《发动机原理》试卷A及答案

《发动机原理》课程试卷A适用专业：考试日期：考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分一、填空（20分，每空1分）1.发动机换气损失由和两部分组成。2柴油机可燃混合气的形成方式主要有和。3评价汽油抗爆性的指标是，评价柴油自燃性的指标是。4.柴油机油束的特征用和来说明。5理论空燃比α的数值是6汽油机的不规则燃烧主要是指和7在正常运转下，影响柴油机着火延迟的主要因素是和。8灭缸法测机械损失时只能用在上，油耗线法适用于。9和理论循环比较，发动机实际循环各种损失中对热效率影响较大的因素是和。10在燃烧过程中HC的生成，主要途径是和。11供油规律和喷油规律不同的主要原因是。二、选择题（20分，每小题2分）1.汽油机的过量空气系数α的取值范围一般为。A.0.85~1.1 B.1.2~1.5C.1.8~2.0 D.1.7~2.22.泵气损失是指A.w+x+yB.x+y-dC.x+y+dD.w+x-dw：自由排气损失x：进气损失y：强制排气损失d：强制排气到压缩线部分3.汽油机表面点火和爆燃的区别是。A.表面点火时火焰传播速度较爆燃时高，最高可达1000m/s以上B.表面点火时金属敲击声比较清脆，而爆燃时金属敲击声比较沉闷C.表面点火是燃烧室内炽热表面点燃混合气所致，而爆燃是终燃混合气的自燃现象D.表面点火时伴有压力冲击波的产生，而爆燃时不产生压力冲击波4.载货汽车在长途运输作业时，其发动机的工况属于。A.恒速工况 B.螺旋桨工况C.面工况 D.点工况5在吸热量Q1和压缩比εc相同的条件下，加热循环热效率ηt，平均压力Pt及最高压力Pmax均最高。A定容B定压C混合D定容或定压6关于倒拖法测试机械效率，下列说法不正确的是A由于停火而减少了摩擦损失B由于停火而增加了泵气损失C对于汽油机所测得的ηm比实际值偏高5％D对于柴油机所测得的ηm比实际值偏低15％~20％7.相对而言，汽油机爆震倾向较弱。A.大缸径，高转速B.大缸径，低转速C.小缸径，低转速D.小缸径，高转速8喷油提前角增大，下列说法不正确的是A燃油喷入汽缸时空气的压力和温度降低B着火延迟期变长C降低了压力升高率D提高了柴油机工作的粗暴性9.汽车发动机功率的标定通常采用标定A15分钟功率B1小时功率C12小时功率D持续功率10汽油机万有特性等油耗曲线在收敛。A.高速区小负荷B.高速区大负荷C.低速区小负荷D.低速区大负荷三、简答题（30分，每小题6分）1四冲程发动机的实际循环和理论循环的主要差别有哪些？2说明混合气成分对汽油机燃烧过程的影响3说明防止热面（表面）点火的主要措施4说明二次喷射现象及消减措施5说明提高充气效率的措施。四、论述题（15分）画出汽油机和柴油机的速度特性图，说明其不同点，并分析原因，五、计算题（15分）一台6130Q-1柴油机，有效行程S为140mm，在转速2200r/min时，发动机发出的有效功率为150Kw，有效燃油消耗率be=216g/kw.h1)求发动机的有效压力Pme、有效扭距Ttq、有效热效率ηet2)ηm=0.7时，试求其指示燃油消耗率bi、指示热效率ηit、指示功率Pi和机械损失功率Pm的值。《发动机原理》课程试卷A答案一、填空题（每空1分，共20分）1进气损失排气损失2空间物化混合油膜蒸发混合3辛烷值十六烷值4几何形状雾化质量514.76各循环间的燃烧变动各缸间燃烧差异7压缩温度压缩压力8非增压柴油机柴油机9工质比热容变化燃烧不完全10缝隙现象气缸壁表面产生激冷和淬熄现象11压力波动二选择题（每题2分，共20分）1A2B3C4C5A6C7D8C9A10D三．简答题（30分，每小题6分）1答：实际循环和理论循环的主要差别在于：理想循环中，假定工质为理想气体，其物理化学性质不变，工质的数量不变；而实际循环中，活塞环等处有漏气存在，工质是空气与燃气的混合物。理想循环中，燃料完全燃烧，而实际循环中，燃料燃烧不完全。在理想循环中，压缩及膨胀是绝热过程，而在实际循环中，各过程与外界存在大量热交换，工质与缸壁和活塞之间有热交换。理想循环中，只有在定容或定压下进行加热，不考虑燃烧及所需的时间，在实际循环中，燃烧不可能在到达上止点一瞬间完成，需要一定的喷油提前角或点火提前角，既不是在定压下进行，也不是在定容下进行，有部分燃料在膨胀过程初期燃烧，即后燃，造成了非瞬时燃烧损失和补燃损失。理想循环中，假定循环是封闭的，工质状态变化周而复始，在实际循环中必须更换工质，每个循环要排出废气，吸入新鲜空气，进排气系统的阻力要消耗功，形成进排气阻力损失。理想循环中，排气是在定容下进行，而在实际循环中，为了排气完全，排气门要提前开启，造成排气损失。2答：当过量系数φc=0.85~0.95时，火焰传播速度最大，燃烧速度最快，可在短时间内使汽缸压力和温度达到最大值，散热损失最小，作功最多，发动机发出最大负荷，称这种混合气为最大功率混合气；当φc＜0.85时，称为浓混合气，此时火焰传播速度最低，功率减少，由于缺氧，燃烧不完全，热效率低，耗油增加；当φc=0.4~0.5时，由于严重缺氧，火焰不能传播，混合气不能燃烧；当φc=1.05~1.15时，火焰传播速度仍较高，此时空气相对充足，燃油能完全燃烧，热效率最高，有效耗油率最低，此浓度的混合气称为最经济的混合气；当φc＞1.15时，称为过稀混合气，此时火焰传播速度降低很多，燃烧缓慢，使燃烧过程进行到排气行程终了，补燃增多，使发动机功率下降，油耗增多；当φc=1.3~1.4时，由于燃料热值过低，混合气不能传播，造成缺火或停车现象，此混合气浓度为火焰传播的下限。3答：凡是能降低燃烧室温度和压力升高率，减小积炭等炙热点形成的因素都有助于防止热面点火，主要措施有：（1）选用低沸点的汽油和成焦性小的润滑右；（2）降低压缩比到8.或以下；（3）避免长时间低负荷运行和汽车频繁加减速；（4）在燃料中加入抑制热面点火的添加剂，降低其着火能力。4答：二次喷射是主喷射结束针阀落座后，在过大的反射波的作用下，针阀再次升起进行喷油的一种不正常现象。二次喷射的出现将使整个喷射延续期拉长，过后燃烧严重，柴油机经济性下降，热负荷增加，应当力求消除二次喷射。消减二次喷射的主要措施有：减少高压油路中的容积（如减少出油阀接头内腔容积，减小高压油管长度和内径），增加高压油管的刚度（如适当增加管壁厚度），可以减小柴油的波动；适当加大喷油器的喷孔直径，用增加喷孔截面的方法来减小喷射期内高压油路中柴油的平均压力，这样可以降低针阀关闭后高压油路中的压力波的强度；适当加大出油阀的减压容积，使供油结束时，高压油路中的柴油压力迅速下降到无法引起喷射。5答：（1）减少进气门处的流动损失；（2）减小整个进气管道对气流的阻力；（3）减小对新鲜工质的热传导；（4）减小排气系统对气流的阻力；（5）合理选择配气定时四论述题（15分）（1）汽油机速度特性（2）柴油机速度特性（4分）在汽油机速度特性曲线中，随着转速的增加，扭距逐渐增大，出现最大扭距后逐渐下降，且下降程度愈来愈大，曲线呈上凸形状。根据公式，Ttq随n的变化取决于指示热效率ηit、机械效率ηm、充量系数与过量空气系数之比φc/φat随n的变化，充量系数φc可认为常数，φc、ηit、ηm随n的变化如图ηitφcηm（4分）综合作用结果是：当转速由低开始上时，φc、ηηit同时增加的影响大于ηm下降的影响，使Ttq增加，在达到Ttqmax后，随转速继续增加，由于Φc、ηit、ηm均下降，扭距曲线逐渐下降，且下降程度逐渐加大。功率P与扭距Ttq和转速n的乘积成正比，即。当转速由低速逐渐升高时，由于Ttq、n同时增加，P增加很快，在达到最大扭距转速后，再提高转速，由于Ttq有所下降，使P上升缓慢，某一转速时，Ttq*n达到最大值，此后，由于扭距的下降的影响超过转速上升的影响，P反而下降。由公式,油耗率随转速的变化趋势取决于ηit、ηm随n变化趋势。某一中间转速当ηitηm乘积达到最大值时b值最低，当转速较低时，b由于ηit降低，使b增加，转速较高时，ηit、ηm均较低，b也增加。柴油机的扭距曲线比汽油机平坦，其主要取决于每循环供油量Δq的大小，由公式，由此可见，柴油机的扭距随转速的变化趋势决定于ηit、ηm、Δq随转速n的变化趋势，柴油机ηit、ηm、Δq、Φc随转速n的变化如图。在较低转速范围内，随n的增加，由于Δq及ηit的增加超过ηm下降的影响，使Ttq增加，在较高转速范围内，随转速n增加，ηit及ηm下降超过Δq增加的影响，使Ttq有所下降，但较汽油机Ttq平坦。由于扭距Ttq曲线变化平坦，在一定转速范围内，功率P几乎与转速n成正比增加。与汽油机燃油消耗率