能源动力类导论期末试题

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1、能源动力类导论期末试题（2010级用）一、内燃机专业方向：1.简述两冲程内燃机和四冲程内燃机的特点以及各冲程的作用；柴油机和汽油机在结构上的主要区别。内燃机压缩比的定义。答：（1）二冲程是指在两个行程内完成一个工作循环，此期间曲轴旋转一圈。首先，当活塞在下止点时，进、排气口都开启，新鲜充量由进气口充入气缸，并扫除气缸内的废气，使之从排气口排出；随后活塞上行，将进、排气口均关闭，气缸内充量开始受到压缩，直至活塞接近上止点时点火或喷油，使气缸内可燃混合气燃烧；然后气缸内燃气膨胀，推动活塞下行做功；当活塞下行使排气口开启时，废气即由此排出，活塞继续下行至下止点，即完成一个工作循环。如果在两个冲程里完

2、成进气、压缩、做功、排气这些循环动作，就叫二冲程，相应的内燃机叫二冲程内燃机。四冲程是指在进气、压缩、做功（膨胀）和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭。流过空气滤清器的空气，或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气，经进气管道、进气门进入气缸；压缩行程时，气缸内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并作功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。二冲程内燃机各冲程作用：第一冲程：活塞自下止点向上移动，三个气孔同时被关闭后，进入

3、气缸的混合气被压缩；在进气孔露出时，可燃混合气流入曲轴箱。　　第二冲程：活塞压缩到上止点附近时，火花塞点燃可燃混合气，燃气膨胀推动活塞下移作功。这时进气孔关闭，密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩；当活塞接近下止点时排气孔开启，废气冲出；随后换气孔开启，受预压的可燃混合气冲人气缸，驱除废气，进行换气过程。四冲程内燃机各冲程作用：吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气混合物进入汽缸。压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。做功冲程：压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压气体推动火花塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。

4、排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。（2）汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。（3）内燃机压缩比的定义：内燃机压缩比是内燃机气缸最大容积与压缩容积的比值，是内燃机的重要结构参数。活塞处于下止点时气缸有最大容积，用V表示；活塞处于上止点时气缸内的容积称为压缩容积，用V表示。内燃机的压缩比为几何压缩比，它表示活塞从下止点移动到上止点时气缸内气体被压缩的程度。活塞位于下

5、止点时进气门或进、排气口尚未关闭，故有时须用有效压缩比0的概念。0指内燃机进、排气门(口)开始全部关闭瞬时的气缸容积与气缸压缩容积之比。凡未经特别指明的压缩比均指几何压缩比。压缩比对内燃机性能有多方面的影响。压缩比越高，热效率越高，但随压缩比的增高，热效率增长幅度越来越小。压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高，故使内燃机机械效率下降。汽油机压缩比过高容易产生爆震。柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低，影响冷起动性能。压缩比能使内燃机排气中有害成分（如NOX、烃类、CO等）的含量发生变化。现代柴油机的压缩比一般在12～22之间，但超高增压柴油机的压缩比可低至8。现代汽油机压缩比为6～10。2

6、.车用混合动力的节能途径是什么？答：在启动以及低档运转时，不使用内燃机而使用电机驱动汽车，当车速行驶至30麦以上，切换至内燃机驱动。这样就可以达到节省燃料的目的。在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作。电池电量低于60％时，辅助动力系统起动：当车辆能量需求较大时，辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；当车辆能量需求较小时，辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。这样一来，一台汽车配有内燃机和电机两台引擎，同时还有一个大容量的蓄电池。当减速或点刹

7、时，电动机反挂在齿轮上，制动力反转齿轮进行发电，以供低档启动时用。这样，即可使发动机一直工作在最高效率状态。另外，发电机系统还可以将刹车能量转化为电能储存。从而达到节能的目的。1)选择较小的发动机(downsize),从而提高发动机负荷率;(2)改善控制策略使发动机工作在高效区,以改善整车的燃油消耗;(3)取消发动机怠速以节省燃油消耗;(4)对制动能量进行回收。二．涡轮机专业方向：1.何谓热能动力