发动机原理与汽车理论-期末复习

一、发动机的工作过程1.工质的热力状态：在工程热力学中，把实现热能与机械能相互转换饿工作物质2.工质的状态参数：说明工质所处状态的物理量。压力、比容、温度为状态参数。3.定容过程中气体吸收的热量用于内能的增加；定压过程中气体吸收的热量用于内能的增加，对外输出功。4.工作循环：理论循环：1）工质为理想气体，比热容为定值。2）系统是闭口系统，工质与外界无质量交换不计进、排气过程及其流动损失。3）工质的压缩和膨胀过程均为绝热过程，不计缸壁传热。4）燃烧过程为外界高温热源以等容过程，等压过程向工质加热、排气过程用等容放热过程代替。可逆循环5.循环热效率：这是评定理论循环的经济性的指标，它等于转变为循环净功的热量与每循环加给工质的总热量之比，即说明每循环加给工质的热量利用程度。6.影响因素分析：压缩比：随着压缩比的增大，三种循环的（）和（）都提高。绝热指数：随着绝热指数增大，三种循环的（）都将提高。7.四冲程发动机是由曲轴旋转两圈完成一个实际循环，分进气、压缩、燃烧、排气。8.实际循环，压缩过程是一个复杂的多变过程，有热交换，漏气损失。理论循环中，假定膨胀过程是绝热过程，故实际的膨胀过程是一个变指数的多变膨胀过程。9.换气损失：换气存在造成损失，排气门提前开启。二、发动机的性能指标1、动力性指标、经济性指标、运转性能指标2、指示指标是用指示功、平均指示压力和指示功率来评定循环动力性；即做功能力，用循环热效率及燃油消耗率来评定循环经济性。3、以工质在气缸内对活塞做功为基础的指标，称发动机指示指标。4、工质在气缸内完成一个实际循环对活塞所做的有用功，称指示功。5、pi值越高，则同样的大小的气缸工作容积发出的指示功越多，气缸工作容积的利用程度越高，pi是衡量实际循环动力性能的一个重要指标。6、有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础的性能指标称发动机有效指标。7、发动机单位气缸工作容积输出的有效功，称平均有效压力。8、（1）发动机内部运动件的摩擦损失；（2）驱动水泵、机油泵、燃油泵、风扇、发动机；（3）从气缸清除废气和向气缸填充新气引起的泵气损失9、影响机械效率的因素：（1）转速，发动机转速增加时，机械效率下降。（2）负荷，发动机怠速运转时，负荷=0（3）润滑油品质和冷却水温度（4）气缸内最高燃烧压力三、燃料与燃烧1.（1）汽油馏出10％的温度标志着它的启动性（2）馏出50％的温度标志着汽油的平均蒸发性，影响着发动机的暖车时间，加速性、工作稳定性。2、汽油的抗爆性：爆震：燃烧室内可燃混合气火焰未完全燃烧，远程未燃混合气，因高压而自燃而形成冲击波，使发动机产生金属敲击声。4.压力升高率越高，则燃烧的等容度越高。5.在汽油机中，不是靠电火花点燃，而是由燃烧室内炽热表面点燃引起的着火，称表面点火。6.发生在火花塞点火之前的表面点火，称早火。7.混合气浓度：ɑ=0.85-0.95火焰传播速率最高，功率混合气ɑ=1.05-1.15经济混合气ɑ﹤0.85-0.958.汽油机火焰传播界限为ɑ=0.5-1.29.负荷减小时，使着火延迟期增长。六、柴油混合气的形成和燃烧1.形成：指燃料自喷入气缸至着火及燃烧的整个阶段中所发生的破碎、雾化、汽化并于空气之间相互渗透和扩散过程，它直接决定着燃烧质量。2.特点：混合气形成在气缸内部；混合气形成时间较短；混合气形成极不充分的，也极不均匀；一般高速柴油机ɑ=1.2-1.63.方式：（1）空间雾化混合（2）油膜蒸发混合。4.影响混合气形成因素：（1）燃料喷雾（2）气流运动（3）燃烧室结构油束的射程（L）表示油束的贯穿能力。雾化质量指柴油喷散雾化的程度。油束的锥角：标志油光束在燃烧室中的扩散程度。5.柴油机燃烧过程：四个阶段，着火延迟期，速燃期、缓燃期、补燃期。6.影响着火延迟期长短的主要因素是这时燃烧室内工质的状态.(1)速燃期：从压力脱离压缩线开始急剧上升至达到最大压力(2)缓燃期：从最大压力点至最高温度点（3）加快缓燃期燃烧速度的关键是加快混合气形成速率（4）车用柴油机的十六烷值：40-567.0号柴油适合在最低温度为4℃以上的地区使用；-10号柴油适合在最低温度为-5℃以上的地区使用。8.供油提前角是指喷油泵开始压油到上止点为止的曲轴转角。七、发动机的排放与汽车噪声1.废气主要成分：CO、HC、NOx、SO2、铅化物、PM、硫化物。八、发动机的特性1.发动机性能指标随发动机调整情况和运转工况而变化的关系称发动机的特点2.发动机的功率标定：（1）发动机允许连续运转15分钟的最大有效功率（2）发动机允许连续运转1小时的最大有效功率（3）发动机允许连续运转12小时的最大有效功率3.有效燃油消耗率：4.发动机负荷特性：（1）当发动机的燃烧供给系统和点火系调整为最佳，保持在某一转速下工作时，逐渐改变节气门开度以适应外界负荷，每小时消耗油量Gt和有效燃油消耗率ge随有效功率Pe而变化的关系（2）当汽油机转速一定时，每小时燃料消耗量Gt主要取决于节气门开度和混合气成分（3）转速一定时，柴油机每小时燃料消耗量Gt主要取决于每循环供油量△g（4）为了保证柴油机的使用寿命及可靠工作，标定的循环供油量一般限制在冒烟界限内（5）当节气门保持最大开度时，所测得的速度特点，称发动机的外特性（6）柴油机的最高转速由调节器限制5.发动机的调整特性：（1）每小时耗油量Gt主要取决于燃耗供给系的调整情况及发动机的负荷和转速（2）最佳点火提前角应随转速的提高而增大（3）最佳点火提前角随负荷增大而减小九、汽车的动力性1、汽车动力性的评价指标：最高车速、加速性能、上坡能力2、常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力3、空气阻力：汽车在空气介质中行驶时，受到的空气作用力在行驶方向上的分力4、空气阻力组成：摩擦阻力、压力阻力5、压力阻力包括：（1）形状阻力（2）干扰阻力（3）诱导阻力（4）内循环阻力6、空气阻力的计算：7、功率平衡方程式：8、汽车后备功率越大，其加速能力，爬坡能力越强，汽车的动力性好。十、汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性是汽车的主要使用性能之一，它是指汽车以最小的燃油消耗完成单位运输工作量的能力。评价指标：每小时耗油量Gt：它表示发动机每小时所消耗的燃料质量。单位，㎏/h百公里油耗量Qt：在我国及欧洲，燃油经济性的指标的单位L/100㏎等速行驶百千米的燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定负荷下，以最高挡在水平良好路面上等速行驶100㏎的燃油消耗量。E.影响汽车燃油经济性的因素：（一）汽车结构方面：1、发动机（1）提高压缩比，压缩比提高时，热效率增加，消耗率降低。（2）采用汽油机电子燃油喷射系统。（3）多气门结构（4）涡轮增压技术，加装废气涡轮增压器后，降低油耗（5）燃烧稀混合气，稀混合气可以提高发动机燃料经济性（6）主减速器的传动比选择较小时，有利于提高汽车的燃料经济性（二）减小汽车行驶中的行驶阻力：减小空气阻力就可降低发动机消耗的功率从而降低汽车的耗油量（三）汽车轻量化技术，材料轻量化（四）汽车使用节能技术十一、汽车的制动性1.制动性能直接关系到汽车的行车安全。2.地面附着力：在汽车制动时，地面制动力的大小首先取决于制动器的制动力。最大地面制动力，即等于地面附着力。3.汽车制动性是指汽车行驶时，能在短距离内停车且维持行驶方向稳定和下长坡时能维持较低车速的能力。4.汽车制动性能主要从制动性能，制动效能恒定性制动时汽车的方向稳定性三个方面来评价。5.汽车行驶速度对制动距离的影响尤为显著。6.前轮抱死时的方向稳定性，前轴侧滑汽车丧失转向能力。7.后轮抱死时的方向稳定性，后轴侧滑引起汽车剧烈回转运动。8.理想的前、后轮制动器制动力分配在