2010/2011学年1学期发动机原理及构造（A）试题标准答案拟题人：王泽鹏书写标准答案人：王泽鹏拟题学院（系）：机电工程学院适用专业：热能工程081-3（答案要注明各个要点的评分标准）一、名词术语解释。（共20分，每个2分）（1）排量:发动机所有气缸工作容积之和(L)。设发动机的气缸数为i，则VL=iVh（2）燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)。（3）平均有效压力：单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，记作pme，单位为MPa。显然，平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。（4）燃油消耗率：有效燃油消耗率：指单位有效功的耗油量。通常以每千瓦小时的耗油量表示。[g/(KW·h)]（5）冒烟界限：在内燃机的负荷特征曲线图中，持续增加gb，Φa进一步减小燃烧不完全，ηit降低较快，这是be的曲线随负荷的增加而不断的上升。当喷油量超过2点时，因Φa太小，燃烧恶化，排气冒黑烟，对这点的供油量称为“冒烟界限”。（6）进气迟后角：在进气冲程下止点过后，活塞重又上行一段，进气门才关闭。从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角(或晚关角)。进气迟后角用β表示，β一般为40°~80°。（7）排气提前角：在作功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角(或早开角)。排气提前角用γ表示，γ一般为40°~80°。（8）气门叠开角：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门叠开。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和(α+δ)，称为气门叠开角。（9）发动机负荷特性:负荷特性指转速不变时，内燃机的性能指标随负荷而变化的关系。当内燃机推动发电机、压气机和水泵时，就是按负荷特性工作的。必须改变内燃机的有效转矩在适应外界阻力的变化，保持内燃机的转速不变。（10）内燃机特性：内燃机特性是指内燃机综合性能的反应，它是内燃机的性能指标（动力性、经济性、运转性能等）随调整情况或运转情况而变化的关系。二、简答题。（共50分，每个10分）1、柴油发动机中柴油的燃烧过程？答：（2分）①备燃期（滞燃期）（2分）从喷油开始→开始着火燃烧为止。喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。也就是说，柴油在高温空气的影响下，吸收热量，温度升高，逐层蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。随着柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反映，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。这一时期很短，一般仅为0.0007～0.003秒。②速燃期（2分）从燃烧开始→气缸内出现时为止。火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加,温度升高很快。③缓燃期（2分）从出现Pmax→出现Tmax为止。这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。④后燃期（2分）缓燃期以后的燃烧。这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期。2、调速器的作用及分类？答：调速器的作用：当负荷改变时，自动地改变供油量的多少，维持稳定运转。对在良好的道路上行驶的汽车来说，多用于限制柴油机的最高转速nmax和保持稳定的最低转速nmin（怠速）。（1）限制最高转速：全负荷时，由于负荷的减小，转速将升高。当转速超过额定转速nmax时，调速器开始自动减油，使扭矩迅速减小，直到nT（停供转速）时即停止供油。nmax与nT差值一般不大于200r/min。（2分）（2）保持平稳怠速：由于各种必然原因和偶然原因（水温、油温、机温、内部阻力、气门和喷嘴因积碳影响关闭不严或短暂停喷等），会引起起动力的变化，使怠速升高或降低。随转速的降低调速器自动加油，扭矩增加；又随转速的升高调速器自动减油，扭矩减小，使怠速保持稳定。（2分）调速器的分类：（1）按工作原理（2分）