《内燃机原理》个人复习总结

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1、第一章绪论1. 四冲程往复活塞式发动机通常有哪些机构和系统组成？它们各有什么功用？答：两大机构：1) 曲柄连杆机构：将燃料化学能转变成机械能，将活塞的往复直线运动转换成曲轴的旋转运动，并向车辆传 动装置输出功率。2) 配气机构：按时开启或关闭气门，以保证新鲜混合器或空气充入气缸或将废弃排出缸外。五大系统：1) 燃料供给系：汽油机燃料供给系是将汽油与空气混合，将可燃混合气供入气缸；柴油机燃料供给系是 将柴油按时喷入气缸，与进入气缸的空气组成可燃混合气。此外，将燃烧后的废气排出气缸。2) 润滑系：保证不间断地将机油输送到内燃机所有需要润滑的部位，以减少机件的磨损，降低摩擦功率 的消耗，并对零件表面

2、进行清洗和冷却。3) 冷却系：将受热机件的热量散发到大气中去，以保证内燃机在最佳温度状况下工作。4) 起动系：将内燃机由静止状态起动到自行运转状态。5) 点火系：按时将气缸内可燃混合气点燃。2. 四冲程汽油发动机与四冲程柴油发动机相比较，各有哪些优缺点？答：汽油机优点：1) 相同功率条件下，尺寸与质量较小，使用转速高。2) 转矩特性好，起动、加速性能好。3) 运转平稳，振动噪声小，工作较柔和。4) 制造成本较低。汽油机缺点：1) 燃油消耗高，热效率低于柴油机。2) 点火系统较柴油机复杂。柴油机优点：1) 燃油消耗率低，变工况条件下燃油消耗率变化较小，可以在较大的负荷范围内取得较低的燃油消耗率。

3、2) 柴油闪点较高，在运输、储存过程中较为安全。3) 废气中有害成分含量较低。4) 柴油机工作可靠，寿命长。柴油机缺点：1)震动大，噪音大。2) 转速行程小。、发动机在车辆上的布置：发动机前置前轮驱动(FF)：优点：结构比较紧凑，传递效率高，燃油经济性好 有利于降低地板高度，提高乘坐舒适性。缺点：前桥既是转向又驱动桥，结构及工艺复杂。 前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短。发动机前置后轮驱动(FR)：优点：轴荷分配比较均匀，操纵稳定性和行驶平顺性好。 转向轮是从动轮，转向机构结构简单。缺点：纵置发动机、变速器和传动轴等总成的布置，使驾驶室空间减小，影响乘坐舒适性；同时，地板高度的降 低也受到限制。传动

4、效率低。发动机后置后轮驱动(RR)：优点：易于将发动机与车厢隔开，减少车厢内的振动和噪声，乘坐舒适性良好。 驱动轮负荷大，启动加速时牵引力大，且传动效率高，燃油经济性好。缺点：前轮附着力小，高速时转向不稳定发动机的散热差远程操纵机构的布置较复杂二、内燃机分类按运动方式分：往复式、旋转式。按行程数分：二冲程、四冲程。按燃料种类：汽油、柴油。按冷却类型：风冷、水冷。按气缸排列方式：直列、水平对置、V、W。三、工作行程 四冲程汽油机、柴油机：进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程 汽柴油机不同：燃料不同，可燃混合气形成方式不同，着火方式不同。比较参数汽油机柴油机燃料汽油柴油着火方式火花塞点燃压燃混合

5、气形成方式缸外混合缸内混合压缩比8111622最大爆发压力35MPa69MPa转速50006000r/min22003000r/min优点质量轻、工作噪声小、启动 容易、制造维修费用低燃油经济性好(比汽油机低20%30%)缺点燃油消耗高、经济性差质量大、制造维修费用高使用范围轿车、轻型货车大型货车、客车类型优点缺点冲程曲轴每转一周完成一个作功 行程，因此，在工作容积和转速 相同的条件下是输出功率是四冲 程发动机的2倍。换气时间短，汽油机的油气混 合气容易随废气排出导致经济性、 排放差作功频率咼，发动机运转平 稳热负荷咼省去气门机构，结构简单气缸与活塞之间的润滑困难四冲程进气、压缩、膨胀、排气各

6、 个冲程单独进行，不存在窜气回 流损失需要专门的配气机构，零部件 多，保养困难热负荷比二冲程小机械噪音大，运转不平稳四、发动机基本组成： 机体组：汽缸盖、汽缸体、油底壳、气缸盖罩。 功用：作为发动机各机构、系统的装配基体，本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、冷 却系统、润滑系统的组成部分。 气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分，承受高温、高压气体的作用。第二章作业题、充量系数的定义及影响因素有哪些？答： n = 每循环中实际进入气缸的新鲜充量 =PaVh = Pq兀（含义?）口 V在进气状态下“充满气缸的理论充量PsVhPsTa 口影响因素：1. 构造方面的因素：进气

7、系统结构型式（截面大小、光洁度、弯曲状况、气门尺寸与个数及升程的大小等）2. 使用方面的因素：转速与负荷。转速影响：流速变化影响进气终了压力 配气相位影响：影响进气时间 负荷的影响：对柴油机微乎其微，对汽油机影响较大 提高充量系数的措施：减小进气阻力，延长进气时间。二、汽油机、柴油机的燃烧过程有哪几个阶段？ 答：汽油机：1、着火延迟期：从火花塞跳火到出现火焰中心所经历的时间。2、速燃期：从出现火焰中心到压力达到最大值所经历的时间。3、补燃期：约10%未及时燃烧混合气继续燃烧，此时活塞下行，容积明显增大，热功转换效率低，排气 温度上升。【点火提前角】为缩短补燃期，使绝大多数可燃混合气在上止点附近

8、完全而及时地燃烧，为此，将点火时间提前到活 塞到达上止点之前。火花塞跳火到活塞到达上止点之前，曲轴旋转过的角度，称为，点火提前角。柴油机：1、着火延迟期：从喷油到压力离开压缩线。2、速燃期：从压力离开压缩线到压力达到最大值。3、慢燃期：从最大压力到最高温度。4、后燃期：从最高温度到燃烧过程结束。 【喷油提前角】为缩短后燃期，从喷油器开始喷油，到活塞达到上止点。三、发动机示功图定义： 答：表示内燃机实际循环中气缸内的气体压力随气缸容积的变化规律，依据相对于不同活塞位置或曲轴转角时的气缸 内部工质压力的变化情况。四、发动机的性能指标有哪些？答：动力性指标：1）有效转矩Ttq：内燃机通过飞轮对外输出

9、的平均转矩。其与负载阻力矩平衡。2）有效功率：通过飞轮对外输出的功率称为有效功率。用测功机在台架试验台上测出。Pe=9550 （kW。 四种标定方法：15min功率（轿车）；1h功率（工程机械）；12h功率（作业车辆）；24h功率（发电机）。3）平均有效压力Pme： 一个假想的、不变的压力作用在活塞顶面上，使活塞移动一个行程所作的功等于一个循环 的有效功。评价容积利用程度。p V niP = ehe30r4）升功率：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。Pp nP = e = mel iV30rh经济性指标：1）有效热效率：实际循环的有效功与为得到该有效功所消耗的热量的比值。W

10、W耳e Q Q2）有效燃油消耗率：单位有效功的耗油量。通常用每kW.h有效功所消耗的燃料克数be来表示。Bb = x 103e Pe2） 机油消耗率：标定功率时单位时间单位功率消耗的机油克数。紧凑性指标：1）比质量：总质量G与标定功率Pe比值。表征紧凑性、制造技术和材料利用程度。G通常指净质量，不包括燃 油、机油、冷却水及不直接安装在机体的附属装备。2）单位体积功率：标定功率Pe与其外廓体积V之比。外廓尺寸指内燃机外廓尺寸长、宽、高的乘积。排放指标：发动机排出的有害物质，主要有氮氧化物（NOx），碳氢化合物（HC），氧化碳（CO）,排气颗粒。可靠性与耐久性指标：1）可靠性指标：以在保险期内不停

11、车故障次数、停车故障次数以及更换主要零件和非主要零件数来表示。2）耐久性指标：以大修期表示, 也称内燃机的使用寿命。总结：一、内燃机实际工作过程要比理论工作原理复杂的原因：1、实际内燃机转速非常高。2、气体流动、热交换复杂。3、这些因素对内燃机充气燃烧过程影响巨大，直接影响动力性与经济性指标二、进气终了压力低于大气压的原因：1、空滤、气道、气门等。2、进气时间极短：约 10ms。三、进气终了温度高于外界大气温度的原因：1、进气吸热：新进入的气体与气缸壁活塞顶等部位接触吸热。2、残余废弃影响：上一循环的残余高温废气加热。四、进气门、排气门均有早开角与晚关角，进气门排气门打开的时间是有重合的。第三

12、章作业题：一、曲柄连杆机构的组成与功用是什么?答：组成：机体组（固定件）、活塞连杆组（运动件）、曲轴飞轮组（运动件）。 功用： 1、热能转变为机械能。2、活塞往复直线运动转变成曲轴旋转运动。3、向车辆传动装置输出动力。二、内燃机的惯性力有哪几种形式？答：往复运动惯性力，旋转运动惯性力。三、直列六缸机的发火顺序及发火间隔角。答：发火顺序 1-5-3-6-2-4。发火间隔角120四、内燃机发货顺序的确定原则有哪些？答：1、相邻两缸不要连续发火（连续发火的两缸应尽可能远）。2、各缸发火间隔角应相等。3、各缸往复惯性力与旋转惯性力抵消。个人总结：一、机体组组成与功用：组成：汽缸体、气缸盖、气缸衬垫、油

13、底壳。功用：1、是发动机支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统的主要零件的装配基础2、汽缸盖用来密封汽缸顶部，并与活塞顶和汽缸壁一起形成燃烧室。3、汽缸盖和机体的水套、油道以及油底壳分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。 要求：机体组必须有足够的强度和刚度。二、铝合金的优点：与铝活塞的热膨胀系数相同，导热性好，质量轻，散热性好。三、汽缸体的结构形式：1、一般式（平分式）：底平面与曲轴轴线齐平。优点：高度小，质量轻，加工方便。缺点：刚度较差，前后端面与油底壳之间密封复杂。 适用范围：轿车、轻型货车。2、龙门式：底平面下沉到曲轴轴线以下。优点：刚度好，与油底壳之间密封简单。缺点：高度高，质量重

14、。适用范围：各种类型车辆。3、隧道式：主轴承孔不剖分。优点：刚度大，主轴承孔同轴度好。缺点：成本高，采用少。四、汽缸套结构形式：干缸套，湿缸套。功用：1、与缸盖，活塞构成工作容积。2、承受活塞侧压力，为活塞往复运动导向。3、传递热量至冷却水。4、二冲程柴油机缸套布置有气口，实现合理配气。五、对汽缸盖的类型：整体式：优点结构紧凑，整体散热效果好。单体式：有利于产品系列化，刚度大。分块式。要求：足够的刚度和强度，良好的冷却。五、气缸衬垫：功用：密封燃烧室，防止燃气、冷却液、机油泄漏。工作条件：热负荷，机械负荷和机油腐蚀性。六、发动机支承：位置：汽缸体，变速器壳，飞轮壳。方式：三点式：前一后二，前二

15、后一。四点式：前后各二。七、活塞连杆组：活塞 活塞组连杆组活塞销k 连杆组杆身连杆盖活塞工作环境：高温、高压、高速、润滑不良。 铝合金活塞的优点：比重小，导热性好。缺点：热膨胀系数大，温度升高时强度下降。 活塞冷却方式：自由喷射冷却，振荡冷却，强制冷却（增压发动机采用）。 活塞销偏置：可使活塞较平顺地从压向气缸的一面过度到压向另一面，减少敲击缸壁，减少噪声。 活塞环作用：气环：保证活塞和气缸壁的密封，将活塞顶热量传至汽缸壁。油环：刮除缸壁上的机油，使其流回油底壳，另外在缸壁上涂抹机油，保证润滑。 气环种类：矩形环：工艺性好，成本低，导热面积大，耐磨性差，有泵油作用。锥面环，扭曲环，梯形环，桶面

16、环。 活塞销：润滑方式：飞溅润滑。固定方式：半浮式，全浮式（各装配面均不固定，磨损均匀）。 连杆：连杆与连杆盖配对研磨，不可互换。V 型机连杆类型：并列，主副，叉形。 曲轴分类：整体式：各个曲拐及前后端都做成一个整体，一般采用滑动轴承。组合式：各个曲拐分段加工，然后再利用连接件将各个曲拐练成整体,一般采用滚动轴承，并与隧道式 机体配合使用。第四章作业题一、凸轮轴上同名凸轮之间的夹角如何确定？ 答：决定于凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序、汽缸数及做工间隔角。 根据各缸的发火顺序、进气门与排气门打开与关闭的时间确定。二、配气机构的功用是什么？ 答：按照发动机的工作顺序，按时开启和关闭各缸的进排气门，

17、使发动机气缸进气充分、排气彻底。三、配气机构按凸轮轴布置位置可分为哪几种形式？ 答：凸轮轴下置、中置、上置式。四、为什么采用机械挺柱的配气机构中要留气门间隙？间隙过大过小有何危害？如何调整？ 答：为什么要留气门间隙：因为机械挺柱无法自动调节间隙，发动机工作后，为给热膨胀留有余地，保证气门密封， 工作不出现障碍，所以需要留出气门间隙。间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发 动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并

18、使气门的 密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。（问题）如何调整气门间隙：在安装时进行调整，或者采用液压挺柱。五、如何根据凸轮轴判断发动机的发火次序？（问题）答：总结内容：一、配气机构的基本要求：进气充分，排气彻底（评价指标为充量系数） 在保证高的充量系数的同时，尽可能降低噪声。二、配气机构类型：气门式（四冲程），气口气门式（二冲程）三、配气机构的组成：气门组：气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座。 气门传动组：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴。四、采用多气门的目的：为了进一步改善气缸的换气，尽可能增大气门直径，特别是进气门直径，但是气门直径增大 受到燃烧室尺寸限制，因此采用多气门。五、气门类

19、型：平顶（质量小、吸热面积小、结构简单、制造方便、进排气门均可采用） 球面顶（适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的清除效果好） 喇叭型顶（适用于进气门，进气阻力小，质量小，但受热面积大）六、气门座圈与气门锥面的配合：气门锥角比气门座小0.5到 1，以减小接触面。七、凸轮轴：四缸发动机同名凸轮彼此夹角为90 度，六缸发动机同名凸轮夹角为60 度。八、进气门间隙：一般冷态时排气门间隙大于进气门间隙。第五章：作业一、汽油机电控燃油喷射系统的工作原理是什么？ 答：使空气和燃油分开测量，在各种工况下都能精确地计量燃油，而且在整个使用周期内都能保持高精度和高稳 定性。同时，由于计算机的强有力地处理能力

20、，电控系统可以根据发动机的各种运行工况，实现最佳空燃比控制， 使发动机优化运行，从而取得良好的节油和排气净化效果。二、按喷油器安装位置电控汽油喷射分为哪几种？答：进气道喷射（单点SPI,多点MPI）,缸内直喷。三、电控汽油喷射系统由哪几个主要系统组成？各系统的功用如何？ 答：空气系统：空气系统的功用是控制并测量汽油机燃烧所需要的空气量。 组成：空气滤清器,空气流量传感器,进气岐管,节气门体,节气门位置传感器,进气温度传感器。燃料系统：想气缸内提供燃烧时所需要的汽油量。 组成：燃油箱，电动燃油泵，燃油滤清器，燃油分配管，喷油器，回油管。 控制系统：根据发动机运转状况和车辆运行情况确定最佳喷油量，

21、并控制喷油器以控制喷油量。组成：各种传感器、ECU、执行机构。四、什么是空燃比闭环控制？电喷汽油机为什么要采用空燃比闭环控制？ 答：闭环控制：在排气管内加装氧传感器，根据排气中含氧量的变化，对进入气缸内的可燃混合气的空燃比进行测定，并不断与设定值相比较，根据比较结果修正喷油量，使空燃比保证在设定值附近。为什么： 1、与三元催化剂配合，进一步降低有害气体的排放。2、稀薄燃烧控制，敢删燃油经济性。五、汽油机不同工况对可燃混合气的浓度有何差别？ 答：起动工况：由于温度低，有一小部分燃油不能蒸发，以油滴形式进入气缸，导致可燃混合气变稀，所以应使附加混合气加浓，起动工况过量充气系数约 0.9。另外，此时

22、氧传感器不起作用，故仅有开环控制。暖机工况：发动机温度较低时，排气温度不能保证三元催化剂正常工作，应采用稍浓的混合气。 加速工况：为了提高车辆的加速性，应采用稍浓的混合气。满负荷工况：通常采用功率混合气，但是为了满足排放法规，有些也用理论混合气，功率需求通过大排量实现。 其他工况：除以上工况外，均将过量充气系数控制为1,以满足三元催化剂的工作效率。总结：一、汽油机供给系统： 作用：配置不同数量的可燃混合气供入气缸，并将燃烧产物排出气缸。 组成：燃油供给装置：汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油管等。空气供给装置：空气滤清器。 可燃混合气形成装置：化油器/喷油器，用以形成高质量的油气混合气。 可燃混合

23、气供给装置：进气歧管，用以分配可燃混合气。 废气排出装置：排气歧管、排气消声器。二、空燃比：可燃混合气中空气与燃料的质量比：a =14.7理论a14.7稀混合气aV14.7浓混合气过量充气系数：实际燃烧1kg燃油供给的空气量和完全燃烧1kg燃油所需要的理论空气质量的比值。 =1理论混合气 1稀混合气V1浓混合气三、缸外喷射：单点喷射：喷油器安装在节气门体上。多点喷射：喷油器安装在进气道上。四、空气量检测方法：直接测量法：用空气流量计直接测量。间接测量法：测量与进气有关的参数，间接反映进气量。速度密度和节流速度两种方式。五、喷油脉宽：T 二 T x F + TI p c v式中：Ti一一汽油喷射

24、时间；Tp一一基本喷射时间；Fc一一修正系数；Tv 一一喷油器无效喷油时间第六章作业一、柴油机直列柱塞泵供油系统三大精密偶件指的是什么？答：针阀偶件：喷油器针阀和针阀体柱塞偶件：柱塞和柱塞套筒出油阀偶件：出油阀和阀座二、两极式调速器的作用？答：当外界阻力在一定范围内变化时，根据转速的变化自动调节喷油泵的供油调节齿杆位置，相应改变供油量， 使柴油机以稳定的转速运转。稳定怠速，限制最高转速。三、柴油机直列泵高压燃油产生的原理是什么？供油量如何调整？什么是调速特性？答：原理：柱塞在下止点时，柴油经油孔进入柱塞套内，随着凸轮驱动柱塞上移，进油口被柱塞封闭，柱塞套筒 内油压迅速升高，此时出油阀被打开，随

25、着柱塞的继续上移，进油口与斜槽相平，套筒内压力迅速下降，出油阀 被关闭。如何调整供油量：齿杆拉动柱塞转动时，斜槽与进油口的相对位置发生变化，柱塞有效行程改变，由此调整进油 量。调速特性：当发动机转速增加时，柱塞移动速度也增加，柱塞套筒上的油孔节流作用也增加柱塞上移时，即使柱 塞尚未完全封闭油孔，由于节流作用，燃油一时来不及从油孔挤出，同理，柱塞回位也有此现象，相当于增加了 柱塞的有效行程，从而增加了供油量，结果是发动机转速进一步升高，如此发动机转速越来越高，导致飞车。相 反，当转速降低时，转速会越来越低最后导致熄火四、简述柴油机加装调速器的必要性。 答：外界阻力变化时会导致柴油机转速变化，由于

26、汽车是在负载经常变化的情况下工作的，为了在外界阻力变化 时喷油泵能自动调节供油量，在直列柱塞泵上加装调速器。总结：一、柴油供给装置：柴油箱，输油泵，柴油滤清器，喷油泵，喷油器，高压油管。空气供给装置：空气滤清器，进气管，进气道。混合气形成装置：燃烧室。 废气排出装置：排气管，排气消声器。二、柴油机混合气形成特点：(1) 燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。(2)混合气形成的时间很短(1535 CA)( 3)柴油粘 度大，不易挥发，必须以雾状喷入。 (4)可燃混合的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的，即边喷射、边混合、边燃烧。三、柴油机燃烧室： 统一式：几乎全部容积都在活塞顶面上。采用这种燃烧室

27、时，燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油束的形状 和燃烧室的形状匹配，以及室内空气涡流运动，迅速形成混合气。3型和球型。 特点：(1)燃烧迅速，燃油经济性好、有效燃油消耗率低。直接喷射柴油机比分隔式柴油机的有效燃油消耗率 低 10%20%，经济性好是直接喷射式柴油机的突出优点，但存在工作粗暴，压力升高率大，燃烧噪声大等缺点。(2) 燃烧室结构简单，面容比小，因此散热损失小，另外也没有主、副室之间的流动损失，一方面改善了冷 启动性能，另一方面也是经济性好的重要原因。（3）对喷射系统的要求较高，对气道也有较高的要求。（4）NOx 的排放量比分隔式燃烧室高，特别是在较高负荷的区域内，约高一倍左右

28、，开式燃烧室的微粒排放 量相对较低。（5）对转速变化比较敏感，较难同时兼顾高速和低速工况，因而转速适应性比分隔式柴油机低。分隔式：主：活塞顶与气缸盖底。副：汽缸盖内。涡流式和预燃式。特点：混合气形成主要靠强烈的空气运动，对喷油器要求不高 燃烧在副燃室和主燃室先后进行，燃烧比较完全，主燃室燃气压力升高比较缓和 发动机工作平稳，曲柄连杆机构承受载荷较小，排气污染少适用于较车用小排量柴油机 但是，散热面积大、流动损失大，故此燃油消耗率较高、起动性能较差（增加预热塞）三、喷油器： 功用：将柴油雾化成细小的颗粒，并将它们分布到燃烧室中。要求：1、雾化均匀2、有一定的喷射压力、射程和合适的喷射锥角。3、断

29、油迅速，无滴漏现象。 类型：孔式喷油器和针轴式喷油器。四、调速器： 当供油齿杆的位置固定时，外界阻力增加，柴油机转速下降、泵油量减少，使转速进一步下降；相反当外界阻力 减小时，柴油机转速上升、泵油量增加，转速进一步上升。调速器按转速调节范围可分为： 单程式：只在一种转速下进行调节，只要用于发电机，空气压缩机等。 两极式：稳定怠速，限制最高转速，在最大、最小转速之间工作时不起作用。 全程式：任何转速下都能自动调节。五、喷油提前角对柴油机的影响： 提前角过大：备燃期较长，将导致发动机工作粗暴。 提前角过小：最高压力和热效率下降，排气管冒白烟。 最佳喷油提前角：在转速和供油量一定的条件下，能获得最大

30、功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。 转速：供油量愈大、转速愈高、则最佳供油提前角越大负荷：负荷越大最佳供油提前角也越大 调节原理：改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴的相对位置，实现供油提前角的调整 调节方法：为了满足最佳供油提前角随转速升高而增大的要求，常常采用机械离心式供油提前角自动调节器六、柴油机电子燃油控制的难点和特点：（1）柴油机燃油喷射具有高压、高频、脉动等特点，要求有很好的可靠性和耐久性。 （2）柴油喷射对喷射正时的精度要求很高。（3）控制复杂，不仅控制喷油量、喷油正时，而且控制喷射速率、喷射压力。 （4）柴油机电控技术的关键是执行器。七、直喷式柴油喷油系统的发展趋势：1）提高喷油压力，

31、从一般的不到lOOMPa提高到150MPa甚至200MPa，特别是低转速时的喷油 压力要保证。2）增压加喷油器的喷油孔数，减小孔径。前者对改善宏观燃油分布均匀性很关键，而后者在小缸 径柴油机中为避免过多燃油碰壁是十分必要的。3）可控的燃油喷射率变化历程，如靴形喷射、二次喷射、预喷射加主喷射等。4）根据柴油机工况优化喷油定时.八、高压共轨第七章作业一、简述点火系统的工作原理，说明初级线圈、次级线圈的工作过程。答：点火线圈和断电器将 12V 或 24V 的低压电转变为 10000V 以上的高压电，由配电器分配到各个 火花塞，火花塞两极产生足够大的次级电压，击穿空气，产生火花，点燃可燃混合气。初级线

32、圈：触电闭合，初级电路接通，初级回路在铁芯内产生磁通量。次级线圈：当断电凸轮顶开触点时，初级电路被切断，铁芯中的磁通量迅速减少，因而在匝数多、 导线细的次级绕组中感应出很高的电压，式火花塞两极间的间隙被击穿，产生火花。二、什么是点火提前角？最佳点火提前角与转速、负荷的关系是什么？各用什么装置来调节？答：点火提前角：从火花塞跳火到活塞到达上止点曲轴转过的角度。 关系：当转速增加时，最佳点火提前角应增加。当进气管真空度减小（节气门开大，负荷增加）时，最佳点火提前角应减小。调节：“离心式点火提前调节装置”转速“真空式点火提前调节装置”负荷三、点火系统中附加电阻、电容的作用？答：电阻：此电阻阻值可由温

33、度变化而变化。当汽油机转速低时，触电闭合时间长，初级电流大，使附加电阻的温度升高，阻值变大， 防止低速时初级电流过大而烧坏线圈。汽油机转速高时，初级电流减小，流过附加电阻的电流减小， 因而使温度降低，电阻阻值减小，使高速时初级电流不显著下降，保证产生高的电压。电容：是在点火线圈初级电路断开时，减小触点间产生的电火花，防止触点烧损，并可加速点 火线圈中的磁通变化率，提高点火电压。总结：一、汽油机对点火系统的要求：1、应在点火的两极间产生高电压。2、电火花应具有一定的能量。3、在任何工况下，都应该获得最佳的点火提前角。4、发动机点火系同车上其他设备一样，应该采用单线制，即一端搭铁。 注意：不论哪一

34、极搭铁，均应使火花塞中心电极为负极，因为火花塞中心电极温度高，而热金属表 面比冷金属更容易发射电子。二、点火提前的目的： 使气体能在做工行程中得到比较完全的膨胀，热能得到最有效的利用。所以点火应提前。三、点火提前调节器的工作原理： 离心式：保证触电不动，将断电器凸轮相对于分电器轴旋转一个角度。 真空式：保证凸轮不懂，将断电器触电相对于凸轮旋转一个角度。四、点火线圈磁路类型：开磁路、闭磁路。五、火花塞类型： 热型：绝缘体裙部长，吸热面积大，传热途径长。 冷型：裙部短，吸热面积小，传热途径短。 普通型：介于两者之间。 功率低，压缩比小的发动机适合选用热型火花塞。六、点火系统分类： 蓄电池点火系统、

35、磁脉冲式点火系统、光电式点火系统。第八章作业一、发动机冷却系统的功用是什么？ 答：使发动机在所有工况都保持在适当的温度范围内，防止发动机过热或过冷。 发动机过热：零件强度降低、机油变质、零件磨损加剧、工作过程恶化。 发动机过冷：散热损失增加、功率下降、燃油消耗增加、排放恶化、发动机工作粗暴。二、发动机冷却强度为什么要调节？如何调节？ 答：为什么要调节：因为发动机在不同的工况产生的热量不同，而发动机运行的最佳温度是一定的，因此不同工 况需要不同的冷却强度与发动机产生的热量相平衡。 如何调节：改变通过散热器的空气流量（百叶窗、风扇离合器）与改变冷却水的大小循环来实现。三、水冷器中为什么要安装节温器

36、？什么是大小循环？ 答：为什么安装：根据发动机负荷和冷却水温自动改变冷却水的循环路线，以达到改变冷却强度的目的。 大循环：经过散热器。小循环：不经过散热器。四、汽车上为什么要安装风扇离合器？简述硅油风扇离合器的工作原理。 答：因为需要改变风扇转速来改变通过散热器的空气流量，以调节冷却强度。原理：利用双金属感温器受热变形，打开或关闭进油口，由粘度非常大的硅油实现分离和结合总结：一、节温器的作用、类型：作用：根据冷却液的温度，自动调节流经散热器的冷却液流量。 类型：蜡式节温器和波纹筒式节温器。波纹筒式节温器对温度敏感，不如蜡式节温器可靠，且制造工艺也比较复杂，近年来蜡式节温器已逐渐取 代了波纹筒式

37、节温器。二、风冷的优点：1、结构简单，使用维修方便。2、对环境的适应性好，可用于缺水，无水的环境。3、热容量小，易于起动。4、对燃料品质要求比较低。5、有利于实现系列化。缺点：1、与同排量的水冷机相比，风冷机效率比较低。因为风冷机缸盖温度比较高，使充气系数下降。2、热负荷高。使气缸直径不能过大。3、运转噪声大。第九章作业一、发动机润滑系统的功用是什么？ 答：润滑：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗 清洗：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物 冷却：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用 密封：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有

38、利于防止漏气或漏油 其它作用：防锈蚀、液压、减震缓冲二、机油粗滤器和细滤器是并联还是串联与润滑油路中？为什么？ 答：并联。因为细滤器阻力较大，如果串联，则难以保证主油道畅通，同时使驱动油泵的功率增加。三、列举发动机中需要润滑的部位或零件，分别说出所采用的润滑方式。答：压力润滑：轴承。 飞溅润滑：曲轴、活塞、气缸、凸轮轴。 掺混润滑：二冲程汽油机摩擦表面的润滑。总结：一、对机油的要求： 适当的粘度、好的氧化安定性、良好的防腐性、较低的起泡性二、机油泵的功用，分类：功用：保证机油在润滑系统内流动，并在发动机任何转速下都能够以足够高的压力向需要润滑的部位输送足够数 量的机油。分类：齿轮式机油泵、转子

39、式机油泵。三、机油粗滤器串联在系统中，细滤器并联在系统中。四、机滤器：安装在机油泵之前，防止较大的颗粒进入机油泵。五、限压阀： 安装在机油泵与主油道之间，防止因转速过高、轴承间隙过小、机油粘度过大等造成的压力升高，压力过高时， 使机油流回油底壳。六、旁通阀：在机油滤清器阻塞时，使机油直接进入主油道，防止主油道断油。 其弹簧刚度小于限压阀。七、机油温度升高时粘度降低，影响润滑效果，故需要冷却。第十章作业：一、汽车起动机为什么要采用串激直流电机？ 答：低速时转矩很大，随转速升高，转矩降低，这一特征非常适合发动机启动的要求二、车用启动电机为什么必须带有单向离合器？答：在内燃机启动后，曲轴转速上升。如

40、果启动电机被飞轮齿圈带动旋转，由于传动比很大，启动电机将大大超 速，由于离心力的作用，电枢绕组将松弛甚至飞散。总结一、启动预热装置的必要性： 低温启动发动机时，由于机油粘度高，启动阻力矩增大，燃料汽化不良，蓄电池内阻增加，启动性能变坏，使发 动机启动困难。装置：电热塞、进气预热器、启动液喷射装置以及减压装置。二、单向离合器类型：滚柱式、弹簧式、摩擦式三、起动机类型：电磁啮合式起动机，减速起动机，永磁起动机 (问题，这里的起动机是否为启动电机，前一种与后两种有什么区别)四、改善启动性能的措施：1、进气预热塞。2、燃烧室内预热塞。3、喷液启动，喷入启动液，启动液是易燃燃料。4、减压启动，稍打开气门

41、，减小气缸的压缩阻力。第十一章作业 一、什么是部分特性与外特性？并阐述汽油机和柴油机外特性的差异？答：外特性：发动机供油机构(节气门、喷油器)达到最大时发挥出最大功率的特性，也叫做外特性。 部分特性：燃料供给机构调到其他位置，发挥出发动机的部分功率时得到的特性称为部分特性。 另一种说法：当油量控制机构在标定位置时，测得的特性为全负荷速度特性，即外特性；油量 低于标定位置时的速度特性，称为部分负荷特性。差异：汽油机：汽油机随着节气门开度减小，1)Ttq 随 n 升高而下降的趋势越来越快;2) 一定的节气门开度下所能达到的最大功率越来越小。3) 由于 Ttq 随 n 升高而下降的曲线越来越陡，随节

42、气门的关小，最高怠速转速降低。原因在于功率调 节方法不同:汽油机：量调节一一节气门控制进入气缸的混合气数量。节气门开度减小，节流阻力增大，nv、nm随转速升 高而下降的曲线越来越陡。柴油机：1) Ttq 随 n 升高变化平坦;2) 由于Ttq变化平坦，在大部分供油齿杆位置下有效功率Pe随转速的升高一直增加；3) 由于 Ttq 变化平坦，除非在供油量很小时，最高怠速转速不会在额定转速以下出现。原因在于功率 调节方法不同:柴油机：质调节一一调节混合气浓度，控制进入气缸的燃油量调节功率输出，油门开度减小时，g和n曲 m 线几乎是平行下移。总结：一、内燃机工况：含义：发动机的工作情况，简称工况。 分类

43、：稳态工况：发动机转速和扭矩处于相对稳定的状态时的工作情况。动态工况：发动机扭矩和转速处于变动状态时的工况。反映发动机工况的参数：有效转矩人q，转速n,以及计算出的有效功率匕。二、发动机工况类型：点工况：如灌溉用发动机。线工况：发电用内燃机，负荷呈阶跃式变化，但转速必须保持稳定。 面工况：车用发动机。三、发动机特性： 发动机工作时主要性能指标（有效转矩，有效功率，燃油消耗率）随工况（转速）变化而变化的关系称为发动机特性。研究发动机特性的目的是分析发动机在不同工况下的动力性与经济性，以确定发动机的工作范围及适宜的工作区 域。速度特性、负荷特性、万有特性。四、调整特性：发动机性能指标随调整情况变化

44、的特性：点火提前角、喷油提前角。 性能特性：发动机性能指标随运行工况的变化特性：速度特性、负荷特性、调速特性。 特性曲线：用来表示发动机特性的曲线。五、速度特性： 指发动机油量调节结构（供油齿杆、节气门）保持不变时，发动机主要性能指标（转矩、功率、燃油消耗率）等随转速变化的关系。第十二章作业一、涡轮增压器工作的原理是什么？ 答：通过排出的废弃驱动排气道涡轮，带动进气道涡轮旋转，提高进去气缸气体的压力总结：一、提高发动机升功率的几个途径 提高转速、增大进气压力、采用二冲程二、增压的优点： 由于进气量增加，可相应增加循环供油量，从而提高发动机升功率。三增压方式： 涡轮增压、机械增压、复合增压。四、

45、机械增压器的优缺点： 优点：加速响应好，排气无干扰，结构紧凑、简单、工作可靠寿命长。 缺点：增压器的工作消耗一定的内燃机功率。五、涡轮增压的优缺点： 优点：经济性好，可降低有害物的排放和噪声水平。 缺点：低转速时扭矩增加不多，而且发动机工况变化时，响应差，加速性能差。六、涡轮增压的结构分类： 定压增压、脉冲增压。七、增压中冷的作用：冷却进入进气管空气的温度，一方面可以提高进气密度，提高功率；另一方面可降低排气温度，热负荷，和 NOx 的排放。八、增压内燃机的特点：适当降低压缩比、提高过量空气系数、加大每循环供油量九、涡轮增压器的缺点及改进：缺点：滞后响应。改进：提高加工精度、减小涡轮和涡轮室内

46、壁的间隙、采用陶瓷等新型材料来提高增压机构的紧凑性。第十三章总结一、汽油机主要污染物是CO、NOx和HC；柴油机主要污染物微粒和NOx。此外还有C02。二、汽油机污染物的来源：排气污染：60%的 HC, 100%的 CO, 100%的 NOx。曲轴通风箱： 20%的 HC。汽油箱蒸发： 20%的 HC。三、汽油机污染物的生成机理：CO：燃料不完全燃烧或混合气形成与分配不均匀。基本取决于空燃比。HC： 1、冷激效应。 2、燃料燃烧不完全。 3、润滑油膜中碳氢的溶解和吸收（增加壁面温度可有所改变）。 4、二冲 程中扫气时会吹出部分可燃混合气。NOx：氮气和氧气在燃烧室的高温中产生。四、柴油机污染物

47、的生成机理：CO：与汽油机一样。HC：与汽油机相比，柴油机燃料停留在燃烧室中的时间短得多，因此受冷激效应、狭隙效应、油膜吸附等作用小 得多，因此柴油机HC排放小。NOx：与汽油机一样。改善方法是推迟喷油，但是代价是影响到了燃油消耗率。微粒：咼温缺氧。形式有碳烟和有机可溶成分（SOF）。五、汽油机改善排放污染的方法：1 、 三元催化转换器。2、废气再循环，降低燃烧温度。3、汽油蒸发控制系统。4、曲轴箱强制通风，抽出通过活塞环漏下的可燃混合气和废气，吸入新鲜气体。5、二次空气喷射，将空气喷射进排气管，使HC和CO在排气管中继续氧化。六、柴油机改善排放污染的方法：柴油机产生污染的根本原因是油气混合不好。1、优化燃烧室的设计。2、喷油系统的改进。3、气流组织和多气门技术。4、排气再循环。5、增压。七、排放测试方法： 怠速法、工况法。