第一篇:《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》課程教學(xué)大綱
《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)理論》課程教學(xué)大綱
課程名稱:發(fā)動(dòng)機(jī)原理
適用專業(yè):交通運(yùn)輸專業(yè)
總學(xué)時(shí)(學(xué)分):48 理論學(xué)時(shí):48 實(shí)踐學(xué)時(shí):0 適用對(duì)象:交通工程專業(yè)
一、說明
(一)課程的性質(zhì)、任務(wù)
《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)理論》是交通工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要內(nèi)容為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)、提高性能指標(biāo)的途徑、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作過程(換氣過程及混合氣形成和燃燒過程)、發(fā)動(dòng)機(jī)特性等,并介紹排氣污染和噪聲振動(dòng)等知識(shí)。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握內(nèi)燃機(jī)理論的基本知識(shí),為提高汽車的應(yīng)用效率奠定基礎(chǔ),為學(xué)生從事相關(guān)專業(yè)工作打下理論基礎(chǔ)。
(二)課程的教學(xué)要求
1、掌握內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換以及循環(huán)充量的原理和規(guī)律,即動(dòng)力機(jī)械的動(dòng)力輸出與能量利用問題;
2、掌握內(nèi)燃機(jī)的燃燒與排放問題,包括內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程、規(guī)律與有害排放物及噪聲控制。
3、掌握內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用于汽車動(dòng)力時(shí)具有重要影響的運(yùn)行特性與性能調(diào)控問題。
(三)課程考核辦法
課程的考核方式是將理論考試的70%成績和實(shí)驗(yàn)考試的30%成績記為總成績。
二、講授內(nèi)容
第一篇 熱力工程基礎(chǔ)(6)第二篇 動(dòng)力輸出與能量利用
第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與評(píng)價(jià)指標(biāo)
(6學(xué)時(shí))
第一節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)
一、發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)
二、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的比較
第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)
一、發(fā)動(dòng)機(jī)的示功圖
二、發(fā)動(dòng)機(jī)的指示性能指標(biāo)
第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)
一、動(dòng)力性指標(biāo)
二、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)
三、強(qiáng)化指標(biāo)
第四節(jié) 機(jī)械損失與機(jī)械效率
一、機(jī)械效率
二、機(jī)械損失的測定
三、影響機(jī)械效率的主要因素
四、發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡
第六章 換氣過程與循環(huán)充量(6學(xué)時(shí))
第一節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程
一、換氣過程
二、換氣損失
第二節(jié) 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的充量系數(shù)
一、充量系數(shù)
二、充量系數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩的關(guān)系
三、影響充量系數(shù)的因素
四、提高發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)措施 第七章 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓
(6學(xué)時(shí))
第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的基本方法與原理
一、增壓的概念
二、增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
三、增壓的衡量指標(biāo)
四、增壓的結(jié)構(gòu)形式及分類
第二節(jié) 廢氣渦輪增壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
一、徑流式渦輪的工作原理
二、離心式壓氣機(jī)的工作原理與特性
第三節(jié) 廢氣渦輪增壓的類型與廢氣能量的利用
一、廢氣渦輪增壓的類型
二、廢氣能量的利用
三、定壓系統(tǒng)與脈沖系統(tǒng)的比較和選擇
第四節(jié) 廢氣渦輪增壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
一、廢氣渦輪增壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響
二、改善廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性的途徑
三、廢氣渦輪增壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)其他性能的影響
第五節(jié) 汽油機(jī)增壓
一、汽油機(jī)增壓的特點(diǎn)
二、汽油機(jī)渦輪增壓的主要技術(shù)措施
三、汽油機(jī)廢氣渦輪增壓器的布置 第三篇 燃燒與排放 第八章 汽油機(jī)混合氣的形成和燃燒(6學(xué)時(shí))
第一節(jié) 汽油機(jī)燃燒過程
一、正常燃燒過程
二、不規(guī)則燃燒
三、不正常燃燒
四、運(yùn)轉(zhuǎn)因素對(duì)燃燒的影響
第二節(jié) 汽油機(jī)混合氣制備原理
一、汽油機(jī)理想混合氣特性
二、化油器式供油系統(tǒng)混合氣的形成原理
三、電控燃油噴射式供油系統(tǒng)混合氣的形成第三節(jié) 汽油機(jī)的燃燒室
一、汽油機(jī)對(duì)燃燒室的要求
二、傳統(tǒng)汽油機(jī)燃燒室
三、汽油機(jī)稀薄燃燒系統(tǒng)
第九章 柴油機(jī)混合氣的形成和燃燒(6學(xué)時(shí))
第一節(jié) 柴油機(jī)燃燒與放熱
一、柴油機(jī)燃燒過程
二、柴油機(jī)燃燒放熱規(guī)律
第二節(jié) 柴油機(jī)混合氣的形成原理
一、燃油的噴射與霧化
二、燃燒室與混合氣形成三、柴油機(jī)的預(yù)混合燃燒
第三節(jié) 燃燒過程的優(yōu)化
一、燃燒過程優(yōu)化的基本原則
二、燃油噴射過程的優(yōu)化
三、燃燒室的對(duì)比及選型
第十章 發(fā)動(dòng)機(jī)的排放與噪聲控制(6學(xué)時(shí))
第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的生成及危害
一、發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染的現(xiàn)狀
二、發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物的危害
三、發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物的生成機(jī)理
第二節(jié)
影響汽油機(jī)有害排放物生成的主要因素及控制
一、影響因素
二、機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)
三、機(jī)外凈化技術(shù)
第三節(jié)
影響柴油機(jī)有害排放物生成的主要因素及控制
一、柴油機(jī)有害排放物生成的特點(diǎn)
二、影響因素
三、機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)
四、機(jī)外凈化技術(shù)
第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)與測試
一、排放標(biāo)準(zhǔn)
二、排放物測定
第五節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲來源與控制
一、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的來源
二、噪聲控制措施 第四篇 運(yùn)行特性與性能調(diào)控
第十一章 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性與匹配技術(shù)(3學(xué)時(shí))
第一節(jié)
發(fā)動(dòng)機(jī)的特性
一、工況、工況平面與功率標(biāo)定
二、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性及其分析方法
第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)性能測試
一、臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備
二、功率和油耗的測量
三、試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理
第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性與汽車匹配
一、發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性與汽車動(dòng)力性匹配
二、車用柴油機(jī)的調(diào)速特性
三、發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性、萬有特性與汽車經(jīng)濟(jì)性匹配
四、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)技術(shù)
第十二章 發(fā)動(dòng)機(jī)性能與參數(shù)調(diào)控技術(shù)(3學(xué)時(shí))
第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)控技術(shù)的發(fā)展
一、傳統(tǒng)的機(jī)一液調(diào)控裝置
二、電子控制系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用
三、發(fā)動(dòng)機(jī)(汽車)管理中心
第二節(jié) 汽油機(jī)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)一、控制功能
二、燃油噴射的控制
三、綜合控制策略
第三節(jié) 電子控制技術(shù)在柴油機(jī)上的應(yīng)用
一、電子控制燃油噴射系統(tǒng)的種類
二、控制參數(shù)及控制策略
三、實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容
無實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)
四、選用教材及主要參考書
教材:
韓同群.《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理》.北京:北京大學(xué)出版社.2007.8 主要參考書目:
[1] 馮健璋.《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理與汽車?yán)碚摗?北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004.2 [2] 周龍保.《內(nèi)燃機(jī)學(xué)》第二版.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2005.1
執(zhí)筆人:曾凡靈 審核人: 修訂時(shí)間:2011-11-21
第二篇:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
注意:紅字注釋是表示你們自己要填寫的內(nèi)容!
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱:汽油機(jī)負(fù)荷特性試驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1.掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性的試驗(yàn)方法
2.熟悉所用儀器及設(shè)備
3.學(xué)會(huì)采集與處理繪制特性曲線
4.根據(jù)數(shù)據(jù)分析汽油機(jī)工況、判斷性能
二、實(shí)驗(yàn)原理
汽油機(jī)負(fù)荷特性的原理是保持汽油機(jī)轉(zhuǎn)速不變,通過改變測功器負(fù)荷和節(jié)氣門開度,測取各種工況下油耗率、功率及其他參數(shù)關(guān)系。
三、實(shí)驗(yàn)器材
雷克薩斯C200(排量為2L)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一臺(tái),電渦流式測功器一臺(tái),ET2000發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測控系統(tǒng)一套。
實(shí)驗(yàn)原理:
結(jié)合汽油機(jī)負(fù)荷特性定義寫出本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理
四、實(shí)驗(yàn)步驟
寫出本汽油機(jī)負(fù)荷特性的實(shí)驗(yàn)步驟。(其中包括軟件的使用等)
五、數(shù)據(jù)處理
結(jié)合本實(shí)驗(yàn)把相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用軟件繪制出負(fù)荷特性曲線(具體數(shù)據(jù)可以結(jié)合書本上的相關(guān)數(shù)據(jù)繪制)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱:汽油機(jī)速度特性試驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
5.掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性的試驗(yàn)方法
6.熟悉所用儀器及設(shè)備
7.學(xué)會(huì)采集與處理繪制特性曲線
8.根據(jù)數(shù)據(jù)分析汽油機(jī)工況、判斷性能
二、實(shí)驗(yàn)原理
汽油機(jī)速度特性的原理是保持汽油機(jī)節(jié)氣門開度一定時(shí),汽油機(jī)性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速改變而發(fā)生變化的情況和規(guī)律。當(dāng)汽油機(jī)節(jié)氣門開度全開時(shí)稱為外特性,當(dāng)節(jié)氣門開度部分打開時(shí),稱為部分速度特性。
三、實(shí)驗(yàn)器材
雷克薩斯C200(排量為2L)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一臺(tái),電渦流式測功器一臺(tái),ET2000發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)測控系統(tǒng)一套。
實(shí)驗(yàn)原理:
結(jié)合汽油機(jī)速度特性定義寫出本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理
四、實(shí)驗(yàn)步驟
寫出本汽油機(jī)速度特性的實(shí)驗(yàn)步驟。(其中包括軟件的使用等)
五、數(shù)據(jù)處理
結(jié)合本實(shí)驗(yàn)把相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用軟件繪制出速度特性曲線(具體數(shù)據(jù)可以結(jié)合書本上的相關(guān)數(shù)據(jù)繪制)
第三篇:發(fā)動(dòng)機(jī)原理教學(xué)大綱
《航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)原理》
適用專業(yè):飛行器動(dòng)力工程
補(bǔ)充:關(guān)于半開卷考試的說明
1.課程教學(xué)開始前,教師應(yīng)將課程的有關(guān)教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)要求、考試形式、平時(shí)成績的給分方法等向?qū)W生作詳細(xì)說明
2.半開卷考試時(shí)學(xué)生只能帶一張A4紙進(jìn)入考場,A4紙上必須寫上班級(jí)、姓名
3.A4紙上內(nèi)容必須由學(xué)生本人整理,不允許任課教師為學(xué)生準(zhǔn)備,也不允許學(xué)生之間相互復(fù)印、抄襲。紙的正反兩面均可書寫與考試課程相關(guān)的公式、概念等內(nèi)容,并且為手寫 4.考試過程中,A4紙不得互相傳遞使用,每人不得出現(xiàn)第二張A4紙
5.考試結(jié)束后,A4紙與考卷一并上交,凡學(xué)生自己整理并手寫認(rèn)真完整的,教師在閱卷過程和評(píng)分時(shí)可作參考。
一、課程性質(zhì)與學(xué)習(xí)要求
1、課程性質(zhì)
本課程為飛行器動(dòng)力工程專業(yè)本科生專業(yè)課,主要介紹航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理。內(nèi)容主要包括:1)描述航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能和工作過程的物理參數(shù);2)航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部件共同工作;3)航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)熱力參數(shù)及性能的計(jì)算方法;4)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程分析。此外還有進(jìn)氣道和尾噴管工作原理。
2、課程學(xué)習(xí)要求
本門課程學(xué)習(xí)涉及到航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部件工作原理,因此需有:《工程熱力學(xué)》、《流體力學(xué)》、《葉輪機(jī)氣體力學(xué)》、《燃燒室原理》等前修課程為基礎(chǔ)。課程內(nèi)容中,理論闡述涉及面廣并且有相當(dāng)多內(nèi)容為定性分析,在學(xué)習(xí)過程中需要理清教材陳述思路,抓住關(guān)鍵內(nèi)容、掌握基本點(diǎn)。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一章 概述
(一)識(shí)記
1. 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)類型
2. 發(fā)動(dòng)機(jī)推力與阻力定義及其物理意義
(二)理解
1. 單位性能參數(shù)、效率的定義及其物理意義 2. 內(nèi)效率、推進(jìn)效率及能量平衡關(guān)系
(三)應(yīng)用
1. 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)推力、單位推力計(jì)算方法 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn) 1.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)推力定義及計(jì)算方法 3. 效率定義及物理意義 第二章 進(jìn)氣道和尾噴管
(一)識(shí)記
1. 進(jìn)氣道和尾噴管的基本性能參數(shù) 2. 進(jìn)氣道和尾噴管基本類型
(二)理解
1. 尾噴管和進(jìn)氣道的工作原理 2. 三種超音速進(jìn)氣道的性能特點(diǎn)
3. 收斂型噴管出口氣動(dòng)、熱力參數(shù)的計(jì)算 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)
1.尾噴管和進(jìn)氣道的作用和工作原理 4. 收斂型噴管出口參數(shù)計(jì)算方法 第三章 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程
(一)識(shí)記
1. 工作過程參數(shù)選擇原則
(二)理解
1. 增壓比?k和渦輪前總溫T3對(duì)單位性能參數(shù)的影響及分析 2. 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)熱力計(jì)算方法 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)
1.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程參數(shù)
3. 工作過程參數(shù)與單位性能參數(shù)之間數(shù)學(xué)關(guān)系建立 4. 工作過程參數(shù)對(duì)單位性能參數(shù)影響分析 5. 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)熱力計(jì)算方法
第四章
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)各部件共同工作及發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)
(一)識(shí)記
1. 共同工作線的繪制 2. 巡航工作狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 3. 進(jìn)氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)的共同工作
(二)理解
1. 噴管出口面積、中間級(jí)放氣和可調(diào)導(dǎo)流葉片對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作的影響 2. 共同工作方程建立
(三)應(yīng)用
1. 最大工作狀態(tài)調(diào)節(jié)規(guī)律 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)
1.由部件特性建立發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作方程 2. 共同工作線影響因素及分析 3. 最大工作狀態(tài)常用調(diào)節(jié)規(guī)律分析 第五章 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的特性
(一)識(shí)記
1. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性的獲取方法
2. 發(fā)動(dòng)機(jī)相似工作的準(zhǔn)則和基本假設(shè) 3. 影響發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性的因素及分析
4. 得用地面試車數(shù)據(jù)建立發(fā)動(dòng)機(jī)的速度—高度特性
(二)理解
1. 地面試車發(fā)動(dòng)機(jī)性能換算 **
(三)應(yīng)用
1. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性 2. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的高度特性 3. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)
1. 發(fā)動(dòng)機(jī)推力、耗油率隨飛行高度變化規(guī)律及其分析
2. 發(fā)動(dòng)機(jī)推力、耗油率隨飛行速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化規(guī)律及其分析 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)推力、耗油率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化規(guī)律及其分析 4. 根據(jù)相似理論進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)換算 第六章 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的地過渡工作狀態(tài)
(一)識(shí)記
1. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)幾種過渡工作狀態(tài) 2. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加速、減速過程
(二)理解
1. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)
2. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程動(dòng)力矩和阻力矩變化 3. 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)過渡工作狀態(tài)共同工作線的變化 第七章 加力式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(自學(xué))
(一)識(shí)記
1. 噴液加力方法及其特點(diǎn) 2. 補(bǔ)燃加力方法及其特點(diǎn)
3. 加力式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱力計(jì)算 4. 加力式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié) 5. 加力式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)特性
(二)理解
1. 加力式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程參數(shù)對(duì)單位性能參數(shù)的影響 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn) 1. 各種加力方法的原理
2.補(bǔ)燃加力過程發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)變化及分析 第八章
雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
(一)識(shí)記
1. 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)特性
2. 臺(tái)架試車時(shí),雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差、T3和推力的調(diào)整 3. 在高壓和低壓壓氣機(jī)特性圖上的共同工作線 4. 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)選擇
(二)理解
1. 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)各部件共同工作
2. 噴管臨界截面積對(duì)雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作線的影響
(三)應(yīng)用
1. 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的防喘機(jī)理
*2. 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)規(guī)律分析 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)
1. 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)和渦輪功分析 2. 雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)防喘機(jī)理 3. 三種調(diào)節(jié)規(guī)律理論分析 第九章 渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
(一)識(shí)記
1. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的類型 2. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的加力 3. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力計(jì)算
4. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)各部件共同工作特點(diǎn) 5. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)特性的特點(diǎn)
(二)理解
1. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)及其物理意義 2. 最佳函道比和最佳功分配系數(shù)
(三)應(yīng)用
1. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)基本工作原理 2. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)由來 附:教學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)
1.渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能改進(jìn)的理論依據(jù)
2.渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要工作過程參數(shù)及其對(duì)單位性能參數(shù)的影響
三、教材與參考書
1、教材:《航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)原理》,王琴芳,南京航空航天大學(xué)自編教材。
2、參考書:《航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)原理》,尚義,國防工業(yè)出版社。
四、考試
1、考試形式:半開卷。
2、考試題型:填空題(約占15%);簡答題(約占30%);計(jì)算及分析論證題(約占55%)。
第四篇:《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與維修》教學(xué)大綱
模塊化教材教學(xué)大綱—發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與維修(116課時(shí))
一、課程性質(zhì)與任務(wù)
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車上的重要組成部分,也是核心部分,它的功能相當(dāng)于人體的心臟。隨著電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用,發(fā)動(dòng)機(jī)由先前的機(jī)械方式工作改為集中控制,即由電子控制單元根據(jù)各種反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)的傳感器產(chǎn)生的信號(hào)以及電子控制單元內(nèi)存儲(chǔ)的理論數(shù)據(jù)、運(yùn)行程序?qū)Ω鞣N執(zhí)行元件進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)最佳的工作性能。這里所說的工作性能包括解決能源問題和環(huán)保問題的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性,以及動(dòng)力性。所以說電控發(fā)動(dòng)機(jī)模塊是一門作為維修技術(shù)人員必須掌握的模塊,當(dāng)前也有不少維修一線的技術(shù)人員步入課堂進(jìn)修。
它的任務(wù)有:使學(xué)生理解電控系統(tǒng)的控制理念,并對(duì)噴油、點(diǎn)火、進(jìn)氣等方面的控制方案有深刻的認(rèn)識(shí);認(rèn)識(shí)、理解各種傳感器和執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)、工作原理,掌握檢測方法及檢測參數(shù)的范圍,并能將所學(xué)的知識(shí)靈活地應(yīng)用到學(xué)校安排的實(shí)操以及今后工作中所面臨的實(shí)際故障的診斷中去。
二、課程教學(xué)目標(biāo)
學(xué)生通過本專業(yè)的學(xué)習(xí)后,對(duì)電控系統(tǒng)的控制原理有了深刻認(rèn)識(shí)。對(duì)組成電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各種傳感器和執(zhí)行器的工作原理、檢測方法與參數(shù)有深入了解,應(yīng)基本達(dá)到中等維修工以上的水平,具備汽車維修與檢測電器方面的基本知識(shí)和基本技能,能應(yīng)付生產(chǎn)中遇到的實(shí)際故障的思維總結(jié)與檢測診斷等方面的問題。
(一)基本知識(shí)教學(xué)目標(biāo)
1、電控發(fā)動(dòng)機(jī)模塊中的基本概念及理論;
2、各種傳感器的安裝位置、結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測方法;
3、各種執(zhí)行器的安裝位置、結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測方法;
4、主要組成系統(tǒng)的組成、工作過程及原理;
5、輔助系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理,控制方式及檢修方法;
6、傳感器參數(shù)對(duì)控制單元輸出信號(hào)的影響,執(zhí)行器故障對(duì)控制結(jié)果的影響,及故障診斷思路的養(yǎng)成。
(二)基本技能教學(xué)目標(biāo)
1、能分辨電控發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制等方面的特點(diǎn);
2、能掌握各種傳感器應(yīng)用的原理,輸出信號(hào)的特征、范圍,與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速等參量的關(guān)系;
3、能掌握各種執(zhí)行器的控制方式,控制信號(hào)的特征及工作性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響;
4、能判斷出故障的范圍,具備區(qū)分故障在傳感器、ECU、執(zhí)行器或線路的能力;
5、能熟練操作使用萬用表、示波器、解碼器、LED燈,會(huì)合理的選擇和運(yùn)用工具、儀器及檢查方式,對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中各種參數(shù)進(jìn)行提取與分析,直到準(zhǔn)確的找到故障。
三、實(shí)施細(xì)則及建議課時(shí)分配表
四、說明
(一)本大綱的應(yīng)用范圍和使用方法
1、本大綱適用于中、高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校汽車維修與檢測專業(yè)及相關(guān)各專業(yè);
2、由于傳感器品種繁多,學(xué)生無法逐一實(shí)驗(yàn),所以本大綱列出了各章節(jié)涉及到的常用傳感器演示內(nèi)容課時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況,盡量做到每章每節(jié)的講授內(nèi)容有實(shí)物演示,以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力,演示及實(shí)驗(yàn)所需的課時(shí)不得少于本課程教學(xué)總課時(shí)的20%。
3、大綱列出的課時(shí)分配表為建議方案,在具體實(shí)施時(shí),可在5%的范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整。
(二)教學(xué)建議
1、教學(xué)方法
在教學(xué)中要積極改進(jìn)教學(xué)方法,注重理論聯(lián)系實(shí)際,注重傳感器、ECU、執(zhí)行器的應(yīng)用原理。教師要適當(dāng)從事本專業(yè)的科研和教具及實(shí)操設(shè)備的研制活動(dòng),要經(jīng)常參觀有關(guān)的技術(shù)展覽,閱讀有關(guān)傳感器發(fā)展的新知識(shí)和文獻(xiàn)資料,注意根據(jù)電控發(fā)動(dòng)機(jī)的新發(fā)展,及時(shí)將新的知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充到課堂教學(xué)中去。
根據(jù)本課程特點(diǎn),可以結(jié)合各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容,及時(shí)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)操,在有條件的情況下,組織學(xué)生到車間參觀電控實(shí)操設(shè)備制作過程,或適當(dāng)?shù)匕才艑W(xué)生投入到實(shí)操設(shè)備的制作中去。
2、考核方法
考核應(yīng)從兩方面入手。一是應(yīng)知:在教與學(xué)的過程中,教師應(yīng)注重課堂提問,激發(fā)學(xué)生的思維能力,根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)判斷學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度。另外,在模塊結(jié)束前,從試題庫中任選一套試卷,組織一次系統(tǒng)的測試;二是應(yīng)會(huì):即是有籌劃地安排相關(guān)的實(shí)操考試,從中判斷學(xué)生的理解能力,了解學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為動(dòng)手操作的能力。
(三)對(duì)教師的要求
“積極上進(jìn),不斷學(xué)習(xí)補(bǔ)充新知識(shí)”是每一位教師必須有的心態(tài)。作為職業(yè)技術(shù)類教師,要使培養(yǎng)的對(duì)象能進(jìn)入車間勝任相關(guān)工作,解決生產(chǎn)中所遇到的技術(shù)難題,就必須具備以下幾點(diǎn)要求:一是要有耐心,對(duì)待接受能力差的學(xué)生更是如此;二是要有真材實(shí)學(xué)(豐富且過硬的理論知識(shí),靈活熟練的操作能力),否則被學(xué)生問得張嘴結(jié)舌就有失身份了;三是要熱心幫學(xué)生,要對(duì)培訓(xùn)出去的學(xué)生進(jìn)行“售后服務(wù)”,要在學(xué)生中建立一個(gè)技術(shù)顧問的良好形象;
(四)建議對(duì)應(yīng)本教學(xué)大綱應(yīng)具備的實(shí)操設(shè)備、儀器和散件
發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)臺(tái)(可選本田、豐田、大眾、日產(chǎn)等車系)、傳感器示教板、解碼儀、數(shù)字示波器、萬用表、燃油壓力表、點(diǎn)火正時(shí)槍、缸壓表;節(jié)氣門體、空氣流量計(jì)、進(jìn)氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、水溫傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、氧傳感器、爆震傳感器、燃油泵、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器、燃油脈動(dòng)阻尼器、怠速閥、PCV閥、廢氣再循環(huán)閥、VTEC電磁閥、VTEC油壓開關(guān)、點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火模塊、合成型點(diǎn)火組件、分電器、ECU數(shù)塊等。
第五篇:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理課后習(xí)題答案
第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能
1.簡述發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)過程。
1)進(jìn)氣過程:為了使發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),必須不斷吸入新鮮工質(zhì),即是進(jìn)氣過程。此時(shí)進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)。
2)壓縮過程:此時(shí)進(jìn)排氣門關(guān)閉,活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng),缸內(nèi)工質(zhì)受到壓縮、溫度。壓力不斷上升,工質(zhì)受壓縮的程度用壓縮比表示。
3)燃燒過程:期間進(jìn)排氣門關(guān)閉,活塞在上止點(diǎn)前后。作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,使工質(zhì)的壓力和溫度升高,燃燒放熱多,靠近上止點(diǎn),熱效率越高。4)膨脹過程:此時(shí),進(jìn)排氣門均關(guān)閉,高溫高壓的工質(zhì)推動(dòng)活塞,由上止點(diǎn)向下至點(diǎn)移動(dòng)而膨脹做功,氣體的壓力、溫度也隨之迅速下降。
5)排氣過程:當(dāng)膨脹過程接近終了時(shí),排氣門打開,廢氣開始靠自身壓力自由排氣,膨脹過程結(jié)束時(shí),活塞由下止點(diǎn)返回上止點(diǎn),將氣缸內(nèi)廢氣移除。
3.提高發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作循環(huán)熱效率的基本途徑是什么?可采取哪些基本措施? 提高實(shí)際循環(huán)熱效率的基本途徑是:減小工質(zhì)傳熱損失、燃燒損失、換氣損失、不完全燃燒損失、工質(zhì)流動(dòng)損失、工質(zhì)泄漏損失。提高工質(zhì)的絕熱指數(shù)κ。
可采取的基本措施是:
⑴減小燃燒室面積,縮短后燃期能減小傳熱損失。
⑵.采用最佳的點(diǎn)火提前角和供油提前角能減小提前燃燒損失或后燃損失。⑶采用多氣門、最佳配氣相位和最優(yōu)的進(jìn)排氣系統(tǒng)能減小換氣損失。
⑷ 加強(qiáng)燃燒室氣流運(yùn)動(dòng),改善混合氣均勻性,優(yōu)化混合氣濃度能減少不完全燃燒損失。
⑸優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)減少缸內(nèi)流動(dòng)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(zhì)泄漏損失。
4.什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)?主要有哪些?
答:以工質(zhì)對(duì)活塞所作之功為計(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)稱為指示性能指標(biāo)。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。
5.什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)?主要有哪些?
答:以曲軸輸出功為計(jì)算基準(zhǔn)的指標(biāo)稱為有效性能指標(biāo)。
主要有:1)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性指標(biāo),包括有效功和有效功率.有效轉(zhuǎn)矩.平均有效壓力.轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度;
2)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),包括有效熱效率.有效燃油消耗率;
3)發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo),包括升功率PL.比質(zhì)量me。強(qiáng)化系數(shù)PmeCm.6.總結(jié)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的基本途徑。①增大氣缸直徑,增加氣缸數(shù) ②增壓技術(shù)
③合理組織燃燒過程 ④提高充量系數(shù) ⑤提高轉(zhuǎn)速 ⑥提高機(jī)械效率
⑦用二沖程提高升功率。7.什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力、油耗率、有效熱效率?各有什么意義?平均有效壓力是指發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩的角度來評(píng)定氣缸工作容積的利用率,是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能方面的一個(gè)很重要的指標(biāo)。
有效燃油消耗率是單位有效功的耗油量,通常以每千瓦小時(shí)有效功消耗的燃料量來表示。
有效熱效率是實(shí)際循環(huán)有效功與所消耗的燃料熱量之比值。有效熱效率和有效燃油消耗率是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。8.發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失主要包括哪些?
摩擦損失,驅(qū)動(dòng)各種附件損失,帶動(dòng)機(jī)械增壓器損失,泵氣損失 9.什么是機(jī)械效率?受哪些因素影響?有何意義? 機(jī)械效率是有效功率與指示功率的比值。影響因素: ①轉(zhuǎn)速和活塞平均速度 ②負(fù)荷
③潤滑油溫度和冷卻水溫度,意義:比較機(jī)械損失所占比例的大小。10.如何測定機(jī)械效率?適用于汽油機(jī)的是哪種方法?為什么?
通過發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測定,常用方法有示功圖法、倒拖法、滅缸法、油耗線法。倒拖法適用于汽油機(jī)。
11.簡述汽油機(jī)和柴油機(jī)工作循環(huán)的區(qū)別
汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作循環(huán)同樣有進(jìn)氣,壓縮,燃燒(工作),排氣四個(gè)過程。它們的不同的點(diǎn);
1)汽油機(jī)在進(jìn)氣道,進(jìn)入汽缸內(nèi)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(jī)在進(jìn)氣道,進(jìn)入汽缸內(nèi)的氣體是純凈的空氣。
2)在壓縮的過程。汽油機(jī)與柴油機(jī)是沒有區(qū)別的,只是被壓縮的氣體,成分不同。
3)燃燒過程,汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別較大。汽油本身物質(zhì)燃點(diǎn)較低,經(jīng)壓縮后給一個(gè)高壓的電火花就將其點(diǎn)燃了,而且燃燒的速度比柴油快;柴油本身物質(zhì)密度較大,要在高溫和高壓的條件下才能自行燃燒,經(jīng)壓縮后的純凈空氣正好滿足了這個(gè)條件,這時(shí)即刻向汽缸噴入高壓油使其燃燒。柴油的熱值比汽油高產(chǎn)生的動(dòng)力比汽油機(jī)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(jī)清潔 13.為什么柴油機(jī)的熱效率要顯著高于汽油機(jī)? 1).柴油機(jī)的壓縮比高,作功時(shí)膨脹得更厲害。
2).柴油機(jī)油氣混合時(shí)空燃比遠(yuǎn)大于1,是富氧燃燒,燃料可以充分燃燒。汽油機(jī)燃燒的空燃比在1左右,因?yàn)闆]有足夠的氧氣,汽油不能完全燃燒。14.柴油機(jī)工作循環(huán)為什么不采用等容加熱循環(huán)? 定容加熱理想循環(huán)又稱奧托循環(huán),基于這種循環(huán)而制造的煤氣機(jī)和汽油機(jī)是最早的活塞式內(nèi)燃機(jī)。由于煤氣機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)燃料性質(zhì)不同,機(jī)器的構(gòu)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(xué)分析中,奧托循環(huán)可以看作不存在定壓加熱過程的混合加熱理想循環(huán)。定容加熱循環(huán)被壓縮的是燃料和空氣的混合物,要受混合氣體自燃溫度的限制,存在“爆燃”的問題,效率不會(huì)太高;定壓加熱循環(huán)壓縮的僅僅是空氣,不存在“爆燃”的問題,效率高,所以柴油機(jī)采用的是后者而不是前者 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程
1.為什么發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門遲后關(guān)閉、排氣門提前開啟。提前與遲后的角度與哪些因素有關(guān)?
答:(1)進(jìn)氣門遲后關(guān)閉是為了充分利用高速氣流的動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)在下止點(diǎn)后繼續(xù)充氣,增加進(jìn)氣量。排氣門提前開啟是由于配氣機(jī)構(gòu)慣性力的限制,若是活塞在下至點(diǎn)時(shí)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(nèi)壓力來不及下降,在活塞向上回行時(shí)形成較大的反壓力,增加排氣行程所消耗的功
(2)提前與遲后的角度與哪些因素有關(guān)?(配氣相位的合理選擇要從哪幾個(gè)方面衡量):①充氣效率的變化是否符合動(dòng)力性要求。②換氣損失盡可能的小。③能否保證必要的燃燒室掃氣作用。④排放指標(biāo)好。
2四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程包括哪幾個(gè)階段,這幾個(gè)階段時(shí)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于排氣管內(nèi)壓力的這個(gè)時(shí)期。
強(qiáng)制排氣階段:廢氣是由活塞上行強(qiáng)制推出的這個(gè)時(shí)期。進(jìn)氣過程:進(jìn)氣門開啟到關(guān)閉這段時(shí)期。
氣門重疊和燃燒室掃氣:由于排氣門遲后關(guān)閉和進(jìn)氣門提前開啟,所以進(jìn).排氣門同時(shí)打開這段時(shí)期。
3影響充量系數(shù)的主要因素有哪些? 答:1.進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)缸內(nèi)的壓力。2.進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)缸內(nèi)氣體溫度。3.殘余廢氣量。4.進(jìn)排氣相位角。5.發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比。6.進(jìn)氣狀態(tài)。
第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓
3為什么增壓后需要采用進(jìn)氣中冷技術(shù)? 答:對(duì)增壓器出口空氣進(jìn)行冷卻,一方面可以進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)空氣密度,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出,另一方面可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮始點(diǎn)的溫度和整個(gè)循環(huán)的平均溫度,從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度、熱負(fù)荷和NOx的排放。5車用發(fā)動(dòng)機(jī)采用增壓時(shí)應(yīng)注意哪些問題? 答:1)適當(dāng)降低壓縮比,加大過量空氣系數(shù)。2)對(duì)供油系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,增加每循環(huán)供油率。3)合理改進(jìn)配齊相位。
4)進(jìn)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與增壓系統(tǒng)的要求一致。5)對(duì)增壓器出口空氣進(jìn)行冷卻。7汽油機(jī)增壓的技術(shù)難點(diǎn)有哪些?
限制汽油機(jī)增壓的主要技術(shù)障礙時(shí):爆燃、混合氣的控制、熱負(fù)荷和增壓器的特殊要求等。
第四章 燃料與燃燒化學(xué)
1我國的汽油和輕柴油時(shí)分別根據(jù)哪個(gè)指標(biāo)來確定牌號(hào)的? 答:汽油根據(jù)辛烷值來確定牌號(hào);輕柴油按凝點(diǎn)來確定牌號(hào)。
2蒸發(fā)性不好和太好的汽油,在使用中各有什么缺點(diǎn)和可能產(chǎn)生的問題?
答:蒸發(fā)性過強(qiáng)的汽油在炎熱夏季以及大氣壓力較低的高原和高山地區(qū)使用時(shí),容易使發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)產(chǎn)生“氣阻”,甚至發(fā)生供油中斷。另外,在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的蒸發(fā)損失也會(huì)增加; 蒸發(fā)性若的汽油,難以形成良好的混合氣,這樣不僅會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,加速緩慢,而且未氣化的懸浮油粒還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定,油耗上升。如果未燃盡的油粒附著在氣缸壁上,還會(huì)破壞潤滑油膜,甚至竄入曲軸箱稀釋潤滑油,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑遭破壞,造成機(jī)件磨損增大。3試述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意義。答:辛烷值用來表示汽油的抗爆性,抗爆性時(shí)指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆燃的能力。辛烷值是代表點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料抗爆性的一個(gè)約定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中通過和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來測定。采用和被測定燃料具有相同的抗爆性的標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷的體積百分比來表示。
柴油十六烷值時(shí)用來評(píng)定柴油的自燃性。將十六烷值規(guī)定為100的正十六烷和規(guī)定十六烷值為0的α-甲基萘按不同比列混合得出不同十六烷值的標(biāo)準(zhǔn)燃料,其十六烷值為該混合氣中正十六烷的體積百分比。如果某種柴油與某標(biāo)準(zhǔn)燃料的自燃性相同,則該標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值即為該柴油的十六烷值。4什么是過量空氣系數(shù)?它與混合氣濃度有什么關(guān)系?
答:發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中,燃燒1kg燃油實(shí)際共給的空氣量與理論空氣量之比,稱為過量空氣系數(shù)。過量空氣系數(shù)大于1稱為稀混合氣,等于1稱為標(biāo)準(zhǔn)混合氣,小于1稱為濃混合氣。
8發(fā)動(dòng)機(jī)采用代用燃料的意義是什么? 答:減緩石油消耗速度,改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,降低有害物質(zhì)排放。第五章 柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒
1.以柱塞式噴油泵為例簡述柴油機(jī)燃料噴射過程 柱塞式噴油泵一般由柴油機(jī)曲軸的定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng),固定在噴油泵體上的活塞式輸油泵由噴油泵的凸輪軸驅(qū)動(dòng),當(dāng)柴油機(jī)工作時(shí),輸油泵從油箱洗出柴油,經(jīng)油水分離器除去柴油中的水分,再經(jīng)燃油濾清器,濾清柴油中的雜質(zhì),然后送入噴油泵,在噴油泵內(nèi),柴油經(jīng)過增壓和計(jì)量之后,經(jīng)高壓油管供入噴油器,最后通過噴油器將柴油噴入燃燒室。噴油泵前端裝有噴油提前角調(diào)節(jié)器,后端與調(diào)速器組成一體,輸油泵供給的多余柴油及噴油器頂部的回油均流回油管返回油箱
3什么時(shí)供油提前角和噴油提前角?解釋兩者的關(guān)系以及對(duì)柴油機(jī)性能的影響。答:供油系統(tǒng)的理論供油始點(diǎn)到上止點(diǎn)為止,曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫供油提前角。噴油器的針閥開始升起也就是噴油始點(diǎn)到上止點(diǎn)間曲軸轉(zhuǎn)過的角度叫噴油提前角。供油提前角的大小決定了噴油提前角,供油提前角越大,噴油提前角約到。但兩者并不同步增大,兩者之差稱為噴油延遲角。影響:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高,高壓油管越長,噴油延遲角越大,它越大,在著火期間噴入的油越多,低壓油噴入氣缸的量增多,燃油霧化變差,燃燒不充分,易產(chǎn)生積碳堵塞噴油孔的現(xiàn)象,降低柴油機(jī)的性能。
5柴油機(jī)有哪些異常噴射現(xiàn)象和他們可能出現(xiàn)的工況?簡述二次噴射產(chǎn)生的原因和危害及消除方法。
答:柴油機(jī)有二次噴射、斷續(xù)噴射、不規(guī)則噴射、隔次噴射和滴油這幾種異常噴射現(xiàn)象。二次噴射易發(fā)生在高速、大負(fù)荷工況下;斷續(xù)噴射常發(fā)生于某一瞬間噴油泵的供油量小于噴油器噴出的油量和填充針閥上升空出空間的油量之和。不規(guī)則噴射和隔次噴射易發(fā)生在柴油機(jī)怠速工況下。二次噴射是在壓力波動(dòng)影響下針閥落座后再次升起造成的。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,燃燒不完全,碳煙增多,并易引起噴孔積炭堵塞。此外,二次噴射還使整個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間拉長,則燃燒過程不能及時(shí)進(jìn)行,造成經(jīng)濟(jì)性下降,零部件過熱等不良后果。為避免出現(xiàn)不正常噴射現(xiàn)象,應(yīng)盡可能地縮短高壓油管的長度,減小高壓容積,以降低壓力波動(dòng),減小其影響。并合理選擇噴射系統(tǒng)的參數(shù)。
7.試述柴油機(jī)燃燒過程,說明壓力升高率的大小對(duì)柴油機(jī)性能的影響 柴油機(jī)燃燒過程:著火延遲期、速燃期、緩燃期和補(bǔ)燃期
影響:過大的壓力升高率會(huì)使柴油機(jī)工作粗暴,噪聲明顯增加,運(yùn)動(dòng)零部件受到過大沖擊載荷,壽命縮短;過急的壓力升高會(huì)導(dǎo)致溫度明顯升高,使氮氧化物生成量明顯增加
8.燃燒放熱規(guī)律三要素是什么?什么是柴油機(jī)合理的燃燒放熱規(guī)律?
答:一般將燃燒放熱始點(diǎn)(相位)、放熱持續(xù)期和放熱率曲線的形狀稱為放熱規(guī)律三要素。合理的放熱規(guī)律是:燃燒要先緩后急。在初期的燃燒放熱要緩慢以降低NOx的排放,在中期要保持快速燃燒放熱以提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性能,在后期要盡可能縮短燃燒以便降低煙度和顆粒的排放。9.簡述柴油機(jī)的混合氣形成的特點(diǎn)和方式
柴油機(jī)在進(jìn)氣過程中進(jìn)入燃燒室的是純空氣,在壓縮過程接近終了時(shí)才被噴入,經(jīng)一定準(zhǔn)備后既自行著火燃燒。由于柴油機(jī)的混合氣形成的時(shí)間比汽油機(jī)短促得多,而且柴油的蒸發(fā)性和流動(dòng)性都較汽油差,使得柴油難以在燃燒前徹底霧化蒸發(fā)并與空氣均勻混合,因而柴油機(jī)可燃混合氣的品質(zhì)較汽油機(jī)差。因此柴油機(jī)不得不采用較大的過量空氣系數(shù),使噴入燃燒室內(nèi)的柴油能夠燃燒得比較完全 柴油機(jī)混合氣形成方式從原理上來分,有空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合兩種 10.簡述直噴式燃燒室柴油機(jī)的性能特點(diǎn),并與分隔式燃燒室柴油機(jī)進(jìn)行比對(duì)。直噴式燃燒室柴油機(jī)的性能特點(diǎn):
(1)燃燒迅速,所以經(jīng)濟(jì)性好,燃油消耗率低,但工作粗暴,壓升率高,燃燒噪聲大
(2)燃燒室結(jié)構(gòu)簡單,表面積與體積的比小,散熱損失小,沒有主副燃燒室的流動(dòng)損失,冷啟動(dòng)性能好,經(jīng)濟(jì)性(3)對(duì)噴射系統(tǒng)要求較高
(4)NOx排放量較分隔式燃燒室高特別在高負(fù)荷區(qū);微粒排放量較低(5)對(duì)轉(zhuǎn)速變化較為敏感
分隔式燃燒室柴油機(jī)的性能特點(diǎn):
(1)主要靠強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)來保證較好的混合氣質(zhì)量,空氣利用率較高α=1.2(2)隨轉(zhuǎn)速的提高,空氣運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增大,高速下性能較好(3)對(duì)噴射系統(tǒng)要求較低
(4)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,表面積與體積的比大,散熱損失和流動(dòng)損失大,比直噴式燃燒室柴油機(jī)效率低,經(jīng)濟(jì)性差
(5)由于散熱損失大使起動(dòng)性能變差
(6)先在副燃燒室著火,主燃燒室壓力上升緩慢,工作平穩(wěn),燃燒噪聲小,但對(duì)經(jīng)濟(jì)性不利
(7)對(duì)燃油不太敏感,有較強(qiáng)的適應(yīng)性
(8)除低負(fù)荷下的碳煙排放量大外,其余由于直噴式
11柴油機(jī)燃燒過程優(yōu)化的基本原則是什么? 答:(1)油-氣-燃燒室的最佳配合。(2)控制著火落后其內(nèi)混合氣生成量。
(3)合理組織燃燒室內(nèi)的渦流和湍流運(yùn)動(dòng)。(4)緊湊的燃燒室形狀。
(5)加強(qiáng)燃燒期間和燃燒后期的擾流。(6)優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。
12什么是柴油機(jī)合理的噴油規(guī)律? 答:噴射開始時(shí)段的噴油率不能太高,以便控制著火落后期內(nèi)形成的可燃混合氣量,降低初期放熱率,防止工作粗暴。在燃燒開始后,應(yīng)有較高的噴油率以期縮短噴油持續(xù)期,加快燃燒速率,同時(shí)盡可能減少噴油系統(tǒng)中的燃油壓力波動(dòng),以防止不正常噴射現(xiàn)象。
第六章 汽油機(jī)混合氣的形成與燃燒
1.說明汽油機(jī)燃燒過程各階段的主要特點(diǎn),以及對(duì)它們的要求
燃燒過程:(1)著火落后期:它對(duì)每一循環(huán)都可能有變動(dòng),有時(shí)最大值是最小值的數(shù)倍。要求:為了提高效率,希望盡量縮短著火落后期,為了發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,希望著火落后期保持穩(wěn)定
(2)明顯燃燒期:壓力升高很快,壓力升高率在0.2-0.4MPa/(°)。希望壓力升高率合適
(3)后燃期:湍流火焰前鋒后面沒有完全燃燒掉的燃料,以及附在氣缸壁面上的混合氣層繼續(xù)燃燒。希望后燃期盡可能的短。
2.爆燃燃燒產(chǎn)生的原因是什么?它會(huì)帶來什么不良后果? 答:燃燒室邊緣區(qū)域混合氣也就是末端混合氣燃燒前化學(xué)反應(yīng)過于迅速,以至在火焰鋒面到達(dá)之前即以低溫多階段方式開始自然,引發(fā)爆燃。爆燃會(huì)給柴油機(jī)帶來很多危害,發(fā)生爆燃時(shí),最高燃燒壓力和壓力升高率都急劇增大,因而相關(guān)零部件所受應(yīng)力大幅增加,機(jī)械負(fù)荷增大;爆燃時(shí)壓力沖擊波沖擊缸壁破壞了油膜層,導(dǎo)致活塞、氣缸、活塞環(huán)磨損加劇,爆燃時(shí)劇烈無序的放熱還使氣缸內(nèi)溫度明顯升高,熱負(fù)荷及散熱損失增加,這種不正常燃燒還使動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性惡化。3.爆燃和早燃有什么區(qū)別?
答:早然是指在火花塞點(diǎn)火之前,熾熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象。爆燃是指末端混合氣在火焰鋒面到達(dá)之前即以低溫多階段方式開始自然的現(xiàn)象。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,促使更加劇烈的表面點(diǎn)火。兩者相互促進(jìn),危害更大。另外,與爆燃不同的時(shí),表面點(diǎn)火即早燃一般是在正常火焰燒到之前由熾熱物點(diǎn)燃混合氣所致,沒有壓力沖擊波,敲缸聲比較沉悶,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)生震動(dòng)而造成。4.爆燃的機(jī)理是什么?如何避免發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)爆燃?
答:爆燃著火方式類似于柴油機(jī),同時(shí)在較大面積上多點(diǎn)著火,所以放熱速率極快,局部區(qū)域的溫度壓力急劇增加,這種類似階越的壓力變化,形成燃燒室內(nèi)往復(fù)傳播的激波,猛烈撞擊燃燒室壁面,使壁面產(chǎn)生振動(dòng),發(fā)出高頻振音(即敲缸聲)。避免方法:適當(dāng)提高燃料的辛烷值;適當(dāng)降低壓縮比,控制末端混合氣的壓力和溫度;調(diào)整燃燒室形狀,縮短火焰前鋒傳播到末端混合氣的時(shí)間,如提高火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒖s短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x。
5.何謂汽油機(jī)表面點(diǎn)火?防止表面點(diǎn)火有什么主要措施? 答:在汽油機(jī)中,凡是不靠電火花點(diǎn)火而由燃燒室內(nèi)熾熱表面點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象,統(tǒng)稱為表面點(diǎn)火。防止措施: 1)適當(dāng)降低壓縮比。
2)選用沸點(diǎn)低的汽油和成焦性小的潤滑油。
3)要避免長時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行和汽車頻繁加減速行駛。
4)應(yīng)用磷化合物為燃油添加劑使沉積物中的鉛化物成為磷酸鉛從而使碳的著火溫度提高到560℃且氧化緩慢,放出熱量少,從而減少表面點(diǎn)火的產(chǎn)生。
6.何謂汽油機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)?燃燒循環(huán)變動(dòng)對(duì)汽油機(jī)性能有何影響?如何減少燃燒循環(huán)變動(dòng)? 答:燃燒循環(huán)變動(dòng)是點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程的一大特征,是指發(fā)動(dòng)機(jī)以某一工況穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),這一循環(huán)和下一循環(huán)燃燒過程的進(jìn)行情況不斷變化,具體表現(xiàn)在壓力曲線、火焰?zhèn)鞑デ闆r及發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出均不相同。影響:由于存在燃燒循環(huán)變動(dòng),對(duì)于每一循環(huán),點(diǎn)火提前角和空燃比等參數(shù)都不可能調(diào)整到最佳,因而使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗上升、功率下降,性能指標(biāo)得不到充分優(yōu)化。隨著循環(huán)變動(dòng)加劇,燃燒不正常甚至失火的循環(huán)次數(shù)逐漸增多,碳?xì)浠衔锏炔煌耆紵a(chǎn)物增多,動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降。同時(shí),由于燃燒過程不穩(wěn)定,也使振動(dòng)和噪聲增大,零部件壽命下降,當(dāng)采用稀薄燃燒時(shí),這種循環(huán)變動(dòng)情況加劇。減少措施:1)盡可能使фa=0.8~1.0,此時(shí)的循環(huán)變動(dòng)最小。2)適當(dāng)提高氣流運(yùn)動(dòng)速度和湍流程度可改善混合氣的均勻性,進(jìn)而改善循環(huán)變動(dòng)。3)改善排氣過程,降低殘余廢氣系數(shù)γ。4)避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速工況下。5)多點(diǎn)點(diǎn)火有利于減少循環(huán)變動(dòng)。6)提高點(diǎn)火能量,優(yōu)化放電方式,采用大的火花塞間隙。
7提高汽油機(jī)壓縮比對(duì)提高性能有何意義?如何保證在汽油機(jī)上使用較高的壓縮比
提高壓縮比可以提高汽油機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性,特別是對(duì)經(jīng)濟(jì)性有顯著的作用。但壓縮比過高,會(huì)導(dǎo)致汽油機(jī)爆燃,所以應(yīng)該合理的設(shè)計(jì)燃燒室,縮短火焰?zhèn)鞑バ谐蹋侠磉x用火花塞位置。適當(dāng)利用湍流,降低終燃混合氣溫度等
11在汽油機(jī)上燃燒均質(zhì)稀混合氣有什么優(yōu)點(diǎn)?它所面臨的主要困難時(shí)什么?目前解決的途徑有哪些?
答:優(yōu)點(diǎn):混合氣均勻,燃燒較完全。對(duì)燃油共給及噴射系統(tǒng)沒特別高的要求。困難:1為防止爆燃采用較低壓縮比導(dǎo)致熱效率較低。2)濃混合氣的比熱容比低導(dǎo)致熱效率低。3)只能用進(jìn)氣管節(jié)流方式對(duì)混合氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)即所謂量調(diào)節(jié)使得泵氣損失較大。4)在化學(xué)劑量比附近燃燒,導(dǎo)致有害排放特別是NOx排放較高。
5)用三元催化轉(zhuǎn)換器的汽油機(jī),它的過量空氣系數(shù)фa必須控制在1左右,從而限制其性能進(jìn)一步提高。
解決途徑:采用稀薄燃燒汽油機(jī)。一類是非直噴式稀燃汽油機(jī),包括均質(zhì)稀燃和分層稀燃式汽油機(jī),另一類是缸內(nèi)直噴式稀燃汽油機(jī)。12.分析過量空氣系數(shù)和點(diǎn)或提前交對(duì)燃燒過程的影響
答:當(dāng)a=0.8-0.9時(shí),由于燃燒溫度最高,火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲螅琍e達(dá)最大值,但爆燃傾向增大。當(dāng)a=1.03-1.1時(shí),由于燃燒完全,有效燃油消耗率最低,使用a<1的濃混合氣工作,由于必然會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒,所以CO排放量明顯上升,當(dāng)a<0.8或a>1.2時(shí),火焰速度緩慢,部分燃料可能來不及完全燃燒,因而經(jīng)濟(jì)性差,HC排放量增多且工作不穩(wěn)定。點(diǎn)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,排氣溫度升高,熱效率降低,但爆燃傾向減小,NOx升高,功率、排放量降低。(點(diǎn)火提前角對(duì)汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性影響較大。據(jù)統(tǒng)計(jì),如果點(diǎn)火提前角偏離最佳位置5°曲軸轉(zhuǎn)角熱效率下降1%;偏離轉(zhuǎn)角10°曲軸轉(zhuǎn)角,熱效率下降5%;偏離20°曲軸轉(zhuǎn)角,熱效率下降16%。)13何謂稀燃、層燃系統(tǒng)?稀燃、層燃對(duì)汽油機(jī)有何益處?
答:稀燃系統(tǒng)就是均質(zhì)預(yù)混合氣燃燒,通過采用改進(jìn)燃燒室、高湍流、高能點(diǎn)火等技術(shù)使汽油機(jī)的穩(wěn)定燃燒界限超過α=17的系統(tǒng); 分層燃燒系統(tǒng)就是在α更大的情況下,均質(zhì)混合氣難以點(diǎn)燃,為了提高稀燃界限,通過不同的氣流運(yùn)動(dòng)和供油方法,在火花塞附近形成具有良好著火條件的較濃的可燃混合氣,而周邊是較稀混合氣和空氣,分層燃燒低汽油機(jī)可穩(wěn)定工作在α=20~25范圍內(nèi)。好處:使燃油消耗率降低,且提高排放性能。
14電控汽油噴射系統(tǒng)與化油器相比有何優(yōu)點(diǎn)?
答:1)可以對(duì)混合氣空燃比進(jìn)行精確控制,使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何公開下都處于最佳工作狀態(tài),特別是對(duì)過渡工況的動(dòng)態(tài)控制,更是傳統(tǒng)化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)無法做到的。2)由于進(jìn)氣系統(tǒng)不需要喉管,減少進(jìn)氣阻力,加上不需要對(duì)進(jìn)氣管加熱來促進(jìn)燃油的蒸發(fā),所以充氣效率高。3)由于進(jìn)氣溫度低,使得爆燃燃燒得到有效控制,從而有可能采取較高的壓縮比,這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的改善時(shí)顯著的。4)保證各缸混合比的均勻性問題比較容易解決,相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用辛烷值低的燃料。5)發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)性能和加速性能良好,過渡圓滑。第七章 發(fā)動(dòng)機(jī)的特性
1研究發(fā)動(dòng)機(jī)特性的意義時(shí)什么?
答:發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是發(fā)動(dòng)機(jī)性能的綜合反映,在一定條件下,發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)或特性參數(shù)隨各種可變因素的變化規(guī)律就是發(fā)動(dòng)機(jī)的特性。研究發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是為了分析發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下運(yùn)行的動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、排放指標(biāo)以及反映工作過程進(jìn)行的完善程度指標(biāo)等。
2發(fā)動(dòng)機(jī)的性能包括哪幾方面?如何評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能?
答:發(fā)動(dòng)機(jī)性能包括:動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)和排放性能指標(biāo)。評(píng)價(jià)其性能需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性進(jìn)行分析和研究。用來表示發(fā)動(dòng)機(jī)特性的曲線就是特性曲線,它是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的一種簡單、直觀、方便的形式,時(shí)分析和研究發(fā)動(dòng)機(jī)的一種最基本的手段。
3發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性如何測取?在測取過程中應(yīng)該注意哪些內(nèi)容?
答:負(fù)荷特性是指當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。用曲線的形式表示,就是負(fù)荷特性曲線。發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性曲線是在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上測取的。測取前,將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、潤滑油溫度保持在最佳值;調(diào)節(jié)測功器負(fù)荷并改變循環(huán)供油量,使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一常數(shù)。4試分析汽油機(jī)和柴油機(jī)負(fù)荷特性的特點(diǎn)。
答:1)汽油機(jī)的燃油消耗率普遍較高,且在從空負(fù)荷向中小負(fù)荷段過渡時(shí),燃油消耗率下降緩慢,仍維持在較高水平,燃油經(jīng)濟(jì)性明顯較差。2)汽油機(jī)排氣溫度普遍較高,且與負(fù)荷關(guān)系較小。3)汽油機(jī)的燃油消耗量曲線彎度較大,而柴油機(jī)的燃油消耗量曲線在中、小負(fù)荷段的線性較好。5根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的不同,發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性有幾種形式?
12什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性?汽油機(jī)、柴油機(jī)的萬有特性各有什么特點(diǎn)? 負(fù)荷特性、速度特性只能表示某一油量控制機(jī)構(gòu)位置固定或某一轉(zhuǎn)速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)見的變化規(guī)律,而對(duì)于工況變化范圍大的發(fā)動(dòng)機(jī)要分析各種工況下的性能,就需要在一張圖上全面表示出發(fā)動(dòng)機(jī)性能的特性曲線,這種能夠表達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)多參數(shù)的特性稱萬有特性 汽油機(jī)的萬有特性:
(1)最低耗油率高,并且經(jīng)濟(jì)區(qū)域偏小
(2)等耗油率曲線在低速區(qū)向大負(fù)荷收斂,這說明汽油機(jī)在低速、低負(fù)荷的耗油率隨負(fù)荷的減小而急劇增大,在實(shí)際使用中,應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這種情況
(3)汽油機(jī)的等功率線隨轉(zhuǎn)速升高而斜穿等耗油率線,轉(zhuǎn)速越高越廢油。因此,在實(shí)際使用中當(dāng)汽車等功率運(yùn)行時(shí),駕駛?cè)藨?yīng)盡量使用高速擋,以便節(jié)油
柴油機(jī)的萬有特性:
(1)最低耗油率偏低,并且經(jīng)濟(jì)區(qū)域較寬
(2)等耗油率曲線在高、低速均不收斂,變化較平坦(3)相對(duì)汽車變速工況的適應(yīng)性好 第八章 發(fā)動(dòng)機(jī)的排放與噪聲
1簡述發(fā)動(dòng)機(jī)各種污染物對(duì)人體健康的影響
答:CO:輕度中毒:頭痛、頭暈、耳鳴、惡心、嘔吐、心悸、四肢無力或有短暫的暈厥。中度中毒:除上訴癥狀加重外,出現(xiàn)程度較淺的昏迷。重度中毒:除上訴癥狀加重外,常并發(fā)肺水腫、腦水腫、呼吸困難、心律失常等,可在短時(shí)間內(nèi)死亡。
HC:對(duì)血液和神經(jīng)有害,有致癌作用,對(duì)眼、呼吸道、血液有毒害。
NOx:NO高濃度時(shí)會(huì)造成中樞神經(jīng)有輕度障礙,NO2對(duì)心肝腎有影響,可引起支氣管炎、肺氣腫。
光化學(xué)煙霧:會(huì)引起呼吸道疾病與其他疾病。微粒:對(duì)人體呼吸系統(tǒng)有危害。
2簡述汽油機(jī)主要排放污染物及其生成機(jī)理
汽油機(jī)排放污染物主要有:排氣污染物主要有CO、HC、NOX、SO2和微粒;曲軸箱竄氣和燃料蒸發(fā)形成的HC。CO的生成機(jī)理 :CO是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物,排氣中的CO是由于烴的不完全燃燒所致 HC的生成機(jī)理: 1)不完全燃燒(氧化)2)壁面淬熄效應(yīng) 3)狹縫效應(yīng)
4)壁面油膜和積炭吸附作用
NOx的生成機(jī)理 :燃燒過程中產(chǎn)生的NO經(jīng)排氣管排至大氣中,在大氣條件下緩慢的與O2反應(yīng),生成NO2.因而在討論NOX的生成機(jī)理時(shí),一般只討論NO的生成機(jī)理.燃燒過程中NO的生成方式有3種,根據(jù)產(chǎn)生機(jī)理的不同分別稱為熱力型NO也稱熱NO或高溫NO、激發(fā)NO以及燃料NO。熱力NO主要由于火焰溫度下大氣中的氮被氧化而成,當(dāng)燃燒的溫度下降時(shí),高溫NO的生成反應(yīng)會(huì)停止,即NO會(huì)被“凍結(jié)”。激發(fā)NO主要是由于燃料產(chǎn)生的原子團(tuán)與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生。燃料NO是含氮燃料在較低溫度下釋放出來的氮被氧化而成的。3簡述柴油機(jī)主要排放污染物及其生成機(jī)理
柴油機(jī)主要污染物有:微粒、NOX、HC和硫氧化物。微粒生成機(jī)理是烴類燃料在高溫缺氧條件下析出碳粒和雜質(zhì)表面粘有機(jī)物SOF。混合氣濃度極不均勻,過濃或過稀的混合氣會(huì)產(chǎn)生HC。噴油器壓力室容積內(nèi)的燃油高溫下產(chǎn)生HC。高溫條件下氧分子裂解成氧原子,再與N2生成NO。燃油中的硫在高溫條件下與氧生成硫氧化物
4簡述汽油機(jī)和柴油機(jī)混合氣形成和燃燒過程的區(qū)別,并對(duì)比汽油機(jī)和柴油機(jī)的排放性能
5論述降低汽油機(jī)排放污染物的措施 1)推遲點(diǎn)火提前角能降低NOx 和HC。2)廢氣再循環(huán)能降低NOx。
3)合理的燃燒室設(shè)計(jì)能減少淬熄和縫隙效應(yīng)產(chǎn)生的HC。4)電控汽油噴射結(jié)合三效催化轉(zhuǎn)化器能降低CO、NO 和HC。5)高能點(diǎn)火和熱反應(yīng)器能降低CO和HC。答:機(jī)內(nèi)凈化技術(shù):廢氣再循環(huán)裝置、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì),電子控制燃油噴射系統(tǒng),提高燃油品質(zhì)。機(jī)外凈化技術(shù):曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)、燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)、三元催化轉(zhuǎn)化器。
6論述降低柴油機(jī)排放污染物的措施
機(jī)內(nèi)凈化技術(shù):增壓中冷技術(shù)、改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)、改進(jìn)噴油系統(tǒng)、改進(jìn)燃燒系統(tǒng)、降低機(jī)油消耗、廢氣再循環(huán)、提高燃油品質(zhì)。機(jī)外凈化技術(shù):微粒捕集器、氧化催化轉(zhuǎn)化器、NOx還原催化轉(zhuǎn)化器、寺院催化轉(zhuǎn)化器。