汽车发动机原理课题答案
第章
11 图12示出然吸气增压四程发动机示功图请问：
（1）动力程功泵气程功指图中块面积？功正负？
（2）理泵气功实际泵气功泵气损失功指图中块面积？功正负？
（3）净指示功总指示功图中面积组成？功正负？
（4）造成然吸气增压发动机示功图差异原什？
解：图12
(1)然吸气：动力程功面积aczbaWtW1+W3正功
泵气程功面积 W2+W3负功
增压：动力程功面积aczbaWtW1正功
泵气程功面积brab WtW2正功
(2)然吸气：理泵气功0
实际泵气功W2+W3负功
泵气损失功W2+W3负功
增压：理泵气功pkpb间矩形面积正功
实际泵气功W2正功
泵气损失功阴影面积负功
(3)然吸气：总指示功＝W1+W3正功
净指示功＝(W1+W3)(W2+W3)W1W2正功
增压：总指示功W1＋(pbpk)*Vs 正功
净指示功W1+W2正功
(4)差异原：增压发动机进气压力高排气压力泵气程功正
12 增压四程发动机中负荷工况运转时出现压气机进气压力pb涡轮前排气压力pk情况请画出时发动机循环pV图标出止点进排气门开关着火时刻位置理泵气功泵气损失功面积判断功正负
解：pV图图示：
理泵气功：绿线包围矩形面积负功
实际泵气功：进排气线包围面积负功
泵气损失功：两块面积差负功
13假设机械增压涡轮增压四程发动机动力程功Wt压气机压力pb均相请问两者示功图异？二者泵气程功差异？什？
解：涡轮增压理排气线pk机械增压理排气线p0涡轮增压实际排气线位机械增压实际排气线方机械增压泵气功机械增压排气压力更低
14图14曲轴箱扫气二程发动机示功图两块面积表示什含义？说明曲轴箱换气功形成程判功正负
解：图缸工质活塞做功图曲轴箱工质活塞做功气缸排气门先开启排气然扫气门开启开始扫气扫气门关闭时扫气结束排气门关闭整气缸换气程结束曲轴箱进气门开启关闭进气程扫气门开启关闭扫气程曲轴箱换气功负功
15什发动机性指标指示指标效指标分？两种指标什场合？什般净指示功作常指示功指标？
解：指示指标：受循环程中机械摩擦附件消耗进排气扫气流动损失影响直接反应缸热功转换进行坏燃机工作程分析中广泛应效指标：直接评定发动机实际工作性优劣发动机生成试验研究中广泛应净指示功难直接测算出般净指示功作常指示功指标
16 发动机动力济性生产中指标表示？果进行机型性应该种动力济性指标？
解：动力性：功率扭矩速度
济性：效效率燃油消耗率润滑油消耗率
机型常：效均压力升功率be
17什发动机原理效均压力pme作极重性指标？
解：pme整机功率扭矩功成正指标表示动力性具代表指标
18什说活塞均速度νm转速n更质动力性速度指标？
解：转速n作机型速度指标判断机型运动速度快慢
19 试推导效均压力pme表示效输出功率Pe效转矩Ttq计算公式（标出参数量纲）较动力性指标PeTtq区分析发动机结构参数变前提提高输出功率Pe途径
解：
中：pme量纲MPaPe量纲kWTtq量纲Nm
提高输出功率Pe途径：提高转速增均效压力（增压提高效率等）
110什说发动机转速n确定输出功率Pe（转矩Ttq）取决效效率ηet循环燃混合气进气量（汽油机）循环供油量（柴油机）？效燃料消耗率be取决效效率ηet？
解：转速n确定单位时间做功次数定决定做功快慢素变次做功少循环燃混合气量循环喷油量产生热量效效率积循环做功n确定循环燃混合气量循环喷油量产生热量效效率成影响Pe指标
111燃料低热值Hu混合气热值Hum异？决定混合气热值素？
解：燃料热值：单位质量燃料标准状态完全燃烧释放热量燃混合气热值单位质量体积燃混合气标准状态燃烧释放热量取决燃料热值空燃
112发动机效效率计算公式hethc·ht·hm中hchthm物理含义什？然吸气涡轮增压机械增压四程发动机hchthm区？
解：燃烧效率：燃料化学通燃烧转化热百分
循环热效率：燃烧加热量发动机工作循环转化活塞指示功百分
机械效率：指示功减机械损失转化效功百分
般增压发动机然吸气发动机机械效率涡量增压机械增压
113影响效燃料消耗率be素？降低be途径？
解：影响素：燃烧效率机械效率循环热效率等
降低途径：增压排量技术稀薄燃烧增压缩等
114燃混合气浓稀指标表示？指标意义？彼间换算？
解：空燃：混合气中空气燃料质量
量空气系数：实际空气量理空气量燃空量：理实际空气量
空燃量互倒数量空气系数空燃理空燃值
115什燃料燃烧时化学计量？具化学计量燃混合气量空气系数fa少空燃α少？
解：燃料空气恰够完全反应时两者值具化学计量燃混合气量空气系数fa1空燃α142
116基Pe综合表达式（140）分析：
（1）参数属质环节参数？参数属量环节参数？
（2）发动机结构参数变情况然吸气改涡轮增压时式中种参数样变化？
解：
（1）：式中三者质环节参数余量环节参数
（2）：发动机然吸气改涡轮增压时果燃烧组织较略增加幅增加变
117台4缸四程火花点火发动机（缸径D＝80mm程s＝765mm）节气门全开时台架测量结果：发动机转速n5900 rmin效转矩Ttq1071 N·m指示均压力pmi119 MPa计算：
（1）循环指示功Wi
（2）指示功率Pi效功率Pe
（3）效均压力pme
（4）机械效率hm
（5）机械损失功率Pm机械损失均压力pmm
解：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
1186135Q1四程柴油机程s＝140mm发动机转速n2200rmin时机械效率hm 075效输出功率Pe154kW效燃料消耗率be217g（kW·h）已知柴油机低热值Hu42500kJkg求时发动机pmeTtqPmhetWi值
解：
119台6缸四程柴油机（缸径D＝102mm程s＝125mm）全负荷时台架测量结果：2122 s消耗燃料体积200 cm3燃料密度083 kgdm3301 s消耗空气体积5m3环境空气压力01 MPa环境空气温度300 K效转矩424 N·m发动机转速2650 rmin机械损失均压力01758 MPa柴油低热值42500 kJkg计算该测试条件：
（1）燃料体积流量质量流量
（2）空气体积流量质量流量
（3）效功率Pe
（4）效燃料消耗率be效热效率het
（5）指示燃料消耗率bi指示热效率hit
解：
120台排量46 L四程V8汽油机采断缸技术功率需求减时切换成23 L排量V4工作模式该发动机转速1750 rmin时采V8工作模式时发动机充量系数051机械效率075空燃145发出效功率324 kW发动机更高转速切换成V4工作模式时充量系数086机械效率087空燃182假定转速指示热效率相燃烧效率100空气20℃01MPa条件吸入气缸计算：
（1）1750 rmin时V8工作模式进气质量流量（kgs）
（2）1750 rmin时V8工作模式燃料消耗质量流量（kgs）
（3）1750 rmin时V8工作模式效燃料消耗率（g(kW·h)）
（4）V4工作模式发出V8工作模式相效功率需转速（rmin）
（5） 述V4工作模式时发动机效燃料消耗率（g(kW·h)）
解：
（1）根pvnRT关系式
（2）
（3）
（4）
热效率相等：
（5）be*075087268gkWh
第二章
21 缸工质方面影响发动机性燃烧模式？
解：(1) 工质种热力参数—质
(2) 燃料热值（燃混合气热值）—量
(3) 燃料理化特性—工作方式
(4) 燃料组份—燃烧排放
22 什发动机常规燃料代燃料？代燃料分类？什加强代燃料研究应？
解：常规燃料：汽油柴油
代燃料：石油汽油柴油外烃类醇类醚类酯类氢气等燃料分类详见表21
加强代燃料研究出源安全环境保护考虑
23 醇醚酯类燃料含氧燃料分子结构什特点？分列出1～2种常醇醚酯类代燃料燃烧模式
解：醇类烃类物质中氢羟基取代产物常见醇类燃料甲醇乙醇辛烷值较高般点燃
醚类物质两烃基通氧原子连接起化合物常见醚类燃料二甲醚十六烷值较高般压燃
酯类物质烃类物质中氢羧基取代产物常见酯类燃料生物柴油十六烷值较高般压燃
24 分子结构相烃燃料分子中碳原子数少发动机性影响？原？
解：C越化学稳定性差着火温度低易燃物理稳定性易气化高C烃结构庞冗长易裂解相分子量较易气化
25成分相分子结构烃燃料发动机性影响？原？
解：（1）链环— 环化学稳定性易燃
（2）直链支链（正烷异烷）—支链（异烷）化学稳定性抗爆（正庚烷C7H16异辛烷C8H18辛烷值分0100）
（3）单键键—键非饱烃易断链易燃安定性差贮存中易氧化结胶(烯烃)
26 什压燃式柴油机优良燃料点燃式汽油机般良燃料？综合考虑发动机动力济性排放求理想汽油柴油应种结构成分烃燃料组成？
解：柴油机燃料般较高十六烷值便压燃高十六烷值意味着容易燃果应点燃式汽油机会引起严重爆震造成发动机性寿命降汽油机燃料求较高辛烷值抑制爆震产生外柴油燃料般易气化利火焰传播会造成排放升高考虑发动机种性理想柴油机燃料应碳原子数16左右直链烷烃构成汽油机燃料应碳原子数8左右异构烷烃环烷烃构成
27 正十六烷α甲基萘十六烷值分少？什两者着火特性显著差？
解：十六烷值CN 100燃性 α－甲基萘 CN 0燃性差着火特性C原子数密切相关
28 测定辛烷值时什燃料辛烷值会100？什燃料RON>MON燃料RON解：说明抗爆性优异辛烷测燃料参燃料更敏感RON>MON反RON
29 汽油燃料蒸发曲线中10％50％90％馏程意义什？发动机性影响？燃烧种终馏点高汽油会出现什结果？
解：10％馏程(T10) — 燃料中含轻馏分概数量反映汽油机冷起动性
50％馏程(T50) — 燃料均蒸发性反映汽油机工作稳定性
90％馏程(T90) — 燃料中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
210 什燃料饱蒸气压？汽油饱蒸气压高低分会发动机性带什影响？
解：饱蒸气压：规定条件燃油燃油蒸气达衡状态时燃油蒸气压力
蒸气压低发动机冷起动性差混合气形成速度慢利燃烧
蒸气压高储存运输程中易产生蒸发损失着火危险性容易燃油供系统中形成气阻Choking
211 芳烃烯烃理想高辛烷值汽油组分什汽油标准中限制含量？
解：（1）烯烃汽油提高辛烷值理想成分烯烃热稳定性导致易形成胶质沉积进气系统中影响燃烧效果增加排放活泼烯烃蒸发排放气中会产生光化学反应进引起光化学污染
（2）芳烃通常汽油高辛烷值组分具高量密度芳烃会导致发动机产生沉积物增加尾气排放包括CO2
212 什着燃料品质等级提高燃料中硫含量呈现幅度降趋势？
解：硫天然存原油中硫明显降低催化转化器中催化剂功效时高温条件氧传感器造成良影响高硫燃油会车载诊断系统(OBD)失灵催化转化器监控装置发送错误诊断码司机发出错误障信号
213 常规汽油机柴油机混合气形成着火负荷调节三方面差异？形成差异原什？
解：（1）混合气形成方式：
汽油—易气化缸外低压喷射蒸发空气形成预制均质混合气
柴油—难气化缸高压喷雾成细液滴空气形成非均质(分层)混合气
（2）着火燃烧方式：
汽油—难燃易点燃(SI)高压电火花点燃预混燃烧火焰传播ϕa 1条件完全燃烧
柴油—难点燃易压燃(CI)扩散燃烧边喷边混边燃完全燃烧必须ϕa >12
（3）负荷调节方式：
汽油机—预混合ϕa基保持变量调节
柴油机—分层混合ϕa变化范围（0~∞）质调节
原：燃料理化特性
214汽油压燃？果汽油压燃什优缺点？果请说出理
解：汽油压燃例稀混合气条件汽油匀质混合气压燃HCCI实现汽油机高效低污染燃烧
215影响工质热容素？影响趋势？热容什发动机动力济性重影响？
解：影响素：温度分子度数
cpcV温度T升增加K温度T升降分子度(原子数)增cpcV增K减K越cpcV越相加热量工质温升越高循环热效率高
216 影响残余废气系数fr素？什汽油机fr般柴油机？增压柴油机fr？
解：影响残余废气系数素：进排气压力转速压缩配气相位排气系统动态特性汽油机fr偏高ε压缩容积低负荷时进气节流强新鲜充量降增压柴油机fr扫气效果强
217燃料燃烧分子数燃烧前分子数原什？什汽油机分子变化系数柴油机？
解：柴油机分子系数较原：均量空气系数较混合气中较空气参反应外柴油含H量低
218燃混合气热值种表示方法？物理意义什？种表示方法更反映工质作功力？
解：单位质量单位体积燃混合气发出热量(kJkgkJm3)
(Hum)V代表混合气量密度越高相工作容积发出功率越高(pme高)
219什含氧液体燃料热值汽柴油低燃混合气热值相差？什天然气热值汽油燃混合气热值反低？
解：气体烃 HC高Hu高身气体（密度）加H燃烧求空气Hum
含氧燃料（甲乙醇）身含OHu低需空气少（l0）Hum汽柴油相
220氢燃混合气热值低实缸喷射液态氢提高发动机效均压力意味着增氢燃混合气热值呢？
解：缸直接喷液态氢提高均效压力相增压效果混合气密度升循环发热量升
221 计算汽油柴油天然气乙醇四种燃料单位kJ发热量应CO2产生量减少CO2排放量改善全球温室效应应选择汽车燃料
解：燃烧释放单位kJ热量汽油柴油天然气乙醇分生成CO2质量分：
数出四种燃料中天然气燃烧释放单位kJ热量产生CO2少改善温室效应角度车燃料应天然气
222台型3缸涡轮增压车发动机燃异辛烷燃料发动机吸入空气量化学计量空气量120计算时混合气：（1）量空气系数（2）空燃（3）燃空量
解：(1)ϕαll012
(2) 异辛烷C8H18 l0(83gc+8gHgo)0232151
(3) 空燃αϕα* l0151*12182
(4) 燃空量
223 种燃料组分构成：40％（wt）正烷（C6H14）30％（wt）异辛烷（C8H18）25 ％（wt）环烷（C6H12）5％（wt）苯（C6H6）果燃料混合气空燃17计算时混合气燃空量
解：C6H14完全燃烧化学反应方程式：
C8H18完全燃烧化学反应方程式：
C6H12完全燃烧化学反应方程式：
C6H6完全燃烧化学反应方程式：
O2摩尔质量32gmolO2空气中质量百分2321kg该种燃料完全燃烧需理空气质量：
该种燃料化学计量l0149895量空气系数：
该种燃料燃空量：
224 计算甲醇汽油组成混合燃料（甲醇占20％体积汽油占80体积）燃烧时需化学计量空燃混合燃料燃混合气质量热值体积热值假设量空气系数11环境温度293K环境压力01MPa汽油密度0760kgL甲醇密度0795kgL
解：混合燃料中甲醇质量分数：
汽油质量：
g汽油102070793
混合燃料化学计量空燃：
混合气单位质量低热值：
查表取汽油相分子质量1075混合燃料形成混合气题目定条件时密度：
单位体积混合气热值：
225 甲烷（CH4）空气化学计量混合完全燃烧燃烧产物中二氧化碳（CO2）水（H2O）氮气（N2）分计算该燃烧反应定压定容条件绝热燃烧温度分析两者产生差异原假设初始反应状态标准热状态（298K1013kPa）燃烧产物CO2H2ON2定压热容绝热燃烧条件分取562143873371kJ(kmol·K)
解：(1)
查物质生成焓：
解该燃烧反应定压条件绝热燃烧温度
(2)
解定容条件绝热燃烧温度
定容条件膨胀功
第三章
31应工程热力学公式曲线封闭热力学系统热力程状态进行分析时应该满足必理想条件？分析发动机动力程时否满足求？
解：准稳态程部逆事实然导致发动机丧失状态衡物理程快瞬间恢复衡弛豫时间更短缸工质作准衡态处理缸逆素避免逆损失值整系统外热功交换值相极发动机缸作逆程处理
32发动机理循环理想循环真实循环三者间差？什发动机工作循环划分三种循环进行分析？
解：（1）理循环：
工质——理想气体（空气）物性参数(热κ)常数温度变化
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)特殊热力程：绝热压缩膨胀等容等压加热放热
（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
理循环简化突出发动机工作程质特征理想循环理循环真实循环间中间模型完善循环分析建立三种模型
33分张pV图TS图画出加热量压缩相条件等容循环等压循环混合循环较循环热效率说明原
解：加热量压缩相条件 q2p>q2s>q2v⇒ηtp<ηts<ηtv压缩相时等容循环热效率高
34循环理汽柴油机相关参数实际范围利TS图解释什柴油机汽油机热效率高？
解：TS图果初始条件相柴油机压缩较高压缩终点温度相较高高温提高量品质总吸热量散热量降低柴油机热效率高
35什发动机循环加热等容度？等容度等容加热回事？等容度预膨胀什关系？什提高等容度提高循环热效率？
解：混合循环等容度：微循环真实压缩算术均值理压缩值等容度反映真实燃烧加热程接止点等容燃烧加热程度等容度等等容加热等容度预胀成反等容度越高微循环真实压缩越微循环热效率越高综合热效率越高
36计算涡轮增压发动机机械增压发动机指示效率ηit机械效率ηm？两者ηitηm差？然吸气原型机相增压发动机ηitηm加减？什？
解：指示效率指示功消耗燃料放热量值求机械效率效功指示功值涡轮增压发动机机械效率般相应然吸气发动机高指示效率两者差指示效率变化机械效率增
37柴油机压缩汽油机高什汽油机燃烧高温度柴油机高？什相条件汽油机效均压力高柴油机？
解：然汽油机压缩较低混合气较浓等容度较高高燃烧温度较高柴油机稀燃空燃较高总热容较
38 简述理循环分析改善燃机动力济性指导意义
解：（1）指出改善发动机动力性济性基原方：提高压缩提高等容度增加等熵指数等
（2）提供发动机间进行动力性济性理
39真实工质特性代理循环理想工质特性方面热效率产生影响？影响趋势？考虑真实工质特性高低负荷条件汽油机柴油机热效率差距加减？什？
解：真实工质热效率影响：
（1） 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
（4）量空气系数：ϕa<1未燃碳氢↑→原子↑→ T↑→κ ↓→ηt↓
ϕa>1空气↑→单双原子↑→ T↓→ κ↑→ηt↑
考虑真实工质特性汽柴油机热效率差距加
310什相热效率ηrel？引入ηrel现实意义？
解：相热效率真实循环指示效率理想循环热效率反映发动机真实动力循环接理想动力循环程度
311 真实循环理想循环增加损失？损失样产生？
解：（1）传热损失：真实循环非绝热程 通气缸壁面缸盖底面活塞顶面外散热
（2）时间损失：实际燃烧工质加热瞬间完成：存点火(喷油)提前功面积降ηt↓pz出现TDC10°CA非等容加热功面积减
（3）换气损失：排气门早开造成膨胀功损失
（4）完全燃烧损失：正常燃烧时ηc≠100正常燃烧ϕa＜1等η t ↓↓
（5）缸流动损失：流动增强提高涡流湍流程度ηt↓：造成量损失散热损失
（6）工质泄漏损失
312机械损失部分组成？部分损失特点起作素什？
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少辅助机构
（3）泵气损失(5％～40％)
313简述种机械损失测定方法原理适范围什说示功图法外余三种方法避免泵气损失包括测定值？
解：燃机机械损失测定方法：
（1）示功图法：示功图计算净指示功（增压机）动力程功（非增压机）Wi减台架测效功We机械损失功Wm该方法适种机型止点位置标定精度求高适研发工作
（2）倒拖法：发动机正常运转断油断火电机反拖发动机测反拖功率机械损失功率该方法适压缩高汽油机型柴油机
（3）灭缸法：法仅适然吸气式缸柴油机燃机调整定工况稳定工作先测出效功率Pe然次缸灭火灭火前测功机测效功率差值该缸指示功率缸相加整台发动机指示功率Pi减发动机效功率Pe机械损失功率Pm
（4）油耗线法：转速变情况测出整机油耗负荷变化曲线线外延直横坐标相交坐标原点交点间连线机械损失值该方法适然吸气式柴油机低增压柴油机
面四种测定发动机机械损失方法中示功图法净循环指示功泵气损失排机械损失外余三种测定方法法排泵气程影响泵气损失包含机械损失测定值
314说明油耗线法测量机械损失原理什汽油机应油耗线法测机械损失？
解：油耗线法测量机械损失原理：转速变情况测出整机油耗负荷变化曲线线外延直横坐标相交坐标原点交点间连线机械损失值该方法适然吸气式柴油机低增压柴油机汽油机燃油消耗率负荷成例关系适
315 然吸气汽油机然吸气柴油机涡轮增压发动机适种机械损失测定方法？什？
解：（1）汽油机倒拖法适合灭缸法(影响进气均匀性)油耗线法(成直线)
（2）然吸气柴油机适合灭缸法油耗线法型柴油机倒拖法
（3）废气涡轮增压柴油机法倒拖法灭缸法（废气涡轮正常工作）低增压油耗线法（接然吸气柴油机）
316发动机转速（活塞均速度）负荷机械效率规律性影响？影响规律发动机性提高提出什新求？
解：（1）活塞均速度：cm↑摩擦阻力↑泵气损失↑单提高转速提高功率受限
（2）负荷：负荷Pe↓ηm↓怠速ηm＝0增压机型ηm↑提高发动机工作时负荷率降低中低负荷机械损失发动机节重意义
317发动机润滑油进行分类？保证发动机正常良运行润滑油黏度提出什求？润滑油选择中满足述求？
解：发动机润滑油分类涵盖粘度等级质量等级选原：保证润滑前提量选低粘度润滑油减少摩擦损失
318 说明图324量转换环节中量利效率降物理实质指出提高环节量利效率途径
解：AB ：受卡诺循环热效率限制——提高燃烧温度降低放热温度
BC ：考虑真实工质特性稀燃——低温燃烧
CD ：相热效率采压燃提高等容度——绝热燃烧
DE ：机械效率降低摩擦损失——变配气相位
319 Miller循环Atkinson循环异？Miller循环实际应时实现节？什Miller循环发动机般采增压技术？
解：Atkinson循环增加发动机膨胀程Miller循环实质膨胀压缩增加程控制进气终点提高热效率Miller循环常采VVT技术实现节采增压技术弥补进气门早关晚关造成进气充量损失
320什排量Downsizing时采增加技术？节原什？
解：Downsizing通增压保证输出功率变前提提高发动机效效率节原：排量减泵气损失减少机械损失减少增压回收排气量
321增压发动机循环排气利量部分组成？什涡轮增压发动机全部利量？缸循环燃烧废气具利量排气利？什？
解：见图330排气量包括：
（1）bf1b ：废气够绝热等熵膨胀气压力点做功
（2）54215：排气程中活塞推挤废气做功
（3）3g’i23：扫气部分转入排气中量
废气达涡轮机前总免节流逆膨胀摩擦等损失
废气排气中利总量废气包括活塞推动扫气部分量
322涡轮增压发动机定压系统理循环运行请问输入涡轮机量否压气机输出量相？涡轮机输入量终消耗方面？
解：实际进入涡轮机量压气机输出量发动机泵气程中种流动机械损失存
323发动机冷介质带走量约占燃料总量13果燃烧系统全部绝热否13热量变效功？请问题作全面分析理解释绝热提高效效率原存限制
解：绝热发动机提高热量品质减少冷系统消耗功率提高效效率时废气带走量增加降低充气系数增压缩功需高温材料带润滑等问题
324图323示然吸气发动机热衡图分析：
（1）燃料总量终分部分输出？
（2）总机外传热辐射损失热量部分构成？
解：（1）燃料总量分配：
a13弱效动力输出
b13废气排出
c13弱冷系统带走
d余驱动附件传热辐射消耗
（2）排气系统机外传热辐射热量冷系统水套壁面叽歪传热辐射热量机体曲轴箱部件机外传热辐射热量辅助机构传冷水热量
325回热发动机理什幅度提高循环热效率？什目前止没开发出实回热发动机？
解：回热发动机直接高温热回收作缸加热量提高循环热效率没实际开发回热装置复杂回热效率较低等原
326台压燃式发动机压缩15计算具相压缩Otto理循环Diesel理循环热效率假设Diesel理循环压缩始点温度18ºC空气加热量等燃料完全燃烧提供量燃料燃烧时空燃28燃料低热值44MJkg空气定压热容101kJ（kg·K）等熵指数14
解：忽略燃料加入工质（空气）热物理性质影响
（1）Otto循环：
（2）Diesel循环：
压缩止点时工质温度T2
燃料等压放热工质温度T3
预胀ρ
Diesel循环热效率：
327台高性四程火花点火发动机排量875cm3压缩101指示效率Otto理循环效率55％8000rmin时发动机机械效率85％充量系数09空燃13燃料低热值44MJkg温度20ºC压力01MPa环境条件空气吸入气缸计算发动机：（1）效效率燃料消耗率（2）空气流量功率效均压力
解：（1）
效热效率ηet：
燃料消耗率be：
（2）
空气流量Aa：
效功率Pe：
效均压力pme：
328某柴油机理工作循环相关参数：压缩开始时气缸压力01 MPa温度296K允许气缸压力95 MPa燃烧期加入总热量2120 kJkg压缩17工质摩尔质量2897 kgkmol等熵指数14
（1）确定该理循环类型
（2）pV图TS图画出该理循环程
（3）计算该理循环允许达峰值温度热效率
解：（1）
等容循环运行等熵压缩终点压力pc温度Tc：
等容加热pz’温度Tz’：
明显高压力超容许压力等容循环运行等等压循环运行高压力容许压力欲发动机济性优应混合循环运行
（2）
混合循环pV图TS图教材图35示
（3）
混合循环运行保证安全前提济型达优pz’应95MPa时应Tz’：
工质温度Tc定容升Tz’需吸收热量Q1：
定压程工质温度Tz：
绝热膨胀温度Tb：
329计算题328中理工作循环火损失该循环采列放热方式时火损失少？
（1）膨胀气压力进行等压放热
（2）膨胀气温度进行等温放热
pV图TS图指出损失区域分计算膨胀气压力膨胀气温度时热效率
解：参考教材图38题328中理工作循环火损失Ⅰ面积+Ⅱ面积理工作循环（1）火损失Ⅱ面积理工作循环（2）火损失0图中：
Ⅰ面积+Ⅱ面积+Ⅲ面积
Ⅲ面积
题328中理循环火损失I328：
(1) 膨胀气压力b’a 定压放热：
Ⅱ面积+Ⅲ面积
理工作循环（1）火损失I(1)：
热效率：
(2) 膨胀气温度b’’a 定温放热：
图知理工作循环（3）火损失I(2)
热效率：
330台排量33 L直列6缸柴油机混合理循环工作燃料轻柴油空燃20半燃料等容阶段燃烧半燃料等压阶段燃烧燃烧效率100该柴油机压缩14压缩始点温度60℃压力101 kPa计算：
（1）循环中状态点温度
（2）循环中状态点压力
（3）预膨胀
（4）压力升高
（5）指示热效率
（6）燃烧程中加入热量
（7）净指示功
解：
12定熵程
23 定容程
压力升高
34定压程
预膨胀
45定熵程
（6）
燃烧程加入热量
（7）
第四章
41什发动机换气程？合理组织换气程目什？什说发动机充量系数研究换气程核心问题？
解：发动机排出废气充入新鲜空气燃混合气全程换气程
合理组织换气程目包括：
（1）保证标定工况全负荷工况吸入新鲜充量获高输出功率转矩
（2）保证缸机缸循环进气量差异超出应范围免整机性产生利影响
（3）应量减换气损失特占例排气损失
（4）进气缸形成湍流场应满足组织快速合理燃烧求
发动机充量系数指单缸循环吸入缸新鲜空气质量进气状态计算理充气质量值该参数决定发动机动力性进气程完善程度极重评定指标换气程核心问题
42 画出四程然吸气汽油机低压换气程pV图标出进排气相位角位置较负荷负荷时换气损失说明膨胀损失排气损失进气损失等方面
解：pV图图示中b’EVOdIVOr’EVCa’IVC实线节气门全开（负荷工况）虚线节气门部分开启（负荷工况）
膨胀损失：负荷时膨胀损失较负荷缸温度较高传热损失较
排气损失：图出负荷时排气损失较负荷时排气阶段排气量较图出负荷排气门开启排气压力迅速降低负荷时排气压力略水排气损失较
进气损失：负荷时进气损失较负荷时节气门部分开启增加进气泵气损失
43 排气强制排气质差？简述超界亚界强制排气三阶段中影响排气流量素采取措施提高排气流量？
解：排气强制排气质差废气缸气涡轮机入口处压差作流出活塞强制推出
超界排气气门口流速始终保持音速影响排气量素气门口截面积
亚界排气气门口流速音速排气速度然较高时影响排气量素排气流动阻力
强制排气排气压力基等排气背压
提高排气量采取措施包括：
（1）加快排气门开启速度增加排气阶段排气量
（2）减排期流动损失降低排气背压增加强制排气阶段排气量
44 什气门口壅塞现象？什会出现种现象？进排气门口种现象会进排气发动机性带什影响？
解：气体动力学孔口流动规律孔口游滞止压力变时孔口流速达音速孔口游压力降低孔口流量保持变气流壅塞现象
进气门口壅塞会导致发动机提高转速时进气流量会加发动机功率仅会加反机械损失增加降转速提高失提高功率价值
排气门口壅塞会影响正常排气造成残留废气系数利燃烧正常进行
外进排气门壅塞会增加进排气程换气损失影响发动机济性
45 进气排气什早开晚关？4相位角中两角重？两角发动机性影响？气门重叠作什？较汽油机柴油机增压发动机然吸气发动机气门重叠角说明造成差异原
解：早开晚关：进气充足排气干净
进气晚关角排气早开角认重两进气晚关角进气充量影响排气早开角换气损失影响
气门重叠角：扫气降低缸残余废气系数降低发动机热负荷
汽油机气门重叠角般柴油机进气门开启早废气会倒入进气出现回火现象气门重叠角时造成新鲜燃充量直接排出排气
增压发动机气门叠开角般会非增压发动机增压发动机进气门外压力高排气背压够更实现燃烧室扫气达增加新鲜进气充量降低燃烧室热负荷目
46 什进排气门开启关闭4相位角存佳值？什4相位角佳值转速升加？请逐物理概念定性加说明
解：（1）排气早开角：排气损失提前开启排气损失排气程泵气损失组成排气早开角时排气损失泵气损失排气早开角时排气损失泵气损失排气早开角必定存佳值
转速膨胀线影响历相排气时间应转角必然高转速时转速升时排气早开角佳值加
（2）排气晚关角：排气晚关角排气惯性利足排气晚关角活塞行较造成废气倒流排气量会减少排气晚关角存佳值
转速升时历相利排气惯性排气时间应转角会增转速升时排气晚关角佳值加
（3）进气早开角：会回火进气足存佳值
转速升时进气门早开时间相应进气早开角会增转速升时进气早开角佳值加
（4）进气晚关角：充分利进气惯性已充入缸新鲜充量推回进气存佳值
转速升时历相利进气惯性进气时间应转角会增转速升时进气晚关角佳值加
47 增压发动机然吸气发动机fc定义差异？增压发动机理进气量果气环境条件计算时定义fc反映什？
解：然吸气发动机理吸气量计算时空气密度环境状态空气密度计算增压发动机理吸气量计算时空气密度压气机空气密度计算
增压发动机理进气量果气环境条件计算时定义充量系数反映增压强度（例种方法计算充量系数12意味着增压实际进气量环境条件完全排气进气时进气量12倍）反映增压效率
48 涡轮增压发动机然吸气原型发动机相循环进气量幅度增加fc必然幅度增加种说法？什？涡轮增压发动机较然吸气原型机fc般说加减？请列举影响素加说明
解：种说法
然吸气发动机理吸气量计算时空气密度环境状态空气密度计算增压发动机理吸气量计算时空气密度压气机空气密度计算增压循环进气量幅增加说明充量系数定幅增加
涡轮增压发动机然吸气原型机充量系数增
：进气终压力提高扫气降低残余废弃系数时减少进气加热作充气系数提高
49 影响稳定条件发动机fc素？影响fc？
解：影响充量系数素包括：
（1）进气流动阻力影响进气流动阻力直接影响进气效率进气量
（2）进气温升影响进气工质温升加必然降低缸工质密度降低充量系数
（3）进排气相位角影响进排气相位角特进气晚关角排气晚关角充量系数影响合理进排气相位进气充足排气干净提高充量系数
410 评价进气道性指标什？进气道设计准什？旋流进气道滚流进气道起作差异？
解：评价进气道性指标进气涡流强度流通阻力
进气道设计准基满足进气涡流求前提降低气道流动阻力
旋流进气道进气时气流出现绕气门中心旋转运动滚流进气道产生旋转中心线气缸中心线垂直滚动气流两者形成气流运动形式滚流进气道实现稀燃缸直喷汽油机分层混合气
411 什气门口均进气马赫数Mam？说明φcMam变化规律原什Mam05φc急剧降？
解：均进气马赫数定义通气门口均流速音速值
充量系数马赫数增加降特马赫数05时充量系数急剧降
马赫数增时气门口流速增流动阻力方关系提高充量系数降马赫数达05左右时然总体未达音速某升程段气流已接壅塞充量系数加速降
412 进气终前工质温度升发动机性什影响？般说素影响进气终工质温度变化量？影响趋势？
解：进气工质温升加必然降低缸工质密度降低充量系数影响发动机动力输出
影响进气终工质温度变化量素包括：进气程中高温壁面传热进气程中压力损失变摩擦热残余废气新鲜充量混合进气程中燃料气化吸热
中前3素引起进气工质温度升第4素引起进气工质温度降
4素中进气程中高温壁面传热进气温升影响转速越低负荷越高温壁面传热引起温升越
413 什代轿车汽油机普遍采气门机构？什优缺点？柴油机什较少采气门？2气门改4气门时什功率升百分转矩增加百分？
解：优点：
（1）增加进气流通面积减进气阻力提高进气充量
（2）汽油机说利采火花塞中置燃烧室布置
缺点：
（1）气门机构变复杂
（2）增加成
柴油机柴油机没节气门进气阻力相较汽油机中负荷时节气门节流作明细柴油机进气流通面积求汽油机低
2气门改4气门时功率升百分转矩增加百分：转矩说改4气门影响增加进气充量输出转矩提升功率说相转速条件增加输出转矩功率升外2气门改4气门项重影响：发动机高速工况进气壅塞现象发动机功率反降2气门改4气门气门流通面积增加防止进气壅塞现象高转速够输出较扭矩样转速提高功率增加两种影响综合作功率升百分转矩增加百分
414 什说fc—n进气外特性曲线发动机特汽油机极重性曲线？般发动机fc—n外特性曲线变化趋势特点？素决定？进气晚关角影响fc—n曲线？什发动机提高标定转速时相应加进气晚关角？
解：汽油机效效率变化条件输出转矩取决循环进入气缸充量发动机进气外特性基决定工作转速全负荷时输出转矩功率决定整机动力性
柴油机速度外特性决定充量变化规律限制柴油机允许喷入极限油量限制达动力性
汽油机充量系数转速升较快降部分负荷节气门关时充量系数降更剧烈
柴油机进气速度特性相汽油机变化缓负荷减时进气速度特性线进气外特性线略高
进气充量速度外特性曲线受进气工质温升流动总阻力进气晚关角等素影响
果进气晚关角转速变化发动机转速应佳进气晚关角转速该转速时充分利进气惯性转速该转速时进入缸新鲜充量部分流回进气两种情况进气充量低理想值
提高标定转速时转速增加时佳进气晚关角会相应增应加进气晚关角提高发动机转速加输出功率
415 什变气门正时（VVT）？VVT分类？影响发动机性？凸轮VVT突出优点？
解：VVT通改变进排气门开启关闭时刻气门升程满足发动机转速负荷工况进排气流通特性求
VVT分变正时VVT变升程VVT变正时升程VVT三类
VVT影响发动机动力性（增充量系数）济性（减少泵气损失）
凸轮VVT利电磁电液机构直接驱动进排气门开启关闭省凸轮轴气门正时气门升程进行全变调节发动机性程度优化
416 什进排气程动态效应？利动态效应提高发动机fc？缸发动机出现缸进气均匀原什？
解：进排气程动态效应指进气排气中压力波传播进气门端进气压力排气门端排气压力影响
进气门开启时发出膨胀疏波端第次返回压缩密波利压缩密波增加进气量类似排气门开启时发出压缩密波端第次返回膨胀疏波利膨胀疏波增加排气量
缸机进排气总歧相互串联联某缸进气时缸进气产生疏波者密波会缸进气压力造成影响理缸排气形成疏波密波会排气缸排气压力造成影响会造成缸机缸进气均匀问题
417 利压力波传播理解释：气门口开启进气时什进气中出现右行疏波（取气门口进气入口右行正方）？进气入口空滤器全开口端什述疏波传开口端时反射波全正反射左行密波？换排气门气门口开启排气时情况？
解：气门口开启进气时活塞行气缸压力较低dpR负值出现右行疏波
根压力波传播理边界条件性质开口端出现全负反射反射波性质波相反幅值相反射波左行密波
排气门气门开启排气时缸压力排气背压出现右行密波
418 什变进气歧长度系统？改善发动机什性？高低转速改变进气歧长度？
解：变进气歧长度系统转速控制气流长度路径进入气缸低速时获转矩高速时获功率
改变发动机动力性
高速时短进气长度提高功率低速时长进气长度增加扭矩
419 利进气动态效应提高某汽油机n5000rmin时fc进气进行设计已知进气早开角晚关角分30°CA50°CA设音速350ms试计算选定佳进气长度
解：循环（惯性效应）：
设该汽油机进气长度L循环压力波进气程正效应时需满足条件：
式中声速进气门总开启角度值
（1）
循环（波动效应）
循环残余压力波动正压波处循环进气时期会利
记气门口处压力波动频率：
进气门开启频率：
频率1525… 残余正波达 利：
(2)
长L转速n合理匹配：L太长fc没影响L短次返回密波疏波相互抵消式(1)(2)知佳进气长度L14m
420常规四缸四程汽油机发动机台架做试验表测数
排量
20 dm3
消耗400cm3燃料338m3空气时间
530 s
发动机转速
4800 rmin
效均压力
0951 MPa
环境温度
293 K
环境压力
01 MPa
残余废气系数
005
假设气门重叠换气循环影响忽略计已知汽油密度076kgL低热值42MJkg摩尔质量98kgkmol
计算：(1)新鲜进气充量(2) 空燃(3) 充量系数(4) 残余废气质量(5) 混合气热值(6) 效效率
解：（1）
循环进入发动机空气量：
循环进入发动机燃料量：
循环进入发动机新鲜充量：
（2）
空燃：
（3）
充量系数：
（4）
残余废气质量：
（5）
空燃理空燃混合气发出热值应空气量计算：
单位质量混合气热值：
混合气密度：
混合气体积热值：
（6）
发动机效热效率：
421 涡轮增压气波增压发动机利废气量？什增压中冷发动机发展重方
解：涡轮增压：高温高速废气进入涡轮机低温低速排出废气焓差动差转化涡轮机机械功驱动压气机提高发动机进气压力方面加进气充量提高输出功率方面泵气程功正功时机械效率相提高增加整机效效率
气波增压：利道中压力波特性废气新鲜空气接触相互混合前提直接废气量传低压空气提高压力实现增压
增压中冷增压较热空气进行冷降低进气温度输出功率进步增排放噪声等性改善增压中冷发动机发展重方
422 什定压增压系统？什脉增压系统？较定压增压脉增压两种系统优缺点说明适场合
解：定压涡轮增压系统气缸排气歧通体积较排气总排气总基保持恒定压力起稳压作废气定压总导入涡轮机喷嘴环
脉涡轮增压系统缸排气歧中脉气流直接导入涡轮机中量减少定压系统逆膨胀量损失
两者较：
（1）定压系统废气流入总造成强烈节流逆膨胀损失利率低
（2）脉系统扫气处
（3）定压系统动态程响应脉系统慢发动机加速性排放性利
（4）脉系统绝热效率低定压系统
（5）脉系统瞬时流量高定压系统稳定流量
中型车柴油机低增压采脉系统较利型柴油机增压高宜采定压系统车柴油机提高低速转矩加速性角度考虑增压较高常选脉增压系统
423 什涡轮增压柴油机机械效率般原型然吸气式发动机高？工况高？没机械效率反低情况？什？
解：增压发动机利废气量做功增加块泵气正功机械效率提高
工况高
低速工况动态工况机械效率机械效率反低
低速工况时涡轮增压效果较弱机械效率较低低速转矩特性足
动态工况气流响应需时间增压器叶片较惯性动态渡程长影响发动机排放济性
424 什涡轮增压发动机会出现压气机增压压力pb涡轮机前入口压力pk情况？工况会样？pbpk否意味着会出现理实际泵气正功？什？
解：起动工况加速工况低速负荷工况压气机增压压力反涡轮机前入口压力
起动工况时涡轮增压没介入
加速工况时压气机需响应时间较长增压压力升涡轮机前入口压力升存定迟滞
低速负荷工况时涡轮增压效率低
pbpk意味着理泵气正功实际泵气定正功存较泵气损失实际泵气功负
425 采技术措施解决常规涡轮增压柴油机NOx排放高低速转矩特性差动态响应慢等缺点？什？
解：增压中冷技术降低NOx排放时进步增输出功率采增压中冷增加进气量时降低进气温度
电控变喷嘴环截面涡轮增压技术效增低速转矩实现增压压力增压器效率优化控制
电控燃油喷射技术效降低NOx排放燃烧噪声实现变燃油喷射时刻喷射速率
外电控技术应改善柴油机动态性电控技术应柴油机瞬态控制更加灵活迅速
426 什汽油机采涡轮增压例越越高？涡轮增压汽油机解决应中存相关问题？
解：柴油机类似汽油机采涡轮增压提高动力性改善济性改善排放性降低燃烧排气噪声降低制造成汽油机采涡轮增压例越越高
解决汽油机增压应问题措施包括：
（1）应电控技术改善动态特性防止爆燃降低热负荷
（2）应增压中冷技术提高动力性改善济性时消爆燃降低热负荷减少NOx排放利
（3）采增压压力控制系统降低增压避免爆燃高热负荷利高低速转矩特性控制
（4）提高燃料辛烷值改进发动机制造工业增压器叶片材质等
427 曲轴箱扫气式二程汽油机例说明二程发动机进气压缩燃烧排气四程两程完成
解：活塞移动程先燃烧膨胀做功然排气孔开排气扫气孔开压缩新鲜工质曲轴箱通扫气孔进入气缸边气缸充气边帮助排气称扫气活塞移动程先继续扫气扫气孔关闭继续排气排气孔关闭进行压缩接止点时着火燃烧活塞行程某时刻活塞边缘扫气孔开曲轴箱吸入新鲜工质备循环充气扫气
428 二程发动机种常扫气系统？较系统优缺点应场合
解：扫气系统包括横流扫气回流扫气直流扫气
横流扫气扫气孔排气孔分布置气缸两侧结构简单换气效果佳两侧缸壁热负荷受力均匀
回流扫气扫排气孔布置气缸侧扫气效果横流扫气时保留结构简单优点
直流扫气缸盖设置排气门代排气孔扫气孔切线排列改善换气质量优点增设排气门机构换气系统复杂发动机高度增加
429 什二程汽油机没汽车中广泛应？果想发展车二程汽油机应采技术措施？
解：二程汽油机优点升功率高动力性缺点换气效果差济性排放性受限
发展车二程汽油机需找高效换气（扫气）技术改善换气效果提高充量系数时减少扫气程中HC排放例采换气效果直流扫气技术代目前常回流扫气技术
第五章
51 汽车发动机面工况工况线限定？PenTtqn工况面画出限制线标出常典型工况点
解：缘转速功率限制线右侧负荷条件高转速限制线左侧发动机低稳定工作转速限制线
52 汽车发动机工况面图定性准确画出外特性转矩线等油耗线等功率线汽车四档阻力线等四条曲线简单说明条曲线变化特点
解：示意性汽车发动机工况运行图（发动机全特性图）示：
外特性转矩线发动机供油量调节装置处供油位置时发动机转矩转速变化曲线转矩线受充量系数机械效率影响某较低转速处值然转速升较快降转速愈高降愈快
车发动机理想等油耗线包围济圈应该位高挡阻力线中速略偏低部位等油耗线圈横拉长
发动机功率正转速均效压力等功率线呈现出跷跷板变化趋势支双曲线外特性转矩线相切
汽车行驶阻力车速升呈方增趋势挡位定时候着发动机转速升呈现出方增关系
53 什汽车发动机标定工况？轿车汽油机重型载货车柴油机确定标定工况时出发点什？二者标定功率更接发动机极限功率？
解：标定工况：发动机铭牌规定输出功率Pemax应转速确定工况轿车15min功率适短时间功率发动机重型载货车柴油机1h功率适较长时间重轿车更接
54 什发动机运行特性调整特性？研究运行特性调整特性意义什？
解：运行特性：发动机稳态工况条件特性解发动机性指标特性参数着种变素变化规律
调整特性：发动机转速油量调节位置变种性指标调整参数变化规律发动机性进行优化
55 发动机稳态运行动态运行质区什？什轿车市行驶时动态运行占例超稳态运行？试举三种动态运行例子简述动态程
解：发动机运行参数发生变化动态特性变稳态特性市车辆较路况复杂需断调整运行参数
56 什汽油机柴油机指示效率ηit转速n变化速度特性曲线总高低速两端降低？什二者ηit负荷变化趋势相反？
解：汽油机低速时缸气流运动减弱火焰传播速度降低漏气散热损失增加高速时燃烧占曲柄转角增等容度变燃烧充分柴油机低速时燃料喷射压力减缸气流运动减弱混合气形成燃烧利传热增加高速时喷油燃烧持续期增加充量系数降浓
汽油机负荷时节气门开度残余废气增加燃烧速度变慢负荷减量空气系数降低燃烧完全气化条件恶化传热增加柴油机方面负荷意味着喷油量降喷油燃烧持续期降低等容度升方面混合气变稀k升
57 什说柴油机速度特性曲线油泵供油速度特性曲线gbn决定？汽油机速度特性曲线充量系数速度特性曲线φcn决定？
解：柴油机质调节空气般量做功少喷油量少决定汽油机量调节量空气系数1附做功少进气量决定
58 汽油机柴油机负荷特性曲线总体变化趋势？什差？什会差？解释二者实际燃料消耗率标定工况燃料消耗率相差更原
解：指示效率中间高汽油机更偏负荷机械效率负荷增加增加油耗指示效率变化正相反
汽油机负荷燃烧泵气损失高着负荷增加改善柴油机负荷等容度高k着负荷增加恶化负荷增加机械损失增加较少机械效率增加
59 画出汽油机柴油机全中负荷三种情况PeTtq速度特性曲线（汽油机柴油机画图）说明两种机型速度特性曲线变化特点解释造成差异原两种机型外特性线形状整车动力性利利？利采什措施加改进？画出改进特性曲线
解：汽柴油机全中负荷负荷三种情况PeTtq速度特性曲线分图示：
汽油机Ttq线总体倾斜较低负荷时倾斜更柴油机Ttq线总体变化坦低负荷时甚扬汽油机转矩Ttq取决充量系数机械效率影响柴油机转矩循环供油量gb机械效率ηm决定
汽油机Pe外特性存值点该点般标定功率点柴油机Pe外特性达值点转速高种变化特点样传统汽油机φc速度特性传统柱塞式喷油泵gb速度特性决定
排挡加速克服阻力力言相标定点前提汽油机动力性明显优柴油机低标定转速点转矩功率汽油机柴油机高高挡达高转速言柴油机汽油机更远离标定转速点汽油机Ttq线降急剧柴油机较缓缘恰恰汽油机优点标定转速足够高超越会带超速飞车危险
汽油机外特性线柴油机外特性线动力适应性汽油机般进行外特性线改造柴油机低标定转速段处进行校正Ttq加高标定转速段处进行调速避免超速飞车图示
510 什柴油机烟极限功率？标定功率关系？柴油机标定功率否标定转速功率？汽油机否？
解：排烟达法规限值功率应点标定功率
511 什说汽车动力性发动机速度外特性决定？分汽车动力性三指标加说明
解：车速越高发动机受行驶阻力越某车速行驶阻力发动机动力衡时达高车速发动机转速动力取决速度外特性
理加速力爬坡度相似应关系
512 什发动机转矩适应系数转速适应系数？什两系数加时汽车动力性提高？载重车发动机系数求轿车发动机高？
解：转矩适应系数：发动机转矩外特性转矩标定功率点转矩
转速适应系数：标定转速外特性曲线转矩点应转速
两系数增时发动机克服阻力力增强重载车动力性求轿车高
513 什转矩校正？什汽油机进行校正载重车柴油机需进行校正？什载重车柴油机般允许进行校正？校正外特性曲线否符合速度特性曲线定义？标准速度外特性曲线关联？差？
解：转矩校正：通定校正措施获更KTKn
首先汽油机动力性明显优柴油机低标定转速汽油机点转矩功率柴油机高次高档达高稳定转速柴油机nd汽油机ng更远离标定转速点nn汽油机转矩曲线速度升高急剧降柴油机较缓
满足速度特性定义标准速度外特性曲线通校正相标准速度外特性曲线更KTKn
514 什说汽油机速度特性具良调节力致需进行校正调速？形成种良速度特性线原什？
解：汽油机转矩速度特性曲线具良调节力节气门位置倾斜转矩速度特性曲线倾斜阻力矩线交点够稳定运行转速变动工况点外特性曲线高空车转速会高接受程度存飞车危险
515 什柴油机速度特性曲线进行调速时会出现高速飞车低速运行稳定危险？飞车否理法稳定运行造成？形成柴油机种外特性线原什？
解：柴油机油量调节杆固定较油量位置时然理稳定某工况运行曲线较坦较负荷变化会导致转速幅度变化时转速稳定会转速高出现飞车油量调节杆固定较油量位置时法稳定运行
柴油机转矩速度特性曲线油量调节杆位置变时获条曲线受循环供油量速度特性控制变化缓低速油量位置时甚呈升趋势
516 柴油机调速器基功什？实现调速基原理什？
解：作加速踏板位置变发动机高定转速转矩会着n升动降
供油量某设定转速范围够着转速升高动幅降
517 什两极调速模式？什全程调速模式？简说明两极调速全程调速优缺点应场合
解：两级调速：供油量高速低怠速时转速升高迅速降调试模式
全程调速：加速踏板意位置着转速升供油量先外特性变化应转速开始调速调试模式
两级调速：优点：操作轻便加速稳烟度较缺点：加速踏板位置频繁切换作业效率低般车柴油机全程调速：优点：必常踩加速踏板作业效率高
缺点：加减速稳烟度高般工程机械拖拉机
518 发动机整车两方面考虑提高整车动力性济性措施？
解：动力性：选择合适发动机配套合适发动机外特性曲线汽车传动系统合理匹配
济性：改善发动机济性降低整车行驶阻力发动机汽车合理匹配
519 什说汽车实现级传动动力性济性级传动提升？
解：级变速汽车加速踏板踩底车速行驶发动机标定功率点运转转矩车速备功率会达高值实现级变速选择等功率线低油耗率点配套
520 什说提高发动机负荷率改善汽车燃油济性尤汽油车燃油济性重原？举出汽车中提高负荷利率三实例
解：汽油机低油耗区域般集中中高负荷范围
521 图出台四程火花点火发动机效燃料消耗率be全特性图该发动机驱动汽车运行稳定风状态条件考虑空气阻力道路阻力忽略定列参数：效迎风面积0855m2发动机排量20L驱动轮效轮胎直径06m4挡位总传动354挡5挡传动效率08空气密度116 kgm3燃油密度760kgm3汽车质量1050 kg
（1）计算4挡发动机转速分2000 4000 5500rmin时运行阻力点图画出点
（2）定性画出4挡运行阻力曲线定条件确定4挡达车速
（3）5挡设计超速挡位假具4挡发动机转速4000rmin车速效燃料消耗率减少10％问5挡总传动应该少？计算百公里油耗
（4）汽车4挡高转速行驶时驾驶员换挡5挡（换挡时车速变）换挡驾驶员直接油门踩底图画出列求运行点：换挡运行点达5挡稳定运行点
（5）计算汽车5挡风条件车速90kmh时爬爬坡度
效均压力bar
发动机转速rmin
解：（1）汽车稳定行驶时阻力力矩应发动机传送轮胎动力力矩相等
代入数知发动机转数分200040005500 rmin时运行阻力点分：
107587254743034901888136286137 Pa
（2）4档运行阻力曲线图红线示：4档转速约5700 rmin
kmh
（3）4000 rmin时4档油耗约310 gkWh5档4档减少105档油耗279 gkWh
5档4档具相车速传动效率致说明5档4档4000 rmin时具相功率
4档4000 rmin时功率：
W
5档转速pme根式计算：
200030005000rmin时pme分：
860698037757379869183442792151 Pa
作出5档等功率曲线图蓝线蓝线279 gkWh等油耗线交点5档转速约3200 rmin
5档总传动
5档3200 rmin时百公里油耗：
（4）换挡时保持车速变换挡发动机转速：
rmin
发动机4档高速运行时pme约89 bar发动机功率变换挡pme：
bar
超出发动机外特性曲线范围发动机工作点应4560 rmin时外特性线点
根发动机5档运行时200030004000rmin应稳定阻力点分：
210131356947279555298405254274 Pa
图作出5档运行阻力线绿线示
油门踩底发动机工作外特性曲线稳定工作点5档运行阻力线外特性曲线交点
（5）5档90 kmh运行时发动机转速
rmin
根时发动机pme2610765743 Pa图中黄点示
时pme距转速外特性pme值Δpme约76 bar76bar全部克服爬坡时阻力
爬坡度is
522 辆四缸四程增压直喷柴油机驱动汽车发动机排量1896 cm3功率70 kW 4000rmin传动效率085挡传动1947驱动轮效轮胎直径062 m效迎风面积05906 m2空气密度125 kgm3燃油密度840kgm3计算时忽略滚动阻力考虑空气阻力图出满负荷曲线作发动机转速2400~3200rmin间水线计算：
（1）辆车路稳行驶达车速少？
（2）假设4挡发动机功率点达高车速4挡传动少？
（3）汽车120kmh车速路行驶迎风速度103ms计算条件4挡5挡百公里油耗图标出运行点
be (g(kWh))
转速 rmin
效均压力 105Pa
解：（1）
代入数知发动机转数分200030004000 rmin时5档运行阻力点分：5411222164 （105 Pa）
做出5档运行阻力曲线转速约3000rmin应车速：
kmh
（2）
4档时汽车车速
4挡总传动
（3）
汽车4档120 kmh行驶时应转速效均压力：
图找（2496 rmin742bar）应be约229 gkWh
发动机功率：
汽车5档120 kmh行驶时应转速效均压力：
图找（2000 rmin930 bar）应be约216 gkWh
等车速发动机功率4挡时相29286W：
运行点图示：
523 分析混合动力电动汽车节油原理
解：混合动力电动汽车发动机某工况点附运行
524 较串联联混联混合动力系统优缺点应场合
解：串联形式相发动机充台发电机角色运转供车辆行驶需电目前
联式混合动力两系统时协调工作单独工作驱动汽车种系统适种行驶工况尤适复杂路况具备结构简单成低优点目前田运
混联式混合动力系统特点发动机系统电机驱动系统套机械变速机构两套机构通齿轮系采行星轮式结构结合起综合调节燃机电动机间转速关系联式混合动力系统相混联式动力系统更加灵活根工况调节发动机功率输出电机运转联结方式系统复杂成高目前丰田运
525 丰田Prius系统例进行该混合动力汽车量流动分析
解：略
526 PHEV常规油电混合动力电动汽车相突出优点？
解：具纯电动车优点
第六章
61 汽油柴油CNG发动机中燃烧属液相燃烧气相燃烧？
解：燃烧分气相燃烧固相燃烧汽油机柴油机CNG发动机属气相燃烧
62 利热着火理解释什存燃混合气着火浓限稀限？界限种素关？
解：热着火理认着火原热量积累放热速率散热速率时着火混合气浓稀时放热速率散热速率着火存燃混合气着火浓限稀限
63 根扩散燃烧预混合燃烧基特点分析什柴油机燃烧容易产生炭烟汽油机燃烧难稀燃
解：柴油机属扩散燃烧扩散燃烧时混合气浓度燃烧温度空间分布极均匀易产生局部高温缺氧现象生成炭烟
汽油机属预混合燃烧空燃时预制均质混合气难进行燃烧汽油机难稀燃柴油机量空气系数较燃烧区域（油束边缘）局部空燃会燃烧正常进行
64 利链式反应着火理解释滞燃期形成机理
解：根链式反应着火理低温阶段燃烧理着火需历冷焰诱导阶段冷焰阶段蓝焰阶段蓝焰阶段明显燃烧前冷焰诱导阶段冷焰阶段释放化学较少反应速度相蓝焰阶段较慢柴油机压缩着火具低温阶段着火特点存滞燃期
65 柴油机着火准备程包含两种准备？汽油机柴油机着火程什特点？
解：柴油机着火准备程包括雾化蒸发扩散空气混合等物理准备阶段低温阶段着火化学准备阶段
柴油机压缩着火属低温阶段着火汽油机火花点燃属高温单阶段着火冷焰阶段直接进入蓝焰热焰阶段
66 分析述均质混合气火花点火燃烧时湍流火焰传播速度高层流火焰传播速度原
解：均质混合气混合气火花点火燃烧时湍流火焰传播速度高层流火焰传播速度原两方面：微元气体规脉动运动加速火焰前锋面传热传质程化学反应速度前锋面法火焰传播速度加二微元气体脉动火焰前锋面出现皱褶表面积明显增整褶皱面积算出混合气燃烧质量层流时增加
67 描述高压喷雾油束形状油粒分布特点指出贯穿特性雾化特性评价指标？柴油机性会产生什影响？
解：油束进行中逐渐横扩张形成锥形整喷雾程分两阶段液柱阶段分裂雾化阶段分裂距离燃料保持密集液柱状态湍流液体表面张力作液柱段距离开始分裂成油线碎片液体燃料区域变连续分裂油线碎片继续湍流表面张力作进步分裂卷入空气进行摩擦撞细化成燃油微粒雾化
评价指标包括贯穿距离喷雾锥角喷雾粒径贯穿距离影响燃料空间区域分布情况贯穿距离会燃烧造成利影响喷雾锥角时燃油雾化程度变差效燃烧室空间中分布喷雾锥角时贯穿距离会减少火焰变短粗喷雾粒径表征燃油雾化程度雾化程度越增加油粒周围空气接触表面积加速吸热气化程燃烧放热规律着火点位置重影响
68 实际柴油机液滴群着火初期着火点处？液滴群两阶段燃烧指什？属种类型燃烧？特点？
解：柴油机初期着火点般油束核心外缘间混合气浓度适方两阶段燃烧指先发生预混合燃烧着火前部分液滴蒸发形成燃混合气部分混合气燃烧属预混合燃烧发生扩散燃烧较液滴边蒸发边燃烧部分液滴燃烧属扩散燃烧两阶段燃烧特点参预混合燃烧扩散燃烧特点
69 什燃烧放热率？需已知测试数计算获？
解：1kmol混合气单位曲轴转角单位时间燃烧放热量称燃烧放热速率般情况计算燃烧放热率需测示功图热容壁面传热情况（传热系数燃烧室壁表面积燃烧室壁面温度）等数然（627）式进行计算
610 式（67）式（68）出燃烧速率式（627）否相？原理？实际计算时分需测量参数？
解：式6768表示燃烧速率公式式627处：
式6768适火花塞点火火焰传播程分辨出火焰前锋面发动机柴油机喷雾扩散燃烧较难定义火焰前锋面适式627量守恒定律具体描述具普适性
通式6768计算燃烧速率需测量火焰传播速度火焰前锋面积混合气浓度等
通式627计算燃烧速率需测量缸压力计算工质绝热指数工质缸壁传热系数等
611 试推导放热速率计算公式（式（627））
解：假设工质n mol忽略燃烧程n变化认缸时刻状态处处相等热力学第定律：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(3)(4)(5)三式
(6)
(7)
(2)(6)(7)三式
(8)
(9)
(1)(8)(9)三式
612 台转速1200rmin汽油机缸径102mm火花塞距气缸中心线偏置6mm火花塞止点前20°CA开始点火65°CA开始进入火焰传播阶段均火焰速度158ms计算：
（1）火焰开始传播燃烧程历时间（火焰前锋面达远气缸壁面需时间）（单位s）
（2）燃烧程结束时应曲轴转角
解：（1）
（2）
燃烧终点应1242°CA ATDC
613 某四缸排量28L柴油机喷油器喷孔4油机喷油器转速1400rmin效均压力075MPa工况时效燃油消耗率220g(kw·h)该工况喷油时气缸压力25MPa试计算喷油压力分5090130MPa时喷雾分裂距离分裂时间喷油20喷时贯穿距离喷雾锥角Sauter粒径分析喷油压力喷雾特性影响假设工况条件柴油密度850kgm3空气密度1185 kgm3空气粘度356度105kgm·s
解：已知：
根述公式计算分裂距离分裂时间喷油20 °CA贯穿距喷雾锥角Sauter粒径pjrfpcrad0ma等参数已知需求喷孔循环喷油量gba20 °CA应时间ts
cm39436 mm3
s2381 ms
求数表示：
Lp (m)
tb (ms)
Ls (m)
b(°)
SMD (um)
50 Mpa
0026766
0205289893
0091088
1825421
2568393
90 Mpa
0026766
0151255211
0106118
2126628
236507
130 Mpa
0026766
0125302368
0116591
2336507
224787
第七章
71 柴油机燃烧初期预混合燃烧阶段汽油机预混合燃烧异？
解：：燃烧开始前油气先混合燃烧程
异：柴油机预混相汽油机够均匀柴油机燃烧程点燃汽油机火花点火火焰传播程
72 柴油机燃烧程滞燃期包括物理化学程？低温阶段着火程什关系？
解：物理程：雾化蒸发扩散空气混合等化学程：低温阶段着火
73 试述直喷式柴油机喷油规律混合气形成速率（气流喷雾）燃烧放热规律间相互关系？说明控制柴油机放热规律手段
解：柴油机喷油规律会影响混合气形成速率般初期喷油快喷油压力高预混合气量混合气形成速率影响燃烧放热规律燃烧开始前形成混合气速率越快初期放热率越高燃烧程中混合气形成速率决定放热持续期长短混合快放热时间短
74 直喷式柴油机燃烧中什会出现双峰放热现象？喷油规律相双峰形状柴油机负荷会样变化？什？
解：dQBdφ曲线双峰第峰应速燃期预混合燃烧阶段第二峰应缓燃期扩散燃烧阶段
负荷变化会引起形状变化负荷时第二峰明显负荷时扩散燃烧阶段放热量减少
75 喷油时刻推迟直喷式柴油机压升率峰值放热速率峰值般会样变化？解释什？否会出现两者相位明显情况？
解：压升率降放热率峰值降喷油推迟滞燃期变短燃烧开始前喷入燃料变少预混燃烧变弱会产生
76 分析泵嘴式柴油机供油规律实际喷油规律差说明形成差原什
解：供油规律早喷油供油高速率喷油高速率喷油时间供油时间喷油量供油量
燃油压缩性压力波传播滞压力波动高压容积变化
77 较柴油机空间雾化混合方式壁面油膜混合方式原理差异简述促进空间雾化混合基原
解：空间雾化燃油喷射空间进行雾化通燃油空气相运动扩散空间形成燃混合气混合量源喷油射束空气动参混合油找气方式混合般够均匀壁面油膜蒸发混合方式燃烧室壁面形成薄薄膜强烈涡流作油膜边蒸发变燃烧
采空高压喷油合理组织涡流
78 柴油机燃烧室中形成燃混合气时般会利种气流形式？产生控制气流运动？
解：进气涡流压缩涡流挤流逆挤流湍流
进气涡流：通设计进气道形状产生进气涡流通改变流通面积角度改变强度压缩涡流：涡流式燃烧室压缩程中通副燃烧室间气道产生通气道流通面积改变强度挤流逆挤流：压缩程气缸空气挤入燃烧室凹坑中产生膨胀程凹坑回气缸取决凹坑喉口直径活塞直径顶隙湍流：伴尺度涡流产生单独存
79 燃烧室中气流运动混合气形成燃烧促进作？带种负面影响？
解：合理气流运动够促进混合气形成缩短燃烧持续期气流运动易燃气体混合未然燃料中阻碍燃烧进行
710 压缩止点时燃烧室涡流强度取决素？涡流强度热混合现象会什影响？
解：取决进气程涡流强度燃烧室设计
涡流作密度较燃油颗粒空气外运动密度较废气运动利油气混合涡流弱时离心力燃油颗粒法热混合热锁抛周围锁定中心区域废气包围涡流强时游油束已燃气体会混入游油束未燃混合气区域妨碍混合燃烧
711 分析较直啧（统）式燃烧室非直喷（分隔）式燃烧室结构工作原理性优缺点什直喷式燃烧室成重型汽车柴油机流？
解：结构工作原理见教材P205
性优缺点：
（1）燃油济性直喷式油耗明显低
（2）排放特性非直喷式略直喷式
（3）功率密度非直喷式略高直喷式空气利率高
（4）噪声振动性
（5）非直喷成略低
重型车油耗求更高直喷式柴油机成流
712 什柴油机燃烧噪声汽油机？降低柴油机燃烧噪声技术策什？
解：柴油机燃烧击性运动件惯性质量明显汽油机柴油机速燃期放热率远汽油机柴油机燃烧室运动部件般较
预喷晚喷EGR等
713 说明柴油机机械式供油系统会异常喷射现象出现工况简述二次喷射产生原造成危害消方法
解：二次喷射：针阀落座压力波影响针阀次升起产生喷射现象第二次喷射燃油压力较低情况进行时喷射燃油严重雾化良燃烧恶化产生碳烟加喷射热效率低缩短高压油长度减高压容积减缓压力波合理选择喷油系统参数
滴油现象：高压系统压力降慢时出现
断续喷射：低速低负荷
规喷射次喷射：低速低负荷
气穴穴蚀：高压油路压力接零压时产生
714 柴油机电控燃油喷射系统三种类型？请指出系统构成控制原理优缺点适象方面导
解：位置控制式：原机械结构基础换成准确控制位置线性电磁铁步进电机关键油量定时进行控制
时间控制式：通控制高压油量泄压电磁阀开闭时刻控制喷油量
时间压力控制式：喷油压力转速解耦通精确控制轨中燃油压力喷油脉宽实现喷油量精确控制
715 某重型汽车柴油机额定转速2000 rmin采直喷式燃烧室废气涡轮增压缸径150 mm程180 mm压缩145额定工况时燃油喷射止点前20°CA开始喷油持续期2 25 ms滞燃期092 ms计算：
（1）发动机曲轴转角计滞燃期长度
（2）燃烧开始时刻应曲轴转角
（3）喷油结束时刻应曲轴转角
解：（1）滞燃期长度：1104CA
360*20006000012CAms 12*0921104CA
（2）着火时刻：896CA
喷油开始时刻燃烧开始时刻滞燃期：20+1104896CA
（3）燃烧结束时刻：7CA
整燃烧持续期：225*1227CA
燃烧结束时刻：20+277CA
716 工作环境热状态会影响发动机性请问柴油机控制策略设计中处理种复杂环境适应问题？
解：通校正补偿等方式解决种环境适应问题
717 指出分析高压轨柴油机轨压发动机转速循环喷油量变化般规律
解：发动机转速循环喷油量变化时高压轨柴油机轨压基变高压轨轨已轨压发动机转速负荷解耦
第八章
81 谓汽油机正常燃烧？正常燃烧种？产生原差？
解：汽油机正常燃烧特征火花点火引燃火核中心火焰序传播相正常燃烧设计控制会出现爆燃表面点火等正常燃烧现象爆燃表面点火两种常见正常燃烧
爆燃表面点火相点未燃混合气火焰前锋面达前产生正常燃烧
两者点引起末端混合气燃原爆燃末端混合气火焰前锋面达前受燃烧产生压力波压缩热辐射作低温阶段方式开始燃表面点火发动机燃烧室形成炽热表面引起末端混合气提前燃烧
82 什汽油机爆燃？出现时特征？危害？解释正常燃烧现象？
解：汽油机爆燃常压缩较高负荷时出现爆燃发生时缸压力曲线出现高频幅度波动（锯齿波）时发动机会产生种高频金属敲击声
爆燃发生时伴特征包括：
（1）缸压曲线出现锯齿波
（2）发出30007000Hz金属振音
（3）轻微爆燃时发动机功率略增加强烈爆燃时发动机功率转速降工作稳定机身较振动
（4）冷系统热气缸盖温度冷水温度润滑油温度均明显升
（5）爆燃严重时汽油机甚黑烟
爆燃危害：
（1）热负荷散热损失增加
（2）机械负荷增
（3）动力性济性恶化
（4）磨损加剧
（5）排气异常
爆燃机理解释：爆燃末端混合气火焰前锋面达前受燃烧产生压力波压缩热辐射作低温阶段方式开始燃产生极快放热速率局部区域温度压力陡升
83 控制汽油机出现爆燃基原什？根原采取具体措施？汽油机什转速负荷容易出现爆燃？
解：果火核形成火焰传播末端混合气止需时间t1火核形成末端混合气燃着火需时间t2发生爆燃充分必条件t1保证燃烧热效率前提减少爆燃作效方法适减点火提前角降低压缩优化燃烧室设计提高燃料抗爆性
汽油机高转速负荷时容易出现爆燃
84 柴油机粗暴燃烧汽油机爆燃现象机理异？什？说明汽柴油机燃料燃性求截然相反原
解：：现象会缸压曲线出现锯齿波机理正常燃烧造成
异：现象柴油机粗暴燃烧锯齿波出现Pmax前汽油机爆燃锯齿波出现Pmax机理柴油机粗暴燃烧燃烧放热速率快造成压升率高产生汽油机爆燃末端混合气燃造成面积燃混合气发点火燃烧造成
机理汽油机求燃料辛烷值高具较抗爆性燃性差抑制爆燃发生柴油机求燃料十六烷值高具较燃性减少滞燃期避免滞燃期形成预混合气量防止粗暴燃烧造成汽柴油机燃料燃性求截然相反
85 出现汽油机正常燃烧时判断爆燃早火？
解：缸压曲线判断正常燃烧爆燃早火产生发生爆燃时缸压曲线Pmax出现锯齿波Pmax般TDC早火时会出现锯齿波TDC前观察缸压力急剧增高Pmax般TDC前
86 试述汽油机产生循环燃烧变动原汽油机什条件容易出现循环变动？什？
解：循环波动原：循环中着火燃烧程差引起中重两影响素混合气成分波动气体运动状态波动
容易产生循环波动条件原：
（1）量空气系数量空气系数时细微变化燃烧程影响较易产生循环波动
（2）气流运动湍流程度较弱利改善油气混合均匀程度增循环波动
（3）残余废弃系数影响燃烧稳定性增循环波动
（4）低负荷低转速时低负荷残留废气系数较低转速时湍流程度降低会增循环波动
（5）点火量低会造成失火完全燃烧增循环波动提高点火量采双火花塞利减循环波动
87 台节气门体单点喷射发动机加速时进气歧出口处空气燃料混合气温度会升高降低？说明参数会影响面结果
解：加速时混合气温度降低加速程中喷油器喷油量增加燃油气化吸热量增加进气歧中混合气温度降低
影响混合气温度素包括：喷油量空气流量燃油气化潜热
88 某Ford雷鸟V8发动机缸安装2火花塞果部件保持变请列举出种改造现代发动机设计运行程带3点处3处足
解：处：
（1）减少失火性
（2）减少循环波动
（3）减少火焰传播距离减少火焰传播时间利提高燃油济性
足：
（1）火花塞消耗电增加
（2）四气门发动机较难布置两火花塞果采双火花塞较适合两气门发动机利换气程
（3）双火花塞意味着需气缸盖设置两火花塞孔火花塞孔穿气缸水套气缸盖机械设计冷系统密封等问题增加难度
（4）火花塞增加成
89 汽油机缸气流运动种形式？分析种空气运动形式汽油机燃烧程影响
解：汽油机气流运动形式：进气涡流滚流湍流
涡流：利燃油蒸发气化形成均质混合气
滚流：进气程中滚流更快更效燃油喷雾散布整气缸容积中活塞接止点时尺度滚流破碎成许尺度涡流湍流改善燃烧程
湍流：火焰前锋面形成褶皱增加火焰前锋面面积加快火焰传播速度
810 相化油器燃料供方式言电控汽油喷射方式优点？
解：化油器采机械控制燃油雾化方式难空燃实现精确控制采进气道喷射者缸直喷电控汽油喷射方式实现空燃精确控制外化油器进气道喷射瞬态响应特性理想缸直喷方式具喷油控制精度响应特性成未汽油机混合气形成流方式
811 简述电控汽油喷射系统组成部分功
解：电控汽油喷射系统传感器控制单元执行器三部分组成传感器包括曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器空气质量流量计曲轴转速传感器节气门开度传感器等作获燃油喷射需项发动机运行状况参数传输控制单元控制单元ECU传感器采集发动机车辆相关参数基础计算出相应控制信号喷油时刻喷油脉宽等传输执行器执行器喷油器根ECU控制信号执行电控喷油
812 发动机运行工况进行分析简说明工况控制目标
解：发动机运行工况工况控制目标：
（1）起动发动机冷起动时需根进气温度燃油量进行启动加浓补偿时起动工况点火角需断调整着发动机温度进气温度发动机转速变化
（2）暖机TWC加热暖机阶段需进气量燃油喷射量点火角进行相应控制补偿发动机低温时转矩求外TWC早开始工作般排气TWC进行加热快达工作温度
（3）怠速怠速时控制系统满足种转矩需求基础维持发动机稳定运转
（4）全负荷全负荷时发动机应定转速产生功率需进行功率加浓控制
（5）瞬态工况进气道喷射发动机加速时燃油形成油膜部分远油膜蒸发量必须喷射定补充燃油量补偿防止混合气加速时变稀样减速时应减少喷油量防止混合气浓
（6）倒拖断油恢复供油倒拖牵引工况应切断喷油减少燃油消耗废气排放转速降特定转速时喷油系统需重新供油
813 简述空燃闭环控制逻辑作
解：空燃闭环控制逻辑：ECU根发动机排气中氧传感器信号判断混合气浓稀状况然例积分调节器喷油脉宽进行调节形成闭环控制
空燃闭环控制作发动机工作理空燃附TWC具高转化效率降低害排放物
814 根三效催化转化器氧传感器工作原理分析催化器劣化诊断逻辑
解：TWC劣化诊断：
TWC劣化诊断通检测TWC储氧力探测催化器转化效率储氧力检测通怠速工况改变空燃（稀浓）较前氧传感器空燃变化响应时间获催化器储氧力信息果诊断结果表明催化器储氧力减弱说明TWC劣化
氧传感器劣化诊断：
氧传感器劣化表现响应周期变长劣化诊断通检测均响应时间实现果均响应时间长说明氧传感器劣化
815 均质量GDI分层稀燃GDI什特点？两种缸直喷汽油机应前景？
解：分层稀燃GDI优点：
（1）燃油缸气化冷效果高负荷爆燃倾降低提高压缩改善燃油消耗率时气化冷作进气新鲜空气提高充量系数提高转矩
（2）稀薄燃烧气体热容增提高循环热效率
（3）部分负荷取消节气门节流减少泵气损失
（4）稀薄燃烧降低燃烧温度减少壁面传热损失降低油耗
（5）采分层混合气提高压缩提高燃烧放热速率改善燃油消耗率
（6）GDI瞬态工况控制更灵敏冷启动程HC排放容易控制
（7）二程汽油机采GDI技术够解决扫气程中油气混合气逃逸问题降低油耗
均质量GDI采化学计量均质混合气工况均采进气程早喷混合方式采分层稀燃燃油直喷雾化吸热降低缸温度提高充气系数动力性提高爆燃倾降低提高压缩燃油济性改善时均质量GDI三效催化器
分层稀燃GDI发动机燃油济性方面优势明显汽油机稀燃时三效催化器处理方面改进均质量GDI发动机够兼顾降低油耗满足排放法规两目标节油效果稀燃GDI明显尚需进步改进提高目前均质量GDIGDI发动机流分层稀燃GDI发动机尚需汽油机稀燃催化剂方面取突破性进展
816 台汽油机工作转速2400 rmin转速火花塞止点前20 °CA时跳火火焰传播程止点前10 °CA时开始持续0001667s计算：
（1）曲轴转角计火焰传播持续时间
（2）s计滞燃期长度
（3）火焰传播程结束时应曲轴转角（°CA ATDC）
解：（1）发动机转速2400rmin火焰传播时间0001667s转化曲轴转角：
（2）滞燃期10°CA0000695s
（3）火焰传播10°CA BTDC开始火焰传播持续时间24°CA火焰传播程结束时应曲轴转角14°CA ATDC
817 台20 L排量4缸汽油机采开式燃烧室工作转速3500 rmin燃化学计量汽油燃料该转速发动机充量系数93燃烧效率98指示热效率47机械效率86计算：
（1）效功率（单位 kW）
（2）均效压力BMEP（单位 kPa）
（3）发动机中排出未燃燃料质量流量（单位 kgh）
（4）效燃油消耗率BSFC（单位 gkW·h）
解：（1）
（2）
（3）
化学计量计算混合气均摩尔质量：
（4）
818 台24 L排量4缸四程发动机点进气道燃油喷射缸应喷油器喷油器恒定流量喷入燃油少喷油脉宽控制WOT工况喷油器持续喷射时发动机够输出功率种情况发动机转速5800 rmin进气压力101 kPa汽油化学计量燃烧怠速时发动机转速600 rmin进气压力30 kPa汽油化学计量进行燃烧认WOT工况充量系数95计算：
（1）单喷嘴中燃油质量流量（单位 kgs）
（2）怠速工况s计喷油脉宽
（3）怠速工况曲轴转角计喷油脉宽
解：（1）
化学计量计算混合气均摩尔质量：
进气压力101kPa气压力认充量系数似100
单喷嘴中燃油质量流量：
（2）
WOT工况喷油脉宽：
怠速工况喷油脉宽：
（3）
怠速工况喷油脉宽转化曲轴转角：
819 台排量48 L四程V8 GDI汽油机工作转速4200 rmin该发动机循环缸两次汽油缸喷射程总体空燃28：1缸第1次喷射包含总喷射油量14发生进气程末期压缩程初期止点前10°CA止点80°CA时段第2次喷射剩余油量喷接火花塞方喷射时段接火花点火时刻止点前70°CA止点前30°CA该发动机采机械增压该转速充量系数98计算：
(1)发动机单位时间燃油消耗量（kgh）
(2)第1次燃油喷射持续时间
(3)第1次喷射时均喷油速率
(4)第2次喷射时均喷油速率
解：（1）采GDI喷射单位时间燃油消耗量：
（2）第1次燃油喷射持续90°CA转化s单位：
（3）循环缸喷油量：
第次喷射均喷油速率：
（4）第2次燃油喷射持续40°CA应喷射持续时间15874ms
第二次喷射均喷油速率：
820 台型低压缩汽油机火花塞安装缸径24 cm气缸中部（火焰传播程中火焰历距离12 cm）该汽油机转速1200 rmin时火花塞止点前19 °CA时开始跳火火焰速度发动机转速间满足例关系：VT∝080n发动机转速火花塞跳火火焰开始传播历时间均000125 s假定燃烧均发生火焰传播程中该发动机程长度35 cm压缩82连杆长度74 cm计算：
(1)火焰开始传播时应曲轴转角（°CA BTDC）
(2)火焰传播程结束时应曲轴转角1200 rmin时火焰速度VT48 ms( °CA ATDC)
(3)2400 rmin时燃烧程结束时刻应曲轴转角1200 rmin时相求火花塞跳火时刻应曲轴转角少（°CA BTDC）？
(4)1200 rmin燃烧程结束时活塞瞬时速度（单位： ms）
(5)燃烧程结束时燃烧室容积（单位： m3）
解：（1）火花塞跳火火焰开始传播转化曲轴转角：
火焰开始传播应曲轴转角10°CA BTDC
（2）题目中没出火花塞距离TDC时活塞顶面距离根发动机程长度压缩果燃烧室形状蓬型进行估算计算中假设火花塞距离TDC时活塞顶面距离35(821)*2972cm似10cm进行计算假设火花塞距离TDC时活塞顶面距离10cm
假设火焰传播结束时应曲轴转角x °ATDC分根燃烧室结构火焰传播速度计算出火焰远传播距离构建两者相等关系求解x方程：
MATLAB中计算
Asolve(＇(144+(106574*cos(asin((sin(x180*pi))*17574))175*cos(x180*pi))^2)^05((x+10)*4800)(7200)＇＇x＇)
解x1406°CA ATDC火焰传播结束时应曲轴转角1406°CA
（3）曲轴转角141°CA时
(144+(101574*cos(asin((sin(x180*pi))*17574))175*cos(x180*pi))^2)^05
1604cm
时远传播距离1604cm转速2400rmin时火焰传播速度96ms火焰传播时间
16049600*240060*3602406°CA
火焰开始传播时刻10°CA BTDC
火花塞跳火火焰开始传播转化曲轴转角：
火花塞跳火时刻应28°CA BTDC
（4）连杆曲轴连接点速度：
120060*pi*0352198ms
该速度分解活塞行速度连杆绕连杆活塞连接点旋转速度
时应曲轴转角位1406°CA
根三角关系进行求解：
连杆铅垂线夹角asin((sin(1406180*pi))*17574)33°
解活塞行速度x547ms
（5）燃烧程结束时应1406°CA求时活塞TDC行距离06465cm
燃烧室容积：
第九章
91试述Thermal NO成原Zeldovich 机理指反应？反应控制反应？影响Thermal NO生成三素什？
解：燃烧形成高温条件氧分子裂解成氧原子O通式（91）（92）反应生成NO
原Zeldovich机理指（91）（92）两反应
（91）控制反应
影响thermal NO生成三素：高温富氧反应时间
92 发动机排放微粒碳烟什？微粒排放量取决什素？
解：微粒（PM）成分炭（Soot）机物质硫酸盐微粒炭烟（Soot）包含关系包含关系
柴油机PM排放远高汽油机传统说微粒指柴油机微粒柴油机言PM排放量取决燃油雾化混合均匀程度
93 采取措施相功率条件COHCNOx微粒四种污染物排放汽油机柴油机？什？
解：微粒：柴油机汽油机高汽油机均质预混燃烧PM排放量远低采扩散燃烧柴油机
CO：汽油机高柴油机柴油机富氧环境
HC：汽油机高柴油机汽油机HC生成途径包括完全燃烧壁面淬熄效应壁面油膜积碳吸附效应柴油机基存述问题
NOx：汽油机略高柴油机汽油机燃烧温度较高利thermal NO生成
94 画出汽柴油机某工况COHCNOx均效压力油耗量空气系数fa变化曲线指出特点解释成
解：汽油机变化曲线图示
（1）汽油机：
CO：空燃增急剧降原空燃增氧含量增加CO氧化
HC：空燃增先急剧降然回升先降氧含量增加HC氧化空燃时燃烧稳定失火次数导致HC回升
NOx：空燃11时取值thermal NO生成条件高温富氧空燃时满足富氧条件空燃时燃烧温度降空燃11附时时满足高温富氧条件NOx排放达峰值
效均压力：空燃略1时混合气略微偏浓时效均压力取值空燃会导致效均压力降低
油耗：效均压力正相反空燃略1时取值空燃会导致油耗增加
柴油机变化曲线图示：
（2）柴油机：
NO：汽油机相似稀区移柴油机扩散燃烧相汽油机需更空气
CO：汽油机相似空燃时CO回升燃烧温度低
HC：空燃增增加空燃燃油喷雾边缘区域形成稀混合气缸温度低
效均压力油耗汽油机相似效均压力取值（油耗取值）应空燃汽油机柴油机扩散燃烧相汽油机需更空气
95 汽油机柴油机相THC生成机理异？处原什？
解：汽油机中HC生成机理包括：完全燃烧壁面淬熄效应壁面油膜积碳吸附效应三种柴油机较空燃柴油机扩散燃烧燃烧方式特点柴油机完全燃烧壁面淬熄效应壁面油膜积碳吸附效应生成HC较少柴油机HC生成途径：混合均匀喷油器压力室容积影响
96 NDIRFID方法测量碳氢化合物排放浓度时两者结果试分析原
解：FID方法采氢离子火焰法测全部碳氢化合物含量NDIR方法采分光红外法测部分碳氢化合物含量两种方法测量碳氢化合物排放浓度结果通常FID方法测值应NDIR方法测值
97 汽车排放法规分类？世界排放测试评价体系？中国参什排放体系制定汽车排放标准？
解：排放法规分两类怠速法工况法中工况法根车型种类分重型车排放法规轻型车排放法规
世界汽车排放法规三体系美国欧洲日排放体系
国参欧洲排放法规制定排放标准
98 说明推迟点火供油提前角均减汽柴油机NOx排放原相？会NOx性产生Tradeoff关系？
解：相：通降低燃烧温度达降低NOx排放目
：汽油机降低燃烧温度原理通推迟燃烧相位燃烧时间移活塞行燃烧等容度降低终降低燃烧温度柴油机推迟供油提前角作两点第汽油机类似降低燃烧等容度降低燃烧温度第二越接止点喷油缸温度越高着火落期缩短形成燃混合气量减少燃烧初期放热速率降低导致燃烧温度降低
NOx油耗存tradeoff关系控制燃烧温度降低NOx时会燃烧等容度降低热效率降低增加油耗外柴油机NOxPM排放存tradeoff关系
99 EGR降低NOx机理推迟点火喷油时间技术措施异？部EGR降低NOx效果外部EGR高低？
解：EGR推迟点火喷油异：
相：燃烧温度降低降低NOx
：造成温度降低原
外部EGR降低NOx效果部EGR造成缸残留废气温度较高外部EGR通涡轮中冷装置降低EGR温度降低燃烧温度抑制NOx生成
910 时降低柴油机NOxPM排放应设计优化放热规律？应优化喷油规律？
解：时降低柴油机NOxPM排放初期放热速率防止NOx量生成中期应量提高燃烧速率放热速率时应减少燃期燃烧时间避免PM生成
合理喷油规律应满足初期缓慢中期急速期快断特点形状似靴型
911 谓Pilot喷射目基原理什？分析采Pilot喷射时PM恶化原
解：预喷射指喷射前少量预先喷射预喷射时针阀升程较典型预喷射油量15mm3目降低NOx排放原理通预喷射着火落期产生限燃混合气量部分混合气形成较弱初期燃烧放热喷射燃油着火落期缩短初始放热速率高燃烧温度降低明显降低NOx排放
预喷射造成PM恶化原PMNOx存Tradeoff关系预喷射燃烧温度降低时会造成燃料氧化速度减慢缓燃燃燃油量增加问题PM排放恶化
912 简述三效催化器基工作原理谓三效催化器工作窗口？汽油机应具备什条件效发挥三效催化器作？
解：三效催化剂（TWC）中混合气浓度正化学计量时COHCNOx互氧化剂原剂发生氧化原反应生成害CO2H2ON2
空燃TWC化学计量附狭窄区间COHCNOx转化效率时达高区间称窗口
汽油机效发挥TWC作需考虑催化转换器空燃特性起燃特性空速特性催化剂耐久性催化器流速特性具体说需注意事项包括控制化学计量空燃TWC保持较高转换效率温度合理设计TWC空速特性流动特性等
913 三效催化剂适柴油机？
解：根TWC工作原理空燃化学计量附狭窄范围TWC时降低COHCNOx排放柴油机工作空燃较区间区间TWC起作
914 汽油车三效催化器THC排放出现什运行条件？解决策？
解：汽油车冷启动时TWC未达合适工作温度导致THC排放较
相应策：
（1）推迟点火时间提高排气温度催化剂快速起燃
（2）提高催化剂低温活性
（3）采紧凑耦合催化器采两级催化器
（4）处理系统中串联HC吸附器吸附冷启动时HC排放
915 柴油机满足国Ⅲ排放法规般需采电控燃油喷射系统什？
解：实行国III排放法规满足日益严苛排放法规般采电控燃油喷射系统：
（1）灵活控制喷油时间（喷油提前角）推迟喷油时间减少NOx排放采合理喷油规律灵活预喷段喷射等喷油策略实现较理想放热速率降低压升率燃烧温度改善柴油机NOx排放
（2）电控燃油喷射配合电控高压喷射提高喷射压力利燃油气化混合均匀改善柴油机PM排放
916 重型柴油机满足欧Ⅳ排放法规技术路线？分析利弊中柴油机处理技术需时低硫柴油？什？
解：技术路线SCRDPF两种采SCR技术路线时机采电控高压喷射增压中冷等机净化技术降低PM法规求机外高效SCR处理系统降低NOx排放水采DPF技术路线时机采冷EGR降低NOx机外采DPF降低PM排放
利弊分析：采SCR技术路线取消推迟喷油EGR处改善油耗时柴油硫含量求低弊端需增加复杂成昂贵SCR处理系统尿素消耗会增加成采DPF技术路线处处理系统成低弊端油耗增加时DPF求低硫柴油
DOCDPFLNT求低硫柴油DOC果低硫柴油会导致硫酸盐量生成甚PM排放升DPF催化生程中广泛CRT系统求柴油硫含量极低正常工作高硫柴油会影响DPF生LNT硫含量高会导致催化剂中毒失催化活性
917 轻型柴油车满足欧V排放法规应采取种技术路线（机机外净化）？净化效果整车布置成燃油济性等方面分析
解：净化效果：采两种技术路线够满足欧V排放法规求
整车布置：采DPF技术路线整车布置方面结构更紧凑节省空间采SCR技术路线增加SCR处理系统特增加尿素水箱占较空间
成：处理系统身成言SCR系统成DPF系统高时采SCR系统需消耗尿素水溶液会增加成
燃油济性：采SCR技术路线取消机控制NOx技术推迟喷油EGR降低油耗采DPF技术路线量EGR排气阻力升高油耗反会升高采SCR技术路线DPF技术路线燃油济性
欧洲轻型柴油车基采SCR技术路线结合面分析原：
（1）采SCR技术路线采DPF技术路线油耗降低少欧洲油价高昂尿素水溶液价格相低廉
（2）然SCR系统成高DPF采SCR技术路线相前柴油机言发动机改动较须重新发动机进行设计采DPF技术路线采量EGR推迟喷油等技术发动机改动果考虑发动机变动研发成显然采SCR更具济性
（3）考虑欧洲欧IV法规提高欧V法规时PM限值基没变化NOx限值降低种情况采SCR系统柴油车需提高SCR系统转化效率达标采DPF系统柴油车面着进步降低NOx问题欧洲轻型柴油车市场量SCR技术路线原
918 分析柴油机处理技术需时DOC？什？
解：DPFPFTSCR需时DOCDPF连续催化生CRT系统需DOC净化COTHC时NO氧化NO2NO2连续微粒捕集器中微粒氧化PFTDPF类似SCR系统DOC方面净化COTHC方面DOCNO氧化NO2通控制NONO2例提高NOx转化效率
919 台六缸重型车柴油机般十六烷值52柴油正常工作十六烷值45柴油炭烟NOx排放会增加减少？解释原
解：较低十六烷值柴油NOx排放增加PM排放减少较低十六烷值柴油柴油燃性变差柴油着火时刻推迟滞燃期加长滞燃期形成预混合气量增加燃烧温度增加增加NOx排放根PMNOxTradeoff关系PM排放会相应减少
920 什SCR催化剂前串联氧化催化剂DOC提高NOx转化效率？结合化学反应机理解释
解：果SCR系统前串联DOC柴油机NOx排放中90NONOx原反应途径标准SCR反应式（921）串联DOC部分NO氧化NO2NO2存条件发生式（925）快速SCR反应低温时快速SCR反应速率标准SCR反应快17倍SCR前串联DOC提高NOx转化效率
921 某轻型汽油车新欧洲驾驶循环（NEDC）转毂试验台排放测试结果表环境温度2962 K气压力101 33 kPa相湿度60饱蒸气压281 kPa校正标准状况稀释排气容积170 224 m3假设标准状态HCCONOx污染物密度分0619125205 gL试计算HCCONOx排放（gkm）判断该车否满足国Ⅳ排放法规
排放物成分
稀释排气
稀释空气
HC
127×106 (C)
32×106 (C)
CO
589 ppm
10 ppm
NOx
38 ppm
03 ppm
CO2
0 85(VV)
0 048(VV)
解：教材式（C1）气体污染物排放量计算公式：
中
HCCONOx分0619125205gL
计算NOx排放质量湿度校正系数HCCO煤油湿度校正应该忽略
根式（C7）绝湿度：
根式（C6）
NOx0993HCCO1
根式（C5）(C4)
根式求HCCONOxCi分9758035ppm
NEDC循环车辆实际行驶路程10997km（约等11km）中ECE15工况4052kmEUDC工况6955kmd11km
数带入表达式求出HCCONOx分009311220110
查国IV排放法规知HCCONOx排放限值分010100008gkm
该车HC满足国IV排放法规CONOx排放均满足国IV排放法规
922 某重型柴油机ESC测试13工况点转速转矩油耗湿基进气量气态污染物排放量测试结果表测试中环境参数：环境温度2962 K气压力101 33 kPa相湿度60饱蒸气压281kPa颗粒采样设置采样011权重应采样时间30s滤纸采样前质量019824g采样质量019901g试计算ESC加权功率HCCONOxPM排放量（gkW·h）判断该机杏满足国Ⅳ排放法规
解：查GB176912005知重型柴油机ESC测试COHCNOxPM排放限值分1504635002g(kW*h)
计算工况点功率权重计算加权功率ESC加权功率539kW
HC排放教材式（C12）进行计算计算结果1535390028g(kW*h)达国IV排放标准
CO排放教材式（C11）进行计算计算结果6178539114g(kW*h)达国IV排放标准
NOx排放教材式（C10）进行计算需进行湿度温度校正具体步骤：
先求进气湿度Ha1053kg（水）kg（干空气）
求出工况NOx修正子根式（C10）计算结果1522539282 g(kW*h)达国IV排放标准
PM排放采样时间50min采集PM质量019901019824000077g计算结果000077*1000(539*5060)0017 g(kW*h) 达国IV排放标准
该机满足国IV排放法规
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第章
11 图12示出然吸气增压四程发动机示功图请问：
（1）动力程功泵气程功指图中块面积？功正负？
（2）理泵气功实际泵气功泵气损失功指图中块面积？功正负？
（3）净指示功总指示功图中面积组成？功正负？
（4）造成然吸气增压发动机示功图差异原什？
解：图12
(1)然吸气：动力程功面积aczbaWtW1+W3正功
泵气程功面积 W2+W3负功
增压：动力程功面积aczbaWtW1正功
泵气程功面积brab WtW2正功
(2)然吸气：理泵气功0
实际泵气功W2+W3负功
泵气损失功W2+W3负功
增压：理泵气功pkpb间矩形面积正功
实际泵气功W2正功
泵气损失功阴影面积负功
(3)然吸气：总指示功＝W1+W3正功
净指示功＝(W1+W3)(W2+W3)W1W2正功
增压：总指示功W1＋(pbpk)*Vs 正功
净指示功W1+W2正功
(4)差异原：增压发动机进气压力高排气压力泵气程功正
12 增压四程发动机中负荷工况运转时出现压气机进气压力pb涡轮前排气压力pk情况请画出时发动机循环pV图标出止点进排气门开关着火时刻位置理泵气功泵气损失功面积判断功正负
解：pV图图示：
理泵气功：绿线包围矩形面积负功
实际泵气功：进排气线包围面积负功
泵气损失功：两块面积差负功
13假设机械增压涡轮增压四程发动机动力程功Wt压气机压力pb均相请问两者示功图异？二者泵气程功差异？什？
解：涡轮增压理排气线pk机械增压理排气线p0涡轮增压实际排气线位机械增压实际排气线方机械增压泵气功机械增压排气压力更低
14图14曲轴箱扫气二程发动机示功图两块面积表示什含义？说明曲轴箱换气功形成程判功正负
解：图缸工质活塞做功图曲轴箱工质活塞做功气缸排气门先开启排气然扫气门开启开始扫气扫气门关闭时扫气结束排气门关闭整气缸换气程结束曲轴箱进气门开启关闭进气程扫气门开启关闭扫气程曲轴箱换气功负功
15什发动机性指标指示指标效指标分？两种指标什场合？什般净指示功作常指示功指标？
解：指示指标：受循环程中机械摩擦附件消耗进排气扫气流动损失影响直接反应缸热功转换进行坏燃机工作程分析中广泛应效指标：直接评定发动机实际工作性优劣发动机生成试验研究中广泛应净指示功难直接测算出般净指示功作常指示功指标
16 发动机动力济性生产中指标表示？果进行机型性应该种动力济性指标？
解：动力性：功率扭矩速度
济性：效效率燃油消耗率润滑油消耗率
机型常：效均压力升功率be
17什发动机原理效均压力pme作极重性指标？
解：pme整机功率扭矩功成正指标表示动力性具代表指标
18什说活塞均速度νm转速n更质动力性速度指标？
解：转速n作机型速度指标判断机型运动速度快慢
19 试推导效均压力pme表示效输出功率Pe效转矩Ttq计算公式（标出参数量纲）较动力性指标PeTtq区分析发动机结构参数变前提提高输出功率Pe途径
解：
中：pme量纲MPaPe量纲kWTtq量纲Nm
提高输出功率Pe途径：提高转速增均效压力（增压提高效率等）
110什说发动机转速n确定输出功率Pe（转矩Ttq）取决效效率ηet循环燃混合气进气量（汽油机）循环供油量（柴油机）？效燃料消耗率be取决效效率ηet？
解：转速n确定单位时间做功次数定决定做功快慢素变次做功少循环燃混合气量循环喷油量产生热量效效率积循环做功n确定循环燃混合气量循环喷油量产生热量效效率成影响Pe指标
111燃料低热值Hu混合气热值Hum异？决定混合气热值素？
解：燃料热值：单位质量燃料标准状态完全燃烧释放热量燃混合气热值单位质量体积燃混合气标准状态燃烧释放热量取决燃料热值空燃
112发动机效效率计算公式hethc·ht·hm中hchthm物理含义什？然吸气涡轮增压机械增压四程发动机hchthm区？
解：燃烧效率：燃料化学通燃烧转化热百分
循环热效率：燃烧加热量发动机工作循环转化活塞指示功百分
机械效率：指示功减机械损失转化效功百分
般增压发动机然吸气发动机机械效率涡量增压机械增压
113影响效燃料消耗率be素？降低be途径？
解：影响素：燃烧效率机械效率循环热效率等
降低途径：增压排量技术稀薄燃烧增压缩等
114燃混合气浓稀指标表示？指标意义？彼间换算？
解：空燃：混合气中空气燃料质量
量空气系数：实际空气量理空气量燃空量：理实际空气量
空燃量互倒数量空气系数空燃理空燃值
115什燃料燃烧时化学计量？具化学计量燃混合气量空气系数fa少空燃α少？
解：燃料空气恰够完全反应时两者值具化学计量燃混合气量空气系数fa1空燃α142
116基Pe综合表达式（140）分析：
（1）参数属质环节参数？参数属量环节参数？
（2）发动机结构参数变情况然吸气改涡轮增压时式中种参数样变化？
解：
（1）：式中三者质环节参数余量环节参数
（2）：发动机然吸气改涡轮增压时果燃烧组织较略增加幅增加变
117台4缸四程火花点火发动机（缸径D＝80mm程s＝765mm）节气门全开时台架测量结果：发动机转速n5900 rmin效转矩Ttq1071 N·m指示均压力pmi119 MPa计算：
（1）循环指示功Wi
（2）指示功率Pi效功率Pe
（3）效均压力pme
（4）机械效率hm
（5）机械损失功率Pm机械损失均压力pmm
解：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
1186135Q1四程柴油机程s＝140mm发动机转速n2200rmin时机械效率hm 075效输出功率Pe154kW效燃料消耗率be217g（kW·h）已知柴油机低热值Hu42500kJkg求时发动机pmeTtqPmhetWi值
解：
119台6缸四程柴油机（缸径D＝102mm程s＝125mm）全负荷时台架测量结果：2122 s消耗燃料体积200 cm3燃料密度083 kgdm3301 s消耗空气体积5m3环境空气压力01 MPa环境空气温度300 K效转矩424 N·m发动机转速2650 rmin机械损失均压力01758 MPa柴油低热值42500 kJkg计算该测试条件：
（1）燃料体积流量质量流量
（2）空气体积流量质量流量
（3）效功率Pe
（4）效燃料消耗率be效热效率het
（5）指示燃料消耗率bi指示热效率hit
解：
120台排量46 L四程V8汽油机采断缸技术功率需求减时切换成23 L排量V4工作模式该发动机转速1750 rmin时采V8工作模式时发动机充量系数051机械效率075空燃145发出效功率324 kW发动机更高转速切换成V4工作模式时充量系数086机械效率087空燃182假定转速指示热效率相燃烧效率100空气20℃01MPa条件吸入气缸计算：
（1）1750 rmin时V8工作模式进气质量流量（kgs）
（2）1750 rmin时V8工作模式燃料消耗质量流量（kgs）
（3）1750 rmin时V8工作模式效燃料消耗率（g(kW·h)）
（4）V4工作模式发出V8工作模式相效功率需转速（rmin）
（5） 述V4工作模式时发动机效燃料消耗率（g(kW·h)）
解：
（1）根pvnRT关系式
（2）
（3）
（4）
热效率相等：
（5）be*075087268gkWh
第二章
21 缸工质方面影响发动机性燃烧模式？
解：(1) 工质种热力参数—质
(2) 燃料热值（燃混合气热值）—量
(3) 燃料理化特性—工作方式
(4) 燃料组份—燃烧排放
22 什发动机常规燃料代燃料？代燃料分类？什加强代燃料研究应？
解：常规燃料：汽油柴油
代燃料：石油汽油柴油外烃类醇类醚类酯类氢气等燃料分类详见表21
加强代燃料研究出源安全环境保护考虑
23 醇醚酯类燃料含氧燃料分子结构什特点？分列出1～2种常醇醚酯类代燃料燃烧模式
解：醇类烃类物质中氢羟基取代产物常见醇类燃料甲醇乙醇辛烷值较高般点燃
醚类物质两烃基通氧原子连接起化合物常见醚类燃料二甲醚十六烷值较高般压燃
酯类物质烃类物质中氢羧基取代产物常见酯类燃料生物柴油十六烷值较高般压燃
24 分子结构相烃燃料分子中碳原子数少发动机性影响？原？
解：C越化学稳定性差着火温度低易燃物理稳定性易气化高C烃结构庞冗长易裂解相分子量较易气化
25成分相分子结构烃燃料发动机性影响？原？
解：（1）链环— 环化学稳定性易燃
（2）直链支链（正烷异烷）—支链（异烷）化学稳定性抗爆（正庚烷C7H16异辛烷C8H18辛烷值分0100）
（3）单键键—键非饱烃易断链易燃安定性差贮存中易氧化结胶(烯烃)
26 什压燃式柴油机优良燃料点燃式汽油机般良燃料？综合考虑发动机动力济性排放求理想汽油柴油应种结构成分烃燃料组成？
解：柴油机燃料般较高十六烷值便压燃高十六烷值意味着容易燃果应点燃式汽油机会引起严重爆震造成发动机性寿命降汽油机燃料求较高辛烷值抑制爆震产生外柴油燃料般易气化利火焰传播会造成排放升高考虑发动机种性理想柴油机燃料应碳原子数16左右直链烷烃构成汽油机燃料应碳原子数8左右异构烷烃环烷烃构成
27 正十六烷α甲基萘十六烷值分少？什两者着火特性显著差？
解：十六烷值CN 100燃性 α－甲基萘 CN 0燃性差着火特性C原子数密切相关
28 测定辛烷值时什燃料辛烷值会100？什燃料RON>MON燃料RON
29 汽油燃料蒸发曲线中10％50％90％馏程意义什？发动机性影响？燃烧种终馏点高汽油会出现什结果？
解：10％馏程(T10) — 燃料中含轻馏分概数量反映汽油机冷起动性
50％馏程(T50) — 燃料均蒸发性反映汽油机工作稳定性
90％馏程(T90) — 燃料中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
210 什燃料饱蒸气压？汽油饱蒸气压高低分会发动机性带什影响？
解：饱蒸气压：规定条件燃油燃油蒸气达衡状态时燃油蒸气压力
蒸气压低发动机冷起动性差混合气形成速度慢利燃烧
蒸气压高储存运输程中易产生蒸发损失着火危险性容易燃油供系统中形成气阻Choking
211 芳烃烯烃理想高辛烷值汽油组分什汽油标准中限制含量？
解：（1）烯烃汽油提高辛烷值理想成分烯烃热稳定性导致易形成胶质沉积进气系统中影响燃烧效果增加排放活泼烯烃蒸发排放气中会产生光化学反应进引起光化学污染
（2）芳烃通常汽油高辛烷值组分具高量密度芳烃会导致发动机产生沉积物增加尾气排放包括CO2
212 什着燃料品质等级提高燃料中硫含量呈现幅度降趋势？
解：硫天然存原油中硫明显降低催化转化器中催化剂功效时高温条件氧传感器造成良影响高硫燃油会车载诊断系统(OBD)失灵催化转化器监控装置发送错误诊断码司机发出错误障信号
213 常规汽油机柴油机混合气形成着火负荷调节三方面差异？形成差异原什？
解：（1）混合气形成方式：
汽油—易气化缸外低压喷射蒸发空气形成预制均质混合气
柴油—难气化缸高压喷雾成细液滴空气形成非均质(分层)混合气
（2）着火燃烧方式：
汽油—难燃易点燃(SI)高压电火花点燃预混燃烧火焰传播ϕa 1条件完全燃烧
柴油—难点燃易压燃(CI)扩散燃烧边喷边混边燃完全燃烧必须ϕa >12
（3）负荷调节方式：
汽油机—预混合ϕa基保持变量调节
柴油机—分层混合ϕa变化范围（0~∞）质调节
原：燃料理化特性
214汽油压燃？果汽油压燃什优缺点？果请说出理
解：汽油压燃例稀混合气条件汽油匀质混合气压燃HCCI实现汽油机高效低污染燃烧
215影响工质热容素？影响趋势？热容什发动机动力济性重影响？
解：影响素：温度分子度数
cpcV温度T升增加K温度T升降分子度(原子数)增cpcV增K减K越cpcV越相加热量工质温升越高循环热效率高
216 影响残余废气系数fr素？什汽油机fr般柴油机？增压柴油机fr？
解：影响残余废气系数素：进排气压力转速压缩配气相位排气系统动态特性汽油机fr偏高ε压缩容积低负荷时进气节流强新鲜充量降增压柴油机fr扫气效果强
217燃料燃烧分子数燃烧前分子数原什？什汽油机分子变化系数柴油机？
解：柴油机分子系数较原：均量空气系数较混合气中较空气参反应外柴油含H量低
218燃混合气热值种表示方法？物理意义什？种表示方法更反映工质作功力？
解：单位质量单位体积燃混合气发出热量(kJkgkJm3)
(Hum)V代表混合气量密度越高相工作容积发出功率越高(pme高)
219什含氧液体燃料热值汽柴油低燃混合气热值相差？什天然气热值汽油燃混合气热值反低？
解：气体烃 HC高Hu高身气体（密度）加H燃烧求空气Hum
含氧燃料（甲乙醇）身含OHu低需空气少（l0）Hum汽柴油相
220氢燃混合气热值低实缸喷射液态氢提高发动机效均压力意味着增氢燃混合气热值呢？
解：缸直接喷液态氢提高均效压力相增压效果混合气密度升循环发热量升
221 计算汽油柴油天然气乙醇四种燃料单位kJ发热量应CO2产生量减少CO2排放量改善全球温室效应应选择汽车燃料
解：燃烧释放单位kJ热量汽油柴油天然气乙醇分生成CO2质量分：
数出四种燃料中天然气燃烧释放单位kJ热量产生CO2少改善温室效应角度车燃料应天然气
222台型3缸涡轮增压车发动机燃异辛烷燃料发动机吸入空气量化学计量空气量120计算时混合气：（1）量空气系数（2）空燃（3）燃空量
解：(1)ϕαll012
(2) 异辛烷C8H18 l0(83gc+8gHgo)0232151
(3) 空燃αϕα* l0151*12182
(4) 燃空量
223 种燃料组分构成：40％（wt）正烷（C6H14）30％（wt）异辛烷（C8H18）25 ％（wt）环烷（C6H12）5％（wt）苯（C6H6）果燃料混合气空燃17计算时混合气燃空量
解：C6H14完全燃烧化学反应方程式：
C8H18完全燃烧化学反应方程式：
C6H12完全燃烧化学反应方程式：
C6H6完全燃烧化学反应方程式：
O2摩尔质量32gmolO2空气中质量百分2321kg该种燃料完全燃烧需理空气质量：
该种燃料化学计量l0149895量空气系数：
该种燃料燃空量：
224 计算甲醇汽油组成混合燃料（甲醇占20％体积汽油占80体积）燃烧时需化学计量空燃混合燃料燃混合气质量热值体积热值假设量空气系数11环境温度293K环境压力01MPa汽油密度0760kgL甲醇密度0795kgL
解：混合燃料中甲醇质量分数：
汽油质量：
g汽油102070793
混合燃料化学计量空燃：
混合气单位质量低热值：
查表取汽油相分子质量1075混合燃料形成混合气题目定条件时密度：
单位体积混合气热值：
225 甲烷（CH4）空气化学计量混合完全燃烧燃烧产物中二氧化碳（CO2）水（H2O）氮气（N2）分计算该燃烧反应定压定容条件绝热燃烧温度分析两者产生差异原假设初始反应状态标准热状态（298K1013kPa）燃烧产物CO2H2ON2定压热容绝热燃烧条件分取562143873371kJ(kmol·K)
解：(1)
查物质生成焓：
解该燃烧反应定压条件绝热燃烧温度
(2)
解定容条件绝热燃烧温度
定容条件膨胀功
第三章
31应工程热力学公式曲线封闭热力学系统热力程状态进行分析时应该满足必理想条件？分析发动机动力程时否满足求？
解：准稳态程部逆事实然导致发动机丧失状态衡物理程快瞬间恢复衡弛豫时间更短缸工质作准衡态处理缸逆素避免逆损失值整系统外热功交换值相极发动机缸作逆程处理
32发动机理循环理想循环真实循环三者间差？什发动机工作循环划分三种循环进行分析？
解：（1）理循环：
工质——理想气体（空气）物性参数(热κ)常数温度变化
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)特殊热力程：绝热压缩膨胀等容等压加热放热
（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
理循环简化突出发动机工作程质特征理想循环理循环真实循环间中间模型完善循环分析建立三种模型
33分张pV图TS图画出加热量压缩相条件等容循环等压循环混合循环较循环热效率说明原
解：加热量压缩相条件 q2p>q2s>q2v⇒ηtp<ηts<ηtv压缩相时等容循环热效率高
34循环理汽柴油机相关参数实际范围利TS图解释什柴油机汽油机热效率高？
解：TS图果初始条件相柴油机压缩较高压缩终点温度相较高高温提高量品质总吸热量散热量降低柴油机热效率高
35什发动机循环加热等容度？等容度等容加热回事？等容度预膨胀什关系？什提高等容度提高循环热效率？
解：混合循环等容度：微循环真实压缩算术均值理压缩值等容度反映真实燃烧加热程接止点等容燃烧加热程度等容度等等容加热等容度预胀成反等容度越高微循环真实压缩越微循环热效率越高综合热效率越高
36计算涡轮增压发动机机械增压发动机指示效率ηit机械效率ηm？两者ηitηm差？然吸气原型机相增压发动机ηitηm加减？什？
解：指示效率指示功消耗燃料放热量值求机械效率效功指示功值涡轮增压发动机机械效率般相应然吸气发动机高指示效率两者差指示效率变化机械效率增
37柴油机压缩汽油机高什汽油机燃烧高温度柴油机高？什相条件汽油机效均压力高柴油机？
解：然汽油机压缩较低混合气较浓等容度较高高燃烧温度较高柴油机稀燃空燃较高总热容较
38 简述理循环分析改善燃机动力济性指导意义
解：（1）指出改善发动机动力性济性基原方：提高压缩提高等容度增加等熵指数等
（2）提供发动机间进行动力性济性理
39真实工质特性代理循环理想工质特性方面热效率产生影响？影响趋势？考虑真实工质特性高低负荷条件汽油机柴油机热效率差距加减？什？
解：真实工质热效率影响：
（1） 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
（4）量空气系数：ϕa<1未燃碳氢↑→原子↑→ T↑→κ ↓→ηt↓
ϕa>1空气↑→单双原子↑→ T↓→ κ↑→ηt↑
考虑真实工质特性汽柴油机热效率差距加
310什相热效率ηrel？引入ηrel现实意义？
解：相热效率真实循环指示效率理想循环热效率反映发动机真实动力循环接理想动力循环程度
311 真实循环理想循环增加损失？损失样产生？
解：（1）传热损失：真实循环非绝热程 通气缸壁面缸盖底面活塞顶面外散热
（2）时间损失：实际燃烧工质加热瞬间完成：存点火(喷油)提前功面积降ηt↓pz出现TDC10°CA非等容加热功面积减
（3）换气损失：排气门早开造成膨胀功损失
（4）完全燃烧损失：正常燃烧时ηc≠100正常燃烧ϕa＜1等η t ↓↓
（5）缸流动损失：流动增强提高涡流湍流程度ηt↓：造成量损失散热损失
（6）工质泄漏损失
312机械损失部分组成？部分损失特点起作素什？
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少辅助机构
（3）泵气损失(5％～40％)
313简述种机械损失测定方法原理适范围什说示功图法外余三种方法避免泵气损失包括测定值？
解：燃机机械损失测定方法：
（1）示功图法：示功图计算净指示功（增压机）动力程功（非增压机）Wi减台架测效功We机械损失功Wm该方法适种机型止点位置标定精度求高适研发工作
（2）倒拖法：发动机正常运转断油断火电机反拖发动机测反拖功率机械损失功率该方法适压缩高汽油机型柴油机
（3）灭缸法：法仅适然吸气式缸柴油机燃机调整定工况稳定工作先测出效功率Pe然次缸灭火灭火前测功机测效功率差值该缸指示功率缸相加整台发动机指示功率Pi减发动机效功率Pe机械损失功率Pm
（4）油耗线法：转速变情况测出整机油耗负荷变化曲线线外延直横坐标相交坐标原点交点间连线机械损失值该方法适然吸气式柴油机低增压柴油机
面四种测定发动机机械损失方法中示功图法净循环指示功泵气损失排机械损失外余三种测定方法法排泵气程影响泵气损失包含机械损失测定值
314说明油耗线法测量机械损失原理什汽油机应油耗线法测机械损失？
解：油耗线法测量机械损失原理：转速变情况测出整机油耗负荷变化曲线线外延直横坐标相交坐标原点交点间连线机械损失值该方法适然吸气式柴油机低增压柴油机汽油机燃油消耗率负荷成例关系适
315 然吸气汽油机然吸气柴油机涡轮增压发动机适种机械损失测定方法？什？
解：（1）汽油机倒拖法适合灭缸法(影响进气均匀性)油耗线法(成直线)
（2）然吸气柴油机适合灭缸法油耗线法型柴油机倒拖法
（3）废气涡轮增压柴油机法倒拖法灭缸法（废气涡轮正常工作）低增压油耗线法（接然吸气柴油机）
316发动机转速（活塞均速度）负荷机械效率规律性影响？影响规律发动机性提高提出什新求？
解：（1）活塞均速度：cm↑摩擦阻力↑泵气损失↑单提高转速提高功率受限
（2）负荷：负荷Pe↓ηm↓怠速ηm＝0增压机型ηm↑提高发动机工作时负荷率降低中低负荷机械损失发动机节重意义
317发动机润滑油进行分类？保证发动机正常良运行润滑油黏度提出什求？润滑油选择中满足述求？
解：发动机润滑油分类涵盖粘度等级质量等级选原：保证润滑前提量选低粘度润滑油减少摩擦损失
318 说明图324量转换环节中量利效率降物理实质指出提高环节量利效率途径
解：AB ：受卡诺循环热效率限制——提高燃烧温度降低放热温度
BC ：考虑真实工质特性稀燃——低温燃烧
CD ：相热效率采压燃提高等容度——绝热燃烧
DE ：机械效率降低摩擦损失——变配气相位
319 Miller循环Atkinson循环异？Miller循环实际应时实现节？什Miller循环发动机般采增压技术？
解：Atkinson循环增加发动机膨胀程Miller循环实质膨胀压缩增加程控制进气终点提高热效率Miller循环常采VVT技术实现节采增压技术弥补进气门早关晚关造成进气充量损失
320什排量Downsizing时采增加技术？节原什？
解：Downsizing通增压保证输出功率变前提提高发动机效效率节原：排量减泵气损失减少机械损失减少增压回收排气量
321增压发动机循环排气利量部分组成？什涡轮增压发动机全部利量？缸循环燃烧废气具利量排气利？什？
解：见图330排气量包括：
（1）bf1b ：废气够绝热等熵膨胀气压力点做功
（2）54215：排气程中活塞推挤废气做功
（3）3g’i23：扫气部分转入排气中量
废气达涡轮机前总免节流逆膨胀摩擦等损失
废气排气中利总量废气包括活塞推动扫气部分量
322涡轮增压发动机定压系统理循环运行请问输入涡轮机量否压气机输出量相？涡轮机输入量终消耗方面？
解：实际进入涡轮机量压气机输出量发动机泵气程中种流动机械损失存
323发动机冷介质带走量约占燃料总量13果燃烧系统全部绝热否13热量变效功？请问题作全面分析理解释绝热提高效效率原存限制
解：绝热发动机提高热量品质减少冷系统消耗功率提高效效率时废气带走量增加降低充气系数增压缩功需高温材料带润滑等问题
324图323示然吸气发动机热衡图分析：
（1）燃料总量终分部分输出？
（2）总机外传热辐射损失热量部分构成？
解：（1）燃料总量分配：
a13弱效动力输出
b13废气排出
c13弱冷系统带走
d余驱动附件传热辐射消耗
（2）排气系统机外传热辐射热量冷系统水套壁面叽歪传热辐射热量机体曲轴箱部件机外传热辐射热量辅助机构传冷水热量
325回热发动机理什幅度提高循环热效率？什目前止没开发出实回热发动机？
解：回热发动机直接高温热回收作缸加热量提高循环热效率没实际开发回热装置复杂回热效率较低等原
326台压燃式发动机压缩15计算具相压缩Otto理循环Diesel理循环热效率假设Diesel理循环压缩始点温度18ºC空气加热量等燃料完全燃烧提供量燃料燃烧时空燃28燃料低热值44MJkg空气定压热容101kJ（kg·K）等熵指数14
解：忽略燃料加入工质（空气）热物理性质影响
（1）Otto循环：
（2）Diesel循环：
压缩止点时工质温度T2
燃料等压放热工质温度T3
预胀ρ
Diesel循环热效率：
327台高性四程火花点火发动机排量875cm3压缩101指示效率Otto理循环效率55％8000rmin时发动机机械效率85％充量系数09空燃13燃料低热值44MJkg温度20ºC压力01MPa环境条件空气吸入气缸计算发动机：（1）效效率燃料消耗率（2）空气流量功率效均压力
解：（1）
效热效率ηet：
燃料消耗率be：
（2）
空气流量Aa：
效功率Pe：
效均压力pme：
328某柴油机理工作循环相关参数：压缩开始时气缸压力01 MPa温度296K允许气缸压力95 MPa燃烧期加入总热量2120 kJkg压缩17工质摩尔质量2897 kgkmol等熵指数14
（1）确定该理循环类型
（2）pV图TS图画出该理循环程
（3）计算该理循环允许达峰值温度热效率
解：（1）
等容循环运行等熵压缩终点压力pc温度Tc：
等容加热pz’温度Tz’：
明显高压力超容许压力等容循环运行等等压循环运行高压力容许压力欲发动机济性优应混合循环运行
（2）
混合循环pV图TS图教材图35示
（3）
混合循环运行保证安全前提济型达优pz’应95MPa时应Tz’：
工质温度Tc定容升Tz’需吸收热量Q1：
定压程工质温度Tz：
绝热膨胀温度Tb：
329计算题328中理工作循环火损失该循环采列放热方式时火损失少？
（1）膨胀气压力进行等压放热
（2）膨胀气温度进行等温放热
pV图TS图指出损失区域分计算膨胀气压力膨胀气温度时热效率
解：参考教材图38题328中理工作循环火损失Ⅰ面积+Ⅱ面积理工作循环（1）火损失Ⅱ面积理工作循环（2）火损失0图中：
Ⅰ面积+Ⅱ面积+Ⅲ面积
Ⅲ面积
题328中理循环火损失I328：
(1) 膨胀气压力b’a 定压放热：
Ⅱ面积+Ⅲ面积
理工作循环（1）火损失I(1)：
热效率：
(2) 膨胀气温度b’’a 定温放热：
图知理工作循环（3）火损失I(2)
热效率：
330台排量33 L直列6缸柴油机混合理循环工作燃料轻柴油空燃20半燃料等容阶段燃烧半燃料等压阶段燃烧燃烧效率100该柴油机压缩14压缩始点温度60℃压力101 kPa计算：
（1）循环中状态点温度
（2）循环中状态点压力
（3）预膨胀
（4）压力升高
（5）指示热效率
（6）燃烧程中加入热量
（7）净指示功
解：
12定熵程
23 定容程
压力升高
34定压程
预膨胀
45定熵程
（6）
燃烧程加入热量
（7）
第四章
41什发动机换气程？合理组织换气程目什？什说发动机充量系数研究换气程核心问题？
解：发动机排出废气充入新鲜空气燃混合气全程换气程
合理组织换气程目包括：
（1）保证标定工况全负荷工况吸入新鲜充量获高输出功率转矩
（2）保证缸机缸循环进气量差异超出应范围免整机性产生利影响
（3）应量减换气损失特占例排气损失
（4）进气缸形成湍流场应满足组织快速合理燃烧求
发动机充量系数指单缸循环吸入缸新鲜空气质量进气状态计算理充气质量值该参数决定发动机动力性进气程完善程度极重评定指标换气程核心问题
42 画出四程然吸气汽油机低压换气程pV图标出进排气相位角位置较负荷负荷时换气损失说明膨胀损失排气损失进气损失等方面
解：pV图图示中b’EVOdIVOr’EVCa’IVC实线节气门全开（负荷工况）虚线节气门部分开启（负荷工况）
膨胀损失：负荷时膨胀损失较负荷缸温度较高传热损失较
排气损失：图出负荷时排气损失较负荷时排气阶段排气量较图出负荷排气门开启排气压力迅速降低负荷时排气压力略水排气损失较
进气损失：负荷时进气损失较负荷时节气门部分开启增加进气泵气损失
43 排气强制排气质差？简述超界亚界强制排气三阶段中影响排气流量素采取措施提高排气流量？
解：排气强制排气质差废气缸气涡轮机入口处压差作流出活塞强制推出
超界排气气门口流速始终保持音速影响排气量素气门口截面积
亚界排气气门口流速音速排气速度然较高时影响排气量素排气流动阻力
强制排气排气压力基等排气背压
提高排气量采取措施包括：
（1）加快排气门开启速度增加排气阶段排气量
（2）减排期流动损失降低排气背压增加强制排气阶段排气量
44 什气门口壅塞现象？什会出现种现象？进排气门口种现象会进排气发动机性带什影响？
解：气体动力学孔口流动规律孔口游滞止压力变时孔口流速达音速孔口游压力降低孔口流量保持变气流壅塞现象
进气门口壅塞会导致发动机提高转速时进气流量会加发动机功率仅会加反机械损失增加降转速提高失提高功率价值
排气门口壅塞会影响正常排气造成残留废气系数利燃烧正常进行
外进排气门壅塞会增加进排气程换气损失影响发动机济性
45 进气排气什早开晚关？4相位角中两角重？两角发动机性影响？气门重叠作什？较汽油机柴油机增压发动机然吸气发动机气门重叠角说明造成差异原
解：早开晚关：进气充足排气干净
进气晚关角排气早开角认重两进气晚关角进气充量影响排气早开角换气损失影响
气门重叠角：扫气降低缸残余废气系数降低发动机热负荷
汽油机气门重叠角般柴油机进气门开启早废气会倒入进气出现回火现象气门重叠角时造成新鲜燃充量直接排出排气
增压发动机气门叠开角般会非增压发动机增压发动机进气门外压力高排气背压够更实现燃烧室扫气达增加新鲜进气充量降低燃烧室热负荷目
46 什进排气门开启关闭4相位角存佳值？什4相位角佳值转速升加？请逐物理概念定性加说明
解：（1）排气早开角：排气损失提前开启排气损失排气程泵气损失组成排气早开角时排气损失泵气损失排气早开角时排气损失泵气损失排气早开角必定存佳值
转速膨胀线影响历相排气时间应转角必然高转速时转速升时排气早开角佳值加
（2）排气晚关角：排气晚关角排气惯性利足排气晚关角活塞行较造成废气倒流排气量会减少排气晚关角存佳值
转速升时历相利排气惯性排气时间应转角会增转速升时排气晚关角佳值加
（3）进气早开角：会回火进气足存佳值
转速升时进气门早开时间相应进气早开角会增转速升时进气早开角佳值加
（4）进气晚关角：充分利进气惯性已充入缸新鲜充量推回进气存佳值
转速升时历相利进气惯性进气时间应转角会增转速升时进气晚关角佳值加
47 增压发动机然吸气发动机fc定义差异？增压发动机理进气量果气环境条件计算时定义fc反映什？
解：然吸气发动机理吸气量计算时空气密度环境状态空气密度计算增压发动机理吸气量计算时空气密度压气机空气密度计算
增压发动机理进气量果气环境条件计算时定义充量系数反映增压强度（例种方法计算充量系数12意味着增压实际进气量环境条件完全排气进气时进气量12倍）反映增压效率
48 涡轮增压发动机然吸气原型发动机相循环进气量幅度增加fc必然幅度增加种说法？什？涡轮增压发动机较然吸气原型机fc般说加减？请列举影响素加说明
解：种说法
然吸气发动机理吸气量计算时空气密度环境状态空气密度计算增压发动机理吸气量计算时空气密度压气机空气密度计算增压循环进气量幅增加说明充量系数定幅增加
涡轮增压发动机然吸气原型机充量系数增
：进气终压力提高扫气降低残余废弃系数时减少进气加热作充气系数提高
49 影响稳定条件发动机fc素？影响fc？
解：影响充量系数素包括：
（1）进气流动阻力影响进气流动阻力直接影响进气效率进气量
（2）进气温升影响进气工质温升加必然降低缸工质密度降低充量系数
（3）进排气相位角影响进排气相位角特进气晚关角排气晚关角充量系数影响合理进排气相位进气充足排气干净提高充量系数
410 评价进气道性指标什？进气道设计准什？旋流进气道滚流进气道起作差异？
解：评价进气道性指标进气涡流强度流通阻力
进气道设计准基满足进气涡流求前提降低气道流动阻力
旋流进气道进气时气流出现绕气门中心旋转运动滚流进气道产生旋转中心线气缸中心线垂直滚动气流两者形成气流运动形式滚流进气道实现稀燃缸直喷汽油机分层混合气
411 什气门口均进气马赫数Mam？说明φcMam变化规律原什Mam05φc急剧降？
解：均进气马赫数定义通气门口均流速音速值
充量系数马赫数增加降特马赫数05时充量系数急剧降
马赫数增时气门口流速增流动阻力方关系提高充量系数降马赫数达05左右时然总体未达音速某升程段气流已接壅塞充量系数加速降
412 进气终前工质温度升发动机性什影响？般说素影响进气终工质温度变化量？影响趋势？
解：进气工质温升加必然降低缸工质密度降低充量系数影响发动机动力输出
影响进气终工质温度变化量素包括：进气程中高温壁面传热进气程中压力损失变摩擦热残余废气新鲜充量混合进气程中燃料气化吸热
中前3素引起进气工质温度升第4素引起进气工质温度降
4素中进气程中高温壁面传热进气温升影响转速越低负荷越高温壁面传热引起温升越
413 什代轿车汽油机普遍采气门机构？什优缺点？柴油机什较少采气门？2气门改4气门时什功率升百分转矩增加百分？
解：优点：
（1）增加进气流通面积减进气阻力提高进气充量
（2）汽油机说利采火花塞中置燃烧室布置
缺点：
（1）气门机构变复杂
（2）增加成
柴油机柴油机没节气门进气阻力相较汽油机中负荷时节气门节流作明细柴油机进气流通面积求汽油机低
2气门改4气门时功率升百分转矩增加百分：转矩说改4气门影响增加进气充量输出转矩提升功率说相转速条件增加输出转矩功率升外2气门改4气门项重影响：发动机高速工况进气壅塞现象发动机功率反降2气门改4气门气门流通面积增加防止进气壅塞现象高转速够输出较扭矩样转速提高功率增加两种影响综合作功率升百分转矩增加百分
414 什说fc—n进气外特性曲线发动机特汽油机极重性曲线？般发动机fc—n外特性曲线变化趋势特点？素决定？进气晚关角影响fc—n曲线？什发动机提高标定转速时相应加进气晚关角？
解：汽油机效效率变化条件输出转矩取决循环进入气缸充量发动机进气外特性基决定工作转速全负荷时输出转矩功率决定整机动力性
柴油机速度外特性决定充量变化规律限制柴油机允许喷入极限油量限制达动力性
汽油机充量系数转速升较快降部分负荷节气门关时充量系数降更剧烈
柴油机进气速度特性相汽油机变化缓负荷减时进气速度特性线进气外特性线略高
进气充量速度外特性曲线受进气工质温升流动总阻力进气晚关角等素影响
果进气晚关角转速变化发动机转速应佳进气晚关角转速该转速时充分利进气惯性转速该转速时进入缸新鲜充量部分流回进气两种情况进气充量低理想值
提高标定转速时转速增加时佳进气晚关角会相应增应加进气晚关角提高发动机转速加输出功率
415 什变气门正时（VVT）？VVT分类？影响发动机性？凸轮VVT突出优点？
解：VVT通改变进排气门开启关闭时刻气门升程满足发动机转速负荷工况进排气流通特性求
VVT分变正时VVT变升程VVT变正时升程VVT三类
VVT影响发动机动力性（增充量系数）济性（减少泵气损失）
凸轮VVT利电磁电液机构直接驱动进排气门开启关闭省凸轮轴气门正时气门升程进行全变调节发动机性程度优化
416 什进排气程动态效应？利动态效应提高发动机fc？缸发动机出现缸进气均匀原什？
解：进排气程动态效应指进气排气中压力波传播进气门端进气压力排气门端排气压力影响
进气门开启时发出膨胀疏波端第次返回压缩密波利压缩密波增加进气量类似排气门开启时发出压缩密波端第次返回膨胀疏波利膨胀疏波增加排气量
缸机进排气总歧相互串联联某缸进气时缸进气产生疏波者密波会缸进气压力造成影响理缸排气形成疏波密波会排气缸排气压力造成影响会造成缸机缸进气均匀问题
417 利压力波传播理解释：气门口开启进气时什进气中出现右行疏波（取气门口进气入口右行正方）？进气入口空滤器全开口端什述疏波传开口端时反射波全正反射左行密波？换排气门气门口开启排气时情况？
解：气门口开启进气时活塞行气缸压力较低dpR负值出现右行疏波
根压力波传播理边界条件性质开口端出现全负反射反射波性质波相反幅值相反射波左行密波
排气门气门开启排气时缸压力排气背压出现右行密波
418 什变进气歧长度系统？改善发动机什性？高低转速改变进气歧长度？
解：变进气歧长度系统转速控制气流长度路径进入气缸低速时获转矩高速时获功率
改变发动机动力性
高速时短进气长度提高功率低速时长进气长度增加扭矩
419 利进气动态效应提高某汽油机n5000rmin时fc进气进行设计已知进气早开角晚关角分30°CA50°CA设音速350ms试计算选定佳进气长度
解：循环（惯性效应）：
设该汽油机进气长度L循环压力波进气程正效应时需满足条件：
式中声速进气门总开启角度值
（1）
循环（波动效应）
循环残余压力波动正压波处循环进气时期会利
记气门口处压力波动频率：
进气门开启频率：
频率1525… 残余正波达 利：
(2)
长L转速n合理匹配：L太长fc没影响L短次返回密波疏波相互抵消式(1)(2)知佳进气长度L14m
420常规四缸四程汽油机发动机台架做试验表测数
排量
20 dm3
消耗400cm3燃料338m3空气时间
530 s
发动机转速
4800 rmin
效均压力
0951 MPa
环境温度
293 K
环境压力
01 MPa
残余废气系数
005
假设气门重叠换气循环影响忽略计已知汽油密度076kgL低热值42MJkg摩尔质量98kgkmol
计算：(1)新鲜进气充量(2) 空燃(3) 充量系数(4) 残余废气质量(5) 混合气热值(6) 效效率
解：（1）
循环进入发动机空气量：
循环进入发动机燃料量：
循环进入发动机新鲜充量：
（2）
空燃：
（3）
充量系数：
（4）
残余废气质量：
（5）
空燃理空燃混合气发出热值应空气量计算：
单位质量混合气热值：
混合气密度：
混合气体积热值：
（6）
发动机效热效率：
421 涡轮增压气波增压发动机利废气量？什增压中冷发动机发展重方
解：涡轮增压：高温高速废气进入涡轮机低温低速排出废气焓差动差转化涡轮机机械功驱动压气机提高发动机进气压力方面加进气充量提高输出功率方面泵气程功正功时机械效率相提高增加整机效效率
气波增压：利道中压力波特性废气新鲜空气接触相互混合前提直接废气量传低压空气提高压力实现增压
增压中冷增压较热空气进行冷降低进气温度输出功率进步增排放噪声等性改善增压中冷发动机发展重方
422 什定压增压系统？什脉增压系统？较定压增压脉增压两种系统优缺点说明适场合
解：定压涡轮增压系统气缸排气歧通体积较排气总排气总基保持恒定压力起稳压作废气定压总导入涡轮机喷嘴环
脉涡轮增压系统缸排气歧中脉气流直接导入涡轮机中量减少定压系统逆膨胀量损失
两者较：
（1）定压系统废气流入总造成强烈节流逆膨胀损失利率低
（2）脉系统扫气处
（3）定压系统动态程响应脉系统慢发动机加速性排放性利
（4）脉系统绝热效率低定压系统
（5）脉系统瞬时流量高定压系统稳定流量
中型车柴油机低增压采脉系统较利型柴油机增压高宜采定压系统车柴油机提高低速转矩加速性角度考虑增压较高常选脉增压系统
423 什涡轮增压柴油机机械效率般原型然吸气式发动机高？工况高？没机械效率反低情况？什？
解：增压发动机利废气量做功增加块泵气正功机械效率提高
工况高
低速工况动态工况机械效率机械效率反低
低速工况时涡轮增压效果较弱机械效率较低低速转矩特性足
动态工况气流响应需时间增压器叶片较惯性动态渡程长影响发动机排放济性
424 什涡轮增压发动机会出现压气机增压压力pb涡轮机前入口压力pk情况？工况会样？pbpk否意味着会出现理实际泵气正功？什？
解：起动工况加速工况低速负荷工况压气机增压压力反涡轮机前入口压力
起动工况时涡轮增压没介入
加速工况时压气机需响应时间较长增压压力升涡轮机前入口压力升存定迟滞
低速负荷工况时涡轮增压效率低
pbpk意味着理泵气正功实际泵气定正功存较泵气损失实际泵气功负
425 采技术措施解决常规涡轮增压柴油机NOx排放高低速转矩特性差动态响应慢等缺点？什？
解：增压中冷技术降低NOx排放时进步增输出功率采增压中冷增加进气量时降低进气温度
电控变喷嘴环截面涡轮增压技术效增低速转矩实现增压压力增压器效率优化控制
电控燃油喷射技术效降低NOx排放燃烧噪声实现变燃油喷射时刻喷射速率
外电控技术应改善柴油机动态性电控技术应柴油机瞬态控制更加灵活迅速
426 什汽油机采涡轮增压例越越高？涡轮增压汽油机解决应中存相关问题？
解：柴油机类似汽油机采涡轮增压提高动力性改善济性改善排放性降低燃烧排气噪声降低制造成汽油机采涡轮增压例越越高
解决汽油机增压应问题措施包括：
（1）应电控技术改善动态特性防止爆燃降低热负荷
（2）应增压中冷技术提高动力性改善济性时消爆燃降低热负荷减少NOx排放利
（3）采增压压力控制系统降低增压避免爆燃高热负荷利高低速转矩特性控制
（4）提高燃料辛烷值改进发动机制造工业增压器叶片材质等
427 曲轴箱扫气式二程汽油机例说明二程发动机进气压缩燃烧排气四程两程完成
解：活塞移动程先燃烧膨胀做功然排气孔开排气扫气孔开压缩新鲜工质曲轴箱通扫气孔进入气缸边气缸充气边帮助排气称扫气活塞移动程先继续扫气扫气孔关闭继续排气排气孔关闭进行压缩接止点时着火燃烧活塞行程某时刻活塞边缘扫气孔开曲轴箱吸入新鲜工质备循环充气扫气
428 二程发动机种常扫气系统？较系统优缺点应场合
解：扫气系统包括横流扫气回流扫气直流扫气
横流扫气扫气孔排气孔分布置气缸两侧结构简单换气效果佳两侧缸壁热负荷受力均匀
回流扫气扫排气孔布置气缸侧扫气效果横流扫气时保留结构简单优点
直流扫气缸盖设置排气门代排气孔扫气孔切线排列改善换气质量优点增设排气门机构换气系统复杂发动机高度增加
429 什二程汽油机没汽车中广泛应？果想发展车二程汽油机应采技术措施？
解：二程汽油机优点升功率高动力性缺点换气效果差济性排放性受限
发展车二程汽油机需找高效换气（扫气）技术改善换气效果提高充量系数时减少扫气程中HC排放例采换气效果直流扫气技术代目前常回流扫气技术
第五章
51 汽车发动机面工况工况线限定？PenTtqn工况面画出限制线标出常典型工况点
解：缘转速功率限制线右侧负荷条件高转速限制线左侧发动机低稳定工作转速限制线
52 汽车发动机工况面图定性准确画出外特性转矩线等油耗线等功率线汽车四档阻力线等四条曲线简单说明条曲线变化特点
解：示意性汽车发动机工况运行图（发动机全特性图）示：
外特性转矩线发动机供油量调节装置处供油位置时发动机转矩转速变化曲线转矩线受充量系数机械效率影响某较低转速处值然转速升较快降转速愈高降愈快
车发动机理想等油耗线包围济圈应该位高挡阻力线中速略偏低部位等油耗线圈横拉长
发动机功率正转速均效压力等功率线呈现出跷跷板变化趋势支双曲线外特性转矩线相切
汽车行驶阻力车速升呈方增趋势挡位定时候着发动机转速升呈现出方增关系
53 什汽车发动机标定工况？轿车汽油机重型载货车柴油机确定标定工况时出发点什？二者标定功率更接发动机极限功率？
解：标定工况：发动机铭牌规定输出功率Pemax应转速确定工况轿车15min功率适短时间功率发动机重型载货车柴油机1h功率适较长时间重轿车更接
54 什发动机运行特性调整特性？研究运行特性调整特性意义什？
解：运行特性：发动机稳态工况条件特性解发动机性指标特性参数着种变素变化规律
调整特性：发动机转速油量调节位置变种性指标调整参数变化规律发动机性进行优化
55 发动机稳态运行动态运行质区什？什轿车市行驶时动态运行占例超稳态运行？试举三种动态运行例子简述动态程
解：发动机运行参数发生变化动态特性变稳态特性市车辆较路况复杂需断调整运行参数
56 什汽油机柴油机指示效率ηit转速n变化速度特性曲线总高低速两端降低？什二者ηit负荷变化趋势相反？
解：汽油机低速时缸气流运动减弱火焰传播速度降低漏气散热损失增加高速时燃烧占曲柄转角增等容度变燃烧充分柴油机低速时燃料喷射压力减缸气流运动减弱混合气形成燃烧利传热增加高速时喷油燃烧持续期增加充量系数降浓
汽油机负荷时节气门开度残余废气增加燃烧速度变慢负荷减量空气系数降低燃烧完全气化条件恶化传热增加柴油机方面负荷意味着喷油量降喷油燃烧持续期降低等容度升方面混合气变稀k升
57 什说柴油机速度特性曲线油泵供油速度特性曲线gbn决定？汽油机速度特性曲线充量系数速度特性曲线φcn决定？
解：柴油机质调节空气般量做功少喷油量少决定汽油机量调节量空气系数1附做功少进气量决定
58 汽油机柴油机负荷特性曲线总体变化趋势？什差？什会差？解释二者实际燃料消耗率标定工况燃料消耗率相差更原
解：指示效率中间高汽油机更偏负荷机械效率负荷增加增加油耗指示效率变化正相反
汽油机负荷燃烧泵气损失高着负荷增加改善柴油机负荷等容度高k着负荷增加恶化负荷增加机械损失增加较少机械效率增加
59 画出汽油机柴油机全中负荷三种情况PeTtq速度特性曲线（汽油机柴油机画图）说明两种机型速度特性曲线变化特点解释造成差异原两种机型外特性线形状整车动力性利利？利采什措施加改进？画出改进特性曲线
解：汽柴油机全中负荷负荷三种情况PeTtq速度特性曲线分图示：
汽油机Ttq线总体倾斜较低负荷时倾斜更柴油机Ttq线总体变化坦低负荷时甚扬汽油机转矩Ttq取决充量系数机械效率影响柴油机转矩循环供油量gb机械效率ηm决定
汽油机Pe外特性存值点该点般标定功率点柴油机Pe外特性达值点转速高种变化特点样传统汽油机φc速度特性传统柱塞式喷油泵gb速度特性决定
排挡加速克服阻力力言相标定点前提汽油机动力性明显优柴油机低标定转速点转矩功率汽油机柴油机高高挡达高转速言柴油机汽油机更远离标定转速点汽油机Ttq线降急剧柴油机较缓缘恰恰汽油机优点标定转速足够高超越会带超速飞车危险
汽油机外特性线柴油机外特性线动力适应性汽油机般进行外特性线改造柴油机低标定转速段处进行校正Ttq加高标定转速段处进行调速避免超速飞车图示
510 什柴油机烟极限功率？标定功率关系？柴油机标定功率否标定转速功率？汽油机否？
解：排烟达法规限值功率应点标定功率
511 什说汽车动力性发动机速度外特性决定？分汽车动力性三指标加说明
解：车速越高发动机受行驶阻力越某车速行驶阻力发动机动力衡时达高车速发动机转速动力取决速度外特性
理加速力爬坡度相似应关系
512 什发动机转矩适应系数转速适应系数？什两系数加时汽车动力性提高？载重车发动机系数求轿车发动机高？
解：转矩适应系数：发动机转矩外特性转矩标定功率点转矩
转速适应系数：标定转速外特性曲线转矩点应转速
两系数增时发动机克服阻力力增强重载车动力性求轿车高
513 什转矩校正？什汽油机进行校正载重车柴油机需进行校正？什载重车柴油机般允许进行校正？校正外特性曲线否符合速度特性曲线定义？标准速度外特性曲线关联？差？
解：转矩校正：通定校正措施获更KTKn
首先汽油机动力性明显优柴油机低标定转速汽油机点转矩功率柴油机高次高档达高稳定转速柴油机nd汽油机ng更远离标定转速点nn汽油机转矩曲线速度升高急剧降柴油机较缓
满足速度特性定义标准速度外特性曲线通校正相标准速度外特性曲线更KTKn
514 什说汽油机速度特性具良调节力致需进行校正调速？形成种良速度特性线原什？
解：汽油机转矩速度特性曲线具良调节力节气门位置倾斜转矩速度特性曲线倾斜阻力矩线交点够稳定运行转速变动工况点外特性曲线高空车转速会高接受程度存飞车危险
515 什柴油机速度特性曲线进行调速时会出现高速飞车低速运行稳定危险？飞车否理法稳定运行造成？形成柴油机种外特性线原什？
解：柴油机油量调节杆固定较油量位置时然理稳定某工况运行曲线较坦较负荷变化会导致转速幅度变化时转速稳定会转速高出现飞车油量调节杆固定较油量位置时法稳定运行
柴油机转矩速度特性曲线油量调节杆位置变时获条曲线受循环供油量速度特性控制变化缓低速油量位置时甚呈升趋势
516 柴油机调速器基功什？实现调速基原理什？
解：作加速踏板位置变发动机高定转速转矩会着n升动降
供油量某设定转速范围够着转速升高动幅降
517 什两极调速模式？什全程调速模式？简说明两极调速全程调速优缺点应场合
解：两级调速：供油量高速低怠速时转速升高迅速降调试模式
全程调速：加速踏板意位置着转速升供油量先外特性变化应转速开始调速调试模式
两级调速：优点：操作轻便加速稳烟度较缺点：加速踏板位置频繁切换作业效率低般车柴油机全程调速：优点：必常踩加速踏板作业效率高
缺点：加减速稳烟度高般工程机械拖拉机
518 发动机整车两方面考虑提高整车动力性济性措施？
解：动力性：选择合适发动机配套合适发动机外特性曲线汽车传动系统合理匹配
济性：改善发动机济性降低整车行驶阻力发动机汽车合理匹配
519 什说汽车实现级传动动力性济性级传动提升？
解：级变速汽车加速踏板踩底车速行驶发动机标定功率点运转转矩车速备功率会达高值实现级变速选择等功率线低油耗率点配套
520 什说提高发动机负荷率改善汽车燃油济性尤汽油车燃油济性重原？举出汽车中提高负荷利率三实例
解：汽油机低油耗区域般集中中高负荷范围
521 图出台四程火花点火发动机效燃料消耗率be全特性图该发动机驱动汽车运行稳定风状态条件考虑空气阻力道路阻力忽略定列参数：效迎风面积0855m2发动机排量20L驱动轮效轮胎直径06m4挡位总传动354挡5挡传动效率08空气密度116 kgm3燃油密度760kgm3汽车质量1050 kg
（1）计算4挡发动机转速分2000 4000 5500rmin时运行阻力点图画出点
（2）定性画出4挡运行阻力曲线定条件确定4挡达车速
（3）5挡设计超速挡位假具4挡发动机转速4000rmin车速效燃料消耗率减少10％问5挡总传动应该少？计算百公里油耗
（4）汽车4挡高转速行驶时驾驶员换挡5挡（换挡时车速变）换挡驾驶员直接油门踩底图画出列求运行点：换挡运行点达5挡稳定运行点
（5）计算汽车5挡风条件车速90kmh时爬爬坡度
效均压力bar
发动机转速rmin
解：（1）汽车稳定行驶时阻力力矩应发动机传送轮胎动力力矩相等
代入数知发动机转数分200040005500 rmin时运行阻力点分：
107587254743034901888136286137 Pa
（2）4档运行阻力曲线图红线示：4档转速约5700 rmin
kmh
（3）4000 rmin时4档油耗约310 gkWh5档4档减少105档油耗279 gkWh
5档4档具相车速传动效率致说明5档4档4000 rmin时具相功率
4档4000 rmin时功率：
W
5档转速pme根式计算：
200030005000rmin时pme分：
860698037757379869183442792151 Pa
作出5档等功率曲线图蓝线蓝线279 gkWh等油耗线交点5档转速约3200 rmin
5档总传动
5档3200 rmin时百公里油耗：
（4）换挡时保持车速变换挡发动机转速：
rmin
发动机4档高速运行时pme约89 bar发动机功率变换挡pme：
bar
超出发动机外特性曲线范围发动机工作点应4560 rmin时外特性线点
根发动机5档运行时200030004000rmin应稳定阻力点分：
210131356947279555298405254274 Pa
图作出5档运行阻力线绿线示
油门踩底发动机工作外特性曲线稳定工作点5档运行阻力线外特性曲线交点
（5）5档90 kmh运行时发动机转速
rmin
根时发动机pme2610765743 Pa图中黄点示
时pme距转速外特性pme值Δpme约76 bar76bar全部克服爬坡时阻力
爬坡度is
522 辆四缸四程增压直喷柴油机驱动汽车发动机排量1896 cm3功率70 kW 4000rmin传动效率085挡传动1947驱动轮效轮胎直径062 m效迎风面积05906 m2空气密度125 kgm3燃油密度840kgm3计算时忽略滚动阻力考虑空气阻力图出满负荷曲线作发动机转速2400~3200rmin间水线计算：
（1）辆车路稳行驶达车速少？
（2）假设4挡发动机功率点达高车速4挡传动少？
（3）汽车120kmh车速路行驶迎风速度103ms计算条件4挡5挡百公里油耗图标出运行点
be (g(kWh))
转速 rmin
效均压力 105Pa
解：（1）
代入数知发动机转数分200030004000 rmin时5档运行阻力点分：5411222164 （105 Pa）
做出5档运行阻力曲线转速约3000rmin应车速：
kmh
（2）
4档时汽车车速
4挡总传动
（3）
汽车4档120 kmh行驶时应转速效均压力：
图找（2496 rmin742bar）应be约229 gkWh
发动机功率：
汽车5档120 kmh行驶时应转速效均压力：
图找（2000 rmin930 bar）应be约216 gkWh
等车速发动机功率4挡时相29286W：
运行点图示：
523 分析混合动力电动汽车节油原理
解：混合动力电动汽车发动机某工况点附运行
524 较串联联混联混合动力系统优缺点应场合
解：串联形式相发动机充台发电机角色运转供车辆行驶需电目前
联式混合动力两系统时协调工作单独工作驱动汽车种系统适种行驶工况尤适复杂路况具备结构简单成低优点目前田运
混联式混合动力系统特点发动机系统电机驱动系统套机械变速机构两套机构通齿轮系采行星轮式结构结合起综合调节燃机电动机间转速关系联式混合动力系统相混联式动力系统更加灵活根工况调节发动机功率输出电机运转联结方式系统复杂成高目前丰田运
525 丰田Prius系统例进行该混合动力汽车量流动分析
解：略
526 PHEV常规油电混合动力电动汽车相突出优点？
解：具纯电动车优点
第六章
61 汽油柴油CNG发动机中燃烧属液相燃烧气相燃烧？
解：燃烧分气相燃烧固相燃烧汽油机柴油机CNG发动机属气相燃烧
62 利热着火理解释什存燃混合气着火浓限稀限？界限种素关？
解：热着火理认着火原热量积累放热速率散热速率时着火混合气浓稀时放热速率散热速率着火存燃混合气着火浓限稀限
63 根扩散燃烧预混合燃烧基特点分析什柴油机燃烧容易产生炭烟汽油机燃烧难稀燃
解：柴油机属扩散燃烧扩散燃烧时混合气浓度燃烧温度空间分布极均匀易产生局部高温缺氧现象生成炭烟
汽油机属预混合燃烧空燃时预制均质混合气难进行燃烧汽油机难稀燃柴油机量空气系数较燃烧区域（油束边缘）局部空燃会燃烧正常进行
64 利链式反应着火理解释滞燃期形成机理
解：根链式反应着火理低温阶段燃烧理着火需历冷焰诱导阶段冷焰阶段蓝焰阶段蓝焰阶段明显燃烧前冷焰诱导阶段冷焰阶段释放化学较少反应速度相蓝焰阶段较慢柴油机压缩着火具低温阶段着火特点存滞燃期
65 柴油机着火准备程包含两种准备？汽油机柴油机着火程什特点？
解：柴油机着火准备程包括雾化蒸发扩散空气混合等物理准备阶段低温阶段着火化学准备阶段
柴油机压缩着火属低温阶段着火汽油机火花点燃属高温单阶段着火冷焰阶段直接进入蓝焰热焰阶段
66 分析述均质混合气火花点火燃烧时湍流火焰传播速度高层流火焰传播速度原
解：均质混合气混合气火花点火燃烧时湍流火焰传播速度高层流火焰传播速度原两方面：微元气体规脉动运动加速火焰前锋面传热传质程化学反应速度前锋面法火焰传播速度加二微元气体脉动火焰前锋面出现皱褶表面积明显增整褶皱面积算出混合气燃烧质量层流时增加
67 描述高压喷雾油束形状油粒分布特点指出贯穿特性雾化特性评价指标？柴油机性会产生什影响？
解：油束进行中逐渐横扩张形成锥形整喷雾程分两阶段液柱阶段分裂雾化阶段分裂距离燃料保持密集液柱状态湍流液体表面张力作液柱段距离开始分裂成油线碎片液体燃料区域变连续分裂油线碎片继续湍流表面张力作进步分裂卷入空气进行摩擦撞细化成燃油微粒雾化
评价指标包括贯穿距离喷雾锥角喷雾粒径贯穿距离影响燃料空间区域分布情况贯穿距离会燃烧造成利影响喷雾锥角时燃油雾化程度变差效燃烧室空间中分布喷雾锥角时贯穿距离会减少火焰变短粗喷雾粒径表征燃油雾化程度雾化程度越增加油粒周围空气接触表面积加速吸热气化程燃烧放热规律着火点位置重影响
68 实际柴油机液滴群着火初期着火点处？液滴群两阶段燃烧指什？属种类型燃烧？特点？
解：柴油机初期着火点般油束核心外缘间混合气浓度适方两阶段燃烧指先发生预混合燃烧着火前部分液滴蒸发形成燃混合气部分混合气燃烧属预混合燃烧发生扩散燃烧较液滴边蒸发边燃烧部分液滴燃烧属扩散燃烧两阶段燃烧特点参预混合燃烧扩散燃烧特点
69 什燃烧放热率？需已知测试数计算获？
解：1kmol混合气单位曲轴转角单位时间燃烧放热量称燃烧放热速率般情况计算燃烧放热率需测示功图热容壁面传热情况（传热系数燃烧室壁表面积燃烧室壁面温度）等数然（627）式进行计算
610 式（67）式（68）出燃烧速率式（627）否相？原理？实际计算时分需测量参数？
解：式6768表示燃烧速率公式式627处：
式6768适火花塞点火火焰传播程分辨出火焰前锋面发动机柴油机喷雾扩散燃烧较难定义火焰前锋面适式627量守恒定律具体描述具普适性
通式6768计算燃烧速率需测量火焰传播速度火焰前锋面积混合气浓度等
通式627计算燃烧速率需测量缸压力计算工质绝热指数工质缸壁传热系数等
611 试推导放热速率计算公式（式（627））
解：假设工质n mol忽略燃烧程n变化认缸时刻状态处处相等热力学第定律：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(3)(4)(5)三式
(6)
(7)
(2)(6)(7)三式
(8)
(9)
(1)(8)(9)三式
612 台转速1200rmin汽油机缸径102mm火花塞距气缸中心线偏置6mm火花塞止点前20°CA开始点火65°CA开始进入火焰传播阶段均火焰速度158ms计算：
（1）火焰开始传播燃烧程历时间（火焰前锋面达远气缸壁面需时间）（单位s）
（2）燃烧程结束时应曲轴转角
解：（1）
（2）
燃烧终点应1242°CA ATDC
613 某四缸排量28L柴油机喷油器喷孔4油机喷油器转速1400rmin效均压力075MPa工况时效燃油消耗率220g(kw·h)该工况喷油时气缸压力25MPa试计算喷油压力分5090130MPa时喷雾分裂距离分裂时间喷油20喷时贯穿距离喷雾锥角Sauter粒径分析喷油压力喷雾特性影响假设工况条件柴油密度850kgm3空气密度1185 kgm3空气粘度356度105kgm·s
解：已知：
根述公式计算分裂距离分裂时间喷油20 °CA贯穿距喷雾锥角Sauter粒径pjrfpcrad0ma等参数已知需求喷孔循环喷油量gba20 °CA应时间ts
cm39436 mm3
s2381 ms
求数表示：
Lp (m)
tb (ms)
Ls (m)
b(°)
SMD (um)
50 Mpa
0026766
0205289893
0091088
1825421
2568393
90 Mpa
0026766
0151255211
0106118
2126628
236507
130 Mpa
0026766
0125302368
0116591
2336507
224787
第七章
71 柴油机燃烧初期预混合燃烧阶段汽油机预混合燃烧异？
解：：燃烧开始前油气先混合燃烧程
异：柴油机预混相汽油机够均匀柴油机燃烧程点燃汽油机火花点火火焰传播程
72 柴油机燃烧程滞燃期包括物理化学程？低温阶段着火程什关系？
解：物理程：雾化蒸发扩散空气混合等化学程：低温阶段着火
73 试述直喷式柴油机喷油规律混合气形成速率（气流喷雾）燃烧放热规律间相互关系？说明控制柴油机放热规律手段
解：柴油机喷油规律会影响混合气形成速率般初期喷油快喷油压力高预混合气量混合气形成速率影响燃烧放热规律燃烧开始前形成混合气速率越快初期放热率越高燃烧程中混合气形成速率决定放热持续期长短混合快放热时间短
74 直喷式柴油机燃烧中什会出现双峰放热现象？喷油规律相双峰形状柴油机负荷会样变化？什？
解：dQBdφ曲线双峰第峰应速燃期预混合燃烧阶段第二峰应缓燃期扩散燃烧阶段
负荷变化会引起形状变化负荷时第二峰明显负荷时扩散燃烧阶段放热量减少
75 喷油时刻推迟直喷式柴油机压升率峰值放热速率峰值般会样变化？解释什？否会出现两者相位明显情况？
解：压升率降放热率峰值降喷油推迟滞燃期变短燃烧开始前喷入燃料变少预混燃烧变弱会产生
76 分析泵嘴式柴油机供油规律实际喷油规律差说明形成差原什
解：供油规律早喷油供油高速率喷油高速率喷油时间供油时间喷油量供油量
燃油压缩性压力波传播滞压力波动高压容积变化
77 较柴油机空间雾化混合方式壁面油膜混合方式原理差异简述促进空间雾化混合基原
解：空间雾化燃油喷射空间进行雾化通燃油空气相运动扩散空间形成燃混合气混合量源喷油射束空气动参混合油找气方式混合般够均匀壁面油膜蒸发混合方式燃烧室壁面形成薄薄膜强烈涡流作油膜边蒸发变燃烧
采空高压喷油合理组织涡流
78 柴油机燃烧室中形成燃混合气时般会利种气流形式？产生控制气流运动？
解：进气涡流压缩涡流挤流逆挤流湍流
进气涡流：通设计进气道形状产生进气涡流通改变流通面积角度改变强度压缩涡流：涡流式燃烧室压缩程中通副燃烧室间气道产生通气道流通面积改变强度挤流逆挤流：压缩程气缸空气挤入燃烧室凹坑中产生膨胀程凹坑回气缸取决凹坑喉口直径活塞直径顶隙湍流：伴尺度涡流产生单独存
79 燃烧室中气流运动混合气形成燃烧促进作？带种负面影响？
解：合理气流运动够促进混合气形成缩短燃烧持续期气流运动易燃气体混合未然燃料中阻碍燃烧进行
710 压缩止点时燃烧室涡流强度取决素？涡流强度热混合现象会什影响？
解：取决进气程涡流强度燃烧室设计
涡流作密度较燃油颗粒空气外运动密度较废气运动利油气混合涡流弱时离心力燃油颗粒法热混合热锁抛周围锁定中心区域废气包围涡流强时游油束已燃气体会混入游油束未燃混合气区域妨碍混合燃烧
711 分析较直啧（统）式燃烧室非直喷（分隔）式燃烧室结构工作原理性优缺点什直喷式燃烧室成重型汽车柴油机流？
解：结构工作原理见教材P205
性优缺点：
（1）燃油济性直喷式油耗明显低
（2）排放特性非直喷式略直喷式
（3）功率密度非直喷式略高直喷式空气利率高
（4）噪声振动性
（5）非直喷成略低
重型车油耗求更高直喷式柴油机成流
712 什柴油机燃烧噪声汽油机？降低柴油机燃烧噪声技术策什？
解：柴油机燃烧击性运动件惯性质量明显汽油机柴油机速燃期放热率远汽油机柴油机燃烧室运动部件般较
预喷晚喷EGR等
713 说明柴油机机械式供油系统会异常喷射现象出现工况简述二次喷射产生原造成危害消方法
解：二次喷射：针阀落座压力波影响针阀次升起产生喷射现象第二次喷射燃油压力较低情况进行时喷射燃油严重雾化良燃烧恶化产生碳烟加喷射热效率低缩短高压油长度减高压容积减缓压力波合理选择喷油系统参数
滴油现象：高压系统压力降慢时出现
断续喷射：低速低负荷
规喷射次喷射：低速低负荷
气穴穴蚀：高压油路压力接零压时产生
714 柴油机电控燃油喷射系统三种类型？请指出系统构成控制原理优缺点适象方面导
解：位置控制式：原机械结构基础换成准确控制位置线性电磁铁步进电机关键油量定时进行控制
时间控制式：通控制高压油量泄压电磁阀开闭时刻控制喷油量
时间压力控制式：喷油压力转速解耦通精确控制轨中燃油压力喷油脉宽实现喷油量精确控制
715 某重型汽车柴油机额定转速2000 rmin采直喷式燃烧室废气涡轮增压缸径150 mm程180 mm压缩145额定工况时燃油喷射止点前20°CA开始喷油持续期2 25 ms滞燃期092 ms计算：
（1）发动机曲轴转角计滞燃期长度
（2）燃烧开始时刻应曲轴转角
（3）喷油结束时刻应曲轴转角
解：（1）滞燃期长度：1104CA
360*20006000012CAms 12*0921104CA
（2）着火时刻：896CA
喷油开始时刻燃烧开始时刻滞燃期：20+1104896CA
（3）燃烧结束时刻：7CA
整燃烧持续期：225*1227CA
燃烧结束时刻：20+277CA
716 工作环境热状态会影响发动机性请问柴油机控制策略设计中处理种复杂环境适应问题？
解：通校正补偿等方式解决种环境适应问题
717 指出分析高压轨柴油机轨压发动机转速循环喷油量变化般规律
解：发动机转速循环喷油量变化时高压轨柴油机轨压基变高压轨轨已轨压发动机转速负荷解耦
第八章
81 谓汽油机正常燃烧？正常燃烧种？产生原差？
解：汽油机正常燃烧特征火花点火引燃火核中心火焰序传播相正常燃烧设计控制会出现爆燃表面点火等正常燃烧现象爆燃表面点火两种常见正常燃烧
爆燃表面点火相点未燃混合气火焰前锋面达前产生正常燃烧
两者点引起末端混合气燃原爆燃末端混合气火焰前锋面达前受燃烧产生压力波压缩热辐射作低温阶段方式开始燃表面点火发动机燃烧室形成炽热表面引起末端混合气提前燃烧
82 什汽油机爆燃？出现时特征？危害？解释正常燃烧现象？
解：汽油机爆燃常压缩较高负荷时出现爆燃发生时缸压力曲线出现高频幅度波动（锯齿波）时发动机会产生种高频金属敲击声
爆燃发生时伴特征包括：
（1）缸压曲线出现锯齿波
（2）发出30007000Hz金属振音
（3）轻微爆燃时发动机功率略增加强烈爆燃时发动机功率转速降工作稳定机身较振动
（4）冷系统热气缸盖温度冷水温度润滑油温度均明显升
（5）爆燃严重时汽油机甚黑烟
爆燃危害：
（1）热负荷散热损失增加
（2）机械负荷增
（3）动力性济性恶化
（4）磨损加剧
（5）排气异常
爆燃机理解释：爆燃末端混合气火焰前锋面达前受燃烧产生压力波压缩热辐射作低温阶段方式开始燃产生极快放热速率局部区域温度压力陡升
83 控制汽油机出现爆燃基原什？根原采取具体措施？汽油机什转速负荷容易出现爆燃？
解：果火核形成火焰传播末端混合气止需时间t1火核形成末端混合气燃着火需时间t2发生爆燃充分必条件t1
汽油机高转速负荷时容易出现爆燃
84 柴油机粗暴燃烧汽油机爆燃现象机理异？什？说明汽柴油机燃料燃性求截然相反原
解：：现象会缸压曲线出现锯齿波机理正常燃烧造成
异：现象柴油机粗暴燃烧锯齿波出现Pmax前汽油机爆燃锯齿波出现Pmax机理柴油机粗暴燃烧燃烧放热速率快造成压升率高产生汽油机爆燃末端混合气燃造成面积燃混合气发点火燃烧造成
机理汽油机求燃料辛烷值高具较抗爆性燃性差抑制爆燃发生柴油机求燃料十六烷值高具较燃性减少滞燃期避免滞燃期形成预混合气量防止粗暴燃烧造成汽柴油机燃料燃性求截然相反
85 出现汽油机正常燃烧时判断爆燃早火？
解：缸压曲线判断正常燃烧爆燃早火产生发生爆燃时缸压曲线Pmax出现锯齿波Pmax般TDC早火时会出现锯齿波TDC前观察缸压力急剧增高Pmax般TDC前
86 试述汽油机产生循环燃烧变动原汽油机什条件容易出现循环变动？什？
解：循环波动原：循环中着火燃烧程差引起中重两影响素混合气成分波动气体运动状态波动
容易产生循环波动条件原：
（1）量空气系数量空气系数时细微变化燃烧程影响较易产生循环波动
（2）气流运动湍流程度较弱利改善油气混合均匀程度增循环波动
（3）残余废弃系数影响燃烧稳定性增循环波动
（4）低负荷低转速时低负荷残留废气系数较低转速时湍流程度降低会增循环波动
（5）点火量低会造成失火完全燃烧增循环波动提高点火量采双火花塞利减循环波动
87 台节气门体单点喷射发动机加速时进气歧出口处空气燃料混合气温度会升高降低？说明参数会影响面结果
解：加速时混合气温度降低加速程中喷油器喷油量增加燃油气化吸热量增加进气歧中混合气温度降低
影响混合气温度素包括：喷油量空气流量燃油气化潜热
88 某Ford雷鸟V8发动机缸安装2火花塞果部件保持变请列举出种改造现代发动机设计运行程带3点处3处足
解：处：
（1）减少失火性
（2）减少循环波动
（3）减少火焰传播距离减少火焰传播时间利提高燃油济性
足：
（1）火花塞消耗电增加
（2）四气门发动机较难布置两火花塞果采双火花塞较适合两气门发动机利换气程
（3）双火花塞意味着需气缸盖设置两火花塞孔火花塞孔穿气缸水套气缸盖机械设计冷系统密封等问题增加难度
（4）火花塞增加成
89 汽油机缸气流运动种形式？分析种空气运动形式汽油机燃烧程影响
解：汽油机气流运动形式：进气涡流滚流湍流
涡流：利燃油蒸发气化形成均质混合气
滚流：进气程中滚流更快更效燃油喷雾散布整气缸容积中活塞接止点时尺度滚流破碎成许尺度涡流湍流改善燃烧程
湍流：火焰前锋面形成褶皱增加火焰前锋面面积加快火焰传播速度
810 相化油器燃料供方式言电控汽油喷射方式优点？
解：化油器采机械控制燃油雾化方式难空燃实现精确控制采进气道喷射者缸直喷电控汽油喷射方式实现空燃精确控制外化油器进气道喷射瞬态响应特性理想缸直喷方式具喷油控制精度响应特性成未汽油机混合气形成流方式
811 简述电控汽油喷射系统组成部分功
解：电控汽油喷射系统传感器控制单元执行器三部分组成传感器包括曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器空气质量流量计曲轴转速传感器节气门开度传感器等作获燃油喷射需项发动机运行状况参数传输控制单元控制单元ECU传感器采集发动机车辆相关参数基础计算出相应控制信号喷油时刻喷油脉宽等传输执行器执行器喷油器根ECU控制信号执行电控喷油
812 发动机运行工况进行分析简说明工况控制目标
解：发动机运行工况工况控制目标：
（1）起动发动机冷起动时需根进气温度燃油量进行启动加浓补偿时起动工况点火角需断调整着发动机温度进气温度发动机转速变化
（2）暖机TWC加热暖机阶段需进气量燃油喷射量点火角进行相应控制补偿发动机低温时转矩求外TWC早开始工作般排气TWC进行加热快达工作温度
（3）怠速怠速时控制系统满足种转矩需求基础维持发动机稳定运转
（4）全负荷全负荷时发动机应定转速产生功率需进行功率加浓控制
（5）瞬态工况进气道喷射发动机加速时燃油形成油膜部分远油膜蒸发量必须喷射定补充燃油量补偿防止混合气加速时变稀样减速时应减少喷油量防止混合气浓
（6）倒拖断油恢复供油倒拖牵引工况应切断喷油减少燃油消耗废气排放转速降特定转速时喷油系统需重新供油
813 简述空燃闭环控制逻辑作
解：空燃闭环控制逻辑：ECU根发动机排气中氧传感器信号判断混合气浓稀状况然例积分调节器喷油脉宽进行调节形成闭环控制
空燃闭环控制作发动机工作理空燃附TWC具高转化效率降低害排放物
814 根三效催化转化器氧传感器工作原理分析催化器劣化诊断逻辑
解：TWC劣化诊断：
TWC劣化诊断通检测TWC储氧力探测催化器转化效率储氧力检测通怠速工况改变空燃（稀浓）较前氧传感器空燃变化响应时间获催化器储氧力信息果诊断结果表明催化器储氧力减弱说明TWC劣化
氧传感器劣化诊断：
氧传感器劣化表现响应周期变长劣化诊断通检测均响应时间实现果均响应时间长说明氧传感器劣化
815 均质量GDI分层稀燃GDI什特点？两种缸直喷汽油机应前景？
解：分层稀燃GDI优点：
（1）燃油缸气化冷效果高负荷爆燃倾降低提高压缩改善燃油消耗率时气化冷作进气新鲜空气提高充量系数提高转矩
（2）稀薄燃烧气体热容增提高循环热效率
（3）部分负荷取消节气门节流减少泵气损失
（4）稀薄燃烧降低燃烧温度减少壁面传热损失降低油耗
（5）采分层混合气提高压缩提高燃烧放热速率改善燃油消耗率
（6）GDI瞬态工况控制更灵敏冷启动程HC排放容易控制
（7）二程汽油机采GDI技术够解决扫气程中油气混合气逃逸问题降低油耗
均质量GDI采化学计量均质混合气工况均采进气程早喷混合方式采分层稀燃燃油直喷雾化吸热降低缸温度提高充气系数动力性提高爆燃倾降低提高压缩燃油济性改善时均质量GDI三效催化器
分层稀燃GDI发动机燃油济性方面优势明显汽油机稀燃时三效催化器处理方面改进均质量GDI发动机够兼顾降低油耗满足排放法规两目标节油效果稀燃GDI明显尚需进步改进提高目前均质量GDIGDI发动机流分层稀燃GDI发动机尚需汽油机稀燃催化剂方面取突破性进展
816 台汽油机工作转速2400 rmin转速火花塞止点前20 °CA时跳火火焰传播程止点前10 °CA时开始持续0001667s计算：
（1）曲轴转角计火焰传播持续时间
（2）s计滞燃期长度
（3）火焰传播程结束时应曲轴转角（°CA ATDC）
解：（1）发动机转速2400rmin火焰传播时间0001667s转化曲轴转角：
（2）滞燃期10°CA0000695s
（3）火焰传播10°CA BTDC开始火焰传播持续时间24°CA火焰传播程结束时应曲轴转角14°CA ATDC
817 台20 L排量4缸汽油机采开式燃烧室工作转速3500 rmin燃化学计量汽油燃料该转速发动机充量系数93燃烧效率98指示热效率47机械效率86计算：
（1）效功率（单位 kW）
（2）均效压力BMEP（单位 kPa）
（3）发动机中排出未燃燃料质量流量（单位 kgh）
（4）效燃油消耗率BSFC（单位 gkW·h）
解：（1）
（2）
（3）
化学计量计算混合气均摩尔质量：
（4）
818 台24 L排量4缸四程发动机点进气道燃油喷射缸应喷油器喷油器恒定流量喷入燃油少喷油脉宽控制WOT工况喷油器持续喷射时发动机够输出功率种情况发动机转速5800 rmin进气压力101 kPa汽油化学计量燃烧怠速时发动机转速600 rmin进气压力30 kPa汽油化学计量进行燃烧认WOT工况充量系数95计算：
（1）单喷嘴中燃油质量流量（单位 kgs）
（2）怠速工况s计喷油脉宽
（3）怠速工况曲轴转角计喷油脉宽
解：（1）
化学计量计算混合气均摩尔质量：
进气压力101kPa气压力认充量系数似100
单喷嘴中燃油质量流量：
（2）
WOT工况喷油脉宽：
怠速工况喷油脉宽：
（3）
怠速工况喷油脉宽转化曲轴转角：
819 台排量48 L四程V8 GDI汽油机工作转速4200 rmin该发动机循环缸两次汽油缸喷射程总体空燃28：1缸第1次喷射包含总喷射油量14发生进气程末期压缩程初期止点前10°CA止点80°CA时段第2次喷射剩余油量喷接火花塞方喷射时段接火花点火时刻止点前70°CA止点前30°CA该发动机采机械增压该转速充量系数98计算：
(1)发动机单位时间燃油消耗量（kgh）
(2)第1次燃油喷射持续时间
(3)第1次喷射时均喷油速率
(4)第2次喷射时均喷油速率
解：（1）采GDI喷射单位时间燃油消耗量：
（2）第1次燃油喷射持续90°CA转化s单位：
（3）循环缸喷油量：
第次喷射均喷油速率：
（4）第2次燃油喷射持续40°CA应喷射持续时间15874ms
第二次喷射均喷油速率：
820 台型低压缩汽油机火花塞安装缸径24 cm气缸中部（火焰传播程中火焰历距离12 cm）该汽油机转速1200 rmin时火花塞止点前19 °CA时开始跳火火焰速度发动机转速间满足例关系：VT∝080n发动机转速火花塞跳火火焰开始传播历时间均000125 s假定燃烧均发生火焰传播程中该发动机程长度35 cm压缩82连杆长度74 cm计算：
(1)火焰开始传播时应曲轴转角（°CA BTDC）
(2)火焰传播程结束时应曲轴转角1200 rmin时火焰速度VT48 ms( °CA ATDC)
(3)2400 rmin时燃烧程结束时刻应曲轴转角1200 rmin时相求火花塞跳火时刻应曲轴转角少（°CA BTDC）？
(4)1200 rmin燃烧程结束时活塞瞬时速度（单位： ms）
(5)燃烧程结束时燃烧室容积（单位： m3）
解：（1）火花塞跳火火焰开始传播转化曲轴转角：
火焰开始传播应曲轴转角10°CA BTDC
（2）题目中没出火花塞距离TDC时活塞顶面距离根发动机程长度压缩果燃烧室形状蓬型进行估算计算中假设火花塞距离TDC时活塞顶面距离35(821)*2972cm似10cm进行计算假设火花塞距离TDC时活塞顶面距离10cm
假设火焰传播结束时应曲轴转角x °ATDC分根燃烧室结构火焰传播速度计算出火焰远传播距离构建两者相等关系求解x方程：
MATLAB中计算
Asolve(＇(144+(106574*cos(asin((sin(x180*pi))*17574))175*cos(x180*pi))^2)^05((x+10)*4800)(7200)＇＇x＇)
解x1406°CA ATDC火焰传播结束时应曲轴转角1406°CA
（3）曲轴转角141°CA时
(144+(101574*cos(asin((sin(x180*pi))*17574))175*cos(x180*pi))^2)^05
1604cm
时远传播距离1604cm转速2400rmin时火焰传播速度96ms火焰传播时间
16049600*240060*3602406°CA
火焰开始传播时刻10°CA BTDC
火花塞跳火火焰开始传播转化曲轴转角：
火花塞跳火时刻应28°CA BTDC
（4）连杆曲轴连接点速度：
120060*pi*0352198ms
该速度分解活塞行速度连杆绕连杆活塞连接点旋转速度
时应曲轴转角位1406°CA
根三角关系进行求解：
连杆铅垂线夹角asin((sin(1406180*pi))*17574)33°
解活塞行速度x547ms
（5）燃烧程结束时应1406°CA求时活塞TDC行距离06465cm
燃烧室容积：
第九章
91试述Thermal NO成原Zeldovich 机理指反应？反应控制反应？影响Thermal NO生成三素什？
解：燃烧形成高温条件氧分子裂解成氧原子O通式（91）（92）反应生成NO
原Zeldovich机理指（91）（92）两反应
（91）控制反应
影响thermal NO生成三素：高温富氧反应时间
92 发动机排放微粒碳烟什？微粒排放量取决什素？
解：微粒（PM）成分炭（Soot）机物质硫酸盐微粒炭烟（Soot）包含关系包含关系
柴油机PM排放远高汽油机传统说微粒指柴油机微粒柴油机言PM排放量取决燃油雾化混合均匀程度
93 采取措施相功率条件COHCNOx微粒四种污染物排放汽油机柴油机？什？
解：微粒：柴油机汽油机高汽油机均质预混燃烧PM排放量远低采扩散燃烧柴油机
CO：汽油机高柴油机柴油机富氧环境
HC：汽油机高柴油机汽油机HC生成途径包括完全燃烧壁面淬熄效应壁面油膜积碳吸附效应柴油机基存述问题
NOx：汽油机略高柴油机汽油机燃烧温度较高利thermal NO生成
94 画出汽柴油机某工况COHCNOx均效压力油耗量空气系数fa变化曲线指出特点解释成
解：汽油机变化曲线图示
（1）汽油机：
CO：空燃增急剧降原空燃增氧含量增加CO氧化
HC：空燃增先急剧降然回升先降氧含量增加HC氧化空燃时燃烧稳定失火次数导致HC回升
NOx：空燃11时取值thermal NO生成条件高温富氧空燃时满足富氧条件空燃时燃烧温度降空燃11附时时满足高温富氧条件NOx排放达峰值
效均压力：空燃略1时混合气略微偏浓时效均压力取值空燃会导致效均压力降低
油耗：效均压力正相反空燃略1时取值空燃会导致油耗增加
柴油机变化曲线图示：
（2）柴油机：
NO：汽油机相似稀区移柴油机扩散燃烧相汽油机需更空气
CO：汽油机相似空燃时CO回升燃烧温度低
HC：空燃增增加空燃燃油喷雾边缘区域形成稀混合气缸温度低
效均压力油耗汽油机相似效均压力取值（油耗取值）应空燃汽油机柴油机扩散燃烧相汽油机需更空气
95 汽油机柴油机相THC生成机理异？处原什？
解：汽油机中HC生成机理包括：完全燃烧壁面淬熄效应壁面油膜积碳吸附效应三种柴油机较空燃柴油机扩散燃烧燃烧方式特点柴油机完全燃烧壁面淬熄效应壁面油膜积碳吸附效应生成HC较少柴油机HC生成途径：混合均匀喷油器压力室容积影响
96 NDIRFID方法测量碳氢化合物排放浓度时两者结果试分析原
解：FID方法采氢离子火焰法测全部碳氢化合物含量NDIR方法采分光红外法测部分碳氢化合物含量两种方法测量碳氢化合物排放浓度结果通常FID方法测值应NDIR方法测值
97 汽车排放法规分类？世界排放测试评价体系？中国参什排放体系制定汽车排放标准？
解：排放法规分两类怠速法工况法中工况法根车型种类分重型车排放法规轻型车排放法规
世界汽车排放法规三体系美国欧洲日排放体系
国参欧洲排放法规制定排放标准
98 说明推迟点火供油提前角均减汽柴油机NOx排放原相？会NOx性产生Tradeoff关系？
解：相：通降低燃烧温度达降低NOx排放目
：汽油机降低燃烧温度原理通推迟燃烧相位燃烧时间移活塞行燃烧等容度降低终降低燃烧温度柴油机推迟供油提前角作两点第汽油机类似降低燃烧等容度降低燃烧温度第二越接止点喷油缸温度越高着火落期缩短形成燃混合气量减少燃烧初期放热速率降低导致燃烧温度降低
NOx油耗存tradeoff关系控制燃烧温度降低NOx时会燃烧等容度降低热效率降低增加油耗外柴油机NOxPM排放存tradeoff关系
99 EGR降低NOx机理推迟点火喷油时间技术措施异？部EGR降低NOx效果外部EGR高低？
解：EGR推迟点火喷油异：
相：燃烧温度降低降低NOx
：造成温度降低原
外部EGR降低NOx效果部EGR造成缸残留废气温度较高外部EGR通涡轮中冷装置降低EGR温度降低燃烧温度抑制NOx生成
910 时降低柴油机NOxPM排放应设计优化放热规律？应优化喷油规律？
解：时降低柴油机NOxPM排放初期放热速率防止NOx量生成中期应量提高燃烧速率放热速率时应减少燃期燃烧时间避免PM生成
合理喷油规律应满足初期缓慢中期急速期快断特点形状似靴型
911 谓Pilot喷射目基原理什？分析采Pilot喷射时PM恶化原
解：预喷射指喷射前少量预先喷射预喷射时针阀升程较典型预喷射油量15mm3目降低NOx排放原理通预喷射着火落期产生限燃混合气量部分混合气形成较弱初期燃烧放热喷射燃油着火落期缩短初始放热速率高燃烧温度降低明显降低NOx排放
预喷射造成PM恶化原PMNOx存Tradeoff关系预喷射燃烧温度降低时会造成燃料氧化速度减慢缓燃燃燃油量增加问题PM排放恶化
912 简述三效催化器基工作原理谓三效催化器工作窗口？汽油机应具备什条件效发挥三效催化器作？
解：三效催化剂（TWC）中混合气浓度正化学计量时COHCNOx互氧化剂原剂发生氧化原反应生成害CO2H2ON2
空燃TWC化学计量附狭窄区间COHCNOx转化效率时达高区间称窗口
汽油机效发挥TWC作需考虑催化转换器空燃特性起燃特性空速特性催化剂耐久性催化器流速特性具体说需注意事项包括控制化学计量空燃TWC保持较高转换效率温度合理设计TWC空速特性流动特性等
913 三效催化剂适柴油机？
解：根TWC工作原理空燃化学计量附狭窄范围TWC时降低COHCNOx排放柴油机工作空燃较区间区间TWC起作
914 汽油车三效催化器THC排放出现什运行条件？解决策？
解：汽油车冷启动时TWC未达合适工作温度导致THC排放较
相应策：
（1）推迟点火时间提高排气温度催化剂快速起燃
（2）提高催化剂低温活性
（3）采紧凑耦合催化器采两级催化器
（4）处理系统中串联HC吸附器吸附冷启动时HC排放
915 柴油机满足国Ⅲ排放法规般需采电控燃油喷射系统什？
解：实行国III排放法规满足日益严苛排放法规般采电控燃油喷射系统：
（1）灵活控制喷油时间（喷油提前角）推迟喷油时间减少NOx排放采合理喷油规律灵活预喷段喷射等喷油策略实现较理想放热速率降低压升率燃烧温度改善柴油机NOx排放
（2）电控燃油喷射配合电控高压喷射提高喷射压力利燃油气化混合均匀改善柴油机PM排放
916 重型柴油机满足欧Ⅳ排放法规技术路线？分析利弊中柴油机处理技术需时低硫柴油？什？
解：技术路线SCRDPF两种采SCR技术路线时机采电控高压喷射增压中冷等机净化技术降低PM法规求机外高效SCR处理系统降低NOx排放水采DPF技术路线时机采冷EGR降低NOx机外采DPF降低PM排放
利弊分析：采SCR技术路线取消推迟喷油EGR处改善油耗时柴油硫含量求低弊端需增加复杂成昂贵SCR处理系统尿素消耗会增加成采DPF技术路线处处理系统成低弊端油耗增加时DPF求低硫柴油
DOCDPFLNT求低硫柴油DOC果低硫柴油会导致硫酸盐量生成甚PM排放升DPF催化生程中广泛CRT系统求柴油硫含量极低正常工作高硫柴油会影响DPF生LNT硫含量高会导致催化剂中毒失催化活性
917 轻型柴油车满足欧V排放法规应采取种技术路线（机机外净化）？净化效果整车布置成燃油济性等方面分析
解：净化效果：采两种技术路线够满足欧V排放法规求
整车布置：采DPF技术路线整车布置方面结构更紧凑节省空间采SCR技术路线增加SCR处理系统特增加尿素水箱占较空间
成：处理系统身成言SCR系统成DPF系统高时采SCR系统需消耗尿素水溶液会增加成
燃油济性：采SCR技术路线取消机控制NOx技术推迟喷油EGR降低油耗采DPF技术路线量EGR排气阻力升高油耗反会升高采SCR技术路线DPF技术路线燃油济性
欧洲轻型柴油车基采SCR技术路线结合面分析原：
（1）采SCR技术路线采DPF技术路线油耗降低少欧洲油价高昂尿素水溶液价格相低廉
（2）然SCR系统成高DPF采SCR技术路线相前柴油机言发动机改动较须重新发动机进行设计采DPF技术路线采量EGR推迟喷油等技术发动机改动果考虑发动机变动研发成显然采SCR更具济性
（3）考虑欧洲欧IV法规提高欧V法规时PM限值基没变化NOx限值降低种情况采SCR系统柴油车需提高SCR系统转化效率达标采DPF系统柴油车面着进步降低NOx问题欧洲轻型柴油车市场量SCR技术路线原
918 分析柴油机处理技术需时DOC？什？
解：DPFPFTSCR需时DOCDPF连续催化生CRT系统需DOC净化COTHC时NO氧化NO2NO2连续微粒捕集器中微粒氧化PFTDPF类似SCR系统DOC方面净化COTHC方面DOCNO氧化NO2通控制NONO2例提高NOx转化效率
919 台六缸重型车柴油机般十六烷值52柴油正常工作十六烷值45柴油炭烟NOx排放会增加减少？解释原
解：较低十六烷值柴油NOx排放增加PM排放减少较低十六烷值柴油柴油燃性变差柴油着火时刻推迟滞燃期加长滞燃期形成预混合气量增加燃烧温度增加增加NOx排放根PMNOxTradeoff关系PM排放会相应减少
920 什SCR催化剂前串联氧化催化剂DOC提高NOx转化效率？结合化学反应机理解释
解：果SCR系统前串联DOC柴油机NOx排放中90NONOx原反应途径标准SCR反应式（921）串联DOC部分NO氧化NO2NO2存条件发生式（925）快速SCR反应低温时快速SCR反应速率标准SCR反应快17倍SCR前串联DOC提高NOx转化效率
921 某轻型汽油车新欧洲驾驶循环（NEDC）转毂试验台排放测试结果表环境温度2962 K气压力101 33 kPa相湿度60饱蒸气压281 kPa校正标准状况稀释排气容积170 224 m3假设标准状态HCCONOx污染物密度分0619125205 gL试计算HCCONOx排放（gkm）判断该车否满足国Ⅳ排放法规
排放物成分
稀释排气
稀释空气
HC
127×106 (C)
32×106 (C)
CO
589 ppm
10 ppm
NOx
38 ppm
03 ppm
CO2
0 85(VV)
0 048(VV)
解：教材式（C1）气体污染物排放量计算公式：
中
HCCONOx分0619125205gL
计算NOx排放质量湿度校正系数HCCO煤油湿度校正应该忽略
根式（C7）绝湿度：
根式（C6）
NOx0993HCCO1
根式（C5）(C4)
根式求HCCONOxCi分9758035ppm
NEDC循环车辆实际行驶路程10997km（约等11km）中ECE15工况4052kmEUDC工况6955kmd11km
数带入表达式求出HCCONOx分009311220110
查国IV排放法规知HCCONOx排放限值分010100008gkm
该车HC满足国IV排放法规CONOx排放均满足国IV排放法规
922 某重型柴油机ESC测试13工况点转速转矩油耗湿基进气量气态污染物排放量测试结果表测试中环境参数：环境温度2962 K气压力101 33 kPa相湿度60饱蒸气压281kPa颗粒采样设置采样011权重应采样时间30s滤纸采样前质量019824g采样质量019901g试计算ESC加权功率HCCONOxPM排放量（gkW·h）判断该机杏满足国Ⅳ排放法规
解：查GB176912005知重型柴油机ESC测试COHCNOxPM排放限值分1504635002g(kW*h)
计算工况点功率权重计算加权功率ESC加权功率539kW
HC排放教材式（C12）进行计算计算结果1535390028g(kW*h)达国IV排放标准
CO排放教材式（C11）进行计算计算结果6178539114g(kW*h)达国IV排放标准
NOx排放教材式（C10）进行计算需进行湿度温度校正具体步骤：
先求进气湿度Ha1053kg（水）kg（干空气）
求出工况NOx修正子根式（C10）计算结果1522539282 g(kW*h)达国IV排放标准
PM排放采样时间50min采集PM质量019901019824000077g计算结果000077*1000(539*5060)0017 g(kW*h) 达国IV排放标准
该机满足国IV排放法规
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