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第一章 复习思考题参考答案
1、什么是发动机?什么是内燃机?发动机是如何分类的?
答: 发动机(英文:Engine),又称为引擎,是一种能够将一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器。
它将燃料燃烧的热能转变为机械能的机器叫内燃机,故又称为热力机。目前汽车所采用的发动机绝大多数是各种型式的往复活塞式内燃机。
内燃机按其所用燃料、燃烧方式及结构特征不同可分为:汽油、柴油及多燃料发动机;点燃式与压燃式发动机;化油器式与喷射式发动机;单缸与多缸发动机;水冷式与风冷式发动机;四冲程与二冲程发动机;双气门与多气门发动机;顶置式气门与侧置式气门发动机;单排直列与V形排列式发动机。
2、发动机一般有哪些机构和系统组成?并简要说明各组成部分的作用?
答:以桑塔纳AJR型汽油发动机为例:汽油发动机由两大机构和五大系统组成。
(1)曲柄连杆机构。是发动机借以产生动力,并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。
(2)配气机构。其作用是将足量的新鲜气体充入气缸并及时地从气缸排除废气。
(3)燃料供给系统。根据发动机各种不同工作情况的要求,配制出一定数量和浓度的可燃混合气,送入气缸燃烧,作功后将废气排入大气。
(4)润滑系系统,其作用是减小摩擦,降低机件磨损,并部分冷却摩擦零件,清洗摩擦表面。
(5)冷却系。冷却系的作用是将多余的热量散发到大气中,使发动机始终处于正常的工作温度。
(6)点火系。点火系的作用是在压缩冲程接近结束时所产生高压电火花,按发动机的作功顺序点燃混合气。
(7)起动系。其作用是在任何温度下都能使静止的发动机起动并转入自行运转。
3、何为四冲程和二冲程发动机?简要说明其工作循环?
答:发动机的一个工作循环如果是在曲轴旋转两周(720°),活塞在气缸内上、下运动共四个活塞行程内完成的,则称为四冲程发动机。发动机的一个工作循环若在曲轴旋转一周(360°),活塞在气缸内上、下运动共二个活塞行程内完成的,则称为二冲程发动机。
4、列表对比说明柴油机汽油机在进气 压缩 做功 排气四个冲程中的主要差异?。
答:
曲轴转角
(°)
冲程
活塞运动
气 门 状 态
气缸内压力、温度
进气门
排气门
压力(MPa)
温度(K)
0~180
进气
向下
开启
关闭
进气结束:0.08~0.90
(0.80~0.95)
180~360
压缩
向上
关闭
关闭
压缩结束:0.6~1.5
(3~5)
压缩结束:600~700
(800~1 000)
360~540
做功
向下
关闭
关闭
最大压力:3~5
(5~10)
做功结束:0.3~0.5
(0.2~0.4)
最高温度:2 000~2 800
(1 800~2 200)
做功结束:1 300~1 600
(1 200~1 500)
540~720
排气
向上
关闭
开启
排气结束:0.11~0.115
(0.11~0.115)
排气结束:900~1 200
(800~1 000)
5、何谓发动机的指示性能指标 有效性能指标 标定性能指标?
答:指示性能指标是指以可燃混合气(工质)对活塞做功为基础建立的指标,常用指示功和指示热效率表示,是用以评定发动机工作循环优劣的指标。
发动机有效性能指标主要有有效功率Pe、有效转矩Me、平均有效压力pe、有效燃料消耗率ge。它是以发动机曲轴输出的净功率建立的指标,同时它综合反映了发动机的工作情况,对描述发动机的性能特点,比较、检测发动机性能,有着重要的指导意义。
发动机铭牌上标示的有效功率、有效转矩、有效燃油消耗率等性能指标即为标定指标。
6、什么是发动机的充气系数?提高充气系数的主要措施有哪些?
答:在一个工作循环中,实际充入气缸的空气质量ΔG与大气状态下气缸工作容积内能够充入的空气质量ΔG0之比称为充气系数,用?V表示,即:?v = ΔG/ΔG0。充气系数?v恒小于1。不同类型的发动机其充气系数有较大的差别。汽油机?v约为0.7~0.85,柴油机?v约为0.75~0.90。
提高充气系数是提高发动机动力性的先决条件,提高充气系数除了在结构上有合理的气道结构形状与尺寸、合理的进排气歧管的配置、适宜的配气相位以及采用多气门结构外,在使用过程中还应注意:定期清洗空气滤清器,以减小进气系统的阻力;定期检查调整配气相位,消除因配气机构零件磨损导致的配气相位变化,从而提高充气系数。
7、何谓混合气的浓度?其表示方法有哪几种?
答:燃料在燃烧过程中,空气与燃料之间有一定的浓度要求,混合气的浓度通常用空燃比和过量空气系数表示。
空燃比是指混合气中所含空气质量(单位为kg)与燃料质量(单位为kg)之比,用R表示,即:
理论上,1kg汽油完全燃烧大约需要14.7kg空气,即空燃比R = 14.7。这种混合气称为理论混合气。若R<14.7则称为浓混合气,R>1
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