最小值的數倍。希望盡量縮短著火延遲期并保持穩定。2）明顯燃燒期 從形成火焰中心到火焰傳遍整個燃燒室，示功圖上常指壓力達到最高點止。在均質混合氣中，當火焰中心形成之后，火焰向四周傳播，形成一個近似球面的火焰層，即火焰前鋒，從火焰中心開始層層向四周未燃混合氣傳播，直到連續不斷的火焰前鋒掃過整個燃燒室。3）后燃期 它是指明顯燃燒期以后的燃燒，主要有火焰前鋒后未及燃燒的燃

9、料再燃燒，貼附在缸壁上未燃混合氣層的部分燃燒以及高溫分解的燃燒產物（H2、CO等）重新氧化。這種燃燒已遠離上止點，應盡量減少。10.爆燃的機理是什么？如何避免爆燃發生爆燃時的外部特征是：氣缸內發出特別尖銳的金屬敲擊聲，亦稱之敲缸。輕微敲缸時，發動機功率上升，油耗下降，但嚴重時，會產生冷卻水過熱，功率下降，耗油率上升，成為一種極其有害的不正常燃燒。避免方法：適當提高燃料的辛烷值；適當降低壓縮比，控制末端混合氣的壓力和溫度；調整燃燒室形狀，縮短火焰前鋒傳播到末端混合氣的時間，如提高火焰傳播速度、縮短火焰傳播距離。11.使用因素對燃燒的影響1、混合氣濃度 在=0.8-0.9時，由于燃燒溫度最高，火焰

10、傳播速度最大，因此z、Tz、p/、e均達最高值，且爆燃傾向增大。在=1.03-1.1時，由于燃燒完全，be最低，但此時缸內溫度最高且有富裕空氣，NOx排放量大。使用1的濃混合氣工作，由于必然會產生不完全燃燒，所以CO排放量明顯上升。當1.2時，火焰速度緩慢，部分燃料可能來不及完全燃燒，因而經濟性差，HC排放量增多且工作不穩定。2、點火提前角點火提前角是從發出電火花到上止點間的曲軸轉角。其數值應視燃料性質、轉速、負荷、過量空氣系數等很多因素而定。當汽油機保持節氣門開度、轉速以及混合氣濃度一定時，汽油機功率和耗油率隨點火提前角改變而變化的關系稱為點火提前角調整特性，如圖4-14所示。對應于每一工況

11、都存在一個“最佳”點火提前角，這時汽油機功率最大，耗油率最低。點火角過大，則大部分混合氣在壓縮過程中燃燒，活塞所消耗的壓縮功增加，且最高壓力升高，末端混合氣燃燒前的溫度較高，爆燃傾向加大。點火過遲，則燃燒延長到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排溫升高，功率、熱效率降低，但爆燃傾向減小，NOx排放量降低。3、轉速轉速增加時，氣缸中紊流增強，火焰速度大體與轉速成正比增加，因而以秒計的燃燒過程縮短，但由于循環時間亦縮短，一般燃燒過程相當的曲軸轉角增加，應該相應加大點火提前角。轉速增加時，火焰速度亦增加，爆燃傾向減小。4、負荷 由于汽油機負荷調節是量調節，當負荷減小時，進入氣缸的混合氣

12、數量減少，而殘余廢氣量基本不變，故殘余廢氣所占比例相對增加，使混合氣稀釋程度變大，燃燒惡化。為此需要供給較濃的混合氣，怠速時可到0.6（AF=9）在右。由于進氣節流而泵氣損失加大，冷卻水散熱損失也相對增加，因此經濟性顯著降低。為使燃燒過程有效地進行，需要增大點火提前角。負荷減小時，氣缸的溫度、壓力降低，爆燃的傾向減小。5. 大氣狀況大氣壓力低，氣缸充氣量減少，則混合氣變濃，另外壓縮壓力低，著火延遲期長和火焰速度慢，則經濟性和動力性下降，但爆燃傾向減小。大氣溫度高，同樣氣缸充氣量下降，經濟性、動力性變差，而且容易發生爆燃和氣阻。12汽油機電噴原理電控汽油噴射系統是汽油機綜合控制中最主要、最基本的

13、部分。它由空氣系統、燃料系統及控制系統三部分組成。在汽油機的電噴系統中，以電子控制單元為中心，用安裝在發動機上的不同部位的傳感器測定發動機的不同工況，然后將他們傳給ECU，ECU將這些電信號進行計算和處理，向執行器發出指令，控制噴射系統工作，最終通過噴油器把汽油噴入進氣管道或者氣缸內，使得發動機在各種工況下都可以獲得最佳的混合氣。電噴系統的優點：1汽油噴射系統油量計量與控制的精度高 2供油系統霧化質量好，改善了燃燒過程 3電控技術的應用有利于改養瞬態響應性能4多點順序噴射，改善了各缸分配的均勻性 5取消了化油器喉管，提高了充氣效率 13.分析柴油機燃燒過程的四個階段畫圖說明燃燒過程是柴油機工作

14、過程的核心部分，為便于分析，可將其人為地劃分為四個階段，即著火延遲期（又稱為滯燃期）、速燃期、緩燃期和補燃期，如圖5-1所示。1、著火延遲期 著火延遲期又稱為滯燃期（圖5-1中的AB段），從燃油開始噴入燃燒室內（A點）至由于開始燃燒而引起壓力升高使壓力脫離壓縮線開始急劇上升（ B點）。影響著火延遲期長短的主要因素是這時燃燒室內工質的狀態。圖5-2表示了對于十六烷值為56的柴油，溫度與壓力對著火延遲期的影響。由圖可見，溫度越高或壓力越高，則著火延遲期越短。柴油的自燃性較好（十六烷值較高），著火延遲期也較短。其它影響著火延遲期長短的因素還有燃燒室的形式和壁溫等。2、速燃期 速燃期為圖5-1中的BC

15、段，即從壓力脫離壓縮線開始急劇上升（B點）至達到最大壓力（C點）。速燃期內，在著火延遲期內準備好的混合氣幾乎同時開始燃燒，使燃燒室內的壓力、溫度急劇上升。燃燒室內的最大壓力（又稱為最大爆發壓力）有可能達到13MPa以上，最大爆發壓力的高低除了受燃燒過程的直接影響外，還主要與壓縮比、壓縮始點的壓力等因素有關。3、緩燃期 緩燃期為圖5-1中的CD段，即從最大壓力點（C點）至最高溫度點（D點）。在這一階段內，采取措施使后期噴入的燃油能及時得到足夠的空氣，盡可能地加速混合氣的形成，才能保證迅速而完全的燃燒，從而提高柴油機的經濟性和動力性。柴油機燃燒室內的最高溫度可達2000K左右，一般在上止點后203

16、5曲軸轉角處出現。4、補燃期 補燃期為圖5-1中的DE段，即從最高溫度點（D點）至燃油基本燃燒完（E點）。在補燃期中，缸內壓力不斷下降，燃燒放出的熱量得不到有效利用，還使排氣溫度提高，導致散熱損失增大，對柴油機的經濟性不利。此外，后燃還增加了有關零部件的熱負荷。因此，應盡量縮短補燃期，減少補燃期內燃燒的燃油量。14柴油機的電噴原理電控噴射系統為在滿足限制有害排放物的條件下，柴油機經濟性和動力性等性能達到最優提供了前提條件，其突出優點是控制的準確性和響應的快速性。電控噴射系統主要由三個部分組成，即傳感部分、控制部分和執行部分。在柴油機電噴系統中，各傳感器把汽車的各種工況的參數轉化為電信號傳遞給E

17、CU，ECU進行計算和分析，并把結果傳遞給執行器，執行器接受ECU的命令并完成所需的執行任務，最終通過噴油器進行定時，定量地把燃油噴入帶氣缸內，使得發動機在各種工況下都可獲得最佳濃度的混合氣。15柴油機和汽油機負荷特性的區別負荷特性是指發動機轉速不變，其經濟性指標隨負荷而變化的關系，以曲線表示，則稱為負荷特性曲線。汽油機負荷特性 當汽油機保持某一轉速不變，而逐漸改變節氣門開度（同時調節測功器負荷，如改變水力測功器水量，以保持轉速不變），每小時耗油量B和耗油率be隨功率Pe（或轉矩Ttq、平均有效壓力pme）變化的關系稱為汽油機負荷特性。測取前應將化油器、點火提前角調整完好；測取時應按規定保持冷

18、卻水溫、潤滑油溫度在最佳狀態。由于汽油機負荷調節是靠改變節氣門開度來直接改變進入氣缸的混合氣量，變化不大，故這種負荷調節方法稱為“量調節”。圖6-10為汽油機負荷特性實例。柴油機的負荷特性 當柴油機保持某一轉速不變，而移動噴油泵齒條或拉桿位置，改變每循環供油量b時，B、be隨Pe（或Ttq、pme）變化的關系即柴油機負荷特性。測取時，應將柴油機的供油提前角、冷卻水溫度、潤滑油溫度等調整到最佳狀態進行。由于柴油機只是改變循環供油量（空氣量變化不大）來調節負荷，因此，也改變了缸內混合氣的濃度，即過量空氣系數，這種負荷調節方法稱為“質調節”。圖 6-12為柴油機的負荷特性實例。16什么是發動機的萬有特性和汽車的萬有特性有什么區別？為了能在一張圖上較全面地表示發動機的性能，經常應用多參數的特性曲線稱為萬有特性。應用最廣的萬有特性是以轉速為橫坐標，以平均有效壓力（或轉矩）為縱坐標，在圖上畫出許多等耗油率曲線和等功率曲線，根據需要還可以畫出等過量空氣系數曲線、等進氣管真空度曲線、冒煙極限等。發動機特性種類很多，其中主要有負荷特性、速度特性、調速特性、煙度特性、排放特性和噪聲特性等。17發動機的代用燃料及使用特點一、液體代用燃料1醇類燃料 2 二甲醚DME 3煤制油 (又稱合成汽油和