为了降低最高燃烧压力,增压内燃机应适当降低压缩比。增压比越高,压缩比降低幅度越大,但过高的降幅会恶化内燃机的经济性能,且会造成冷启动困难。对于汽油机而言,增压容易诱发爆燃
*柴油机增压后,过量空气系数应如何调整?为什么。
增压柴油机可适当加大过量空气系数,为了降低内燃机的热负荷和改善经济性
*柴油机增压后,循环供油量应如何调整?为什么。
为了适应增压后功率增大的要求,需要增加每循环的供油量
*柴油机增压后,喷油提前角应如何调整?为什么。
适当减小喷油提前角,以限制最高燃烧压力的增长
*对增压器出口空气进行冷却可得到哪些好处?
一方面可以进一步提高内燃机进气管内的空气密度,从而提高内燃机的功率输出,另一方面可以降低内燃机压缩始点的温度和整个循环的平均温度,从而降低内燃机的排气温度、热负荷和NOx排放。
*汽油机增压的主要障碍都有哪些?
爆燃、热负荷和对增压器的特殊要求等
*试说明点燃式发动机产生爆燃的根本原因,以及强烈爆燃对发动机工作产生的影响。
原因:终燃混合气的快速自燃。影响:1输出功率、热效率降低;2发动机过热;
3零件的应力增加;4促使积炭形成,容易破坏活塞环、气门和火花塞的正常工作;压力波冲击缸壁表面,使之不易形成油膜,导致机件加速磨损
*分析混合气浓度对爆燃的影响,说明Φa=0.8~0.9时爆燃倾向最大的原因。
Φa值得改变将引起火焰传播速度、火焰与气缸壁的温度及终燃混合气滞燃期的改变。Φa=0.8~0.9时,火焰传播速度最高,t1最小,但此时终燃混合气的滞燃期t2也最小。
*试说明为什么燃烧室内壁存在沉淀物会增大汽油机爆燃的倾向。
在发动机工作过程中,燃烧室内壁产生一层沉积物,通常称之为积炭。沉积物温度较高,在进气、压缩过程中不断加热混合气,加之沉积物是热的不良导体,从而提高了终燃混合气的温度。沉积物本身占有一定的体积,因而提高了压缩比。其综合结果。。。
*试说明火花塞布置在排气门附近的利弊。
火花塞靠近排气门处,使受炽热表面加热的混合气能及早燃烧,不致发展为爆燃。火花塞间隙处的残余废气应能充分清扫,使混合气容易着火,提高发动机在暖机和低负荷时工作稳定性性能。弊:若有过强的气流在点火瞬间直接吹向火花塞间隙,吹散火核,增加燃烧的循环变动率,甚至导致失火
*说明结构因素对汽油机爆燃的影响。
1汽缸直径达,火焰传播距离长,使t1大,同时由于燃烧室冷却面容比减小,使t2小,爆燃倾向增大;2火花塞位置影响火焰传播距离,也影响终燃混合气在汽缸内所处位置,从而影响终燃混合气的温度;3由于铝合金导热好,因而用铝合金活塞、缸盖可抑制爆燃,提高压缩比;4燃烧室形状影响到火焰传播距离、湍流强度、向冷却水的散热量以及终燃混合气的数量和温度。凡是使火焰传播距离缩短、湍流强度和火焰传播速率提高的燃烧室结构均有助于减小爆燃倾向。
*说明汽油机防止爆燃的具体措施都有哪些。
1推迟点火;2缩短火焰传播距离;3终燃混合气的冷却,使离火花塞最远处的可燃混合气冷却得较好;4增加流动,使火焰传播速度增加,改善终燃混合气的散热;5燃烧室扫气的冷却作用可减轻爆燃
*试说明滞燃期过长对柴油机工作的影响。
滞燃期长,则在滞燃期内喷入燃烧室中的燃料就多,在着火前形成的可燃混合气也多,燃烧时使压力升高率和最高燃烧压力很高,运动零件受到强烈的冲击负荷,发动机运转粗暴,影响使用寿命;如果滞燃期过长,在滞燃期内已喷入全部燃料,则随后的燃烧就难以控制,柴油机在高转速时有可能产生这种情况。
*说说爆燃和表面点火是如何相互促进的。
强烈的爆燃必然增加向气缸壁的传热,从而促成炽热点的形成,导致表面点火;早火又使汽缸内压力升高率和最高燃烧压力增加,使未燃混合气受到较大的压缩和传热,从而促使爆燃发生。
*激爆和表面点火的本质差异是什么?
爆燃是在电火花点火以后终燃混合气得自燃现象,而表面点火则是炽热物点燃混合气所致。
*促使表面点火发生的因素都有哪些?
压缩比增加;进气终点压力增大;进气温度增加;转速增加;在功率混合比下运行;大气湿度下降。
*何为内燃机的分层燃烧?内燃机采用分层燃烧有什么好处?
为合理组织燃烧室内的混合气分布,即在火花间隙周围局部形成具有良好着火条件的较浓混合气,空燃比在12~13.4左右,而在燃烧室的大部分区域是较稀的混合气,两者之间,为了有利于火焰的传播,混合气浓度从火花塞开始由浓到稀逐步过渡,这就是所谓的分层燃烧.优点:提高燃油经济性;提高低负荷时的经济性;减低爆燃的几率;提高热效率;改善排气的污染水平.
*说明转速变化对柴油机滞燃期的影响。
通过压缩压力、温度、喷油压力以及空气扰动等因素起作用。转速升高时,通过活塞环的漏气损失及散热损失减小,使压缩温度、压力增高;转速升高会使喷油压力有所提高,使燃油雾化得到改善,促使着火准备过程加快;转速升高时燃烧室中空气扰动加强,促进燃料蒸发。
*试说明柴油机球形燃烧室可燃混合气形成的特点,及球形燃烧室柴油机的主要优点。
将燃油顺气流方向沿燃烧室壁面喷射,在强烈的进气涡流作用下,将燃油摊布在燃烧室上,形成一层很薄的油膜。。。。
*汽油机中,引起未燃HC排放的因素都有哪些?
壁面淬熄;狭隙效应;润滑油膜的吸附和解吸;燃烧室中沉积物的影响. 大容积淬熄;发动机缺火
判断说法正确与否
*二冲程发动机,降低进气压力和进气体量可节省发动机的动力消耗,但会降低换气质量。 *在缸径D、冲程S和转速n相同二冲程发动机的升功率远远高于四冲程的升功率。 *活塞顶喷镀陶瓷,可减少热量损失和活塞热负荷,并同时提高发动机热效率。 *活塞的侧压力、燃烧气体压力及热变形均使得活塞裙部发生沿销座方向增大。 *常温非工作状态下,活塞沿纵向方向的形状应该是上小下大。
*活塞顶部第一环槽上面加工出隔热槽,目的是减少发动机的散热损失。 *活塞顶部第一环槽上面加工出隔热槽,目的是减少热量流失和活塞热负荷。 *燃料的辛烷值越高,燃料的自燃温度点就越低,就越适用点燃式内燃机。 *燃料的十六烷值越高,燃料的自燃温度点就越高,就越适用压燃式内燃机。 *柴油机供油时间过长,会造成燃烧恶化,增加油耗和有害排放。 *转速提高,易导致燃烧恶化、充量系数降低和机械效率下降。
*过高的压缩比将导致最高燃烧压力和压力升高率增大,使发动机负荷、振动和噪声增加。 *压缩比过高,汽油机易产生爆燃。
*压缩比过高,柴油机燃烧室空间小,不利于混合气的形成与和燃烧。 *对于柴油机,燃料的十六烷值越高越好。(不对,过高的十六烷值,柴油易裂解,使得柴油机排放变坏)
*十六烷值高的柴油自燃温度低,滞燃期短,利于发动机的冷启动。
*挥发性好的汽油,利于汽油机的冷启动,但高温时易发生气阻,且由燃油蒸发引起的HC排放增加。
*工质的比热容越大,发动机的循环热效率越小。 *转速不变时,排气提前角越大,膨胀损失就越大。 *转速不变时,排气提前角越大,推出功损失就越小。
*排气提前角不变时,转速越高,发动机的排气损失就越大。 *进气门处气流马赫数越大,发动机的充量系数就越低。
*四气门汽油机,火花塞居中布置,火焰传播距离缩短,发动机抗爆性提高,可采用更高压
缩比,经济性提高。
*在保证足够击穿电压的条件下,增大火花塞间隙,汽油机工作稳定性改善。 *火花塞位置靠近排气门,汽油机的爆燃减小。
*爆燃最容易在燃烧室中离正常点火最远的地方以及具有高温的地方产生。 *发生轻微爆燃时,发动机功率增加。
*汽油机转速不变负荷增加时,爆燃倾向增大。
*转速高的发动机,宜采用大的气门叠开角,这样可提高发动机的充量系数。 *一般情况下柴油机(自由吸气柴油机)的气门叠开角比汽油机的大 *点火提前角增大,爆燃倾向增大。
*凡是促进沉积物温度升高、改善氧气供应以及降低点火能量的因素都促使表面点火发生。 *燃烧室面容比A/V越大,越容易发生爆燃。
*汽油机压缩比高,燃烧室狭缝、润滑油膜和沉积处生成的未燃HC增加。
*汽油机压缩比高,燃烧室面容比A/V增加,激冷面积相对增加,HC排放增加。
*汽油机压缩比高,膨胀比大,膨胀后期燃气温度低,HC氧化速度小,使HC排放增加。 *汽油机压缩比高,排气温度低,壁面温度低,HC排放增加。 *汽油机压缩比高,最高燃烧温度增加,NOx排放增加。
*可变凸轮机构,在内燃机高转速时,可增大气门升程与气门开启持续角,使进气流动阻力减小,并能充分利用过后充气,使内燃机充量系数提高。
*汽油机燃烧室面容比A/V大,火焰传播距离长,易爆燃,HC排放高,散热损失大。 *汽油机燃烧室内气流运动强度大,利于点火。(错,强度过大,易吹熄火核,造成失火) *汽油机燃烧室内气流运动强度大,利于火焰传播,利于减低HC排放。
*汽油机分层燃烧系统可在高空燃比下工作,分层燃烧利于降低燃油消耗率。 *燃用过稀混合气的主要品及是难以形成火核。
*滞燃期长,其间喷入的燃料多,形成的可燃混合气多,同时燃烧,使得发动机运转粗暴。 *柴油机压缩终了压力和温度越高,滞燃期就越短。 *柴油机转速越高,滞燃期τi越短。(以时间计的滞燃期缩短,以曲轴转角计的不确定) *柴油机增压压力增高,滞燃期缩短。
*醇类燃料蒸发潜热大,使得发动机冷启动困难。
*醇类燃料蒸发潜热大,利于提高发动机充气系数和动力性。。 *醇类燃料辛烷值高,用于汽油机可提高压缩比,提高热效率。 *当Φa较大时,再进一步增加Φa并不能减少柴油机的CO排放。 *喷油器嘴部的压力室容积大,使得柴油机HC排放增加
*排气再循环率大,利于降低最高燃烧温度,减少NOx的生成与排放。 *排气提前角不变时,发动机转速提高,排气损失呈现升高趋势。 *转速一定负荷减小时,汽油机的爆燃减小。 *点火提前角减小,汽油机NOx排放降低。
*推迟点火使汽油机排气温度升高,经济性和动力性降低。 *提高喷油压力,利于改善柴油机喷雾粒度。 *外特性Ttq曲线越陡,内燃机工作稳定性越好。