周龙保的内燃机学课后思考题及习题答案

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1、2-1内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类？表示动力性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？表示经济性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？答(1)指示性能指标是以工质对活塞做功为基础的指标。能评定工作循环进行的好坏。有效性能指标是以曲轴的有效输出为基础的指标，能表示曲轴的有效输出。(2)动力性能指标：功率、转矩、转速、平均有效压力、升功率。(3)功率：内燃机单位时间内做的有效功。转矩：力与力臂之积。转速：内燃机每分钟的转数。Pe=Ttq.n/9550(4)经济性能指标：有效热效率，有效燃油消耗率be。(5

2、)有效热效率:实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量之比值。net=We/Ql有效燃油消耗率：单位有效功的耗油量。关系：be=3.6*106/net.Hu2-4平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别？答平均有效压力是一个假想不变的压力，其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冇效功，升功率是在标定的工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。区别：前者只反应输出转矩的大小，后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作岀的总评价，它与Pme和n的乘积成正比。(Pl=Pme・n/30T)2・5充量系数的定义是什么？充量系数的高低反

3、映了发动机哪些方面性能的好坏？答(1)充量系数每个循环吸入气缸的空气量换算成的进气管状态下的体积。VI与活塞排量Vs之比(ec=Vl/Vs)(2)充量系数高低反映换气过程进行完善程度。2-8过量空气系数的定义是什么？在实际发动机上怎样求得?1)过量空气系数：燃烧lkg燃料的实际空气量与理论空气量之比。(2)实际发动机中Ga可由废气分析法求得，也可用仪器直接测得；对于自然吸气的四冲程内燃机，也可由耗油量与耗气量按下式求得(^a=Aa/BLo)2-9内燃机的机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优缺点及适用场合。答(1)机械损失组成：1活塞与活塞环的摩擦损失。2

4、轴承与气门机构的摩擦损失。3.驱动附属机构的功率消耗。4风阻损失。5驱动扫气泵及增压器的损失。(2)机械损失的测定：1示功图法：由示功图测出指示功率Pi,从测功器和转速计读数中测出有效功率Pc,从而求得Pm,pm及rim的值。优：在发动机真实工作情况下进行，理论上完全符合机械损失定义。缺：示功图上活塞上止点位置不易正确确定，多缸发动机中各缸存在一定的不均匀性。应用：上止点位置能精确标定的场合。2倒拖法：发动机以给定工况稳定运行到冷却水，机油温度达正常值时，切断对发动机供油，将电力测功器转换为电动机，以给定转速倒拖发动机，并且维持冷却水和机油温度不变。这样测得的倒拖功率即为发动机在

5、该工况下的机械损失功率。缺点：1倒拖工况与实际运行情况相比有差别2求出的摩擦功率中含有不该有的Pp这一项。3在膨胀，压缩行程中，p-v图上膨胀线与压缩线不重合。4上述因素导致测量值偏高。应用：汽油机机械损失的测定。3灭缸法：在内燃机给定工况下测出右效功率Pe,然后逐个停止向某一缸供油或点火，并用减少制动力矩的办法恢复其转速。重新测定其有效功率。则各缸指示功率为(Pr)x=(Pe-Pe)xo总指示功率。P匸刀(Pi)x°然后可求出Pm和rim.优点：无须测示功图，也无须电力测功器。缺点：要求燃烧不引起进排气系统的异常变化。应用：只适用于多缸发动机，且对增压机及汽油机不适用。4油耗线

6、法：将负荷特性实验时获得的燃油消耗率曲线延长并求出横坐标的交点，就可得到Pmmo优点：无须电力测功器和燃烧分析仪。缺点：只是近似方法，低负荷附近才可靠。应用：除节气门调节的汽油机和中高增压的柴油机。3-2试推导混合加热理论循环热效率的表达式。答：〃=1-02/Q1=儿-Ta=jTb丨氏-(Jz-Tc)+k(Tz-Tz)(Tz/Ta-Tc/Ta)+k{Tz/Ta-Tz/Ta)Tc/Ta=(ra/vcY~}=sc;Tz/Ta-Tz/TcTc/Ta-(pz'/pc'w：-rr-3/rrrry/rr^，rr^，/rr^/k—1k—1lz/Ta—Tz/lzx7z/la=vz/vzTb

7、/Ta=Tz/TaxTb/Tz=p^8^~XTbITz=p^s^~vz/vbY~{rTb/Ta—77=1——z（7N‘/Ta—To/7刀）+kG'z/Ta—7N‘/7Q）=1_Qo人入门_1__5护：—+kS入—入宀f=1_1QoR几"—1&：-'—1）+k入pQpo—1）2-7内燃机的实际循环与理想循环相比，存在着哪些损失？试述各种损失形成原因。答：工质的影响；实际工质不是理想气体，其中CO2.水蒸气等三原子气体在燃烧过程中不断增强，使工质比热容增大，且随温度升高而增大，使