（重庆大学830内燃机原理考研真题答案2004）
2004年
一.名词解释
充量系数：充气效率（充量系数）是指内燃机每循环实际吸入气缸的新鲜充量与以进气管内状态充满气缸工作容积的理论充量之比。
平均有效压力：是指单位气缸容积一个循环所做的有效功.
指示热效率：是发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
火焰传播速度：单位时间内在火焰前锋单位面积上所烧掉的可燃混合气数量。 汽油机外特性：汽油机处于全负荷时的速度特性。
（瞬时）燃烧放热速率：（燃烧过程中的某一时刻）单位时间内（或1度曲柄转角内）燃烧的燃油所放出的热量。
二.问答题
1.理论循环对研究和改善发动机的动力、经济性能有何指导意义？内燃机的实际循环与理论循环在工质方面有哪些不同？（15分）
答：⑴意义：
①确定循环热效率的理论极限，以判断实际发动机经济性能和工作过程的完善程度以及改进潜力。
②有利于分析发动机比较不同热力循环方式的经济性能和动力性能。
③通过分析理论循环的热效率和平均有效压力，明确提高以理论循环热效率为代表的经济性能和以平均有效压力为代表的动力性能的基本途径。
⑵在工质方面的主要不同在于：理论循环的工质是理想的双原子气体，其化学性质在整个循环中是不变的。在实际循环中，工质是混合气体，在过程中工质的化学性质是不断改变的.理论循环中工质比热容是定值，而实际气体的比热容是随着温度上升而升高的，且燃烧后生的的CO2.H2O等多原子分子比热容大于空气，致使循环的最高温度降低，而且实际循环存在着泄露，工质数目减少。
2.提高四冲程内燃机充气效率的主要措施有哪些?简要分析说明降低进气系统阻 力和降低排气系统阻力对提高充气效率的影响有何不同？（15分）
答:⑴提高发动机充气效率的措施：(①降低进气系统的阻力，②合理选择进排气门相位（采用可变配气系统技术)，③合理利用进气谐振，④降低排气系统的流动阻力，⑤减少对进气充量的加热）.
⑵①降低进气系统的阻力：可以通过很多方式，比如减少进气门处的流动损失，可以采用牺牲排气门的直径来加大进气门的直径，但是如果排气门直径过小往往会增加排气损失和残余废气系数：也可以采用增大气门数来达到增加冲量系数的方法，可是它的结构较为复杂，造价高；此外还可以通过改变凸轮型线，减少进气道进气管，和空气滤清器的阻力来提高充气系数，总的说来途径较多。
②降低排气系统流通阻力,使气缸内废气压力Pr下降，这不仅可以减少残余废气系数，有利于提高充量系数，而且可以减少泵气功。
3.汽油机与柴油机的升功率哪个大？为什么？（6分）
4.汽油机爆震燃烧与柴油机的工作粗暴有何异同？请分别列举三种防止汽油机爆燃和改善柴油机工作粗暴性的措施.(10分)
答：⑴异同：两者发生的阶段和气缸内的状况是不同的 柴油机工作粗暴发生在急燃期始点，压升比大，但气缸内压力还是均匀的，而汽油机的爆震发生在急燃期的终点，气缸内有压力波冲击现象，相同点：他们都是自燃的结果。汽油机爆燃和柴油机工作粗暴两种现象的相同点都是发动机工作过程中两种非正常燃烧现象,它们都是由于可燃混合气的自燃而产生的,二者都对发动机正常工作不利,对发动机都有敲击声.
⑵措施：
汽油机防止爆燃的措施有：①使用抗爆性能高的燃料②推迟点火③缩短火焰传播距离④提高火焰传播速度⑤降低终燃混合气的温度，如减小余隙高度，加速气流运动，燃烧室扫气（加大进排气门重叠角）
改善柴油机工作粗暴性的措施：①控制转速及减小惯性力 ②减小配合零件的震动 ③减少不正常燃烧并控制燃烧爆发力,使用十六烷值较高的柴油。
5.汽油机点火提前角θ对发动机动力性经济性的影响怎样。（8分） 答：能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火提前角，称为最佳点火提前角。点火提前角小：若恰好在活塞到达上止点时点火，混合气开始燃烧时，活塞已开始向下运动，使气缸容积增大，燃烧压力降低，发动机功率下降。点火提前角过大：则活塞还在向上止点移动时，气缸内压力已达到很大数值，这时气体压力作用的方向与活塞运动方向相反，此时有效功减小，发动机功率下降。获得最佳点火提前角是使得发动机动力性和经济性佳的有效途径。
6.传统汽油机和柴油机在混合气形成、负荷调节方式以及点火、燃烧模式上有何不同？为什么？（15分）
答：⑴混合气的形成：汽油机与空气形成均质混合气；柴油机与空气形成非均质（分层）混合气。原因：汽油易气化，在气缸外可以低压喷射蒸发，可以与空气较均匀混合；柴油难气化，气缸内高压喷射成小细滴，与空气混合不均匀。
⑵负荷调节方式：汽油机量调节，柴油机质调节。原因：汽油机是预混燃烧，混合气数量改变，浓度基本不变，而柴油机分层混合，扩散燃烧，喷油量改变，空气量基本不变。
⑶点火，燃烧方式：汽油机点燃，预混燃烧，柴油机压燃，扩散燃烧。原因：汽油难自燃，易点燃，可在过量空气系数等于1的条件下完全燃烧；而柴油难点燃，易压燃，边喷边混合边燃烧，为了完全燃烧过量空气系数必须大于1.
7.为什么要进行柴油机喷油泵的速度特性进行校正?措施是什么?(8分)
答：⑴原因：对于柱塞式喷油泵随着转速上升，循环供油量呈上升趋势。喷油泵的速度特性走向不符合柴油机的工作要求，如果不校正喷油泵的速度特性，必然导致柴油机外特性上的额定点油量偏高，或最大转矩点油量偏低，致使柴油机转矩储备系数降低。为了使供油量与空气量相匹配，对特性进行必要的校正得到较理想的转矩特性。
⑵措施：液力校正和机械校正两种。①液力校正：通过改变出油阀结构和形状，利用出油阀上下小孔或者出油阀与阀座之间间隙的节流作用，削弱出油阀在柴油机低速范围内的减压作用，达到增加油喷量；改善喷油泵速度特性的目的。②机械矫正：利用调速弹簧或凸轮机构改变柱塞的有效行程，以增加低速时的循环油量。
8、对汽油机燃烧室的基本要求是什么？（10分）
答 ⑴结构紧凑 (面容比值较小，燃烧室紧凑，具有优点一是火焰传播距离小不宜爆燃，可提高压缩比；二是相对散热损失小，热效率高；三是熄火面积小，HC排放量少。)