内燃机学 考试题及答案 B卷.docx

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1、内燃机学试卷(B)参考答案、名词解释(10X3=30)1. 平均有效压力一个假想的、平均不变的压力作用在活塞顶上，使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功。2. 升功率在额定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率3. 泵气损失4冲程内燃机在强制排气和吸气行程中，气体在流经进排气管、进排气道以及进排气门时，由于各种流动阻力，形成有效功的损失。4. 进气涡流和涡流比在进气过程中形成的绕气缸轴线有组织的进气流动。实测的模拟气缸中的叶片转速和由进气流量换算成的与平均轴向流速相同活塞平均速度的发动机转速之比。5. 柴油机的滞燃期从针阀升起喷油开始到通过缸压计算到显性放热为止的这一段时间或

2、曲轴转角称为滞燃期6. 汽油的Reid蒸汽压汽油在37.8温度等条件下测得的气液两相达到平衡时的蒸汽压力。7. 壁面淬熄发动机的燃烧室表面温度比火焰低得多，当火焰传播到壁面时，火焰被迅速冷却，燃烧链反应中断，结果使火焰不能一直传播到燃烧室壁表面，这种现象称为壁而淬熄，8. 压气机的特性在转速一定的条件下获得的压气机压比年和效率乎随压气机流量为心(Cc)的变化关系，称为压气机的特性9. 生物柴油动植物油脂经酯交换反应制取的脂肪酸单脂称为生物柴油。10. 内燃机的负荷特性内燃机的负荷特性是指当内燃机的转速不变时，性能指标随负荷而变化的关系。二、简答题(8X5=40)1.汽油机循环变动及其成因点燃式

3、发动机即使是在稳定工况下运行，连续的不同循环之间及多缸机不同气缸之间的缸内压力时间历程等参数各不相同的现象。汽油机的循环变动的原因在于：D气缸内气体运动状况的循环变动。在进气过程中形成的不同尺度的湍流是不规则的，特别是在湍流火焰传播过程，火焰前锋面的不稳定性进一步促进了缸内气体湍流运动强度的变化，使火焰向整个燃烧室发展的进程以及燃烧速率等随之发生较大变动。2)气缸内混合气成分和量的循环变动。由于发动机高速运行，空气、燃料、EGR和残余废气不可能在每一缸的每一循环都相同，由此造成燃烧过程的循环变动。3)火核形成及燃烧过程的循环变动。气缸内必然存在混合气成分的不均匀，使点火时刻火花塞电极间隙附近混

4、合气成分不同，影响到早期火焰中心的形成和后期的火焰发展传播，造成循环变动。2 .画出简图说明柴油机燃烧阶段划分的依据及各阶段的特点。图5-25滞燃期：预混燃烧期：扩散燃烧期3 .说明发动机HCCI燃烧的特点。HCCI燃烧的基本特征是均质混合气的压燃着火和低温燃烧，HCCI放热过程一般分为低温和高温两个燃烧放热阶段，中间存在负温度系数反应区间，高温燃烧迅速，燃烧,没有明显的火焰传播。HCCl燃烧过程中混合气分布均匀，也没有点火式燃烧的局部高温反应区，使得HCCl发动机的NOX和颗粒物排放很低，并且具有较高的热效率。受到失火（混合气过稀）和爆燃（混合气过浓）的限制，HCCI发动机的运行范围较窄，且

5、HCCI没有直接控制燃烧始点的措施，导致其混合气自燃受混合物特性、温度时间历程等因素的影响，燃烧过程难于控制。4 .发动机NOx排放机理。汽油和轻柴油本身含氮很少，不足以产生显著的燃料NOx排放.由于NO的生成反应比燃料燃烧反应慢，所以虽然火焰前锋的温度很高，但也只有很小一部分产生于此，大部分是在焰后高温区生成，属热氮机理。，Oo20-NyK）ONoN、02NN00在常浓的混合气中还有反应（Ir发的反应）NOHONOH如果已燃区温度高、有氧和高温区存在时间长，发动机就能够产生大量的NO排放。5 .分析说明柴油机预混燃烧着火的条件。1)形成的燃料蒸气与空气的比例要在着火界限内。2)可燃混合气温度

6、必须达到某一临界温度。6 .柴油机工况控制策略一般分为哪几种？并简要说明。依据不同工况对喷油的控制要求，可分为：起动工况油量控制；怠速工况油量控制；全负荷工况油量控制；部分负荷工况油量控制；限速工况油量控制。7 .简要说明柴油机颗粒物生成过程及特点。燃料热解，焕煌聚合成芳煌(PAHs)PAHs的生长导致碳烟核心的生成(成核)表面生长凝结生长阶段8 .试分析发动机采用VGT的优势。(1)快速响应发动机对增压压力的要求，保证进气流量，提高发动机的动力性。(2)改变排气背压，控制EGR的量。(3)可以作为发动机辅助制动的手段。(4)排气温度的管理，满足DPF等的再生需求。三、分析题（3X10=30）

7、1.试分析增压对柴油机性能的影响。内燃机增压技术的优势表现在：0）增压器的质量与尺寸相对发动机而言都很小，增压可以使发动机在总质量和体积基本不变的条件下，输出功率得到大幅度的提高，升功率、比质量功率和比体积功率都有较大增加，因而可以降低单位功率的造价，提高材料的利用率，对于大型柴油机而言，经济效益更加突出。0与自然吸气内燃机相比，排气可以在涡轮中得到进一步膨胀，因而排气噪声有所降低。0内燃机增压后有利于高原稀薄空气条件下恢复功率，使之达到或接近平原性能。柴油机增压后，缸内温度和压力水平提高，可以使滞燃期缩短，有利于降低压力升高率和燃烧噪声。6增压柴油机一般采用较大的过量空气系数，HC、CO和碳

8、烟排放降低。6技术适用性广，适用于从低速到高速的二冲程和四冲程的各种缸径的发动机。当然，上述优势的取得是需要花费一定代价的，这就是：（1） 内燃机缸内工作温度和压力水平明显提高，机械负荷及热负荷加大，整机可靠性和耐久性受到考验。（2） 低速或低负荷时由于排气能量不足，匹配不当可能会使发动机的低速转矩受到一定影响，对工程机械和车用造成不利影响。（3） 由于在涡轮增压器中，从排气能量的传递到进气压力的建立需要一定的时间，存在加速响应滞后等问题。2 .简要说明柴油机SCR的系统构成及各部件的作用。DOC：AdBlue：SCR：ASC：传感器：3 .GDI汽油机的颗粒物排放的生成机理及控制技术。汽油机缸内直喷后，存在混合时间缩短和燃油碰壁等现象，使燃油与空气混合不均，在高温缺氧条件下就产生颗粒物排放。发动机起动过程：23次喷射，改善混合气的均匀性。提高喷油压力。喷射压力高，燃油喷射时间就短而雾化更好，有利于均匀混合气的制备。燃烧系统参数优化匹配。燃烧室内气流运动，燃烧室形状与燃油喷雾射流匹配，避免局部混合气过浓、喷雾撞壁等。GPF:采用颗粒过滤器。