清華大學(xué)發(fā)動機原理思考題答案第一至四及十章十一章僅供參考

1、第一章1、教材圖、教材圖11和圖和圖12分別示出自然吸氣與增壓四沖程發(fā)動機示功圖，請問：分別示出自然吸氣與增壓四沖程發(fā)動機示功圖，請問：1）各自的動力過程功、泵氣過程功指的是圖中哪塊面積？功的正負如何？）各自的動力過程功、泵氣過程功指的是圖中哪塊面積？功的正負如何？2）各自的理論泵氣功、實際泵氣功和泵氣損失功指的是圖中哪塊面積？功的正負如何？）各自的理論泵氣功、實際泵氣功和泵氣損失功指的是圖中哪塊面積？功的正負如何？3）各自的凈指示功和

2、總指示功又是由圖中哪些面積組成？功的正負如何？）各自的凈指示功和總指示功又是由圖中哪些面積組成？功的正負如何？4）比較自然吸氣與增壓發(fā)動機示功圖的差異，并說明原因。）比較自然吸氣與增壓發(fā)動機示功圖的差異，并說明原因。答：1）自然吸氣：動力過程功12WW?(正)，泵氣過程功32WW?（負）。增壓：動力過程功1W（正），泵氣過程功2W（正）。2）自然吸氣：理論泵氣功0，實際泵氣功32WW?（負），泵氣損失功32WW?（負）。增壓：理論泵氣功

3、矩形（陰影部分2W）（正），實際泵氣功2W（正）和泵氣損失功陰影部分（負）。3）自然吸氣：凈指示功12WW?（正），總指示功13WW?(正)。增壓：凈指示功1W?矩形面積（正），總指示功12WW?（正）4）增壓發(fā)動機與普通發(fā)動機在動力循環(huán)上的主要差別在于泵氣過程功，增壓發(fā)動機由于有進氣增壓，其理論泵氣功為正，雖然有泵氣損失，但泵氣過程功仍為正，而自然吸氣的泵氣過程功是負的，這就是兩者在動力循環(huán)上的主要區(qū)別。2、教材圖、教材圖14曲軸箱掃

4、氣二沖程發(fā)動機的示功圖兩塊面積各表示什么含義？說明曲軸箱曲軸箱掃氣二沖程發(fā)動機的示功圖兩塊面積各表示什么含義？說明曲軸箱換氣功的形成過程及其正負值判斷。換氣功的形成過程及其正負值判斷。答：二沖程發(fā)動機沒有單獨的進排氣沖程，所以（a）圖中的面積相當于動力過程功（正），而（b）圖中的面積是曲軸箱換氣過程的功（負）。曲軸箱換氣功是由于活塞背面曲軸箱中的壓力p也是變化的，根據(jù)循環(huán)的方向判斷此功為負功。3、為什么有指示指標與有效指標的分別？兩種指

5、標各在什么場合使用、為什么有指示指標與有效指標的分別？兩種指標各在什么場合使用答：只有與作功有關(guān)的指標，才有“有效”與“指示”之分。以工質(zhì)對活塞作功為計算基準的指標稱為指示指標，基于示功圖算出，直接反映燃燒和熱力循環(huán)組織的好壞，用于理論分析和科研；以曲軸輸出功為計算基準的指標稱為有效指標，由試驗測出，直接反映產(chǎn)品最終性能，用于產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和使用當中。4、為什么內(nèi)燃機原理中把平均有效壓力、為什么內(nèi)燃機原理中把平均有效壓力作為一個極重要的

6、性能指標？作為一個極重要的性能指標？mep答：平均有效壓力是指單位氣缸工作容積所作的循環(huán)有效功，其量綱是壓力的量綱，所以可看作是一個作用于活塞上的假想平均壓力，此力作用于活塞時一個沖程之功正好是單缸有效功。是一種可相對比較的循環(huán)有效功指標，可以用來方便的對各種不同機型的做功能力eWmep進行比較，所以把它作為一個極重要的性能指標。5、為什么說活塞平均速度、為什么說活塞平均速度是比轉(zhuǎn)速是比轉(zhuǎn)速n更為本質(zhì)的動力性能指標？更為本質(zhì)的動力性能指

7、標？mv答：從活塞往復(fù)運動做功的物理本質(zhì)來看，確定功率大小的因素除了“力”以外，還有活塞的平均運動速度，它是評定發(fā)動機動力性能的速度指標。由于發(fā)動機通過曲軸旋轉(zhuǎn)輸出動mv力，所以曲軸轉(zhuǎn)速n也是一種速度指標。n和的轉(zhuǎn)化關(guān)系為：。mvsnvm2?發(fā)動機標定工況條件下，不同機型允許的最高活塞平均速度受到表面磨損、熱負荷、慣性負荷、機械效率等因素的制約，大都處于同一量級，變化不大。由前式我們可以看到，由沖mv程s和轉(zhuǎn)速n兩個因素決定。所以低轉(zhuǎn)速

8、、大沖程的大型機和高轉(zhuǎn)速、小沖程的小型高速機，決于循環(huán)混合氣的進氣量。有效燃油消耗率在使用的燃料不變即不變的情況下，有效燃油消耗率主要取1eetubH??uH決于有效效率。et?8、燃料低熱值、燃料低熱值和混合氣熱值和混合氣熱值有何異同？決定混合氣熱值的因素是哪些？有何異同？決定混合氣熱值的因素是哪些？uhmixh答：燃料低熱值和混合氣熱值是指單位燃料或可燃混合氣在熱標準狀態(tài)下完全燃燒所釋uhmixh放的熱量，不同點在于燃料低熱值指的是

9、燃料本身的放熱量，而混合氣熱值中還包含了uhmixh其他氣體。由公式可知，決定混合氣熱值的因素有燃料低熱值，過量空氣系0(1)umuaHHl???uH數(shù)和單位質(zhì)量的燃料完全燃燒所需的理論空氣量。a?0l9、內(nèi)燃機有效效率公式、內(nèi)燃機有效效率公式中，中，、、各自的物理含義是什么？各自的物理含義是什么？etctm?????c?t?m?答：答：——燃燒效率，為化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為熱能的百分比，，其中為每缸c?1cbuQgH??1Q每循環(huán)燃燒釋

10、放出的熱量；——循環(huán)熱效率，為燃燒發(fā)出的熱量，靜發(fā)動機熱力循環(huán)轉(zhuǎn)為工質(zhì)對活塞所作指示t?1Q功的百分比，；iW1itWQ??——機械效率，為指示功減去損失功之后，轉(zhuǎn)為有效輸出功的百分比，m?iWmWeW。emiWW??10、可燃混合氣的濃與稀可以用哪幾個指標表示？各指標的意義為何？彼此間如何換算？、可燃混合氣的濃與稀可以用哪幾個指標表示？各指標的意義為何？彼此間如何換算？(1)、過量空氣系數(shù)a?設(shè)單位質(zhì)量的燃料完全燃燒所需的理論空氣量為

11、，而實際供給的空氣量為，則0ll。燃空當量比：0all??1a?化學(xué)計量比：完全燃燒時空氣與燃料的質(zhì)量比，是無量綱數(shù)。即為：:1。0l(2)、空燃比：指混合氣中空氣質(zhì)量與燃料質(zhì)量之比。?(3)、燃空比或：指混合氣中燃料質(zhì)量與空氣質(zhì)量之比，是空燃比的倒數(shù)。?1?換算：，0al???01al???11畫圖：畫圖：1）在）在pV坐標圖上畫出四沖程增壓柴油機的示功圖，用箭頭注明各過程進行坐標圖上畫出四沖程增壓柴油機的示功圖，用箭頭注明各過程進行

12、方向，并在曲線上標出進、排氣門早開、晚關(guān)和著火的五個點。方向，并在曲線上標出進、排氣門早開、晚關(guān)和著火的五個點。2）在）在p坐標圖上對應(yīng)畫出上坐標圖上對應(yīng)畫出上述示功圖的壓力變化圖（整個循環(huán)）和上述對應(yīng)的五個點。述示功圖的壓力變化圖（整個循環(huán)）和上述對應(yīng)的五個點。（注意：圖畫大一點。各曲線形狀（注意：圖畫大一點。各曲線形狀及對應(yīng)關(guān)系要定性準確。坐標原點及上、下止點都要標出來。及對應(yīng)關(guān)系要定性準確。坐標原點及上、下止點都要標出來。）見書P