內(nèi)燃機(jī)原理復(fù)習(xí)知識點

1、內(nèi)燃機(jī)原理復(fù)習(xí)知識點平均有效壓力Pme。假想的平均不變的壓力作用在活塞頂上使活塞移動一個行程所做的功等于每循環(huán)所做的有效功。指示熱效率it。發(fā)動機(jī)實際循環(huán)指示功與所消耗燃料熱量的比值。 充量系數(shù)c。內(nèi)燃機(jī)每循環(huán)實際進(jìn)入氣缸的新鮮充量與以進(jìn)氣管內(nèi)狀態(tài)充滿氣缸的工作容積的理論充量之比。 滯燃期。指柴油機(jī)從開始噴油到開始著火的階段。 噴油規(guī)律。在噴油過程中，單位曲軸轉(zhuǎn)角或單位時間內(nèi)從噴油器噴入氣缸中的燃油量。 放熱規(guī)律。燃料燃燒的瞬時放熱率隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系。供油規(guī)律。單位曲軸轉(zhuǎn)角或單位時間內(nèi)噴油泵供入高壓油路的燃油流量。 充氣效率。實際進(jìn)入氣缸的新鮮工質(zhì)與進(jìn)氣下整個氣缸充滿新鮮工質(zhì)質(zhì)量之比。 點

2、火提前角特性曲線。在氣我機(jī)。保持節(jié)氣門開度，轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定，記錄功率排氣溫度隨點火提前角變化曲線。 噴油泵速度特性。噴油泵在流量調(diào)節(jié)齒桿位置不變，每循環(huán)噴油量隨油泵轉(zhuǎn)速變化的特性。 噴油泵調(diào)速特性。柴油機(jī)調(diào)速器調(diào)速手柄位置一定。噴油泵的循環(huán)供油量或拉桿位移隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。 負(fù)荷特性。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不變，性能指標(biāo)隨負(fù)荷變化關(guān)系。速度特性。在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置保持不變。內(nèi)燃機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系。 萬有特性曲線。在一張圖上較全面地表示內(nèi)燃機(jī)各種性能參數(shù)的變化，應(yīng)用多參數(shù)特性曲線。轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)。最大轉(zhuǎn)距與標(biāo)定轉(zhuǎn)距之差與標(biāo)定轉(zhuǎn)距的相對值。 MAP圖。通過大量標(biāo)定實驗，獲得噴油參數(shù)與綜合目標(biāo)控制之

3、間的關(guān)系曲線圖形。 功率標(biāo)定。生產(chǎn)者根據(jù)內(nèi)燃機(jī)用途規(guī)定該機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下輸出有效功率及對應(yīng)轉(zhuǎn)速，即額定功率與額定轉(zhuǎn)速。理想的噴油規(guī)律。初期緩慢，中期急速，后期快斷。初期噴油速率不能太高，目的是減少在滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量，降低初期燃燒速率，以降低最高燃燒溫度和壓力升高率，從而抑制NOx的生成量以及降低燃燒噪聲。噴油中期應(yīng)采用高噴油壓力和高噴油速率以提高擴(kuò)散燃燒速度，防止生成大量的PM和降低熱效率。噴射后期要迅速結(jié)束噴射，以避免在低的噴油壓力和噴油速率下使燃油霧化變差，導(dǎo)致燃燒不完全而使HC和PM的排放量增加。 噴油特性對柴油機(jī)性能影響。噴油壓力。噴油壓力越高，燃油噴霧粒度越細(xì)，噴油速率

4、越高，柴油機(jī)的煙度與顆粒排放指標(biāo)也好。不斷提高噴油壓力可以進(jìn)一步改善柴油機(jī)燃燒過程，降低顆粒物排放。噴油提前角與噴油持續(xù)期。噴油過早，氣缸壓力上升快。柴油機(jī)工作粗暴。噴油過晚燃燒之后熱效率下降，排煙增加。噴油持續(xù)期過大后燃增加柴油機(jī)性能惡化。內(nèi)燃機(jī)的萬有特性都有哪些特性曲線？其中的等油耗線為何不能相交？答：主要特征曲線有：（1）轉(zhuǎn)矩外特性線；（2）等油耗線；（3）等功率線；（4）道路行駛阻力線。等油耗線不能相交的原因：等油耗線是在以轉(zhuǎn)速n為橫坐標(biāo)，平均有效壓力Pe為縱坐標(biāo)的平面內(nèi)繪出的等油耗率be曲線，即等油耗線上的每一個工況點燃油消耗都相等。如果兩條等油耗線相交，則在這兩條油耗線的交點上，該

5、工況點的油耗率與這兩條等油耗線的油耗率相等，這是不可能的。試分析比較汽油機(jī)速度特性中最大扭矩工況點A與標(biāo)定工況點B機(jī)械效率、點火提前角的大小并說明原因。答：根據(jù)汽油機(jī)速度特性，nAnB,則mAmB，AB.機(jī)械效率m：m=Pe/Pi=Pme/Pmi=1-Pmm/Pmi，由于轉(zhuǎn)速升高時，在外特性下，Pmm隨n提高而顯著增大，而Pmi略有下降，因此m隨轉(zhuǎn)速n升高而降低；在部分速度特性下，Pmm雖然比外特性下的值低，但仍隨著n升高而增大，而Pmi卻顯著下降，由此導(dǎo)致m也下降。點火提前角：當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，氣缸中湍流增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾蚀篌w與轉(zhuǎn)速成正比增加。因而最高壓力升高率隨轉(zhuǎn)速變化不大。此外，在轉(zhuǎn)速升高時

6、，由于散熱損失減少，進(jìn)氣被加熱，使氣缸內(nèi)可燃混合氣更均勻，有利于縮短滯燃期。這兩種因素使以秒計的滯燃期與轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系不大，但是按曲軸轉(zhuǎn)角計的滯燃期隨轉(zhuǎn)速的增加而增大，所以轉(zhuǎn)速增加時，點火提前角應(yīng)該增大。即AA，且A為小負(fù)荷，B為中等負(fù)荷，因此，充氣效率基本保持不變，即cA =cB.因為柴油機(jī)沒有節(jié)氣門，在轉(zhuǎn)速不變的情況下，充量系數(shù)幾乎不隨油門開度的增減而變化。噴油提前角A B，因為隨著負(fù)荷增大，缸內(nèi)壓縮初始溫度增大，柴油機(jī)滯燃期變短，此時應(yīng)減小噴油提前角，以免發(fā)動機(jī)因滯燃期內(nèi)形成的混合氣過多而造成工作粗暴、產(chǎn)生噪聲等不良影響。機(jī)械效率mA aB.柴油機(jī)油量調(diào)節(jié)方式為質(zhì)調(diào)節(jié)，在轉(zhuǎn)速不變的情況下

7、，缸內(nèi)空氣量基本保持一定，噴入缸內(nèi)的油量隨著負(fù)荷的增大而增加，所以過量空氣系數(shù)隨負(fù)荷的增大而減小。指示熱效率itA itB.隨著負(fù)荷的增大，過量空氣系數(shù)a BaA，混合氣形成不理想，燃燒惡化，導(dǎo)致熱效率下降。比較曲線上A、B兩點下列參數(shù)的大小，并說明理由。（1）充氣效率 （2）平均有效壓力 （3）機(jī)械損失 （4）點火提前角答：此為汽油機(jī)的速度特性曲線，A、B所在曲線為汽油機(jī)的扭矩曲線，此時節(jié)氣門開度保持不變，轉(zhuǎn)速nA nB，且A為低轉(zhuǎn)速，B為中等轉(zhuǎn)速.因此，充氣效率cA cB.在節(jié)氣門開度一定的情況下，汽油機(jī)的充量系數(shù)在中低轉(zhuǎn)速處達(dá)到最大，當(dāng)轉(zhuǎn)速n過低時，由于配氣相位不匹配，發(fā)生進(jìn)氣倒流，使c

8、下降。平均有效壓力PmeA PmeB.由于汽油機(jī)采用量調(diào)節(jié)的方式，且B處充量系數(shù)大，反映在動力性上即發(fā)動機(jī)的平均有效壓力大。機(jī)械損失A B.因為隨著轉(zhuǎn)速的增加，摩擦損失迅速增大，機(jī)械損失將增大。點火提前角A B.當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，氣缸中湍流增加，火焰?zhèn)鞑ニ俾蚀篌w與轉(zhuǎn)速成正比增加，因而最高壓力升高率隨轉(zhuǎn)速變化不大。此外，在轉(zhuǎn)速升高時，由于散熱損失減少，進(jìn)氣被加熱，使氣缸內(nèi)可燃混合氣更均勻，有利于縮短滯燃期。這兩種因素使以秒計的滯燃期與轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系不大，但是按曲軸轉(zhuǎn)角計的滯燃期隨轉(zhuǎn)速的增加而增大，所以轉(zhuǎn)速增加時，點火提前角應(yīng)該增大。即AB。制取發(fā)動機(jī)萬有特性曲線所必須的實驗設(shè)備有哪些？分析下圖中1

9、2 3三個方向比油耗增加的原因。答：（1）制取萬有特性所必須的實驗設(shè)備有：轉(zhuǎn)速計、測功機(jī)、油耗儀。（2）1 2 3 三個方向分別表示汽油機(jī)由比油耗最低時對應(yīng)的負(fù)荷向負(fù)荷減小方向去的負(fù)荷特性、部分負(fù)荷下由比油耗最低時對應(yīng)的轉(zhuǎn)速向轉(zhuǎn)速增大方向去的速度特性、由比油耗最低時對應(yīng)的負(fù)荷向負(fù)荷增大方向去的負(fù)荷特性。三個方向均使比油耗增加，其中，方向1是因為當(dāng)汽油機(jī)負(fù)荷減小時，由于節(jié)氣門的節(jié)流作用，造成較大的泵氣損失，使be逐漸上升；當(dāng)負(fù)荷很小時，汽油機(jī)燃燒室中殘余廢氣相對增多，為保證穩(wěn)定燃燒，不得不加濃混合氣，使be上升明顯。方向2是因為在部分負(fù)荷下，隨著轉(zhuǎn)速的提高，進(jìn)氣節(jié)流作用越來越強(qiáng)，泵氣損失所占比重

10、增大，殘余廢氣增加使燃燒減速，導(dǎo)致指示熱效率下降，加之機(jī)械效率也隨轉(zhuǎn)速提高而下降，從而使得比油耗增加。方向3是因為在接近全負(fù)荷時，汽油機(jī)由化學(xué)計量比混合氣轉(zhuǎn)為功率混合氣以增加最大功率，此時過量空氣系數(shù)減小，燃燒不完全程度變大，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)指示熱效率下降，比油耗增加。ICE：Internal Combustion Engine 內(nèi)燃機(jī)GDI：Gasoline Direct Injection 汽油機(jī)缸內(nèi)直噴TDI：Turbo Direct Injection 渦輪增壓噴射EFI：Electronic Fuel Injection 電控燃油噴射VVT：Variable Valve Timing 可變氣門正時MPI：Multi-Point Injection 多點燃油噴射SFI：Stratified Fuel Injection 燃油分層噴射BMEP：Brake Mean Effective Pressure 平均有效壓力BSFC：Brake Specific Fuel Consumption 有效燃油消耗率（比油耗）HCCI：Homogen