《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)習(xí)題吉林大學(xué).pptx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)習(xí)題吉林大學(xué).pptx（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、概念 循環(huán)熱效率 循環(huán)平均壓力Pt壓縮比 指示功平均指示壓力 指示功率指示熱效率指示燃料消耗率有效功率 有效扭矩平均有效壓力 有效熱效率有效燃料消耗率 升功率機(jī)械效率平均機(jī)械損失壓力 氣門(mén)疊開(kāi)換氣損失泵氣損失 充量系數(shù)殘余廢氣系數(shù)進(jìn)氣馬赫數(shù)過(guò)量空氣系數(shù) 燃料的低熱值理論混合氣熱值 火焰?zhèn)鞑ニ俣热紵俣缺鹑紵砻纥c(diǎn)火 點(diǎn)火提前角噴油泵速度特性供油規(guī)律 噴油規(guī)律廢氣再循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)排量 扭矩儲(chǔ)備系數(shù)扭矩適應(yīng)性系數(shù)轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)穩(wěn)定調(diào)速率瞬時(shí)調(diào)速率調(diào)速器靈敏度理論空氣量 排氣微粒排氣損失 進(jìn)氣損失 自由排氣損失 強(qiáng)制排氣損失柴油機(jī)工作粗暴 全程式調(diào)速器 兩極式調(diào)速器 發(fā)動(dòng)機(jī)的工況發(fā)動(dòng)機(jī)的特性 早燃二行
2、程發(fā)動(dòng)機(jī)的掃氣系數(shù)二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的掃氣系數(shù)進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng) 二次噴射油束的霧化質(zhì)量放熱規(guī)律增壓度增壓比 簡(jiǎn)答題 內(nèi)燃機(jī)有哪三種理論循環(huán)，汽油機(jī)、高速柴油機(jī)和高增壓柴油機(jī)各簡(jiǎn)化為何種循環(huán)？為什么？ 解：根據(jù)加熱方式不同，發(fā)動(dòng)機(jī)有三種理論循環(huán)，即定容加熱循環(huán)，定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)。汽油機(jī)混合氣燃燒迅速近似為定容加熱循環(huán)。高速柴油機(jī)部分燃料在上止點(diǎn)前燃燒，部分燃料在上止點(diǎn)后燃燒，近似混合加熱循環(huán)。高增壓和低速大型柴油機(jī)，由于受燃燒最高壓力的限制，大部分燃料在上止點(diǎn)后燃燒，燃燒時(shí)氣缸內(nèi)壓力變化不明顯，所以近似為定壓加熱循環(huán)。何謂理論循環(huán)熱效率 ？寫(xiě)出 其表達(dá)式。理論循環(huán)熱效率是工質(zhì)所做循環(huán)功 與循
3、環(huán)加熱量 之比，用以評(píng)定循環(huán)經(jīng)濟(jì)性。 當(dāng)初始點(diǎn)、壓縮比和加熱量相同時(shí)，用 TS圖比較定三種理論循環(huán)熱效率的大小。用 TS圖說(shuō)明定容加熱循環(huán)中，當(dāng)加熱 量一定，壓縮比 增加時(shí)，循環(huán)熱效率的變化。 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失包括哪幾部分？各占比例如何？常用哪些方法測(cè)量？發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失包括三部分：（1）磨擦損失，約占整個(gè)機(jī)械損失的62-75%；（2）驅(qū)動(dòng)附件損失，約占整個(gè)機(jī)械損失的10-20%；（3）泵氣損失，約占整個(gè)機(jī)械損失的10-20%。經(jīng)常用來(lái)測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的方法有：（1）倒拖法；（2）滅缸法；（3）油耗線法（又稱負(fù)荷特性法）；示功圖法。簡(jiǎn)述用滅缸法測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的原理和方法?；驹恚憾喔讬C(jī)有
4、效功率等于各缸指示功率之和減去機(jī)械損失功率。方法：首先將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整到給定工況穩(wěn)定工作，測(cè)量其有效功率 ，然后停止向一缸（例第一缸）供油或點(diǎn)火，并調(diào)整測(cè)功器，保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，再測(cè)出一缸不工作時(shí)的有效功率 。則 即為第一缸的指示功率。Pi(1)=Pe-Pe(1) 同樣依次使各缸熄火，得各缸的指示功率： Pi(2)=Pe-Pe(2) .+ Pi(i)=Pe-Pe(i) Pi=iPe-Pe(1)+Pe(2)+Pe(i) Pm=Pi-Pe=(i-1)Pe-Pe(1) +Pe(2)+Pe(i) 簡(jiǎn)述用油耗線外延法測(cè)量柴油機(jī)機(jī)械損失的原理及方法。內(nèi)燃機(jī)與電力測(cè)功機(jī)相連，在穩(wěn)定工況水溫、油溫正常時(shí)，切斷點(diǎn)
5、火或供油，測(cè)功器作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，以給定轉(zhuǎn)速反拖發(fā)動(dòng)機(jī)，盡量維持水溫、油溫不變，測(cè)出的功率即為發(fā)動(dòng)機(jī)在該工況下的機(jī)械損失功率。簡(jiǎn)述用示功圖法測(cè)量柴油機(jī)機(jī)械損失的原理及方法。（1）用各種示功器測(cè)出氣缸的示功圖，算出Pmi及pi;（2）用測(cè)功器測(cè)出Pme或Pe。則：Pm=Pi-Pe或Pmm=Pmi-Pme內(nèi)燃機(jī)實(shí)際循環(huán)由哪幾個(gè)過(guò)程組成？其中壓縮過(guò)程的作用是什么？發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣過(guò)程所組成。其中壓縮過(guò)程的作用是增大工作過(guò)程的溫差，獲得最大限度的膨脹 比，提高熱功轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也為燃燒過(guò)程創(chuàng)造有利條件。在柴油機(jī)中，壓縮后氣體的高溫是保證燃料著火的必要條件。 畫(huà)出機(jī)械效率隨負(fù)荷
6、變化關(guān)系的曲線？并分析其歷程。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)， 機(jī)械損失功率基本不變，功率增加，指示功率增加。由公式，機(jī)械效率增加。空轉(zhuǎn)，功率為0，指示功率機(jī)械損失功率，機(jī)械效率0。畫(huà)出機(jī)械效率隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系的曲線，并分析其歷程。轉(zhuǎn)速增加，（1）慣性力（側(cè)壓力及軸承負(fù)荷增加）及摩擦付間速度增加，摩擦損失增加；（2）驅(qū)動(dòng)附件損失增加；（3）泵氣損失增加。Pmm增加，Pmi變化不大，由公式知，機(jī)械效率下降。 何謂四行程非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣損失？試用示功圖說(shuō)明。如圖換氣損失是理論換氣功和實(shí)際換氣功之差，由排氣損失和進(jìn)氣損失兩部分組成。何謂四行程非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失？試用示功圖說(shuō)明。泵氣損換放在機(jī)械效率中考慮。 畫(huà)
7、出充氣效率隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系的曲線并分析其歷程。在某一中間轉(zhuǎn)速充氣效率有最大值，在此轉(zhuǎn)速氣流慣性充氣最好，當(dāng)轉(zhuǎn)速高于此轉(zhuǎn)速時(shí)，氣流慣性增加，但進(jìn)氣遲閉角不變，使一部分可以利用慣性進(jìn)入氣缸的氣體被關(guān)在氣缸之外，另外轉(zhuǎn)速增加進(jìn)氣阻力增加，所以 隨 轉(zhuǎn)速增加而下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于此轉(zhuǎn)速氣流慣性減小，由于進(jìn)氣門(mén)遲關(guān)，使一部分進(jìn)入氣缸內(nèi)的新氣被推回進(jìn)氣管，所以也下降。 畫(huà)出汽油機(jī)充氣效率隨負(fù)荷變化關(guān)系的曲線并分析其歷程。如圖，汽油機(jī)是量調(diào)節(jié)，負(fù)荷增加，節(jié)氣門(mén)開(kāi)大， 進(jìn)氣阻力下降，進(jìn)氣終了壓力增加，充量系統(tǒng)提高。畫(huà)出柴油機(jī)充氣效率隨負(fù)荷變化關(guān)系的曲線并分析其歷程。柴油機(jī)是量調(diào)節(jié)，負(fù)荷 不變， 進(jìn)氣終了壓力不變，進(jìn)
8、氣終了溫度增 加，充量系數(shù)稍有下降，主要由 溫度增加而引起。 何謂過(guò)氣馬赫數(shù)？畫(huà)出充氣效率隨進(jìn)氣馬赫數(shù)變化關(guān)系的曲線？進(jìn)氣馬赫數(shù) 是進(jìn)氣門(mén)處氣體的平均速度 與該處聲速的比值 。在正常的配氣條件下，當(dāng) 超過(guò)一定數(shù)值（0.5左右）時(shí)，充氣效率 急劇下降。何謂氣門(mén)疊開(kāi)？作用是什么？由于排氣門(mén)的遲后關(guān)閉和進(jìn)氣門(mén)的提前開(kāi)啟，存在進(jìn)、排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象，稱為氣門(mén)疊開(kāi)。此時(shí)，進(jìn)氣管、氣缸、排氣管互相連通，可以利用氣流的壓差，慣性或進(jìn)排氣管壓力波的幫助，清除殘余廢氣，增加進(jìn)氣量，降低高溫零件的溫度，但注意不應(yīng)產(chǎn)生廢氣倒流現(xiàn)象。何謂進(jìn)氣門(mén)遲閉角，畫(huà)出不同進(jìn)氣門(mén)遲閉角時(shí)，充氣效率隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系的曲線？ 為了利用
9、高速氣流的慣性，以增加進(jìn)氣量，進(jìn)氣門(mén)一般在下止點(diǎn)后關(guān)閉。從下止點(diǎn)開(kāi)始到進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉這段曲軸轉(zhuǎn)角稱進(jìn)氣門(mén)遲閉角，進(jìn)氣遲閉角的大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率影響很大，不僅影響充氣效率的最大值，而且還影響 出現(xiàn)轉(zhuǎn)速。 提高充量系數(shù)的措施有哪些？（1）降低進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力；（2）降低排氣系統(tǒng)的阻力；（3）減少對(duì)進(jìn)氣充量的加熱；（4）合理選擇配氣定時(shí)；（5）合理利用進(jìn)氣諧振 何謂汽油的辛烷值？如何測(cè)定？。辛烷值是表示汽油抗爆性的指標(biāo)，測(cè)量汽油的辛烷值是在CFR單缸上進(jìn)行的。測(cè)定時(shí)，用容易爆震的正庚烷（辛烷值量為0）和抗爆性好的異辛烷（辛烷值是為100）的混合燃料與被測(cè)汽油作比較。當(dāng)混合液與被測(cè)汽油在CFR試驗(yàn)機(jī)上的抗
10、爆程度相同時(shí)，測(cè)混合液中異辛烷含量的體積百分?jǐn)?shù)就是被測(cè)汽油的辛烷值。何謂汽油的餾程？簡(jiǎn)要說(shuō)明10餾出溫度和50溜出溫度對(duì)汽油機(jī)性能的影響。餾程表示汽油的蒸發(fā)性，用汽油餾出某一百分比的溫度范圍來(lái)表示。汽油餾出10%的溫度與汽油機(jī)的起動(dòng)性有密切關(guān)系，如果10%餾出溫度低，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)使用這種燃料容易冷車(chē)起動(dòng)。但此溫度過(guò)低，在管路中輸送時(shí)受發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較高部位的加熱易變成蒸氣，在管路中易形成“汽阻”使發(fā)動(dòng)機(jī)斷火，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 汽油餾出50%的溫度標(biāo)志著汽油的平均蒸發(fā)性。它影響汽油機(jī)的暖車(chē)時(shí)間，加速性及工作穩(wěn)定性。若此溫度低說(shuō)明該汽油蒸發(fā)性好，在較低溫度下可以有大量的燃料揮發(fā)與空氣形成可燃混合氣，這樣可
11、以縮短暖車(chē)時(shí)間，而且從低負(fù)荷向較高負(fù)荷過(guò)渡時(shí)能夠及時(shí)供應(yīng)所需混合氣，加速性較好。 何謂燃料的熱值？何謂高熱值和低熱值？?jī)?nèi)燃機(jī)為什么使用低熱值。 1kg燃料完全燃燒所放出的熱量稱為燃料的熱值。在高溫的燃燒產(chǎn)物中，水以蒸氣狀態(tài)存在，水的汽化潛熱不能利用。待溫度降低以后，水的汽化潛熱才能釋放出來(lái)。因此水蒸氣凝結(jié)以后計(jì)入水的汽化潛熱的熱值稱為高熱值。內(nèi)燃機(jī)排氣溫度較高，水的汽化潛熱不能利用，因此用低熱值。酒精的低熱值比汽油低得多，為什么在過(guò)量空氣系數(shù)為1時(shí)，兩者的混合氣熱值都差不多？何謂汽油機(jī)爆震？對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有何危害？汽油機(jī)在正常火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程中，末端混合氣進(jìn)一步受到壓縮和熱幅射，加速了先期反應(yīng)，在火焰前
12、鋒尚未傳到之前就自燃了。這部分混合氣燃燒速度極快，壓力來(lái)不及膨脹，產(chǎn)生沖擊波，使氣缸發(fā)生尖銳的金屬敲擊聲， 稱為爆震燃燒。爆震產(chǎn)生的壓力波破壞了壁面表面的氣體附面層和油膜，使傳熱和摩擦損失增加，冷卻系過(guò)熱，功率下降，油耗率增加，甚至?xí)斐苫钊?、氣門(mén)燒壞。軸承破裂，火花塞絕緣體破壞，潤(rùn)滑油結(jié)膠、活塞環(huán)粘在槽內(nèi)等故障。 在P圖上畫(huà)出汽油機(jī)正常燃燒，爆震燃燒和早燃的示功圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明它們的區(qū)別？（1）正常燃燒最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后15CA左右， 壓力升高率在0.1750.25MPa/CA。（2）爆震燃燒是末端混合氣自燃有壓力波產(chǎn)生。（3）早燃是發(fā)生在電火花前的表面點(diǎn)火，壓力升高率增加，壓縮負(fù)功增加。
13、用示功圖說(shuō)明汽油機(jī)點(diǎn)火提前角過(guò)大、過(guò)小，對(duì)燃燒過(guò)程和發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。（1）點(diǎn)火角過(guò)大，大部分混合氣在上止點(diǎn)前燃燒，壓縮負(fù)功 增加，最高 壓力增加 ，最高溫度增加 ，功率下降、比油耗增加， 爆震傾向增加，NOx排放增加 。（2）點(diǎn)火角過(guò)小，則燃燒延至膨脹過(guò)程，最高壓力下降 、最高溫度下降， 傳熱損失增加 ，排氣溫度增加，使功率下降、油耗增加，爆震傾向減小， NOx 排放下降。（3）只有在 最佳點(diǎn)火提前角時(shí)，功率 最大， 比油耗最低。 何謂點(diǎn)火調(diào)整特性？畫(huà)出曲線并分析其歷程。節(jié)氣門(mén)開(kāi)度一定，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定，混合氣濃度一定，調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，功率、燃油消耗率、排氣溫度隨點(diǎn)火提前角的變化關(guān)系。點(diǎn)火提前，
14、部分在上止點(diǎn)前燃燒，壓縮負(fù)功增加，壓力升高率增加，最高爆發(fā)壓力增大，功率下降，比油耗上升，最高壓力、溫度增加，對(duì)末端混合氣擠壓加熱增大，爆震傾向增大。點(diǎn)火遲后，燃燒不及時(shí)，在膨脹中燃燒，熱利用率下降，功率、比油耗增加。最佳點(diǎn)火提前角由點(diǎn)火提前角調(diào)整特性確定。何謂汽油機(jī)的燃料調(diào)整特性？畫(huà)出典型汽油機(jī)燃料調(diào)整特性的曲線圖。燃料調(diào)整特性：轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度一定，點(diǎn)火提前角最佳，調(diào)節(jié)供油量，功率、燃油消耗率、排溫隨過(guò)量空氣系統(tǒng)變化的關(guān)系。 何謂汽油機(jī)表面點(diǎn)火？與汽油機(jī)爆震有何不同？在汽油機(jī)中，凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面（如排氣門(mén)頭部、火花塞絕緣體或零件表面熾熱的沉積物等）點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象，統(tǒng)
15、稱表面點(diǎn)火。與爆燃相比，在燃燒本質(zhì)上不同，爆燃是可燃混合氣自燃，而表面點(diǎn)火是點(diǎn)燃，沒(méi)有沖擊波?！扒酶茁暋北容^沉悶，主要是由活塞連桿、曲軸等運(yùn)動(dòng)件受到?jīng)_擊負(fù)荷產(chǎn)生振動(dòng)而造成的。何謂汽油機(jī)早燃，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有何影響？早燃是指在火花塞點(diǎn)火之前，燃燒室內(nèi)熾熱表面就點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象，由于它提前點(diǎn)火而且熱點(diǎn)表面比火花大，使燃燒速率快，缸內(nèi)壓力、溫度增高，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，并且由于壓縮負(fù)功增加，向缸壁傳熱增加、致使功率下降，火花塞、活塞等零件過(guò)熱。早燃會(huì)誘發(fā)爆燃，爆燃又會(huì)讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更激烈的表面點(diǎn)火，兩者互相促進(jìn)，危害更大。 汽油機(jī)燃燒過(guò)程一般分為哪幾個(gè)階段？各階段的特點(diǎn)是什么？汽油機(jī)燃燒過(guò)程一
16、般分為三個(gè)階段。（1）著火延遲期，從火花塞跳火至缸內(nèi)壓力偏離壓縮線，該階段的作用是點(diǎn)燃混合氣形成火焰核心，特點(diǎn)是燃燒量小，壓力升高不明顯。（2）明顯燃燒期，從火焰核心形成到火焰?zhèn)鞑サ秸麄€(gè)燃燒室。特點(diǎn)是氣缸內(nèi)壓力迅速上升，常用平均壓力升高率表示，明顯燃燒期是汽油機(jī)燃燒的主要時(shí)期，明顯燃燒期愈短，愈靠近上止點(diǎn)，汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性愈好，但可能導(dǎo)致壓力升高率值過(guò)高，工作粗暴，一般10250 kPa/CA為宜。 （3）后燃期，特點(diǎn)是燃燒速度慢，遠(yuǎn)離上止點(diǎn)，熱量利用率低，應(yīng)盡量減少。汽油機(jī)燃燒室組織適當(dāng)?shù)奈闪鬟\(yùn)動(dòng)的作用有哪些？（1）增大火焰?zhèn)鞑ニ俣取＃?）冷卻末端混合氣區(qū)。（3）減少循環(huán)間的燃燒變動(dòng)。（
17、4）減小熄火層厚度，降低HC的排放量。 何謂燃燒室的面容比？汽油機(jī)燃燒室面容比值小，具有哪些優(yōu)點(diǎn)？燃燒室的面容比是指燃燒室表面積與其容積之比。其值小，則燃燒室緊湊其有優(yōu)點(diǎn)是：（1）火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x小，不易爆燃，可提高壓縮比。（2）相對(duì)散熱損失小，熱效率高。（3）熄火面積小，HC排放少。汽油機(jī)決定火花塞位置時(shí)主要考慮哪些因素？汽油機(jī)在決定火花塞位置時(shí)必須考慮：（1）要能利用新鮮混合氣充分掃除火花塞周?chē)臍堄鄰U氣，使混合氣易于點(diǎn)燃，保證低速工作穩(wěn)定性好，各循環(huán)間的燃燒變動(dòng)小。（2）火花塞盡量布置在使末端混合氣受熱少的位置，如排氣門(mén)附近。（3）應(yīng)使由火花塞傳播開(kāi)的火焰面變化分配合理，確保運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。（4）
18、火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x應(yīng)盡可能短。柴油機(jī)燃燒過(guò)程一般分為哪幾個(gè)階段？各階段的特點(diǎn)是什么？（1）著火延遲期，從噴油開(kāi)始點(diǎn)到壓力偏離壓縮線點(diǎn)。進(jìn)行混合氣著火 前的物理化學(xué)準(zhǔn)備。（2）速燃期，壓力急劇上升的階段，著火延遲期內(nèi)準(zhǔn)備好的混合氣幾乎同時(shí)燃燒，缸內(nèi)壓力急劇上升 ，接近等容燃燒。（3）緩燃期，壓力急劇增高的終點(diǎn)到壓力急劇下降點(diǎn)，邊混合邊燃燒，混合速度控制燃燒速度，同時(shí)活塞開(kāi)始下行，缸內(nèi)壓力變化不大，接近等壓燃燒。（4）補(bǔ)燃期，緩燃期的終點(diǎn)到燃料基本上完全燃燒，終點(diǎn)很難 ，一般認(rèn)為當(dāng)總放熱量達(dá)到9599%時(shí)為燃燒過(guò)程結(jié)束，補(bǔ)燃期熱量利用率低，應(yīng)盡量減少補(bǔ)燃。 何謂柴油機(jī)工作粗暴？降低柴油機(jī)工作粗暴的主要途
19、徑有哪些？柴油機(jī)著火延遲期內(nèi)形成的可燃混合量過(guò)多，一旦著火一起燃燒，使 壓力升高率過(guò)大，則柴油機(jī)燃燒噪聲大，這種現(xiàn)象稱為工作粗暴。降低柴油機(jī)工作粗暴的途徑有三：（1）縮短著火延遲期，如選十六烷值高的燃料。（2）減少著火延遲期內(nèi)的噴油量，采用合適的噴油規(guī)律，先少噴后多噴。（3）減少著火延遲期內(nèi)形成的可燃混合氣量，采用油膜蒸發(fā)形成混合氣方式。何謂幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律，它們之間存在哪些不同。供油規(guī)律是單位時(shí)間（或單位轉(zhuǎn)角）內(nèi)噴油泵的供油量隨時(shí)間（或轉(zhuǎn)角）的變化關(guān)系，由噴油泵柱塞的幾何尺寸及運(yùn)動(dòng)規(guī)律決定。噴油規(guī)律是單位時(shí)間（或單位轉(zhuǎn)角）噴油器噴入燃燒室內(nèi)的燃料量隨時(shí)間（或轉(zhuǎn)角）的變化關(guān)系。 供油規(guī)律
20、和噴油規(guī)律之間存在明顯不同，噴油開(kāi)始點(diǎn)比供油始點(diǎn)滯后，噴 油持續(xù)時(shí)間比供油持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，最大噴油率速較最大供油速度低，曲線形狀也有一定的變化。 何謂燃油的霧化？其作用是什么？解：燃油的霧化是指燃油噴入燃燒室后被粉碎分散為細(xì)小油滴的過(guò)程。燃油的霧化可以大大增加其與周?chē)諝饨佑|的蒸發(fā)面積，加速了從空氣中的吸熱過(guò)程和液滴的汽化過(guò)程。對(duì)混合氣形成起了重要的作用。如何描述油束特性（霧化特性）？可以從幾何形狀和霧化質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)描述油束特性。油束的幾何形狀包括，油束射程（又稱貫穿距離）和噴霧錐角 或油束最大寬度。油束的霧化質(zhì)量一般是指油束中液滴的細(xì)度和均勻度。細(xì)度可用液滴平均直徑表示，均勻度是指油束中液滴大
21、小相同的程度，液滴在油束內(nèi)分布的均勻程度可用分布曲線表示。汽油機(jī)爆震和柴油機(jī)工作粗暴有何異同點(diǎn)？相同點(diǎn)：在燃燒本質(zhì)上相同，都是可燃混合氣的自燃。 不同點(diǎn)：（1）發(fā)生的部位不同，柴油機(jī)工作粗暴發(fā)生在燃燒初期，著火延遲期內(nèi)形成的可燃數(shù)量多，一起自燃，使速燃期壓力升高率過(guò)大，而汽油機(jī)爆震發(fā)生在燃燒后期，是末端混合氣自燃。（2）柴油機(jī)工作粗暴缸內(nèi)壓力均勻，無(wú)沖擊波產(chǎn)生，而汽油機(jī)爆震，缸內(nèi)壓力不均勻，有沖擊波產(chǎn)生。（3）汽油機(jī)爆震敲缸聲尖銳清脆，柴油機(jī)工作粗暴敲缸聲沉悶。（4）對(duì)燃料的要求不同。 柴油機(jī)排氣冒黑煙的原因是什么？如何減少冒黑煙？碳煙的生成條件是高溫缺氧。由于柴油機(jī)混合氣極不均勻，盡管總體是
22、富氧燃燒，但局部的缺氧還是導(dǎo)致碳煙的生成，特別是緩燃期噴入的燃油容易被高溫廢氣包圍找不到氧氣，發(fā)生部分氧化和裂解，形成碳煙。減了柴油機(jī)冒煙的措施有三個(gè)方面（1）大過(guò)量空氣系數(shù) 。（2）組織空氣運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)大油束與空氣的混合范圍及利用熱混合作用使高溫廢氣和燃油分離。（3）改善噴霧質(zhì)量，如高壓噴射。（1）排氣后處理。試從原理上說(shuō)明柴油機(jī)混合氣形成方式及特點(diǎn)？柴油機(jī)混合氣形成方式從原理上來(lái)分，有空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合兩種?？臻g霧化混合是在燃燒室空間中，利用燃油與空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成較均勻的混合氣，燃油與空氣的相對(duì)速度是起主要因素，相對(duì)速度越高，油束與空氣的摩擦和碰撞越激烈，分散后的油滴也越細(xì)小，混合氣
23、也越均勻?；旌蠚庠谶@一過(guò)程中混有尚未蒸發(fā)汽化的液態(tài)油滴，不完全是氣態(tài)的，油膜蒸發(fā)混合是指噴到燃燒室壁面上的燃油形成油膜后利用受熱蒸發(fā)和空 氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用形成較均勻的混合氣，這一混合方式中，起主要作用的因素是燃燒室壁面溫度，空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和油膜厚度，混合氣在這一過(guò)程中完全是氣相的。 分隔式燃燒室有哪些性能特點(diǎn)？分隔式燃燒室主要靠強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)來(lái)保證較好的混合氣質(zhì)量，空氣利用率較高， 可達(dá)1.2左右，由于空氣運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度隨轉(zhuǎn)速提高而增大，保證了高速下也有較好的性能，對(duì)噴油系要求較低可采用軸針式噴咀工作、可靠性和壽命提高、對(duì)燃油不太敏感，有較強(qiáng)的適應(yīng)性。分隔式燃燒室結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、面容比大，加上強(qiáng)烈的空
24、氣運(yùn)動(dòng)，散熱損失較大，通道節(jié)流損失也較大，因此經(jīng)濟(jì)性較差，冷起動(dòng)性差，一般用較高的壓縮比，來(lái)改善起動(dòng)性或安裝電熱塞。著火首先在副燃燒室，由于通道的節(jié)流作用主燃燒室壓力上升較緩慢，因此工作較為平穩(wěn)燃燒噪聲較小，在排放性能上，除低速微粒排放量大外，其他則優(yōu)于直噴式燃燒室。簡(jiǎn)述柴油機(jī)排氣冒白煙和蘭煙的原因。在柴油機(jī)冷起動(dòng)后，怠速或低負(fù)荷下暖機(jī)的過(guò)程中，特別是在塞冷天氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生白煙或蘭煙，這是由于燃燒室內(nèi)工質(zhì)的溫度低，燃油不能完全蒸發(fā)燃燒，未燃或部分氧化的燃油一般以液態(tài)微粒的形式隨廢氣排出，冷凝而 形成白煙與蘭煙，白煙與蘭煙之間并沒(méi)有嚴(yán)格的成分差異，只是由于微粒直徑不同而對(duì)光線的反射不同，從而產(chǎn)生不同
25、的顏色，一般白煙在暖機(jī)過(guò)程中逐漸變?yōu)樘m煙再變成無(wú)色煙。 簡(jiǎn)述內(nèi)燃機(jī)噪聲的來(lái)源。 內(nèi)燃機(jī)的噪聲主要由氣體動(dòng)力噪聲，機(jī)械噪聲和燃燒噪聲三部分組成，氣體動(dòng)力噪聲是指由于進(jìn)、排氣系統(tǒng)及冷卻風(fēng)扇工作時(shí)氣流壓力脈動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，其中排氣噪聲占主要部分。機(jī)械噪聲主要是由曲軸連桿機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)、齒輪系、噴油泵及其他附屬部件的高速運(yùn)動(dòng)并與其相鄰的零件發(fā)生頻繁的機(jī)械撞擊，激勵(lì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。燃燒噪聲主要是因?yàn)檠杆俚厝紵鹑紵覂?nèi)壓力急劇變化所致，隨壓力升高率的增大而增大，它導(dǎo)致缸套，氣缸蓋等另部件的強(qiáng)烈振動(dòng)并向外界幅射中高頻噪聲。何謂柴油機(jī)燃油系的二次噴射現(xiàn)象，對(duì)柴油機(jī)有何影響？在什么工況下容易發(fā)生二次噴
26、射現(xiàn)象。 噴射終了，噴油器針閥落座后，在油管內(nèi)燃油壓力波動(dòng)的影響下，再次開(kāi) 啟噴油的現(xiàn)象稱為二次噴射。由于二次噴射是在燃油壓力較低的情況下噴射的，導(dǎo)致這部分燃油霧化不良，會(huì)產(chǎn)生燃燒不完全，碳煙增多，并容易引起噴孔積碳堵塞，此外二次噴射，還使整個(gè)噴油持續(xù)時(shí)間拉長(zhǎng)，使燃燒不及時(shí)造成柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性下降，另部件過(guò)熱等不良后果。二次噴射發(fā)生在高速大負(fù)荷工況。 實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)比較，存在哪些損失？實(shí)際工質(zhì)的損失：理論循環(huán)中工質(zhì)是空氣，比熱是定值而實(shí)際循環(huán)工質(zhì)是空氣，可燃混合氣，燃燒產(chǎn)物等，比熱大于空氣但隨溫度上升而增大，因此循環(huán)最高溫度降低；存在泄漏，使工質(zhì)數(shù)量減小。傳熱損失：實(shí)際循環(huán)中工質(zhì)和壁面自始至終
27、存在著熱交換，造成的損失。換氣損失：理論循環(huán)是閉口循環(huán)，換氣功為零而實(shí)際循環(huán)必須更換工質(zhì)，包括自由排氣損失，和強(qiáng)制排氣損失和吸氣損失 。燃燒損失：（1）燃燒需要時(shí)間，所以要提前點(diǎn)火或噴油，而且燃燒還要延續(xù)到膨脹行程，由此形成非瞬時(shí)燃燒損失和補(bǔ)燃損失 。（2）燃燒不完全損失。（3）高溫分解等何謂發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡？發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡包括哪些項(xiàng)目？（1）發(fā)動(dòng)機(jī)所耗燃油熱量；（2）轉(zhuǎn)化為有效功的熱量；（3）轉(zhuǎn)化為有效功的熱量；（4）廢氣帶走的熱量；（5）不完全燃燒損失；（6）其他 熱量損失。 柴油機(jī)增壓后，供油系、配氣相和進(jìn)排氣系統(tǒng)應(yīng)如何調(diào)整？供油系統(tǒng)：增大輸出功率，應(yīng)適當(dāng)增大每循環(huán)的供油量。柴油機(jī)，為使供油持
28、續(xù)期不變，可增大柱塞直徑、增大供油速率、提高噴油壓力、加大噴孔直徑，可使噴注在大的空氣密度下，有足夠的貫穿距離。同時(shí)，適當(dāng)?shù)販p小噴油提前角，可以限制最高爆發(fā)壓力的增長(zhǎng)。配氣系統(tǒng)：增大配氣相位，增加掃氣，降低缸內(nèi)殘余廢氣系數(shù)，降低進(jìn)氣終了缸內(nèi)溫度，使充量系數(shù)增大，渦輪的工作條件也有一定改善。進(jìn)排氣系統(tǒng)：與增壓系統(tǒng)的要求相一致，進(jìn)行分支；進(jìn)氣管容積盡量大些，以減小進(jìn)氣壓力的脈動(dòng)，從而提高壓氣機(jī)的效率改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。何謂脈沖增壓和恒壓增壓？?jī)烧叩膹U氣能量利用有何區(qū)別？恒壓增壓系統(tǒng)：渦輪排氣管內(nèi)壓力基本恒定，所有排氣管都連在一根排氣總管。脈沖增壓系統(tǒng)：使排氣管中的壓力造成盡可能大的壓力波動(dòng)，增壓器盡
29、可能靠近氣缸，排氣管短而細(xì)，幾個(gè)缸連在一個(gè)排氣管。排氣能量的利用效果：脈沖系統(tǒng)超臨界流動(dòng)時(shí)間短，流動(dòng)阻力小，排氣能量損失??；脈沖能量得到應(yīng)用。所以能量利用比定壓系統(tǒng)好。壓比增高時(shí)，定壓系統(tǒng)排氣管內(nèi)壓力增高，排氣損失下降，脈沖能量在排 氣能量中所占比例減小。兩種系統(tǒng)能量利用差別減小。為什么在增壓度較高時(shí)，常常要采用中冷器？提高進(jìn)氣管密度，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率；降低壓縮始點(diǎn)與循環(huán)平均溫度，從而降低內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度、熱負(fù)荷以及氮氧化物的排放；。 綜合應(yīng)用 何謂汽油機(jī)的負(fù)荷特性？簡(jiǎn)要分析汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線的歷程。當(dāng)汽油機(jī)保持某一轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷的變化關(guān)系稱為汽油機(jī)負(fù)荷特性。（1）be=k3/
30、(mit )m =1-Pmm/Pmi= 1-Pmm/(Pmm+Pme)n不變，Pmm基本不變空車(chē)Pmm=Pmi，Pe=0，m =0Pe增大Pi增大m增大從小負(fù)荷開(kāi)始，隨節(jié)氣門(mén)開(kāi)大：霧化質(zhì)量提高，殘氣相對(duì)少、殘余廢氣系數(shù)下降火焰?zhèn)鞑ニ俣壬仙^(guò)量空氣系數(shù)上升 冷卻損失相對(duì)下降因此， it上升 當(dāng)接近全負(fù)荷時(shí)，開(kāi)始加濃，過(guò)量空氣系數(shù)小于1， it下降。小負(fù)荷開(kāi)始，由于m 、 it同時(shí)上升，be下降比柴油機(jī)快。當(dāng)接近全負(fù)荷時(shí)， 由于it 下降，be上升。 何謂汽油機(jī)的負(fù)荷特性？簡(jiǎn)要分析汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線的歷程。當(dāng)汽油機(jī)保持某一轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷的變化關(guān)系稱為汽油機(jī)負(fù)荷特性。（2）B=k4 (c /a) nc a隨負(fù)荷增加， c增加， a增加較小，B增加；當(dāng)接近全負(fù)荷時(shí)， c增加， a下降，B增加較快。
機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)習(xí)題吉林大學(xué).pptx
