汽车发动机原理课后答案-王建昕-帅石金-清华大学出版社

《汽车发动机原理》课后习题答案

第一章

1-1 图1-2示出了自然吸气与增压四冲程发动机的示功图，请问：

（1）各自的动力过程功、泵气过程功指的是图中哪块面积？功的正负如何？

（2）各自的理论泵气功、实际泵气功和泵气损失功指的是图中哪块面积？功的正负如何？（3）各自的净指示功和总指示功又是由图中哪些面积组成？功的正负如何？

（4）造成自然吸气与增压发动机示功图差异的原因是什么？

解：由图1-2，

(1)自然吸气：动力过程功=面积aczbaW t=W1+W3，正功

泵气过程功=面积W2+W3，负功

增压：动力过程功=面积aczbaW t=W1，正功

泵气过程功=面积brab W t=W2，正功

(2)自然吸气：理论泵气功=0

实际泵气功=W2+W3，负功

泵气损失功W2+W3负功

增压：理论泵气功=p k和p b间的矩形面积，正功

实际泵气功=W2，正功

泵气损失功=阴影面积，负功

(3)自然吸气：总指示功＝W1+W3，正功

净指示功＝(W1+W3)-(W2+W3)=W1-W2，正功

增压：总指示功=W1＋(p b-p k)*Vs ，正功

净指示功=W1+W2，正功

(4)差异的原因：增压发动机的进气压力高于排气压力，因此泵气过程功为正。

1-2 增压四冲程发动机在中、小负荷工况运转时，有可能出现压气机后进气压力p b小于涡

轮前排气压力pk的情况，请画出此时发动机一个循环的p-V图，标出上下止点、进排气门开关和着火时刻的位置，以及理论泵气功和泵气损失功面积，并判断功的正负。

解：p-V图如下图所示：

理论泵气功：绿线包围的矩形面积，负功

实际泵气功：进排气线包围的面积，负功

泵气损失功：两块面积之差，负功

1-3假设机械增压与涡轮增压四冲程发动机的动力过程功W t和压气机后压力p b均相同，请问两者的示功图有何异同？二者的泵气过程功有何差异？为什么？

解：涡轮增压的理论排气线为p k，机械增压的理论排气线为p0；且涡轮增压的实际排气线位于机械增压实际排气线的上方。机械增压的泵气功大，因为机械增压的排气压力更低。

1-4图1-4曲轴箱扫气二冲程发动机的示功图两块面积各表示什么含义？说明曲轴箱换气功的形成过程，并判别功的正负。

解：上图-缸内工质对活塞做的功；下图-曲轴箱内工质对活塞做的功。对于气缸，排气门先开启排气，然后扫气门开启开始扫气，扫气门关闭时扫气结束，排气门关闭后整个气缸的换气过程结束。对于曲轴箱，进气门从开启到关闭为进气过程，扫气门从开启到关闭为扫气过程。曲轴箱换气功为负功。

1-5为什么发动机性能指标有指示指标与有效指标的分别？两种指标各在什么场合使用？为什么一般不把净指示功作为常用的指示功指标？

解：指示指标：不受循环过程中机械摩擦、附件消耗以及进排气和扫气流动损失的影响，直接反应缸内热功转换进行的好坏，因而在内燃机工作过程分析中广泛应用；有效指标：被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣，因而在发动机生成和试验研究中广泛应用。因为净指示功难以直接测算得出，所以一般不把净指示功作为常用的指示功指标。

1-6 发动机的动力、经济性能在生产使用中主要用哪几个指标来表示？如果要进行不同机型性能的对比，应该使用何种动力、经济性能指标？

解：动力性：功率、扭矩、速度；

经济性：有效效率、燃油消耗率、润滑油消耗率。

不同机型对比常用：有效平均压力、升功率和b e 。

1-7为什么发动机原理把有效平均压力p me 当作一个极为重要的性能指标？

解：因为p me 与整机的功率、扭矩和功都成正比，又是可比指标，是表示动力性能的最具代表指标。

1-8为什么说活塞平均速度νm 是比转速n 更为本质的动力性能速度指标？

解：因为转速n 只能作为同一机型的速度指标，不能用来判断不同机型运动速度的快慢。

1-9 试推导以有效平均压力p me 表示的有效输出功率P e 和有效转矩T tq 的计算公式（标出各参数的量纲）；比较同为动力性指标的P e 和T tq 有何区别；分析在发动机结构参数不变的前提下提高输出功率P e 的途径。 解：30s me e inV p P τ=和310s me tq iV p T πτ-=?，

其中：p me 量纲为MPa ，P e 量纲为kW ，T tq 量纲为N.m 。

提高输出功率P e 的途径：提高转速，增大平均有效压力（增压，提高效率等）。

1-10为什么说发动机转速n 确定后输出功率P e （或转矩T tq ）主要取决于有效效率ηet 和循环可燃混合气进气量（汽油机）或循环供油量（柴油机）？而有效燃料消耗率b e 则主要取决于有效效率ηet ？

解：当转速n 确定后，单位时间内做功的次数一定。决定做功快慢的主要因素变为一次做功的多少。而循环可燃混合气量和循环喷油量所产生的热量与有效效率的乘积即为每循环做的功。因此，当n 确定后，循环可燃混合气量和循环喷油量所产生的热量与有效效率成为影响P e 主要指标。

1-11燃料低热值H u 和混合气热值H um 有何异同？决定混合气热值的因素有哪些？

解：燃料热值：单位质量的燃料在标准状态下，完全燃烧所能释放的热量。可燃混合气热值为单位质量或体积的可燃混合气在标准状态下燃烧所释放的热量。取决于燃料的热值和空燃比。

1-12发动机有效效率计算公式ηet =ηc ·ηt ·ηm 中，ηc 、ηt 、ηm 各自的物理含义是什么？自然吸气、涡轮增压和机械增压四冲程发动机的ηc 、ηt 和ηm 有何区别？

解：燃烧效率：燃料化学能通过燃烧转化为热能的百分比。

循环热效率：燃烧加热量经过发动机工作循环转化为对活塞的指示功的百分比。

机械效率：指示功减去机械损失后，转化为有效功的百分比。

一般增压发动机大于自然吸气发动机。对于机械效率，涡量增压大于机械增压。

1-13影响有效燃料消耗率b e 的因素有哪些？降低b e 的途径有哪些？

解：影响因素：燃烧效率、机械效率、循环热效率等。

降低途径：增压小排量技术、稀薄燃烧、增大压缩比等。

1-14可燃混合气的浓与稀可以用哪几个指标表示？各指标的意义为何？彼此间如何换算？ 解：空燃比：混合气中空气和燃料的质量比。

过量空气系数：实际空气量比理论空气量。燃空当量比：理论与实际空气量之比。

空燃比与当量比互为倒数。过量空气系数为空燃比与理论空燃比的比值。

1-15什么是燃料燃烧时的化学计量比？具有化学计量比的可燃混合气的过量空气系数φa是多少，其空燃比α又是多少？

解：燃料和空气恰好能够完全反应时两者的比值。具有化学计量比的可燃混合气的过量空气系数φa为1，其空燃比α为14.2。

1-16基于P e的综合表达式（1-40）分析：

（1）哪些参数属于“质”环节参数？哪些参数属于“量”环节参数？

（2）发动机在结构参数不变的情况下，由自然吸气改为涡轮增压时，式中各种参数怎样变化？

解：

（1）：上式中，、、三者为“质”环节参数，其余为“量”环节参数。

（2）：发动机由自然吸气改为涡轮增压时，如果燃烧组织得较好，、、、略有

增加，、大幅增加，、、不变。

1-17一台4缸四冲程火花点火发动机（缸径D＝80mm，冲程s＝76.5mm）节气门全开时在台架上的测量结果如下：发动机转速n=5900 r/min；有效转矩T tq=107.1 N·m；指示平均压力p mi=1.19 MPa。计算：

（1）循环指示功W i；

（2）指示功率P i和有效功率P e；

（3）有效平均压力p me；

（4）机械效率ηm；

（5）机械损失功率P m和机械损失平均压力p mm。

解：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

1-186135Q-1四冲程柴油机的冲程s ＝140mm ，在发动机转速n =2200r/min 时的机械效率为ηm =0.75，有效输出功率P e =154kW ，有效燃料消耗率为b e =217g/（kW·h ）。已知柴油机低热值为H u =42500kJ/kg 。求此时发动机的p me 、T tq 、P m 、ηet 和W i 各值。

解：

1-19一台6缸四冲程柴油机（缸径D ＝102mm ；冲程s ＝125mm ），在全负荷时的台架测量结果如下：21.22 s 内消耗燃料体积200 cm 3，燃料密度0.83 kg/dm 3；30.1 s 内消耗空气体积5m 3；环境空气压力0.1 MPa ；环境空气温度300 K ；有效转矩424 N·m ；发动机转速2650 r/min ；机械损失平均压力0.1758 MPa ；柴油低热值42500 kJ/kg 。计算该测试条件下：

（1）燃料体积流量和质量流量；

（2）空气体积流量和质量流量；

（3）有效功率P e ；

（4）有效燃料消耗率b e 和有效热效率ηet ；

（5）指示燃料消耗率b i 和指示热效率ηit 。

解：

3

31000008.3143001.16/(1)200/21.22360033.9/0.8333.9=28.1/(2)5/30.13600598/1.16598=693.7/(3)4242650 3.142/60117.628.1(4)100011e e e Pv RT

kg m L h

kg h

m h

kg h

P Tn kW

B b P ρ

ρ==?=?=??=?==???==?=燃料体积流量：燃料质量流量：空气体积流量：空气质量流量：1000238.9/7.6

360000036000000.355238.942500

30304117.6(5)0.8875626501

0.88750.8350.88750.1758

0.835238.9199.4//0.355/0.8350.425

et e u e me s m i e m it et m g kWh b H P p Mpa inV b b g kWh

ητηηηηη?====???===??==+=?=?====

1-20一台排量为4.6 L 的四冲程V8汽油机采用了断缸技术，当功率需求减小时，切换成2.3

L排量的V4工作模式。该发动机在转速为1750 r/min时，采用V8工作模式，此时发动机的充量系数为0.51，机械效率为0.75，空燃比为14.5，发出的有效功率是32.4 kW。发动机在更高的转速下切换成V4工作模式时，充量系数为0.86，机械效率为0.87，空燃比为18.2。假定不同转速下的指示热效率相同，且燃烧效率为100%，空气是在20℃和0.1MPa的条件下吸入气缸的。计算：

（1）1750 r/min时，V8工作模式的进气质量流量（kg/s）；

（2）1750 r/min时，V8工作模式的燃料消耗质量流量（kg/s）；

（3）1750 r/min时，V8工作模式的有效燃料消耗率（g/(kW·h)）；

（4）V4工作模式发出与V8工作模式相同有效功率所需的转速（r/min）；

（5）上述V4工作模式时发动机的有效燃料消耗率（g/(kW·h)）。

解：

（1）根据pv=nRT，有以下关系式

（2）

（3）

（4）

因为只是热效率相等，所以：

（5）be*0.75/0.87=268g/kW.h

第二章

2-1 缸内工质是从哪几个方面影响发动机的性能及其燃烧模式的？

解：(1) 工质的各种热力参数—质

(2) 燃料热值（可燃混合气的热值）—量

(3) 燃料的理化特性—不同工作方式

(4) 燃料的组份—燃烧和排放

2-2 什么是发动机的常规燃料和代用燃料？代用燃料是如何分类的？为什么要加强代用燃料的研究和应用？

解：常规燃料：汽油、柴油。

代用燃料：除石油汽油、柴油以外的烃类/醇类/醚类/酯类/氢气等燃料；分类详见表2-1。

加强代用燃料研究主要出于能源安全和环境保护考虑。

2-3 醇、醚和酯类燃料都是含氧燃料，它们的分子结构各有什么特点？分别列出1～2种常用的醇、醚和酯类代用燃料及其燃烧模式。

解：醇类是烃类物质中的氢被羟基取代的产物。常见醇类燃料有甲醇和乙醇。因其辛烷值较高，一般为点燃；

醚类物质是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物。常见醚类燃料为二甲醚，其十六烷值较高，一般为压燃；

酯类物质是烃类物质中的氢被羧基取代的产物。常见酯类燃料为生物柴油，其十六烷值较高，一般为压燃。

2-4 分子结构相同的烃燃料，其分子中碳原子数的多少对发动机的性能有何影响？原因何在？

解：C越多，化学稳定性差，着火温度低，易自燃；但物理稳定性好，不易气化。因为高C 烃结构庞大冗长，易于裂解；但相对分子量较大，不易气化。

2-5成分相同但分子结构不同的烃燃料对发动机的性能有何影响？原因何在？

解：（1）链与环—环化学稳定性好，不易自燃；

（2）直链与支链（或正烷与异烷）—支链（异烷）的化学稳定性好，抗爆好（如正庚烷C7H16和异辛烷C8H18的辛烷值分别为0和100）；

（3）单键和多键—多键非饱和烃不易断链，不易自燃，但安定性差，贮存中易氧化结胶(如烯烃)。

2-6 为什么对压燃式柴油机是优良的燃料，对点燃式汽油机则一般是不良的燃料？综合考虑发动机的动力、经济性和排放要求，理想的汽油和柴油应由何种结构和成分的烃燃料组成？

解：因为柴油机燃料一般有较高的十六烷值以便压燃，高十六烷值意味着容易自燃，如果应用在点燃式汽油机上，会引起严重的爆震，造成发动机性能及寿命下降。汽油机使用的燃料要求有较高的辛烷值，以抑制爆震产生。另外柴油燃料一般不易气化，不利于火焰传播，会造成排放升高。从何考虑发动机的各种性能，理想的柴油机燃料应由碳原子数为16左右的直链烷烃构成，而汽油机燃料应由碳原子数为8左右的异构烷烃或环烷烃构成。

2-7 正十六烷与α-甲基萘的十六烷值分别为多少？为什么两者的着火特性有显著差别？解：十六烷值CN = 100，自燃性很好；α－甲基萘CN = 0，自燃性很差。其着火特性与C 原子数密切相关。

2-8 测定辛烷值时，为什么有的燃料的辛烷值会大于100？为什么有的燃料的RON>MON，

而有的燃料却是RON

解：说明抗爆性优于异辛烷，若待测燃料比参比燃料更敏感，则RON>MON；反之，RON

2-9 汽油燃料蒸发曲线中，10％，50％，90％馏程的意义是什么？它们对发动机的性能有何影响？燃烧一种终馏点很高的汽油会出现什么结果？

解：10％馏程(T10) —燃料中含有轻馏分的大概数量，反映汽油机的冷起动性。

50％馏程(T50) —燃料的平均蒸发性能，反映汽油机的工作稳定性。

90％馏程(T90) —燃料中的重质馏分含量，反映汽油机燃烧完全性。

EP高，易积碳，加剧磨损，烧机油。

2-10 什么是燃料的饱和蒸气压？汽油饱和蒸气压的过高和过低分别会对发动机性能带来什么影响？

解：饱和蒸气压：在规定条件下燃油和燃油蒸气达到平衡状态时，燃油蒸气的压力。

蒸气压过低，发动机冷起动性能差，混合气形成速度慢，不利于燃烧。

蒸气压过高，在储存和运输过程中易产生蒸发损失，着火的危险性大；也容易在燃油供给系统中形成“气阻Cho king”。

2-11 芳烃和烯烃是理想的高辛烷值汽油组分，为什么在汽油标准中却要限制它们的含量？解：（1）烯烃是汽油提高辛烷值的理想成分。但是由于烯烃有热不稳定性，导致它易形成胶质，并沉积在进气系统中，影响燃烧效果，增加排放。活泼烯烃蒸发排放到大气中会产生光化学反应，进而引起光化学污染。

（2）芳烃通常是汽油的高辛烷值组分，具有高能量密度。但是，芳烃会导致发动机产生沉积物，增加尾气排放，包括CO2。

2-12 为什么随着燃料品质等级的提高，燃料中硫的含量呈现大幅度下降的趋势？

解：硫天然存在于原油中。硫可明显地降低催化转化器中催化剂的功效，同时在高温条件下对氧传感器造成不良影响。高硫燃油会使车载诊断系统(OBD)失灵，使催化转化器监控装置发送错误的诊断码，并向司机发出错误的故障信号。

2-13 常规汽油机和柴油机在混合气形成、着火和负荷调节三方面有何差异？形成这些差异的主要原因是什么？

解：（1）混合气形成方式不同：

汽油—易气化，缸外低压喷射蒸发，与空气形成预制均质混合气

柴油—难气化，缸内高压喷雾成细小液滴，与空气形成非均质(分层)混合气

（2）着火及燃烧方式不同：

汽油—难自燃，易点燃(SI)，用高压电火花点燃预混燃烧，火焰传播。可在?a =1的条件下完全燃烧

柴油—难点燃，易压燃(CI)，扩散燃烧，即边喷-边混-边燃，为了完全燃烧，必须?a >1.2 （3）负荷调节方式不同：

汽油机—预混合，?a基本保持不变，量调节

柴油机—分层混合，?a变化范围大（0~∞），质调节

原因：燃料的理化特性不同。

2-14汽油可以压燃吗？如果可以，汽油压燃有什么优缺点？如果不可以，请说出理由。解：汽油可压燃。例如稀混合气条件下的汽油匀质混合气压燃HCCI，以实现汽油机的高效低污染燃烧。

2-15影响工质比热容的主要因素有哪些？影响趋势如何？比热容为什么对发动机的动力、经济性有重大影响？

解：影响因素：温度和分子的自由度数。

c p、c V随温度T上升而增加，K随温度T上升而下降。分子自由度(原子数)增大，c p和c V增大，K减小。K越大，c p和c V越小，相同加热量下，工质温升越高，循环热效率高。

2-16 影响残余废气系数φr的主要因素有哪些？为什么汽油机的φr一般比柴油机的大？而增压柴油机的φr很小？

解：影响残余废气系数的主要因素：进排气压力、转速、压缩比、配气相位和排气系统动态特性。汽油机φr偏高是因为ε小，压缩容积大，低负荷时进气节流强使新鲜充量下降；增压柴油机φr小是因为扫气效果强。

2-17燃料燃烧后分子数大于燃烧前分子数的主要原因是什么？为什么汽油机的分子变化系数比柴油机大？

解：柴油机分子系数较小原因：一是由于平均过量空气系数较大，混合气中有较多空气不参与反应；另外，柴油含H量低。

2-18可燃混合气热值有哪几种表示方法？各自的物理意义是什么？哪一种表示方法更能反映工质作功能力的大小？

解：单位质量或单位体积可燃混合气发出的热量(kJ/kg或kJ/m3)。

(H um)V代表混合气的能量密度，越高则相同工作容积发出的功率越高(即p me高)。

2-19为什么含氧液体燃料的热值比汽、柴油低得多，但其可燃混合气热值却相差不大？为什么天然气的热值比汽油大，但其可燃混合气热值反而低？

解：气体烃H/C高，H u高，但本身是气体（密度小），加上H燃烧要求空气多，H um小。

含氧燃料（甲、乙醇）本身含O，H u低，但需空气也少（l0小），H um与汽、柴油相近。

2-20氢的可燃混合气热值很低，因此实用上都是向缸内喷射液态氢以提高发动机的有效平均压力，这是不是意味着增大了氢的可燃混合气热值呢？

解：缸内直接喷液态氢提高平均有效压力，相当于增压的效果使混合气的密度上升，每循环的发热量也上升。

2-21 计算并对比汽油、柴油、天然气、乙醇四种燃料的单位kJ发热量对应的CO2产生量。为减少CO2排放量和改善全球温室效应，应如何选择汽车燃料?

解：燃烧释放单位kJ的热量，汽油、柴油、天然气和乙醇分别生成的的CO2质量分别为：

从以上数据可以看出，四种燃料中，天然气燃烧释放单位kJ 的热量所产生的CO 2最少，从改善温室效应的角度看，车用燃料应使用天然气。

2-22一台小型3缸涡轮增压车用发动机燃用异辛烷燃料，发动机吸入的空气量为化学计量比空气量的120%。计算此时混合气的：（1）过量空气系数；（2）空燃比；（3）燃空当量比。 解：(1)?α=l/l 0=1.2

(2) 异辛烷C 8H 18 l 0=(8/3g c +8g H -g o )/0.232=15.1

(3) 空燃比α=?α* l 0=15.1*1.2=18.2

(4) 燃空当量比

2-23 一种燃料的组分构成如下：40％（wt ）正己烷（C 6H 14）；30％（wt ）异辛烷（C 8H 18）；25 ％（wt ）环己烷（C 6H 12）；5％（wt ）苯（C 6H 6）。如果燃料混合气的空燃比是17，计算此时混合气的燃空当量比。

解：C 6H 14完全燃烧的化学反应方程式为：

6142221967;2

C H O CO H O +=+ C 8H 18完全燃烧的化学反应方程式为：

8182222589;2C H O CO H O +=+

C 6H 12完全燃烧的化学反应方程式为：

612222966;C H O CO H O +=+

C 6H 6完全燃烧的化学反应方程式为：

662221563;2C H O CO H O +=+

又由O 2的摩尔质量为32g/mol ，O 2在空气中的质量百分比为23.2%，所以1kg 该种燃料完全燃烧所需要的理论空气质量为：

32/0.41190.31250.2510.05115(9)0.23286/2114/284/78/2

14.9895;g mol kg kg kg kg g mol g mol g mol g mol kg ?????+?+?+?=

即该种燃料的化学计量比为l 0=14.9895，因而其过量空气系数为：

017 1.1341,14.9895a l l φ===

从而可得该种燃料的燃空当量比为：

110.88181.1341a ?φ=

==。

2-24 计算由甲醇和汽油组成的混合燃料（甲醇占20％体积，汽油占80%体积）燃烧时所需的化学计量空燃比，以及混合燃料的可燃混合气质量热值和体积热值。假设过量空气系数为1.1，环境温度为293K ，环境压力为0.1MPa ，汽油密度为0.760kg/L ，甲醇密度为0.795kg/L 。 解：混合燃料中甲醇的质量分数为：

则汽油的质量比为：

g 汽油=1-0.207=0.793

混合燃料的化学计量空燃比为：

混合气的单位质量低热值为：

查表取汽油的相对分子质量为107.5，则混合燃料形成的混合气在题目给定条件时的密度为：

所以，单位体积混合气热值为：

2-25 甲烷（CH 4）与空气按化学计量比混合并完全燃烧，燃烧产物中只有二氧化碳（CO 2）、水（H 2O ）和氮气（N 2），分别计算该燃烧反应在定压和定容条件下的绝热燃烧温度，并分析两者产生差异的原因。假设初始反应状态为标准热状态（298K ，101.3kPa ），燃烧产物CO 2、H 2O 和N 2的定压比热容在绝热燃烧条件下分别取56.21、43.87和33.71kJ/(kmol·K)。 解：(1)

查得各物质生成焓如下：

;

; ;

;

J

h n H i i reac reac 74870052702748701-=?+?+-?=?∑=.)( ()[]()[]()[]()

[]2987133052729887432418302298215639352012980-?+?+-?+-?+-?+-?=-+∑=p ad p ad p ad p ad i p i f i prod prod T T T T c h n H ,,,,,,.... 由

解得，该燃烧反应在定压条件下的绝热燃烧温度为

(2)()()()

V ad V ad prod i reac u f i T T n T n R p p V ,,-..29852103148??=-=-

由解得定容条件

下的绝热燃烧温度为

，这是因为在定容条件下无膨胀功之故。

第三章

3-1应用工程热力学的公式和曲线对封闭热力学系统热力过程和状态进行分析时，应该满足哪些必要的理想条件？分析发动机的动力过程时，能否满足这些要求？

解：准稳态过程、内部可逆。事实上，虽然导致发动机丧失状态平衡的物理过程很快，但是瞬间恢复平衡的弛豫时间更短。因此，缸内工质可以作准平衡态处理。缸内不可逆因素不可避免，但因不可逆损失值与整个系统对外的热功交换值相比极小，因此发动机缸内可以作内可逆过程处理。

3-2发动机的理论循环、理想循环和真实循环三者之间有何差别？为什么要把发动机的工作循环划分为三种循环进行分析？

解：（1）理论循环：

工质——理想气体（空气），物性参数(比热比，κ)为常数，不随温度变化；

循环——理想循环；封闭热力循环：系统加热→燃烧放热；系统放热→气体交换(进、排气)；特殊热力过程：绝热压缩和膨胀；等容或等压加热和放热；

（2）理想循环：

工质——真实工质；

循环——理想循环；

（3）真实循环：

工质——真实工质；

循环——真实循环；

理论循环最简化而又能突出发动机工作过程本质特征，理想循环是理论循环和真实循环之间的中间模型。为了完善循环分析，所以建立了三种模型。

3-3分别在同一张p-V图和T-S图上画出在加热量和压缩比相同条件下的等容循环、等压循环和混合循环，比较它们的循环热效率大小，并说明原因。

解：加热量和压缩比相同条件下. q2,p>q2,s>q2,v?ηt,p<ηt,s<ηt,v。因为压缩比相同时，等容循环的热效率最高。

3-4依据循环理论和汽、柴油机相关参数的实际范围，利用T-S图解释为什么柴油机比汽油机热效率高？

解：从T-S图上可以看到，如果初始条件相同，由于柴油机的压缩比较高，压缩终点的温度也相对较高。高温提高了能量的品质，使总的吸热量/散热量大大降低，因而，柴油机的热效率高。

3-5什么是发动机循环加热的等容度？等容度与等容加热是一回事吗？等容度与预膨胀比是什么关系？为什么提高等容度可以提高循环热效率？

解：混合循环的等容度：各微循环真实压缩比的算术平均值与理论压缩比的比值。等容度反映了真实燃烧加热过程接近上止点等容燃烧加热的程度。等容度不等同于等容加热，等容度与预胀比成反比。等容度越高，各个微循环的真实压缩比就越大，因而每个微循环的热效率就越高，综合的热效率也就越高。

3-6如何计算涡轮增压发动机和机械增压发动机的指示效率ηit和机械效率ηm？两者的ηit和ηm

有何差别？与自然吸气原型机相比，增压发动机的ηit和ηm是加大了还是减小了？为什么？解：指示效率可用指示功与消耗燃料的放热量的比值求得。机械效率为有效功与指示功的比值。涡轮增压发动机的机械效率一般比相应的自然吸气发动机的高。指示效率两者差别不大。指示效率变化不大，机械效率增大。

3-7柴油机的压缩比比汽油机高很多，但为什么汽油机的燃烧最高温度比柴油机高？为什么在相同条件下也是汽油机的有效平均压力高于柴油机？

解：虽然汽油机压缩比较低，但由于混合气较浓而且等容度也较高，所以最高燃烧温度较高。且柴油机使用稀燃，空燃比较高，总的热容比较大。

3-8简述理论循环，分析对改善内燃机动力、经济性能的指导意义。

解：（1）指出了改善发动机动力性、经济性的基本原则和方向：提高压缩比；提高等容度；增加等熵指数等。

（2）提供了发动机之间进行动力性、经济性对比的理论依据。

3-9若将真实工质特性替代理论循环的理想工质特性，将在哪几个方面对热效率产生影响？影响趋势如何？考虑真实工质特性之后，高、低负荷条件下，汽油机和柴油机的热效率的差距是加大了还是减小了？为什么？

解：真实工质对热效率的影响：

（1）比热容：真实工质κ ＜理想工质κ →真实工质ηt↓

（2）高温热分解：燃烧放热时间拉长→等容度σ↓→ηt↓。

（3）工质分子变化系数：影响不大

（4）过量空气系数：?a<1，未燃碳氢↑→多原子↑→ T↑→κ ↓→ηt↓；

?

>1，空气↑→单双原子↑→ T↓→ κ↑→ηt↑；

a

考虑真实工质特性后，汽、柴油机热效率差距加大。

3-10什么是相对热效率ηrel？引入ηrel有何现实意义？

解：相对热效率是真实循环的指示效率与理想循环的热效率之比，它反映了发动机的真实动力循环接近理想动力循环的程度。

3-11真实循环比理想循环多增加了哪些损失？这些损失是怎样产生的？

解：（1）传热损失：真实循环并非绝热过程, 通过气缸壁面、缸盖底面、活塞顶面向外散热。

（2）时间损失：实际燃烧及向工质加热不可能瞬间完成，因为：存在点火(喷油)提前，使有用功面积下降，ηt↓；p z出现在TDC后10°CA，而非等容加热，使有用功面积减小。

（3）换气损失：排气门早开，造成膨胀功损失。

（4）不完全燃烧损失：正常燃烧时，也有ηc≠100%；不正常燃烧、?a＜1等，η t↓↓。

（5）缸内流动损失：流动增强以及提高涡流与湍流程度，ηt↓，因为：造成能量损失、散热损失。

（6）工质泄漏损失。

3-12机械损失由哪几部分组成？每部分损失的特点及其起主要作用的因素是什么？

解：（1）机械摩擦损失(50％～80％)：活塞组件、轴承、气门机构等。

（2）附件驱动消耗(～10％)：水泵、机油泵、燃油泵、点火装置等运转必不可少的辅助机构。

（3）泵气损失(5％～40％)。

3-13简述各种机械损失测定方法的原理和适用范围。为什么说除示功图法外，其余三种方法都不可避免地将泵气损失包括在测定值之内？

解：内燃机机械损失的主要测定方法有：

（1）示功图法：由示功图计算得到的净指示功（增压机）或动力过程功（非增压机）Wi减去台架上测得的有效功W e即得到机械损失功W m，该方法适用于各种机型，但由于对上止点位置的标定精度要求很高，所以只适用于研发工作；

（2）倒拖法：是在发动机正常运转后断油或断火，用电机反拖发动机，从而测得的反拖功率即为机械损失功率，该方法适用于压缩比不高的汽油机和小型柴油机；

（3）灭缸法：此法仅适用于自然吸气式多缸柴油机，当内燃机调整到给定工况稳定工作后，先测出其有效功率Pe，然后依次将各缸灭火，灭火前后测功机测得的有效功率差值即为该缸的指示功率，各缸相加可得整台发动机的指示功率Pi，再减去发动机的有效功率Pe即得机械损失功率Pm；

（4）油耗线法：在转速不变的情况下，测出整机油耗随负荷的变化曲线。将此线外延直到与横坐标相交，则坐标原点与交点间的连线即为机械损失值，该方法适用于自然吸气式柴油机和低增压柴油机。

上面这四种测定发动机机械损失的方法中只有示功图法可以得到净循环指示功，因而可以将泵气损失排除在机械损失之外；而其余三种测定方法由于无法排除泵气过程的影响，所以只能将泵气损失包含在机械损失的测定值内。

3-14说明油耗线法测量机械损失的原理。为什么汽油机不能应用油耗线法测机械损失？解：油耗线法测量机械损失的原理：在转速不变的情况下，测出整机油耗随负荷的变化曲线。将此线外延直到与横坐标相交，则坐标原点与交点间的连线即为机械损失值，该方法适用于自然吸气式柴油机和低增压柴油机。汽油机的燃油消耗率和负荷不成比例关系，故不适用。

3-15 自然吸气汽油机、自然吸气柴油机和涡轮增压发动机各适于使用何种机械损失测定方法？为什么？

解：（1）汽油机多用倒拖法，不适合用灭缸法(影响进气均匀性)和油耗线法(不成直线)；

（2）自然吸气柴油机适合灭缸法、油耗线法，小型柴油机可以用倒拖法；

（3）废气涡轮增压柴油机无法使用倒拖法和灭缸法（废气涡轮不能正常工作），低增压可以用油耗线法（接近自然吸气柴油机）。

3-16发动机转速（或活塞平均速度）和负荷对机械效率有何规律性的影响？这一影响规律对发动机的性能提高和使用提出什么新的要求？

解：（1）活塞平均速度：c m↑，摩擦阻力↑，泵气损失↑，单靠提高转速来提高功率受限；

（2）负荷：负荷Pe↓，ηm↓；怠速ηm＝0；增压机型ηm↑。提高发动机工作时的负荷率及降低中低负荷的机械损失，对发动机节能有重要意义。

3-17发动机润滑油是如何进行分类的？为保证发动机正常良好地运行，对润滑油的黏度提出什么要求？润滑油的选择和使用当中如何满足上述要求？

解：发动机润滑油分类涵盖粘度等级和质量等级。选用原则：保证可靠润滑的前提下，尽量

选用低粘度的润滑油以减少摩擦损失。

3-18 说明图3-24能量转换的各环节中能量利用效率下降的物理实质，并指出提高各环节能量利用效率的可能途径。

解：A-B ：受卡诺循环热效率的限制——提高燃烧温度，降低放热温度；

B-C ：考虑真实工质特性稀燃——低温燃烧；

C-D ：相对热效率采用压燃提高等容度——绝热燃烧；

D-E ：机械效率降低摩擦损失——可变配气相位。

3-19 Miller循环与Atkinson循环有何异同？Miller循环在实际应用时是如何实现节能的？为什么Miller循环发动机一般都采用增压技术？

解：Atkinson循环是增加发动机的膨胀冲程；Miller循环的实质是膨胀比大于压缩比，不增加冲程，靠控制进气终点提高热效率。Miller循环常采用VVT技术实现节能，并采用增压技术以弥补进气门早关或晚关造成的进气充量损失。

3-20为什么小排量“Downsizing”都同时采用增加技术？其节能的主要原因是什么？

解：Downsizing并通过增压，在保证输出功率不变的前提下，提高发动机的有效效率。节能的原因：排量减小，泵气损失减少；机械损失减少；增压还可回收排气能量。

3-21增压发动机每循环排气的最大可利用能量是由哪几部分组成的？为什么涡轮增压发动机不可能全部利用这些能量？缸内每循环燃烧废气所具有的最大可利用能量是不是就是排气的最大可利用能？为什么？

解：见图3-30，排气可用能量包括：

（1）bf1b ：废气能够绝热等熵膨胀至大气压力点所做的功；

（2）54215：排气过程中活塞推挤废气所做的功；

（3）3g’i23：扫气部分转入排气中的能量。

废气在到达涡轮机前总免不了有节流、不可逆膨胀、摩擦等损失。

废气最大可用能不是排气中可利用的总能量。废气最大可用能还包括活塞的推动和扫气部分的能量。

3-22若涡轮增压发动机按定压系统的理论循环运行，请问输入涡轮机的能量是否与压气机输出能量相当？涡轮机输入能量最终消耗在哪几个方面？

解：实际进入涡轮机的能量要比压气机输出的能量大很多。因为有发动机泵气过程中的各种流动和机械损失的存在。

3-23发动机由冷却介质带走的能量约占燃料总能量的1/3，如果燃烧系统能全部绝热，是否就可以把此1/3热量变为有效功？请就此问题作一个全面分析，并从理论上解释绝热能提高有效效率的原因和存在的限制。

解：绝热发动机可提高热量的品质，减少冷却系统消耗的功率，从而提高有效效率。但同时废气带走的能量也增加，降低了充气系数，增大了压缩功，并需要高温材料，带来润滑等问题。

3-24依据图3-23所示的自然吸气发动机热平衡图，分析：

（1）燃料总能量最终分为哪几部分输出去了？

（2）总的机外传热及辐射损失热量由哪几部分构成？

解：（1）燃料的总能量分配：

a.1/3弱为有效动力输出；

b.1/3废气排出；

c.1/3弱冷却系统带走；

d.其余为驱动附件、传热和辐射消耗。

（2）排气系统向机外传热和辐射热量；冷去系统和水套壁面向叽歪传热和辐射热量；机体、曲轴箱和其他部件向机外传热和辐射热量；辅助机构传给冷却水的热量。

3-25回热发动机从理论上为什么能大幅度提高循环热效率？为什么到目前为止还没有开发出实用的回热发动机？

解：回热发动机直接把高温热能回收作为缸内加热量，可提高循环热效率。但没有实际开发是因为回热装置复杂、回热效率较低等原因。

3-26一台压燃式发动机的压缩比为15，计算具有相同压缩比的Otto理论循环和Diesel理论循环的热效率。假设Diesel理论循环压缩始点温度为18oC，空气的加热量等于燃料完全燃烧提供的能量，燃料燃烧时的空燃比28，燃料低热值为44MJ/kg，空气的定压比热容为1.01kJ/（kg·K），等熵指数为1.4。

解：忽略因燃料加入而对工质（空气）热物理性质的影响，则

（1）Otto循环：

（2）Diesel循环：

压缩至上止点时，工质温度T2为

燃料等压放热后，工质的温度T3为

则预胀比ρ为

则Diesel循环的热效率为：

3-27一台高性能四冲程火花点火发动机的排量是875cm3，压缩比为10:1，指示效率是Otto 理论循环效率的55％。在8000r/min时，发动机的机械效率是85％，充量系数0.9，空燃比13，燃料低热值44MJ/kg。在温度为20oC和压力为0.1MPa的环境条件下空气被吸入气缸。计算发动机的：（1）有效效率和燃料消耗率；（2）空气流量、功率和有效平均压力。

解：（1）

有效热效率ηet为：

燃料消耗率b e为：

（2）

空气流量A a为：

有效功率P e为：

有效平均压力p me为：

3-28某一柴油机的理论工作循环相关参数如下：压缩开始时的气缸压力为0.1 MPa，温度为296K；最大允许的气缸压力为9.5 MPa；在燃烧期加入的总热量为2120 kJ/kg；压缩比为17；工质的摩尔质量为28.97 kg/kmol；等熵指数为1.4。

（1）确定该理论循环的类型；

（2）在p-V图和T-S图上画出该理论循环过程；

（3）计算该理论循环允许达到的峰值温度和热效率。

解：（1）

若按等容循环运行则等熵压缩终点的压力p c和温度T c为：

等容加热后的p z’和温度T z’为：

很明显最高压力将超过容许压力，所以不能按等容循环运行，而按照等等压循环运行，则最高压力小于容许压力，欲使发动机经济性最优，则应按混合循环运行。

（2）

混合循环的p-V图和T-S图如教材图3-5所示。

（3）

若按混合循环运行，在保证安全的前提下，经济型达到最优，则p z’应为9.5MPa，此时对应的T z’为：

工质温度从T c定容上升到T z’需吸收的热量Q1为：

定压过程后工质的温度T z为：

绝热膨胀后的温度T b为：

3-29计算题3-28中理论工作循环的火用损失。若该循环采用下列放热方式时，其火用损失又是多少？

（1）膨胀到大气压力，再进行等压放热；

（2）膨胀到大气温度，再进行等温放热。

在p-V图和T-S图上指出不同损失的区域，并分别计算膨胀到大气压力和膨胀到大气温度时的热效率。

解：参考教材图3-8，则题3-28中理论工作循环的火用损失为“Ⅰ面积+Ⅱ面积”之和，理论工作循环（1）的火用损失为“Ⅱ面积”，理论工作循环（2）的火用损失为0。图中：

Ⅰ面积+Ⅱ面积+Ⅲ面积

Ⅲ面积

所以，题3-28中理论循环的火用损失I3-28为：

(1)膨胀到大气压力，再b’-a 定压放热：

所以，

Ⅱ面积+Ⅲ面积

故，理论工作循环（1）的火用损失I(1)为：

热效率为：

(2)膨胀到大气温度，再b’’-a 定温放热：

由图可知，理论工作循环（3）的火用损失I(2)为:

热效率为：

3-30一台排量为3.3 L的直列6缸柴油机按混合理论循环工作，其燃料为轻柴油，空燃比20，有一半的燃料在等容阶段燃烧，另一半的燃料在等压阶段燃烧，且燃烧效率为100%。该柴油机的压缩比为14，且压缩始点的温度为60℃，压力为101 kPa。计算：

（1）循环中各状态点的温度；

（2）循环中各状态点的压力；

（3）预膨胀比；

（4）压力升高比；

（5）指示热效率；

（6）燃烧过程中加入的热量；

（7）净指示功。

解：

1-2定熵过程

2-3 定容过程

压力升高比

3-4定压过程

预膨胀比

4-5定熵过程

（6）

所以，燃烧过程加入的热量

（7）

第四章

4-1什么是发动机的换气过程？合理组织换气过程的目的是什么？为什么说发动机的充量系数是研究换气过程的核心问题？

解：发动机排出废气和充入新鲜空气或可燃混合气的全过程叫换气过程。

合理组织换气过程的目的包括：

（1）保证在标定工况和全负荷工况下，吸入尽可能多的新鲜充量，以获得尽可能高的输出功率和转矩；

（2）保证多缸机各缸循环进气量的差异不超出应有的范围，以免对整机性能产生不利影响。

（3）应尽量减小换气损失，特别是占最大比例的排气损失。

（4）进气后在缸内所形成的湍流场，应能满足组织快速合理燃烧的要求。

发动机充量系数指单缸每循环吸入缸内的新鲜空气质量与按进气状态计算得到的理论充气质量的比值，该参数是决定发动机动力性能和进气过程完善程度的极为重要的评定指标，是换气过程的核心问题。

4-2 画出四冲程自然吸气汽油机的低压换气过程p-V图，标出进、排气相位角的位置。比较大负荷与小负荷时的换气损失，说明在膨胀损失、排气损失以及进气损失等方面的不同。解：p-V图如下图所示。其中b’为EVO，d为IVO，r’为EVC，a’为IVC。实线为节气门全开（亦即大负荷工况），虚线为节气门部分开启（亦即小负荷工况）。

膨胀损失：大负荷时膨胀损失较大。因为大负荷是缸内温度较高，传热损失较大。

排气损失：从图上可以看出，小负荷时排气损失较大。因为大负荷时，自由排气阶段的排气量较大，从图上也可以看出大负荷是排气门开启后，排气压力迅速降低到比小负荷时的排气压力略小的水平，故排气损失较小。

进气损失：小负荷时进气损失较大。因为小负荷时节气门部分开启，增加了进气的泵气损失。

4-3 自由排气与强制排气有何本质差别？简述超临界、亚临界和强制排气三个阶段中影响排气流量的主要因素。可以采取哪些措施来提高排气流量？

解：自由排气和强制排气的本质差别在于，废气是在缸内和大气或涡轮机入口处的压差作用下自由流出，还是依靠活塞强制推出。

对于超临界排气，气门口流速始终保持当地的音速，故影响排气量的主要因素是气门口截面积。

对于亚临界排气，气门口流速小于音速，但排气速度仍然较高。此时影响排气量的主要因素是排气流动阻力。

对于强制排气，排气压力基本上等于排气背压。

为了提高排气量，可以采取的措施包括：

（1）加快排气门开启的速度，增加自由排气阶段的排气量；

（2）减小排期流动损失，降低排气背压，增加强制排气阶段的排气量。

4-4 什么是气门口壅塞现象？为什么会出现这种现象？进、排气门口的此种现象会对进、排气及发动机性能带来什么影响？

解：按气体动力学孔口流动规律，当孔口上游滞止压力不变时，在孔口流速达到音速后，无论孔口下游的压力降到多低，孔口的流量都保持不变。这就是气流的壅塞现象。

进气门口壅塞会导致发动机在提高转速时进气流量不会加大，发动机功率不仅不会加大，反而因机械损失的增加而下降，转速的提高将失去其提高功率的价值。

排气门口壅塞会影响正常排气，造成残留废气系数过大，不利于燃烧的正常进行。

此外，进排气门壅塞都会增加进排气过程的换气损失，影响发动机的经济性。

4-5 进气和排气为什么要早开和晚关？4个相位角中，哪两个角最重要？这两个角对发动机性能有何影响？气门重叠的作用是什么？比较汽油机与柴油机、增压发动机与自然吸气发动机气门重叠角的大小，并说明造成差异的原因。

解：早开晚关：进气充足、排气干净。

进气晚关角和排气早开角被认为是最重要的两个，这是因为进气晚关角对进气充量影响最大，排气早开角对换气损失影响最大。

气门重叠角：扫气以降低缸内的残余废气系数；降低发动机的热负荷。

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

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清华大学美术学院考博笔记内部资料参考书 一、专业的设置 清华大学美术学院每年招收博士生27人，含深圳研究生院1名，美术学院不接收非脱产考生。下设艺术学理论、美术学、设计学三个专业。 艺术学理论专业下设一个方向，尚刚、王敏、李砚祖、李静杰、邹文、张敢的艺术学理论研究。李砚祖教授不招收少数民族骨干计划。 美术学专业下设一个方向，李象群、曾成钢、冯远、苏士澍、魏小明、李睦的美术学理论研究。李象群、冯远、苏士澍、魏小明教授不招收少数民族骨干计划。 设计学专业下设一个方向，史习平、林乐成、李正安、何洁、杨冬江、马泉、李当岐、严扬、王建中、吴冠英、宋立民、黄维、韩美林的设计学理论研究，马泉、李当岐、严扬教授不招收少数民族骨干计划，黄维教授为深圳研究生院导师，不招收少数民族骨干计划。韩美林导师的课不要笔试，初试为材料审核，考生需提前准备个人作品集（规格为16开），连同其他报名材料一同提交。审核通过者方可参加综合考试。综合考试为专业论文和面试，面试含专业设计（手绘）。不招收少数民族骨干计划。 二、考试的科目 艺术学理论：①101英语或102俄语或103日语或104德语或105法语②609专业基础③501综合考试。 美术学：①101英语或102俄语或103日语或104德语或105法语②609专业基础③501综合考试。 设计学：①101英语或102俄语或103日语或104德语或105法语②609专业基础③501综合考试。 三、导师介绍 尚刚，文学博士，博士生导师，院学术委员会主任。研究方向：中国工艺美术史；学术主张：学术研究集中在中国工艺美术断代史，对南北朝至元，特别是元代和隋唐五代心得较多。主张以尽可能全面的实物史料和文献史料互相补充、互相解说、互相阐发，以建设尽可能接近真实的中国工艺美术史。期望在求真的基础上，努力求解，以对中国工艺美术的发展做出既有资料依据，又富学术深度的归纳。学术成果：先后主持完成的科研项目有《魏晋南北朝工艺美术研究》（教育部课题）、《隋唐五代工艺美术研究》（全国艺术科学课题）、《清史·图录·文艺卷》（国家清史编篡委员会课题），现作为项目组主要成员，参与两项科研课题，其中，《中国现代手工艺的发展研究》为全国艺术科学重点项目。科研与教学成果5次获得北京市、教育部、文化部政府奖励，负责的中国工

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

汽车发动机原理考试复习

第二章 三种循环: 发动机有三种基本理论循环，即定容加热循环（加热循环很快，仅与有关）、定压加热循环（缓慢，负荷使）和混合加热循环（之间）。发动机的循环常用示功图来说明（等容线斜率大，因此Q1同，Q2 ）理论循环是用循环热效率和循环平均压力来衡量和评定的。循环热效率是工质所做循环功W（J）与循环加热量Q1（J）之比，用以评定循环的经济性。循环平均压力pt(kPa)是单位气缸工作容积所做的循环功，用以评定发动机的循环做功能力。（ρ。是初始膨胀比，k是初始等熵指数）柴油机（汽油机）的压缩比- 一般在12-22（6-12），最高循环压力=7-14mpa（3-8.5），压力升高比在1.3-2.2（2-4）四冲程发动机的实际循环是由进气压缩做功排气四个行程所组成. 理论循环与实际循环比较: 1实际工质的影响 （实际工质影响引起的损失：理论循环中假设工质比热容是定值,而实际比热容是随温度的升高而上升,且燃烧后生成CO2,和H2O等多原子气体,这些气体的比热容又大于空气,使循环的最高温度降低.由于实际循环还存在泄漏,合工质数量减少,这意味着同样的加热量,在实际循环中所引起的起压力和温度的升高要比理论循环要低得多,其结果是循环热效率底,循环所做的功减少.） 2换气损失 （换气损失：燃烧废气的排出和新鲜空气的吸入是使循环重复进行所必不可少的，由此而消耗的功为换气损失。） 3燃烧损失（非瞬时燃烧损失和补燃损失：实际循环中燃烧非瞬时完成，所以喷油或点火在上止点之前，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。提前排气损失，实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失，在高温度下部分燃烧产物分解而吸热，使循环的最高温度下降，由此产生燃烧损失。） 4传热损失（传热、流动损失：实际循环中，气缸壁和工质间自始至终存在热交换。综上，实际循环热效率低于理论循环。） 发动机的指示指标评定，概念：发动机的指示性能指标是指以工质对活塞做功为计算基础的指标，简称指示指标。表示循环动力性、经济性。 发动机的有效性能指标以曲轴输出功为计算基础的性能指标，称有效指标。 有效指标被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣。代表发动机的整机性能。 第三章 换气过程阶段、特点、特征四冲程发动机的换气过程包括从排气门开启到进气门关闭的整个时期。约占410o~ 480o曲轴转角。换气过程可分作自由排气、强制排气、进气和燃烧室扫气四个阶段。4进排气门早开晚关，气门重叠和燃烧室扫气进、排气门早开、晚关的原因：进气门早开晚关是为了增大进入汽缸的混合气量和减少进气过程所消耗的功；排气门早开晚关是为了减少残余废气量和排气过程消耗的功。同时减少残余废气量会相应地增大进气量。 气门重叠和燃烧室扫气（定义） 由于排气门晚关和进气门提前打开，因而存在进、排气门同时开启的现象，称为气门重叠。换气损失，是由排气损失和进气损失两部分组成。 1.排气损失（从排气门提前打开到进气过程开始，缸内压力达到大气压力前，

清华大学美术学院本科生教学手册

清华大学美术学院本科生教学手册 （2009级适用） 美术学院教务办公室 2009年9月 目录 一、美术学院简介 (1) 二、本科专业设置 (2) 三、教学管理机构及管理人员 (2) 四、本科培养方案 (3) 五、本科指导性教学计划 (20) 六、课程介绍 (39)

一、美术学院简介 清华大学美术学院（原中央工艺美术学院）建于1956年，1999年11月20日学院并入清华大学，更名为清华大学美术学院。成立初期设有染织美术、陶瓷美术、装潢设计、室内装饰四个系，筹建和建院初期，参加国家重要设计项目（如国徽、政协会徽、建国瓷、首都十大建筑室内外装饰设计、人民英雄纪念碑的装饰设计等）而产生广泛影响。1958年增设商业美术、壁画设计、书籍装帧专业，创办学术刊物《装饰》，该刊现为我国设计艺术领域唯一的核心期刊。50年代末，牵头规划全国工艺美术高等教育教材建设，构建了工艺美术设计教育课程体系。1980年后率先创办服装设计系、工艺美术史论系、工业设计系和装饰艺术系。1981年获得工艺美术历史及理论研究硕士学位授予权（现为设计艺术学）； 1986年工艺美术史论专业（现为设计艺术学）成为该领域第一个博士学位授予点；2000年获得美术学、艺术学硕士学位授予权；2002年"设计艺术学"被评为全国高等学校重点学科；2003年获得美术学博士学位授予权，同年设立艺术学博士后科研流动站。2004年在全国高等学校一级学科整体水平评估中，综合得分排名列艺术学第一位；2006年首批增列艺术学一级学科博士学位授予权。并开展艺术硕士研究生、工业设计工程硕士的培养工作。 学院目前设有染织服装艺术设计系、陶瓷艺术设计系、装潢艺术设计系、环境艺术设计系、工业设计系、信息艺术设计系、工艺美术系、绘画系、雕塑系、艺术史论系和基础教学研究室，25个本科专业方向。共有教师194人，其中教授57人（博士生导师20人），副教授88人，讲师47人，助教2人。获"国家级教学名师奖"2人，中宣部、人事部、中国文联"全国中青年德艺双馨文艺工作者"2人，教育部"高校青年教师奖"2人，文化部"造型艺术成就奖"4人，中国美术家协会"卓有成就的美术史论家"4人。学院聘请美籍华人科学家李政道、日本画家平山郁夫、德国工业设计家雷曼、美籍华裔画家丁绍光和日本工业设计家平野拓夫为名誉教授，聘请国内外数十位著名专家和学者为客座教授和兼职教授，与美、法、德、芬兰、日、韩等12个国家的35所艺术院校建立了长期稳定的合作交流关系。 70年代以来，学院取得的重要成果有：毛主席纪念堂、钓鱼台国宾馆新楼、中南海紫光阁、中国驻外使领馆、人民大会堂等的室内外装饰设计；首都国际机场、北京地铁、中华世纪坛等大型壁画创作；澳门区旗、区徽设计，第29届残奥会吉祥物"福牛"设计，参与主创第29届奥运会吉祥物" 福娃"设计等。1999~2002年编著了中国艺术教育大系设计艺术类教材共8卷，2001~2003年主编了全国高等教育自学考试（艺术设计专业）指定教材（23册）。 2001以来，获国家级高等教育教学成果奖4项，北京市级奖12项；中国高校人文社会科学研究优秀成果奖2项；北京市第六届、第七届哲学社会科学优秀成果奖3项；全国普通高等学校优秀教材评选一、二等奖共2项；教育部普通高等教育"十五"、"十一五"国家级教材规划立项35项；北京市精品教材11种；国家精品课程4门，北京市精品课程7门。教师设计创作获第九、十届全国美展金奖3名、银奖6名、铜奖5名；获国际奥林匹克体育与艺术大赛等各类国际专项奖金奖8项，各类国内专项奖金奖36项。获"全国优秀博士学位论文"1篇。本科生和研究生在巴黎国际青年时装设计大赛、德国汽车设计大赛、"世界之星"包装设计评选、中国汽车设计大赛及其他重要艺术设计比赛中获得多项金奖、银奖和优秀奖。 50余年来，学院一贯注重培养学生的创新精神和创新能力，在加强专业基础教学的同时，不断拓宽学生的知识面，努力提高学生的综合素质；注重学习中外各民族和民间艺术的优秀传统；注重学术交流，关注和研究国内外美术与艺术设计学科发展动向；提倡严谨治学、理论联系实际、实事求是的良好学风；强调设计为生活服务，设计与工艺制作、艺术与科学的结合；培养学生敏锐观察生活的能力和为国家经济和文化建设做贡献的意识；创造活跃的学术气氛和良好的育人环境。逐步形成具有中国特色的研究型艺术教育体系，已经建成培养层次完整的开放型、研究型教学平台，形成了面向国家建设的科研机制，学术体系完整，综合实力处于全国同学科的领先地位。 在清华大学建设世界一流大学的总体规划指导下，学院将继续保持和发扬原中央工艺美术学院的办学特色和设计艺术学科的优势，加速发展美术学科，不断深化教学改革，及时吸收国内外设计

《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

2018年清华大学艺术类招生简章(美术学院)

清华大学美术学院2018年本科招生简章 清华大学美术学院的前身是创建于1956年的中央工艺美术学院，1999年并入清华大学。学院学科结构完整，教学、科研和工艺实验条件完备。学院现设有10个系和1个基础教研室，涵盖25个本科专业方向，具有艺术学门类中“设计学”、“美术学”和“艺术学理论”三个一级学科的博士学位授予权。在2017年教育部第四轮学科评估中，学院的设计学被评为A+、艺术学理论和美术学被评为A-；2017年QS世界大学学科排名，艺术设计学科位列第25名。学院师资力量雄厚，拥有一支由活跃在国内外学科前沿的艺术家、设计师和学者组成的富有影响力的师资队伍。目前，全职专业教师190人，教授69人，副教授98人，其中博士生导师91人。学院先后与美国、英国、法国、澳大利亚、日本等国家及地区的62所知名院校建立了友好合作关系，每年引进数十位国际和国内专家和著名学者进行课程讲授。2017年11月，依托清华大学美术学院和意大利米兰理工学院设计学科建立了中意设计创新基地，清华大学米兰艺术设计学院

挂牌成立，是清华大学更创新、更国际、更人文文化战略中的重要一步。 为奖励优秀学生和帮助家庭经济困难学生，学院通过多种渠道筹集奖学金和助学金，设有“平山郁夫奖学金”、“枫华奖学金”、“张仃励学金”、“袁运甫艺术奖学金”、“韩美林奖学金”等奖励基金以及对困难学生的大力资助行动，对激励学生成才和学科发展发挥了重要作用。学院实行本科优秀毕业生免试推荐攻读硕士研究生制度，每届近30%毕业生直接攻读本校硕士研究生。学院历届毕业生素质优良，受到了社会用人单位的普遍欢迎。他们分布于国家机关、新闻出版、高等院校、文化艺术团体、研究院（所）和各种相关企业单位，在各自的工作岗位上为国家建设，为繁荣和发展我国的艺术设计和美术事业做出了重要贡献。 清华大学致力于培养肩负使命、追求卓越的人，使学生具备健全人格、宽厚基础、创新思维、全球视野和社会责任感，实现全面发展和个性发展相结合。在此基础上，学院坚持不断深化教育教学改革，以培养具备国际视野和当代意识、富有责任精神、勇于创新的、有理想的设计与艺术人才为目标，为建设成为世界著名美术学院而努力奋斗。 2018年学院面向全国招生，欢迎广大热爱并有志于从事艺术设计、美术创作和艺术理论研究的考生报考！ 一、报考条件 1．符合下列条件的人员，可以申请报考： ⑴遵守中华人民共和国宪法和法律； ⑵高级中等教育学校毕业或具有同等学力； ⑶身体健康，符合《清华大学本科招生体检标准》且无色盲、色弱； ⑷省级美术统考合格（艺术史论专业依据各省相关文件要求执行）。

汽车发动机论文

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

《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

汽车发动机原理模拟试题二

汽车发动机原理试题 姓名学号班级成绩 一、选择题 1、内燃机的压缩比是和燃烧室容积之比。 （A）汽缸工作容积；（B）活塞行程扫过的容积；（C）活塞上方容积（D）汽缸最大容积。2、柴油机进气行程中，吸入的气体是 （A）可燃气；（B）柴油气；（C）纯空气；（D）混合气。 3、现代汽车发动机大多采用的是发动机。 （A）二冲程；（B）四冲程；（C）增压；（D）风冷。 4、活塞顶离曲轴回转心最近处，称之为 （A）上止点；（B）下止点；（C）压缩点；（D）行程点。 5、四冲程发动机运行时，活塞往复四个行程完成一个工作循环，相对应曲轴将 （A）一周；（B）二周；（C）三周；（D）四周。 6、1atm（大气压）=1bar(巴)=10(m H2O)=1kgf/cm2= MPa。 （A）10；（B）1.0；（C）0.1；（D）0.01。 7、汽油机和柴油机在结构上最大的不同是汽油机 （A）无点火系统；（B）有点火系统；（C）有高压油泵；（D）有涡轮增压。 8、汽油机与柴油机相比，其有效燃油消耗率 （A）汽油机的大；（B）汽油机小于柴油机；（C）两者相当；（D）两者相同。 9、汽油机的燃烧室形状很多，但其共同的要求是 （A）速燃；（B）湍流；（C）升温快；（D）能产生高压。 10、多气门发动机是现代轿车普遍采用的技术，它燃烧室形状是 （A）楔形；（B）碗形；（C）半球形；（D）多球形。 11、下列材料中，制造气门弹簧的材料是 （A）40SiMn ；（B）40℃rqSiz；（C）40MnB；（D）50QrV。 12、同一缸径的发动机，排气门头部断面进气门的。 （A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）相当于。 13、发动机排气门早开晚关的目的是 （A）利于进气；（B）利于排气；（C）减少进气；（D）减少排气。 14、发动机工况不同，配气相位不同，转速低时其相位是 （A）早进气晚关排气；（B）晚进气早关排气；（C）不早不晚；（D）进排气都早。

李向群 清华教授 雕塑

首页 > > 正文 分享到: 字号:TTT 做?大象?般的雕塑家访著名雕塑家李象群 2012-04-20 15:40:33来源：艺术家提供 由他创作的两件雕塑作品被时任国际奥委会主席的萨马兰奇收藏于瑞士奥林匹克博物馆；为纪念邓小平诞辰一百周年，由他创作的?布衣小平?被安放在四川省广安市小平故居；在他的手中，巴金、郭沫若这些在中国文坛上响当当的人物栩栩如生地呈现在大家面前……他就是清华… 由他创作的两件雕塑作品被时任国际奥委会主席的萨马兰奇收藏于瑞士奥林匹克博物馆；为纪念邓小平诞辰一百周年，由他创作的?布衣小平?被安放在四川省广安市小平故居；在他的手中，巴金、郭沫若这些在中国文坛上响当当的人物栩栩如生地呈现在大家面前……他就是清华大学美术学院教授、著名雕塑家李象群，也是从哈尔滨这片黑土地走出去的当代杰出艺术家。 受邀担任第24届国际冰雕比赛评委，8日，李象群在阔别家乡数载后重返故里。炯炯有神的眼睛，清瘦的面容，数载的时光，没有在这位大雕塑家身上留下太多的痕迹。只是话语中，更多了对家乡深深的热爱和想念之情。

他把哈尔滨称作自己的艺术摇篮，他说?黑土地‘胎育’了我的艺术灵感，激发了我的创作冲动。? 塑有?思想?的冰雕 此次重返故土，停留时间短暂。李象群珍惜在这里的每分每秒。在担任冰雕比赛评委之余，他善于捕捉的眼睛，将所到之处的?风景?尽在头脑中留存。 十年之久，哈尔滨的巨变让他很是吃惊。而艺术家冷峻的眼睛，又让他对这片土地上?诞生?的冰雕雪塑静心审视。 起初，他欣喜。冰城的冰雕雪景数量增多，几乎随处可见。可细细观赏，他不免心生忧虑。多数冰雕雪景制作不够精细，缺乏创意，更谈不上具有内涵。虽说是冰城，可是他深感对冰雪的关注度不够，投入不够，规模不够，参与不够，宣传和影响力不够。 他认为，作为哈尔滨的名片，冰雕雪塑必须在质量上再上层次。创作者必须用?心?去思考、去创作，特别是对人们当下的生存环境进行思考，去创作富有时代精神和内涵的作品，使作品不仅具有趣味性，更具有思想性。 铸有?根?的雕塑 从事雕塑事业近30年，李象群对雕塑有着近乎痴狂的敏感。 一路匆匆遇过的雕塑，让李象群产生了更多的期待。哈尔滨街头的雕塑，让他感觉还是有些草率，有些操之过急，有些急功近利，悬浮于雕塑的表象上，而缺其命脉——?根?。 他始终认为，做雕塑不仅仅是展示一项技能，更重要的是通过雕塑，体现一座城市的历史文化，提升一座城市的文化品质。好的雕塑，应蕴含城市的历史，应体现城市的风格，应为了给历史留下而作。像哈尔滨的防洪纪念塔，多少年过去了，依然是精品中的杰作，因为她无论是在艺术造型上，还是思想内涵上都实现了完美体现。 哈尔滨，作为一座中西合璧带有西方异域文化色彩的城市，文化深远而有特色，应该潜心研究，精心论证，创作出富有历史文化特色的精品雕塑，留给当代，留给未来。切不可急功近利，粗制滥造。

汽车发动机原理课后习题答案..

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。