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汽车发动机原理课本总结

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汽车发动机原理课本总结

汽车发动机原理

一、发动机实际循环与理论循环的比较

1.实际工质的影响

理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体比热是随温度上升而增大的,且燃烧后生成CO2、H2O等气体,这些多原子气体的比热又大于空气,这些原因导致循环的最高温度降低。加之循环还存在泄漏,使工质数量减少。实际工质影响引起的损失如图中Wk所示。这些影响使得发动机实际循环效率比理论循环低。

2.换气损失

为了使循环重复进行,必须更换工质,由此而消耗的功率为换气损失。如图中Wr所示。其中,因工质流动时需要克服进、排气系统阻力所消耗的功,成为泵气损失,如图中曲线rab’r 包围的面积所示。因排气门在下止点提前开启而产生的损失,如图中面积W所示。

3.燃烧损失

(1)非瞬时燃烧损失和补燃损失。实际循环中燃料燃烧需要一定的时间,所以喷油或点火在上止点前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失.

(2)不完全燃烧损失。实际循环中会有部分燃料、空气混合不良,部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。

(3)在高温下,如不考虑化学不平衡过程,燃料与氧的燃烧化学反应在每一瞬间都处在化学动平衡状态,如2H2O=2H2+O2等,由左向右反应为高温热分解,吸收热量。但在膨胀后期及排气温度较低时,以上各反应向左反应,同时放出热量。上述过程使燃烧放热的总时间拉长,实质上是降低了循环等容度而降低了热效率。

(4)传热损失。实际循环中,汽缸壁和工质之间始终存在着热交换,使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线而造成的损失。

(5)缸内流动损失。指压缩及燃烧膨胀过程中,由于缸内气流所形成的损失。体现为,在压缩过程中,多消耗压缩功;燃烧膨胀过程中,一部分能量用于克服气流阻力,使作用于活塞上做功的压力减小。

二、充量系数

衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标;定义为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下计算充满气缸工作容积的空气质量的比值。

影响因素:

1.进气门关闭时缸内压力Pa

2.进气门关闭时缸内气体温度Ta

3.残余废气系数

4.进排气相位角

5.压缩比

6.进气状状态

提高发动机充量系数的措施

1.降低进气系统阻力

发动机的进气系统是由空气滤清器、进气管、进气道和进气门所组成。减少各段通路对气流的阻力可有效提高充量系数。(1)减少进气门处的流动损失1)进气马赫数M 不超过0.5受气门大小、形状、升程规律、进气相位等因素影响2)减少气门处的流动损失增大气门相对通过面积,提高气门处流量系数以及合理的配气相位是限制M值、提高充量系数的主要方法。增大进气门直径可以扩大气流通路面积;增加气门数目;改进配气凸轮型线,适当增加气门升程,在惯性力容许条件下,使气门开闭尽可能快;改善气门处流体动力性能。(2)减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力

2.减少对空气充量的加热

进、排气管两侧分开布置,可以避免或高温排气管对进气加热

3.降低排气系统流通阻力

降低排气系统流通阻力,使缸内废气压力pr下降,不仅可以减少残余废气系数,有利于提高充量系数,而且可以减少泵气功。

4.合理选择进、排气相位角

合理选择进、排气相位角,可以获得较好的充气效果,特别是在高速时,适当推迟进气门关闭时间,可以利用高速气流惯性来增加每循环气缸充气量。

5.谐振进气与可变进气支管谐振进气和可变进气支管都是利用进气管的动态效应来提高充量系数。由间断进气而引起的进气压力波动对发动机进气量影响很大,进气管长度、直径等参数会改变进气压力波。适当调整这些参数,可以有效利用进气管压力波,以增加充量系数,改善转矩特性。

四、汽油机增压的主要技术障碍与解决方法

1.爆燃汽油机增压后,由于混和气压缩始点的压力、温度增高,以及燃烧室受热零件热负荷提高等原因,将促使爆燃的发生。为此,必须采用降低压缩比、推迟点火时刻、采用中冷等技术措施,但相应会带来热效率下降、排温过高、成本增加等不利影响。

2.混合气的调节汽油机采用变量调节,化油器式发动机难以精确供应一定浓度混合气。电控汽油喷射技术为增压技术在汽油机中的应用扫除了一大障碍。

3.热负荷汽油机的过量空气系数小,燃油温度高,膨胀比小,废气温度也比柴油机高。增压后,汽油机的整体温度水平提高,热负荷问题严重。同时,为避免可燃混合气的损失,一般气门叠开角不大,燃烧室的扫气作用不明显,因此,增压汽油机的排气门、活塞、涡轮等处的热负荷比柴油机严重。为此,一般都采用涡轮前放气的调节方案,以抑制发动机高速、高负荷是增压压力的过度增长,这不仅是限制最高燃烧压力需要,也是抑制爆燃、降低热负荷的需要。

4.对增压器的特殊要求汽油机增压比低、流量范围广、热负荷高、最高转速高且转速转速变化范围大。这就要求增压器体积小、耐高温性能好、转动惯量要小,同时还要保证效率在一定的范围内,并要求有增压调节装置。造成成本高。

1.降低压缩比汽油增压由于受到爆燃限制,必须降低压缩比,使用高辛烷值燃料,采用中间冷却混合气和向气缸喷水等技术措施。

2.增压压力控制系统汽油机运行转速范围比柴油机宽,从低速到高速进气流量范围大,涡轮增压器的特性很难满足各种工况的要求,可能出现低速时增压压力不足,高速增压压力过高的情况。此外,汽油机过量空气系数范围窄,排气温度高,使汽油机允许的增压压力比柴油机要低,必须对汽油机增压压力进行控制。

3.减小增压后‘反应滞后’现象非增压汽油机加速性好,增压后,节气门位置突然变化时,要求混和气浓度迅速变化,但增压器供气往往,造成反应滞后现象比柴油机严重。一般采用脉冲涡轮增压、增压器前置方案;带旁通阀的控制系统,,减小进排气管容积、提高压缩比以及可变正时等措施。

4.燃料供给系统的调整(1)汽油泵:电动油泵和燃油压力调节阀联合工作,来满足增压所需的供油压力和供油量。(2)点火提前角调整:不带中冷器时,减小点火提前角。满负荷工作时推迟点火提前角。

五、燃烧过程的优化

1.油—气—燃烧室的最佳配合

燃油喷射、气流运动与燃烧室形状之间的配合,在一定的限制条件下,通过大量试验,反复改进,达到综合的优化性指标。

2.控制着火落后期内的混合气生成量

为追求好的经济型与动力性,可适当增加;但为了降低NOx排放和燃烧噪声,应减少。

方法:优化初期喷油速率,控制气体流动和燃烧室形状。

3.合理组织燃烧室内的涡流湍流运动

通过增强运动,可加速混合气生成速率,避免局部混合气过浓。特别应重视上止点附近及燃烧过程中的气流运动。但是,进气涡流强度的提高会造成充量系数的下降和泵气损失增加,燃烧室内气体流动强度的增加会造成流动损失及散热损失增大,因此,增强度要适当。

4.紧凑的燃烧室形状

柴油机的燃烧室也应紧凑F/V小,可使散热损失减小、难以进行燃烧的死角减小以及空气利用率提高。非直喷燃烧室的经济不好的重要原因就是F/V大,使散热损失过大。各类柴油机燃烧室都应尽可能减小余隙容积,使空气集中在燃烧室凹坑里,以提高空气利用率,使燃油不分散到余隙容积中,以避免不完全燃烧和有害物排放。

5.加强燃烧期间与燃烧后期的扰流

为了降低NOx和燃烧噪声而又保证燃油经济性不恶化,在采用较缓的初期燃烧放热率的同时,加强燃烧后期的混合气运动,还可加速碳烟的氧化和再燃烧,以降低排气烟度。

6.优化运转参数

要想全面优化发动机的动力、经济性能及排放,则必须对各运转参数在变工况时进行实时调控,如供油提前角、空燃比(供油量)、压缩比、配气相位、进气涡流强度、增压比、废气再循环(EGR)等。

六、汽油机燃烧室设计与优化

1.结构紧凑

面容比F/V常用于表示燃烧室的紧凑性。它与燃烧室形式以及汽油机的主要结构参数有关,侧置气门燃烧室的F/V大,顶置要小得多。即使都是顶置气门,不同形状燃烧室的F/V也是有差别的。一般来说,F/V大,火焰传播距离长,容易爆燃,HC排放高,相对散热面积大,热损失大。F/V比较小,燃烧室紧凑,优点:1火焰传播距离小,不易爆燃,可提高压缩比2相对散热损失小,热效率高3熄火面积小,HC排放少。

2.具有良好的充气性能

应允许有较大的进排气门流通截面,以提高充气系数,降低泵气损失;燃烧室与气门头部要有足够的间隙,以避免避面的遮蔽作用。

3.火花塞安排位置得当

(1)能充分利用新鲜混合气,扫除火花塞间隙处的残余废气,使混合气易于着火。这对暖机和低负荷的运转稳定性更为重要,但气流不能过强,以免吹散火花。

(2)火花塞应靠近排气门处,使灼热表面加热的混合气及早燃烧,以免发展为爆燃燃烧。(3)火花塞的布置应使火焰传播距离尽可能短。

(4)不同的位置对燃料的辛烷值要求也不同

不同的燃烧室形状实际反映了混合气气体的分布情况,与火花塞相配合,决定了不同的燃烧放热率和火焰传播到边缘可燃混合气的距离,从而影响抗爆性、工作粗暴性、经济性和平均有效压力。合理的分布使燃烧初期压力升高小,工作柔和;中期放热量最多,获得较大的功;后期补燃较少,有较高的热效率。

4.要产生适当的气体流动

优势:1)增加火焰传播速度2)扩大了混合气着火界限,可以燃烧更稀的混合气3)降低了循环变动率4)降低了HC排放;劣势:过强气流会使热损失增加,还可能吹熄火核而熄火。

5.适当冷却末端混合气

末端混合气要有足够的冷却强度,以降低终燃混合气温度,减轻爆燃倾向。但又不可使激

冷层过大,以免增加HC的排放量。

七、发动机的工况

1.发动机的工况分类

(1)第一类工况:发动机的功率变化时,转速几乎保持不变,固定式发动机工况。

(2)第二类工况:发动机的功率与转速接近于幂函数关系,发动机的螺旋桨工况。

(3)第三类工况:功率与转速都在很大范围内变化,发动机的面工况。

2.发动机的工况范围

1)a发动机油量控制机构最大位置时,不同转速下发动机所能发出的最大功率。A最大功率标定点。

2)c发动机最低稳定工作转速限制线,低于此转速时,由于曲轴、飞轮等运动部件储存能量小,导致转速波动大,无法稳定工作。

3)b最高转速限制线,它受到转速过高所导致的惯性力增大、机械摩擦损失加剧、充量系数下降、工作过程恶化等不利因素限制。

ab曲线都是驾驶员最大加速踏板位置条件下获得的。对于汽油机,ab曲线都是在节气门全开时获得,成为速度外特性曲线;对于柴油机,a校正外特性曲线,b为调速器起作用的调速特性曲线。

4)d各个加速踏板位置下空转速度线。动力输出为0,发动机指示功率pe与空转机械损失功率pm向平衡。

5)e发动机熄火,外力倒拖时工况线。

三、废气能量利用

82a68进入发动机气缸并留在气缸内的空气压缩耗功,18631扫气空气压缩耗功,674a6柴油机泵吸正功与缸内气体膨胀功柴油机指示功,b9K’b柴油机排气门打开时废气等熵膨胀至大气压力时所能做的功Eb

1.平均指示压力可以理解为一个假象的平均不变的压力作用在活塞顶上移动一个行程所做的功。是从循环角度评价发动机气缸工作容积利用率高低的一个参数

2.平均有效压力pme是发动机单位气缸工作容积输出的有效功

3.喷射过程:1)喷射延迟阶段2)主喷射阶段3)喷油结束阶段

4.供油规律与喷油规律:差别1)燃油的可压缩性2)压力波传播滞后3)压力波动4)高压容积变化。先少后多,先慢后快

5.不正常喷射1)二次喷射,压力较低雾化不良燃烧不完全,碳烟,积碳,高速大负荷;2)断续喷射,针阀偶件磨损;3)不规律喷射和隔次喷射,供油量小,怠速时,不稳工作粗暴;4)滴油现象

6.柴油机燃烧过程:着火落后期,速燃期,缓燃期,补燃期

7.柴油机燃烧室分类:1)直喷式燃烧室,开式浴盆形,半开式w形挤流口形各种非回转体球形2)非直喷式燃烧室涡流室燃烧室,预燃室燃烧室

8.汽油机正常燃烧过程:着火落后期,明显燃烧期,后燃期

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汽车发动机原理论文

汽车发动机的基本构造及工作原理 (石晓敏农经091 17号) 摘要:本文概括了现代汽车发动机的基本构造和工作原理。包括四冲程发动机、汽油喷射系统的工作原理、润滑部位和润滑油路、冷却系的工作原理等。还简略介绍了发动机汽缸的组成及影响:汽缸体、汽缸对数、活塞、缸内直喷技术等。发动机的工作原理是将某种能量转化为机械能的一种机器。其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力,不断循环从而带动汽车的轮轴,形成了汽车的动力来源。 关键词:汽车发动机气缸机械能 (一)现代发动机的构造 发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。发动机是一部由许多结构和系统组成的复杂机器,其结构型式多种多样,但由于基本工作原理相同,所以其基本结构也就大同小异。 汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。柴油机通常由两大机构和四大系统组成(无点火系)。1.曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。 2.配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排出气缸。 3.燃料供给系可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。 汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种,通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气,并控制进入气缸内可燃混合气数量,以调节发动机输出的功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。 柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气

汽车发动机原理课后答案

第一章 1简述发动机的实际工作循环过程。 答: 2画出四冲程发动机实际循环的示功图,它与理论示功图有什么不同?说明指示功的概念和意义。 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体随温度等因素影响会变大,而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等,这些损失的存在,会导致实际循环放热率低于理论循环。指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。 4什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5什么是发动机的有效指标?主要有哪些? 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。强化系数PmeCm. 第二章

1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启?提前与迟后的角度与哪些因素有关/ 答:进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,从而实现在下止点后继续充气,增加进气量。排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若在活塞到下止点时才打开排气门,则在排气门开启的初期,开度极小,废弃不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功。在发动机高速运转时,同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大,为使气缸内废气及时排出,应加大排气提前角。 2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的? 答:1)自由排气阶段:从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。 强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。 进气过程:进气门开启到关闭这段时期。 气门重叠和燃烧室扫气:由于排气门迟后关闭和进气门提前开启,所以进.排气门同时

汽车发动机构造与维修》教学总结

《汽车发动机结构与维修》教学总结 依据我校课程教学改革,提高教学质量的决定,在校教务科领导的指导和支持下,我们对汽车专业《机械识图》课程进行了较大调整,取得了较好的效果,总结如下:1.“三位一体”的教学方式 传统的教学方式,是将课堂教学与实验教学分开进行,难以有机统一。根据《机械识图》课程直观性、实践性强的特点,我们相对集中了一个月时间,进行“三位一体”的教学,即将汽车发动机的拆装实习、现场教学和课堂多媒体教学有机组合在一起,根据理论联系实际的原则和同学们的认知规律,由老师指导,学生动手,由外到内,由表及里,逐个系统,逐个零部件地进行发动机的拆装,在分组拆装发动机的同时,老师现场讲解其基本结构及工作原理,直观明了,学生轻松掌握;学生现场提问,现场得到解答,师生互动,既锻炼了同学“真刀实枪”的动手能力,又增强了师生感情交流。对发动机一些复杂的结构和工作原理,全班集中进行多媒体教学,这样有分有合,有理论有实践,实践——理论——再实践,不断提高,现场即是课堂,多媒体课堂也在现场,灵活机动,有机结合,相辅相成,有效地激发学生的学习兴趣和热情,提高了教学效果。 2.“五合一”的教学内容组合 传统的教学模式,是将汽车发动机的构造与发动机原理分为二册,先讲“构造”,后讲“原理”,将一个有机整体割裂开来,导致讲“构造”时难以深入,而讲“原理”时,又枯燥乏味,而且以前所学的构造已经忘记,影响了学生学习兴趣和教学质量。 本次调整,我们将汽车发动机“构造”与“原理”合成一门课,相关内容有机穿插,有些系统是先讲构造,后讲原理;而有的是先讲理论,提出问题,再讲构造;还有的是构造、原理穿插进行,有机结合,使学生觉得有骨有肉。除此之外,我们还结合拆装发动机的机

《汽车发动机原理》课程考核大纲

《汽车发动机原理》课程考核大纲 《汽车发动机原理》课程组 2010年10月

《汽车发动机原理》课程考核大纲 一、课程的性质与任务 《汽车发动机原理》是本专业的一门专业课。它的任务是使学生掌握发动机工作过程的基本理论和提高性能指标的主要途径,并获得应用理论知识解决实际问题的初步能力;掌握车用发动机的特性和试验方法,为学习后续专业课和今后工作中合理运用发动机打下基础。 二、课程教学内容和考核目标 教学大纲已明确规定了本课程的教学内容、基本要求与考核方法。根据教学大纲规定,按照考核的特点对教学内容和基本要求加以细化,按章节详述如下: 第1章发动机的性能 (一)课程教学内容 1.1 发动机基本理论循环 发动机基本理论循环的建立目的、方法、基本假定、类型和特点;发动机基本理论循环的分析方法与评价指标;基本理论循环的平均压力和循环热效率;循环平均压力和循环热效率的影响因素。1.2 发动机实际循环 发动机的工作过程与实际循环;实际循环的表示方法;进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等5个过程;实际循环各过程的起始与终了参数。 实际循环的评价指标——指示指标:动力性指标——指示功、指示功率和平均指示压力等;经济性指标——指示热效率和指示燃油消耗率。 1.3 发动机整机性能 发动机的性能试验的方法、设备与试验过程;发动机的性能的评价指标——有效指标:动力性指标——有效功率、有效扭矩和平均有效压力等;经济性指标——有效热效率和有效燃油消耗率;发动机排放指标与噪声指标;其它性能指标。 1.4 发动机机械损失 发动机机械损失的定义与评价指标,主要是机械损失功率和平均机械损失压力;机械损失的构成及影响因素;发动机机械损失的测量方法与原理:示功图法、倒拖法、灭缸法和油耗线法等;发动机机械损失的测量设备与试验过程。

汽车设计论文 发动机新技术

汽车发动机VVT技术与FSI技术分析 摘要:随着科技的迅猛发展,发动机出现了许多新技术,VVT-i和FSI就是其中最为引人注目的两个,本文从这两个新技术的技术和使用层面分别讨论了两种技术的发展,对未来新技术的涌现有借鉴价值。 关键字:VVT-i,FSI,可变气门,缸内直喷,丰田,大众 近年来,当代汽车发动机飞速发展,新技术不断涌现和应用,带动汽车性能得到极大改善,其中有大名鼎鼎的丰田VVT-i和德国的FSI,下面就这些新技术的一些基本原理做简单介绍。 智能可变气门正时系统 近年生产的丰田轿车,大都装配了标注有“VVT-i”字样的发动机,经过商业宣传,很多人已经知道VVT-i这一新名词,但它的具体内容却鲜为人知。VVT 是英文缩写,全称是“Variable Valve Timing”,中文意思是“可变气门正时”,由于采用电子控制单元(ECU)控制,因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴,又多了一个小尾巴“i”,就是英文“Intake”(进气)的代号。这些就是“VVT-i”的字面含义了。 VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置,它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化,从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性,降低尾气的排放。 VVT-i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值,曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU 并与预定参数值进行对比计算,计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀,控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置,也就是改变液压流量,把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT-i控制器的不同油道上。 VVT-i系统视控制器的安装部位不同而分成两种,一种是安装在排气凸轮轴上的,称为叶片式VVT-i,丰田PREVIA(大霸王)安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的,称为螺旋槽式VVT-i,丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样,但作用是相同的。叶片式VVT-i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成,来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上,导致VVT-i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴,连续改变进气正时。当油压施加在提前侧油腔转动壳体时,沿提前方向转动进气凸轮轴;当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时,沿滞后方向转动进气凸轮轴;当发动机停止时,凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。 螺旋槽式VVT-i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮,以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞,活塞表面有螺旋形花键,活塞沿轴向移动,会改变内、外齿轮的相位,从而产生气门配气相位的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧,迫使活塞右移,由于活塞上的螺旋形花键的作用,进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧,迫使活塞左移,就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时,凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡,活塞停止

《汽车发动机原理》课程教学大纲

汽车发动机理论》课程教学大纲 课程名称:发动机原理 适用专业:交通运输专业 总学时(学分):48 理论学时:48 实践学时:0 适用对象:交通工程专业 一、说明 (一)课程的性质、任务 《汽车发动机理论》是交通工程专业的专业基础课程,主要内容为汽车发动机性能评价指标、提高性能指标的途径、发动机的基本工作过程(换气过程及混合气形成和燃烧过程)发动机特性等,并介绍排气污染和噪声振动等知识。通过本课程的学习,使学生掌握内燃机理论的基本知识,为提高汽车的应用效率奠定基础,为学生从事相关专业工作打下理论基础。 (二)课程的教学要求 1、掌握内燃机的能量转换以及循环充量的原理和规律,即动力机械的动力输出与能量利用问 题; 2、掌握内燃机的燃烧与排放问题,包括内燃机的燃烧过程、规律与有害排放物及噪声 控制。 3、掌握内燃机应用于汽车动力时具有重要影响的运行特性与性能调控问题。 (三)课程考核办法 课程的考核方式是将理论考试的70%成绩和实验考试的30%成绩记为总成绩。

、讲授内容 第一篇热力工程基础(6) 第二篇动力输出与能量利用 第五章发动机实际循环与评价指标( 6 学时)第一节四冲程发动机的实际循环 一、发动机的实际循环 二、发动机实际循环与理论循环的比较 第二节发动机的指示指标 一、发动机的示功图 二、发动机的指示性能指标 第三节发动机的有效指标 一、动力性指标 二、经济性指标 三、强化指标 第四节机械损失与机械效率 一、机械效率 二、机械损失的测定 三、影响机械效率的主要因素 四、发动机的热平衡 第六章换气过程与循环充量(6 学时) 第一节四冲程发动机的换气过程 一、换气过程 二、换气损失 第二节四冲程发动机的充量系数 一、充量系数

汽车发动机原理课后习题答案

第二章发动机的性能指标 1.研究理论循环的目的是什么?理论循环与实际循环相比,主要作了哪些简化? 答:目的:1.用简单的公式来阐明内燃机工作过程中各基本热力参数间的关系,明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均有效压力为代表的动力性的基本途径 2.确定循环热效率的理论极限,以判断实际内燃机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力 3.有利于分析比较发动机不同循环方式的经济性和动力性 简化:1.以空气为工质,并视为理想气体,在整个循环中工质的比热容等物理参数为常数,均不随压力、温度等状态参数而变化 2.将燃烧过程简化为由外界无数个高温热源向工质进行的等容、等压或混合加热过程,将排气过程即工质的放热视为等容放热过程 3.把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵过程,忽略工质与外界的热交换及其泄露等的影响4.换气过程简化为在上、下止点瞬间开和关,无节流损失,缸内压力不变的流入流出过程。 2.简述发动机的实际工作循环过程。 四冲程发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气组成3.排气终了温度偏高的原因可能是什么? 有流动阻力,排气压力>大气压力,克服阻力做功,阻力增大排气压力增大,废气温度升高。负荷增大Tr增大;n升高Tr增大,∈+,膨胀比增大,Tr减小。 4.发动机的实际循环与理论循环相比存在哪些损失?试述各种损失

形成的原因。 答:1.传热损失,实际循环中缸套内壁面、活塞顶面、气缸盖底面以及活塞环、气门、喷油器等与缸内工质直接接触的表面始终与工质发生着热交换 2.换气损失,实际循环中,排气门在膨胀行程接近下止点前提前开启造成自由排气损失、强制排气的活塞推出功损失和自然吸气行程的吸气功损失 3.燃烧损失,实际循环中着火燃烧总要持续一段时间,不存在理想等容燃烧,造成时间损失,同时由于供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧不足造成后燃损失以及不完全燃烧损失 4.涡流和节流损失实际循环中活塞的高速运动使工质在气缸产生涡流造成压力损失。分隔式燃烧室,工质在主副燃烧室之间流进、流出引起节流损失 5.泄露损失活塞环处的泄漏无法避免 5.提高发动机实际工作循环效率的基本途径是什么?可采取哪些措施? 答:减少工质比热容、燃烧不完全及热分解、传热损失、提前排气等带来的损失。措施:提高压缩比、稀释混合气等 6.为什么柴油机的热效率要显著高于汽油机? 柴油机拥有更高的压缩比, 7.什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 以工质在气缸内对活塞做功为基础,评定发动机实际工作循环质量的

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汽车发动机论文 基于工作过程的汽车发动机传感器教学改革的探讨与实践 摘要:本文主要探讨基于工作过程的汽车发动机传感器教学改革,提出了传感器教学的内容、理论教学改革及实训教学改革的一些新方法。 关键词:教学改革;汽车发动机传感器;理论教学;实训教学 以工作过程实际需求为导向改革专业课,是现代汽车检测与维修修专业人才培养的重要理念之一,其核心在于,按照企业实际工作任务开发“工作过程系统化”的“教学项目”课程或内容,根据生产实践过程的实际需要,把课程的内容细分为各种典型的工作任务,以任务驱动方式进行改革,使学生在学习中学会工作,在工作中学会学习。这种教学理念要求以职业任务和行动过程为导向设计课程内容,使学生真正掌握在生产实践中要用而又用得上的理论知识与技能。 广西交通职业技术学院汽车工程系,从2006年开始就积极探讨《汽车发动机构造与维修》课程的教学改革,经过三年的不断努力,把《汽车发动机构造与维修》由院级精品课程发展为国家级精品课程。 随着电子技术不断的应用到汽车发动机上,汽车发动机上的传感器种类越来越多,数量也越来越多,在汽车维修实践过程中经常要对

各个传感器进行检测及故障判断,对汽车维修技术人员来说这是一项必须掌握的技能,是一项工作任务。基于这一工作过程的情况,要求学生在校期间一定要学会检测各种传感器。但由于传感器的学习理论性强,采用传统的以教师讲授为主,缺乏充分的实训,学生没有兴趣,学习积极性不高,学习效果很不理想,甚至有的学生在车上找某个传感器的安装位置都找不到,更谈不上检测了。如何解决这种学习后不会找更不会做的现实,是摆在课程教学改革前的首要任务。 传感器作为汽车发动机电控系统的重要组成部分,在教学上我们进行了较大的改革,打破传统的教学方法,打破教材的局限性,从汽车维修企业对传感器检测的技能出发,突出职业教育的“理论上够用”、“实训上会用”、“检测上能用”,最终目的是学生要掌握各种传感器的检测方法。主要是从教学内容、教学方式、考核办法三方面进行探讨与实践,取得较大成效,积累了一定经验。 一、教学内容:对于传感器的教学内容,我们主要是强调传感器的作用、安装位置、分类及应用、简单工作原理及结构、接线方式、检测方法。 1、传感器的作用 在传感器的作用方面,不仅要让学生掌握传感器检测什么信号,还要使学生懂得分析发动机电脑接收这个信号有何用,从而为以后的故障诊断打下基础,如水温传感器的作用,不仅要让学生掌握水温传感器检测的是发动机冷却液的温度,更要让学生能理解发动机电脑根

汽车发动机工作原理论文

汽车发动机工作原理论文 ⑴工作循环(cycle)--由进气(intake)、压缩(compression)、做功(p 四冲程发动机 ower)和排气(exhaust)等四个工作过程组成的封闭过程。⑵上、下止点--活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点(TopDeadCenter,TDC);活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点(BottomDeadCenter,BDC)。活塞从一个止点运动至另一个止点的过程称为冲程(stroke)。⑶活塞行程(pistonstroke)--上、下止点间的距离S称为活塞行程。曲轴的回转半径R称为曲柄半径。显然,曲轴每回转1周,活塞移动2个活塞行程。对于汽缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机,有S=2R。⑷汽缸工作容积--上、下止点间所包容的汽缸容积称为汽缸工作容积(sweptvolume),⑸发动机排量--发动机所有汽缸工作容积的总和称为发动机排量(enginedisplacement),⑹燃烧室容积--活塞位于上止点时,活塞顶面以上汽缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室,其容积称为燃烧室容积(clearancevolume),也叫压缩容积,⑺汽缸总容积--汽缸工作容积与燃烧室容积之和称为汽缸总容积,⑻压缩比--汽缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比(compressionratio),压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时,汽缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大,压缩终了时汽缸内的气体压力和温度就越高。轿车用汽油机的压缩比一般为8~11。⑼工况--内燃机在某一时刻的运行状况简称工况,以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴转速表示。曲轴转速即为内燃机转速(speed)。⑽负荷率内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率,以百分数表示。负荷率通常简称负荷(load)。 发动机每个工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成,而四冲程发动机要完成一个工作循环,活塞在气缸内需要往返4个行程(即曲轴转2转)。四冲程发动机又分为四冲程汽油机和四冲程柴油机,两者的主要区别是点火方式不同。汽油机是火花塞点火,而柴油机是压燃。 简介: 发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。发动机为汽车提供动力。发动机还广泛应用于交通运输机械、农业机械、工程机械和发电机组等各个方面。发动机种类繁多,其中四冲程发动机是最常见的一种. 编辑本段分类四冲程发动机属于往复活塞式内燃机,根据所用燃料种类的不同,分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。以汽油或柴油为燃料的活塞式内燃机分别称作汽油机或柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称作气体燃料发动机。汽油和柴油都是石油制品,是汽车发动机的传统燃料。非石油燃料称作代用燃料。燃用代用燃料的发动机称作代用燃料发动机,如乙醇发动机、氢气发动机、甲醇发动机等。四冲程发动机编辑本段基本术语⑴工作循环(cycle)--由进气(intake)、压缩(compression)、做功(p 四冲程发动机ower)和排气(exhaust)等四个工作过程组成的封闭过程。⑵上、下止点--活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点(TopDeadCenter,TDC);活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点(BottomDeadCenter,BDC)。活塞从一个止点运动至另一个止点

汽车发动机原理课本总结

汽车发动机原理 一、发动机实际循环与理论循环的比较 1.实际工质的影响 理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体比热是随温度上升而增大的,且燃烧后生成CO2、H2O等气体,这些多原子气体的比热又大于空气,这些原因导致循环的最高温度降低。加之循环还存在泄漏,使工质数量减少。实际工质影响引起的损失如图中Wk所示。这些影响使得发动机实际循环效率比理论循环低。 2.换气损失 为了使循环重复进行,必须更换工质,由此而消耗的功率为换气损失。如图中Wr所示。其中,因工质流动时需要克服进、排气系统阻力所消耗的功,成为泵气损失,如图中曲线rab’r 包围的面积所示。因排气门在下止点提前开启而产生的损失,如图中面积W所示。 3.燃烧损失 (1)非瞬时燃烧损失和补燃损失。实际循环中燃料燃烧需要一定的时间,所以喷油或点火在上止点前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失. (2)不完全燃烧损失。实际循环中会有部分燃料、空气混合不良,部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。 (3)在高温下,如不考虑化学不平衡过程,燃料与氧的燃烧化学反应在每一瞬间都处在化学动平衡状态,如2H2O=2H2+O2等,由左向右反应为高温热分解,吸收热量。但在膨胀后期及排气温度较低时,以上各反应向左反应,同时放出热量。上述过程使燃烧放热的总时间拉长,实质上是降低了循环等容度而降低了热效率。 (4)传热损失。实际循环中,汽缸壁和工质之间始终存在着热交换,使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线而造成的损失。 (5)缸内流动损失。指压缩及燃烧膨胀过程中,由于缸内气流所形成的损失。体现为,在压缩过程中,多消耗压缩功;燃烧膨胀过程中,一部分能量用于克服气流阻力,使作用于活塞上做功的压力减小。 二、充量系数 衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标;定义为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下计算充满气缸工作容积的空气质量的比值。 影响因素: 1.进气门关闭时缸内压力Pa 2.进气门关闭时缸内气体温度Ta 3.残余废气系数 4.进排气相位角 5.压缩比 6.进气状状态 提高发动机充量系数的措施 1.降低进气系统阻力 发动机的进气系统是由空气滤清器、进气管、进气道和进气门所组成。减少各段通路对气流的阻力可有效提高充量系数。(1)减少进气门处的流动损失1)进气马赫数M 不超过0.5受气门大小、形状、升程规律、进气相位等因素影响2)减少气门处的流动损失增大气门相对通过面积,提高气门处流量系数以及合理的配气相位是限制M值、提高充量系数的主要方法。增大进气门直径可以扩大气流通路面积;增加气门数目;改进配气凸轮型线,适当增加气门升程,在惯性力容许条件下,使气门开闭尽可能快;改善气门处流体动力性能。(2)减少进气道、进气管和空气滤清器的阻力

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第一章发动机的性能 1.简述发动机的实际工作循环过程。 1)进气过程:为了使发动机连续运转,必须不断吸入新鲜工质,即是进气过程。此时进气门开启,排气门关闭,活塞由上止点向下止点移动。2)压缩过程:此时进排气门关闭,活塞由下止点向上止点移动,缸内工质受到压缩、温度。压力不断上升,工质受压缩的程度用压缩比表示。3)燃烧过程:期间进排气门关闭,活塞在上止点前后。作用是将燃料的化学能转化为热能,使工质的压力和温度升高,燃烧放热多,靠近上止点,热效率越高。4)膨胀过程:此时,进排气门均关闭,高温高压的工质推动活塞,由上止点向下至点移动而膨胀做功,气体的压力、温度也随之迅速下降。(5)排气过程:当膨胀过程接近终了时,排气门打开,废气开始靠自身压力自由排气,膨胀过程结束时,活塞由下止点返回上止点,将气缸内废气移除。 3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么?可采取哪些基本措施? 提高实际循环热效率的基本途径是:减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。提高工质的绝热指数κ。可采取的基本措施是:⑴减小燃烧室面积,缩短后燃期能减小传热损失。⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。⑷加强燃烧室气流运动,改善混合气均匀性,优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。⑸优化燃烧室

结构减少缸内流动损失。⑹采用合理的配缸间隙,提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。 4.什么是发动机的指示指标?主要有哪些? 答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。 5.什么是发动机的有效指标?主要有哪些? 答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。强化系数P meCm. 6.总结提高发动机动力性能和经济性能的基本途径。 ①增大气缸直径,增加气缸数②增压技术③合理组织燃烧过程④提高充量系数⑤提高转速⑥提高机械效率⑦用二冲程提高升功率。 7.什么是发动机的平均有效压力、油耗率、有效热效率?各有什么意义? 平均有效压力是指发动机单位气缸工作容积所作的有效功。平均有效压力是从最终发动机实际输出转矩的角度来评定气缸工作容积的利用率,是衡量发动机动力性能方面的一个很重要的指标。有效燃油消耗率是单位有效功的耗油量,通常以每千瓦小时有效功消耗的燃料量来表示。有效热效率是实际循环有效功与所消耗的燃料热量之比

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编号 机械学院汽车工程系 毕 业 论 文 课题名称: 发动机冷却系统的故障分析与检修 姓名: 熊张凡 学号: 130629100223 专业: 汽车电子技术 班级: 13汽电中锐2 班 指导老师: 袁晓云 二0一五年

摘要 冷却系统,是汽车不可或缺的一个组成部分。由于汽车的长期使用,可能会让冷却系统因为过度疲劳而出现故障。文章述说通过对汽车冷却系统的认识,将对冷却系统的常见故障进行诊断。又根据不同车型的具体故障进行彻底的故障原因分析及排除。 关键词: 冷却系统;常见故障;案例分析;

目录 摘要 (1) 第一章冷却系统基础认知 (2) 1.1 冷却系统的类型 (2) 1.2 冷却系统的组成 (2) 1.3 冷却系统的功用 (3) 1.4 冷却系统的工作原理 (3) 第二章冷却系统的常见故障诊断 (4) 2.1冷却液泄漏 (4) 2.2冷却液温度过高 (4) 2.3发动机工作温度过低或升温过慢 (5) 2.4水套生锈 (5) 第三章案例分析 (7) 3.1发动机冷却系故障案例一 (7) 3.2发动机冷却系故障案例二 (8) 总结 (9) 参考文献.................................. 错误!未定义书签。 致谢...................................... 错误!未定义书签。

发动机冷却系统的故障分析与检修 第一章冷却系统基础认知 1.1冷却系统的类型 液冷和风冷。液冷液冷汽车的冷却系统通过发动机中的管道和通路进行液体的循环。当液体流经高温发动机时会吸收热量,从而降低发动机的温度。液体流过发动机后,转而流向热交换器(或散热器),液体中的热量通过热交换器散发到空气中。风冷某些早期的汽车采用风冷技术,但现代的汽车几乎不使用这种方法了。这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环,而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片吹风,使其向空气中散热,从而达到冷却发动机的目的。因为大多数汽车采用的是液冷,管道系统汽车中的冷却系统中有大量管道。 1.2 冷却系统的组成 1.冷却液 冷却液又称防冻液,是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的 液体。它需要具有防冻性、防蚀性,热传导性和不变质的性能。现在经常使用乙二醇为主要成分,加有防腐蚀添加及水的防冻液。 2.节温器 节温器是控制冷却液流动路径的阀门。是一种自动调温装置,通常含有感温组件,借着热胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动。 3.水泵 水泵的作用是对冷却液加压,保证其在冷却系中循环流动。 4.散热器 由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成。冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷,冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温,所以散热器是一个热交换器。;功用是散发热量,冷却水在水套中吸收热量,流到散热器后热量散去,再回到水套内循环,达到调温。 5.风扇 正常行驶中,高速气流已足以散热,风扇一般不会在这时候工作;但在慢速和原地运行时,风扇就可能转动来助散热器散热。风扇的起动由水温感应器控制。

最新《汽车发动机原理》教案

课程简介 课程说明: 发动机原理是车辆工程、交通运输工程等专业学生必修的重要专业基础课,它以发动机的性能指标作为主要研究对象,把合理组织工作过程,提高整机性能作为中心内容,系统阐明发动机工作过程的基本理论、基本概念和基本试验方法,并深入到工作过程的各个阶段, 分析影响性能指标的各种因素,从中找出提高发动机性能指标的一般方法和具体措施;也为更合理有效地选择和使用发动机提供必要的基 本知识和实验技能。本课程系统地讲授汽车拖拉机发动机工作过程的基本理论,内容包括工程热力学基础、发动机的性能指标、发动机 的换气过程、发动机的燃料与燃烧、汽油机混合气的形成与燃烧、柴 油机混合气的形成与燃烧、发动机的排放控制、发动机特性、发动机 的排气涡轮增压等。 先修课程: 发动机构造、机械原理等。 参考教材: 《内燃机原理》华中理工大学出版社 1992 刘永长 《内燃机原理》机械工业出版社 1988 蒋德明 《汽车发动机原理》人民交通出版社 2005 陈培陵 《汽车拖拉机发动机》机械工业出版社 1999 董敬 《汽车发动机原理教程》清华大学出版社 2001年刘峥、王建《火花点火发动机的燃烧》西安交通大学出版社 1992年蒋德明《汽车新能源技术》人民交通出版社 2003年边耀璋

授课章节:第1章发动机的性能 一、教学目的和要求 知识目的: 1.掌握发动机的3种基本理论循环及热效率的计算方法、影响因素及比较; 2.掌握发动机的指示性能指标和有效性能指标; 3.了解发动机的其它性能;掌握机械效率的概念、机械损失的4种测定方法、影响机械效率的因素,了解提高发动机动力性和经济性能的途径,了解发动机热平衡的分析内容和意义。 能力目的: 1.能结合四冲程发动机的示功图分析理论循环与实际循环的差异。 二、教学重点和难点 教学重点: 对发动机理论循环与实际循环的分析,发动机指示性能指标和有效性能指 标,汽车发动机机械效率的测定方法与影响因素。 教学难点: 指示性能指标和有效性能指标的分析与提高发动机动力性和经济性的技术 措施,汽车发动机机械效率的测定方法,影响汽车发动机机械效率的因素。 三、授课学时4课时 四、授课方式讲授 五、教学内容与教学组织设计 (一)导入新课 我们经常听说某某车发动机动力强劲,马力大,加速性能好,是如何评价出来的呢及如何界定的呢,这就是我们本章需要学习的内容。 (二)新课教学 1.发动机理论循环 (1)三种循环 发动机有三种基本空气标准循环,即定容加热循环、定压加热循环和混合加

汽车发动机原理试题库

一、发动机的性能 二、选择题 1、通常认为,汽油机的理论循环为( A ) A、定容加热循环 B、等压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。在膨胀过程中,工质( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以( D ) A、燃料放出的热量为基础 B、气体膨胀的功为基础 C、活塞输出的功率为基础 D、曲轴输出的功率为基础 5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C ) A、定容加热循环 B、定压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。在压缩过程中,工质( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示,因为指示指标以( C ) A、燃料具有的热量为基础 B、燃料放出的热量为基础 C、气体对活塞的做功为基础 D、曲轴输出的功率为基础 2、表示循环热效率的参数有( C )。 A、有效热效率 B、混合热效率 C、指示热效率 D、实际热效率 3、发动机理论循环的假定中,假设燃烧是( B )。 A、定容过程 B、加热过程 C、定压过程 D、绝热过程 4、实际发动机的压缩过程是一个( D )。 A、绝热过程 B、吸热过程

C、放热过程 D、多变过程 5、通常认为,高速柴油机的理论循环为( C )加热循环。 A、定容 B、定压 C、混合 D、多变 6、实际发动机的膨胀过程是一个( D )。 A、绝热过程 B、吸热过程 C、放热过程 D、多变过程 7、通常认为,低速柴油机的理论循环为( B )加热循环。 A、定容 B、定压 C、混合 D、多变 8、汽油机实际循环与下列(B )理论循环相似。 A、混合加热循环 B、定容加热循环 C、定压加热循环 D、卡诺循环 9、汽油机常用的压缩比在( B )范围内。 A、4 ~7 B、7 ~11 C、11 ~15 D、15 ~22 10、车用柴油机实际循环与下列( A )理论循环相似。 A、混合加热循环 B、定容加热循环 C、定压加热循环 D、卡诺循环 11、非增压发动机在一个工作循环中,缸内压力最低出现在(D )。 A、膨胀结束 B、排气终了 C、压缩初期 D、进气中期 12、自然吸气柴油机的压缩比范围为(D )。 A、8 ~16 B、10 ~18 C、12 ~20 D、14 ~22 3、发动机理论循环的假设燃烧是加热过程,其原因是( B )。 A、温度不变 B、工质不变 C、压力不变 D、容积不变 6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程,原因是在膨胀过程中,工质( C )。 A、不吸热不放热 B、先吸热后放热

发动机论文

南京理工大学紫金学院课程论文课程:现代汽车发动机原理 课程论文题名:发动机增压技术 作者:徐杨 南京理工大学紫金学院 2015年1 月

发动机增压技术 徐杨 摘要:主要研究发动机增压技术的应用现状、工作原理、技术特点。 论述了发动机增压技术的作用和目的以及增压方式分类。 论述了发动机涡轮增压技术发展趋势及前景。 关键词:发动机增压技术,作用和分类,发展趋势 引言 随着现代科学技术的高速发展,对于发动机的功率要求也越来越高,因此就需要不断提高发动机的动力性。提高发动机升功率的最有效措施是提高发动机进气管中的冲量密度,即采用增压技术。增压按其定义是在增压器中压缩进入发动机进气管前的冲量,增加进气管中冲量的密度,使得进入汽缸的实际进气量比自然吸气发动机的近气量多,来达到增加发动机功率的目的。增压器所需能量来源的不同,一般可分为机械驱动式增压和废气涡轮增压两类。机械增压将使内燃机的机械效率降低,废气涡轮增压是最有效的增压方式。经过百年的不断发展,涡轮增压技术已经日趋成熟和完善。随着涡轮增压技术的普及、深入,有关涡轮增压方面的新技术、新工艺、新材料、新理念开始不断涌现。涡轮增压器根据废气在涡轮机内不同的流通方向,可分为径流式涡轮与轴流式涡轮两大类。大中型柴油机多采用轴流式涡轮增压器,而对于车用内燃机则采用径流式涡轮增压器。径流式涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机这两个主要部分,以及支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统所组成。车用汽油机的速度和功率范围宽广,工况变化频繁,扭矩储备要大,这些在采用废气涡轮增压后,不采取特殊措施,会限制它的推广。对增压汽油机来说,进入汽缸的混合气,因受压气机压缩的影响,其温度一般要比非增压高。又由于增压汽油机的热负荷高,燃烧室和气缸的壁面温度较高,对新鲜充量的热辐射和热传导都将增加,这也会导致焰前反应的增加,促使正常燃烧速度增加,但对未燃混合气的压爆作用也增强。随着新材料、新技术、新理念的出现,发动机增压技术正朝着高效率,精减系统的零部件,简化在机器上的安装,延长大修间隔期,减少维修工作量及维修工时,保证在整个寿命周期更低的运行成本的趋势不断发展。本文主要讲述了发动机增压技术的发展,工作前景以及分类和作用,还有涡轮增压技术的发展趋势及前景。 1 发动机增压概述 1.1 发动机增压的作用和目的 随着科学技术不断发展和进步,现代社会对各种动力装置的动力性能要求越来越高。对汽车的动力要求更加迫切,因此就需要不断提高汽车发动机的强化程度。所谓增压,就是借助于装在发动机上的专用增压装置,预先压缩进入气缸的空气,以提高进入气缸中的充气密度。增压的作用是在气缸容积一定的情

汽车发动机原理名词解释

123发动机理论循环:将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化,忽略次要因素后建立的循环模式。 循环热效率:工质所做循环功与循环加热量之比,用以评定循环经济性。 指示热效率:发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。 有效热效率:实际循环的有效功与所消耗的热量的比值。 指示性能指标:以工质对活塞所作功为计算基准的指标。 有效性能指标:以曲轴对外输出功为计算基准的指标。 指示功率:发动机单位时间内所做的指示功。 有效功率:发动机单位时间内所做的有效功。 机械效率:有效功率与指示功率的比值。 平均指示压力:单位气缸工作容积,在一个循环中输出的指示功。 平均有效压力 me p :单位气缸工作容积,在一个循环中输出的有效功。 有效转矩:由功率输出轴输出的转矩。 指示燃油消耗率:每小时单位指示功所消耗的燃料。 有效燃油消耗率:每小时单位有效功率所消耗的燃料。 指示功:气缸内每循环活塞得到的有用功。 有效功:每循环曲轴输出的单缸功量。 示功图:表示气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角的变化关系的图像。p V -图即 为通常所说示功图, p ?-图又称为展开示功图。 换气过程:包括排气过程(排除缸内残余废气)和进气过程(冲入所需新鲜工质,空气或者可燃混合气)。 配气相位:进、排气门相对于上、下止点早开、晚关的曲轴转角,又称进排气相位。 排气早开角:排气门打开到下止点所对应的曲轴转角。 排气晚关角:上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角。 进气早开角:进气门打开到上止点所对应的曲轴转角。 进气晚关角:下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。 气门重叠:上止点附近,进、排气门同时开启着地现象。 扫气作用:新鲜工质进入气缸后与缸内残余废气混合后直接排入排气管中。 排气损失:从排气门提前打开,直到进气行程开始,缸内压力到达大气压力前循环功的损失。 自由排气损失:因排气门提前打开,排气压力线偏离理想循环膨胀线,引起膨胀功的减少。 强制排气损失:活塞将废气推出所消耗的功。 进气损失:由于进气系统的阻力,进气过程的气缸压力低于进气管压力(非增压发动 机中一般设为大气压力),损失的功成为进气损失。 换气损失:进气损失与排气损失之和。 泵气损失:内燃机换气过程中克服进气道阻力所消耗的功和克服排气道阻力所消耗的功的代数和。不包括气流对换气产生的阻力所消耗的功。 充量系数:实际进入气缸内的新鲜空气质量与进气状态下理论充满气缸工作容积的空气质量之比。 进气马赫数M :进气门处气流平均速度与该处声速之比,它是决定气流性质的重要参数。M 反映气体流动对充量系数的影响,是分析充量系数的一个特征数。当M 超过一定数值时,大约在0.5左右,急剧下降。应使M 在最高转速时不超过一定数值,M 受气门大小、形状、生成规律、进气相位等因素影响。 增压比:增压后气体压力与增压前气体压力之比。 增压:利用增压器提高空气或可燃混合气的压力。 增压度:发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。 4抗爆性:汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力,用辛烷值表示。 干点:汽油蒸发量为100%时的温度。 自然点:柴油在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度。 凝点:柴油失去流动性而开始凝固的温度。 热值:单位量(固体和液体燃料用1kg ,气体燃料用1)的燃料完全燃烧时所发出的热量。当生成的水为液态时,成为高热值,气态时为低热值。无论是汽油机还是柴油机,燃料在气缸中生成的水均为气态,所用热值均为低热值。 理论空气量:1kg 燃料完全燃烧时所需的最少空气量。 过量空气系数:燃油燃烧实际供给的空气量(L )与完全燃烧所需理论空气量()的比值。 空燃比:燃油燃烧时空气流量与燃料流量的比。 5喷油器的流通特性:喷孔流通截面积与针阀升程的关系。 喷射过程:从喷油泵开始供油直到喷油器停止喷油的过程。 供油规律:供油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油规律:喷油速率随凸轮轴转角(或时间)的变化关系。 喷油提前角:燃油喷入气缸的时刻到活塞上止点所经历的曲轴转角。 燃油的雾化:燃油喷入燃烧室内后备粉碎分散为细小液滴的过程。 燃烧放热规律:瞬时放热速率和累积放热百分比随曲轴转角的变化关系。 瞬时放热速率:在燃烧过程中的某一时刻,单位时间内(或曲轴转角内)燃烧的燃油所放出的热量。 累积放热百分比:从燃烧开始到某一时刻为止已经燃烧的燃油与循环供油量的比值。

汽车发动机工作原理与构造教案

发动机工作原理和总体构造 任务一汽车发动机的发展史 学习目标 1.了解发动机的发展史; 2.了解汽车发动机的分类。 1.发动机的发展史 发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 1876年,德国人奥托(Nicolaus A. Otto)在大气压力式发动机的基础上发明了往复活塞式四冲程汽油机。由于采用了进气、压缩、做功和排气四个冲程,发动机的热效率从大气压力式发动机的11%提高到14%,而发动机的质量却降低了70%。 1892 年,德国工程师狄塞尔(Rudolf Diesel)发明了压燃式发动机(即柴油机),实现了内燃机历史上的第二次重大突破。由于采用高压缩比和膨胀比,热效率比当时其他发动机又提高了1 倍。 1926 年,瑞士人布希(A. Buchi)提出了废气涡轮增压理论,利用发动机排出的废气能量来驱动压气机,给发动机增压。50 年代后,废气涡轮增压技术开始在车用内燃机上逐渐得到应用,使发动机性能有很大提高,成为内燃机发展史上的第三次重大突破。[1] 1956年,德国人汪克尔(Wankel)发明了转子式发动机,使发动机转速有较大幅度的提高。1964年,德国NSU公司首次将转子式发动机安装在轿车上。 1967 年德国博世(Bosch)公司首次推出由电子计算机控制的汽油喷射系统(Electronic Fuel Injection,EFI),开创了电控技术在汽车发动机上应用的历史。经过30年的发展,以电子计算机为核心的发动机管理系统(Engine Management System,EMS)已逐渐成为汽车(特别是轿车发动机)上的标准配置。由于电控技术的应用,发动机的污染物排放、噪声和燃油消耗大幅度地降低,改善了动力性能,成为内燃机发展史上第四次重大突破。[3] 1967年,美国进行了一次氢气汽车行驶的公开表演,那辆氢气汽车在80公里时速下,每次充氢10分钟可运行121公里。该车有19个座位,由美国比林斯公司制造。1971年,第一台装有斯特林发动机(Strling)的公共汽车开始运行。1972年,日本本田技研工业在市场售出装有复合涡流控制燃烧(CVCC, Compound Vertex Controlled Combustion)的发动机的西维克(Civic)牌轿车,打响了稀薄气体燃烧发动机的第一炮。 1977年,在美国芝加哥召开了第一次国际电动汽车会议。会议期间,展出了各种电动汽车一百多辆。1978年,日本研究成功混合动力汽车。1979年8月,巴西制造出以酒精为燃料的汽车。巴西是现在世界上使用酒精汽车最多的国家。 1980年,日本研制成功液态氢气车。在后部装有保持液态氢低温和一定压力的特制贮存罐。该车用85公升的液氢,行驶了400公里,时速达135公里。 1980年,美国试制成功了一种锌氯电池电动汽车。

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