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《《发发动动机机原原理理》》课课后后习习题题答答案案

第⼀章

1简述发动机的实际⼯作循环过程。

发动机的实际循环是由进、压缩、燃烧、膨胀和排五个过程组成的，较理论循环复杂很多。

1)进过程。为了使发动机连续运转，必须不断吸⼊新鲜⼯质，此时进门开启，排门关闭，活塞由上⽌点向下⽌点移动。、

2)压缩过程。此时进排门均关闭，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，增⼤作功过程的温差，获得最⼤

限度的膨胀⽐，提⾼热功转化效率，为燃烧过程创造有利条件。

3)燃烧过程。此时进排门均关闭，活塞处在上⽌点前后，作⽤是将燃料的化学能转变为热能，使⼯质的压⼒、温度升⾼。

4)膨胀过程。也称作功过程，此时进排门均关闭，⾼温、⾼压的⼯质推动活塞，由上⽌点向下⽌点移动⽽膨胀作功，体的压⼒和温度也随

即迅速降低。

5)排过程。当膨胀过程接近终了时，排门打开，废开始靠⾃⾝压⼒⾃由排，膨胀过程结束后，活塞由下⽌点返回上⽌点，将缸内的

废排除。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。

图a、b分别为柴油机和汽油机实际循环和理论循环的⽰功图⽐较，理论循环中假设⼯质⽐热容是定值，⽽实际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反映了发动机缸在⼀个⼯作循环中所获得的有⽤功的数量。

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为：减⼩⼯质传热损失，燃烧损失，换损失，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。

可采取的基本措施是：1）减⼩燃烧室⾯积，缩短后燃能减⼩传热损失。2）

采⽤最佳点⽕提前⾓和供油提前⾓能减少提前燃烧损失或后燃损失。3）采⽤多门，最佳配相位和最优进排系统能减少换损失。4）加

强燃烧室流运动，改善混合器均匀性，优化混合浓度能减少不完全燃烧损失。5）优化燃烧室结构减少缸内流动损失。6）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？

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？

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。

6、总结提⾼发动机动⼒性能和经济性能指标的基本途径。

1）增加发动机的压缩⽐，压缩⽐越⼤动⼒性越强。

2）采⽤电喷燃油供给系统及多点喷射，使油混合⽐达到最佳，同时提⾼雾化程度，改善燃烧特性。

3）降低排温度，增加进量，采⽤多门，提⾼进排效率，降低残余废系数。

4）采⽤点⽕正时可变及门可变，充分利⽤体惯性和降低进阻⼒提⾼进效率，放宽⼯作包线。

5）采⽤涡轮增压，提⾼⾼转速下的进量。

6）采⽤合适的进歧管，利⽤使喘振频率与⼯作频率⼀致，利⽤体喘振提⾼进量。

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pme是发动机单位缸⼯作容积输出的有效功。反映了发动机输出转矩Ttq的⼤⼩。

油耗率be是指每⼩时单位有效功率所消耗的燃料，与有效热效率成反⽐。

有效热效率是实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的⽐值。

有效热效率和油耗率是衡量发动机经济性能的重要指标。

8、发动机的机械损失主要包括哪些?

1）活塞与活塞环的摩擦损失。2）轴承与门机构的摩擦损失。3）驱动附属机构的损失。4）泵体损失。5）流体摩擦。6）驱动扫泵和增

压器损失。9、什么是机械效率？受哪些因素影响？有何意义？

机械功率与指⽰功率的⽐值，机油粘度、发动机温度、混合浓度、点⽕正时的准确度均对机械效率有影响，在提⾼发动机性能指标时，应尽

可能减少机械损失，提⾼机械效率。若不注意这点，有时在改善缸内部指⽰指标的同时，却不⾃觉地增加了机械效率，不能获得预期的改进

效果。

10、如何测定机械效率？适⽤汽油机的是哪种？为什么？

测定⽅法包括⽰功图法，倒拖法，灭缸法，油耗线法等。倒拖法消耗的功率要超过柴油机在给定⼯况⼯作时的实际机械损失，在低压缩⽐发动

机中，误差⼤约