1、1第一章習題參考答案一、名詞解釋1.理論循環(huán)：將發(fā)動機的實際循環(huán)進行若干簡化，使其既近似于所討論的實際循環(huán)，而又將發(fā)動機的實際循環(huán)進行若干簡化，使其既近似于所討論的實際循環(huán)，而又簡化了實際循環(huán)變化紛繁的物理、化學過程，從而提出一種便于作定量分析簡化了實際循環(huán)變化紛繁的物理、化學過程，從而提出一種便于作定量分析的假想循環(huán)。的假想循環(huán)。2.示功圖：記錄相對于不同活塞位置或不同曲軸轉(zhuǎn)角時氣缸內(nèi)工質(zhì)壓力的變化，有記錄相對于不同活塞位置或不同曲軸

2、轉(zhuǎn)角時氣缸內(nèi)工質(zhì)壓力的變化，有示功圖或示功圖或示功圖兩種。示功圖是研究實際循環(huán)的依據(jù)，一般是示功圖兩種。示功圖是研究實際循環(huán)的依據(jù)，一般是Vp???p由專門示功器在發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件下直接測出。由專門示功器在發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件下直接測出。3.指示指標：指示指標是以工質(zhì)對活塞做功為基礎(chǔ)的性能指標，主要是衡量發(fā)動機工作過指示指標是以工質(zhì)對活塞做功為基礎(chǔ)的性能指標，主要是衡量發(fā)動機工作過程的好壞。程的好壞。4.有效指標：有效指標是以發(fā)動機輸出軸上所得

3、到的功率為基礎(chǔ)的性能指標。主要是考慮有效指標是以發(fā)動機輸出軸上所得到的功率為基礎(chǔ)的性能指標。主要是考慮到發(fā)動機自身所消耗的機械能，用來綜合評價發(fā)動機整機性能的。到發(fā)動機自身所消耗的機械能，用來綜合評價發(fā)動機整機性能的。5.指示熱效率：是實際循環(huán)指示功與所消耗的燃料熱量之比值。是實際循環(huán)指示功與所消耗的燃料熱量之比值。6.有效熱效率：是實際循環(huán)有效功與所消耗的燃料熱量之比值。是實際循環(huán)有效功與所消耗的燃料熱量之比值。7.升功率：在標定工況

4、下，發(fā)動機單位氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。在標定工況下，發(fā)動機單位氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。8.比質(zhì)量：發(fā)動機的凈質(zhì)量發(fā)動機的凈質(zhì)量與它所發(fā)出的額定功率與它所發(fā)出的額定功率之比。之比。meP9.發(fā)動機強化系數(shù)：發(fā)動機平均有效壓力發(fā)動機平均有效壓力與活塞平均速度與活塞平均速度的乘積稱為強化系數(shù)，的乘積稱為強化系數(shù)，mepmv是評價發(fā)動機強化程度的指標。是評價發(fā)動機強化程度的指標。10.機械效率：機械效率是有效功率與指示功率的比值。是

5、為了比較各種不同的發(fā)動機機機械效率是有效功率與指示功率的比值。是為了比較各種不同的發(fā)動機機械損失所占比例的大小，引入機械效率的概念。械損失所占比例的大小，引入機械效率的概念。11.發(fā)動機熱平衡：發(fā)動機的熱平衡，就是給出燃料的總發(fā)熱量轉(zhuǎn)換為有效功和其他各項發(fā)動機的熱平衡，就是給出燃料的總發(fā)熱量轉(zhuǎn)換為有效功和其他各項熱損失的分配比例。從這些熱量分配中，可以了解到熱損失的情況，以熱損失的分配比例。從這些熱量分配中，可以了解到熱損失的情況，以作

6、為判斷發(fā)動機零件的熱負荷和設(shè)計冷卻系統(tǒng)的依據(jù)，并為改善發(fā)動機作為判斷發(fā)動機零件的熱負荷和設(shè)計冷卻系統(tǒng)的依據(jù)，并為改善發(fā)動機的性能指標指明了方向。的性能指標指明了方向。二、填空題1示功示功2.提高率提高率3.工質(zhì)的影響工質(zhì)的影響換氣損失換氣損失傳熱損失傳熱損失時間損失時間損失燃燒損失燃燒損失（渦流和節(jié)流損失、泄渦流和節(jié)流損失、泄漏損失漏損失）4.實際實際5.發(fā)動機輸出軸上所得到的發(fā)動機輸出軸上所得到的6.實際循環(huán)指示實際循環(huán)指示7.實際循

7、環(huán)有效實際循環(huán)有效89550nTPtqe?3⑴工質(zhì)的影響工質(zhì)的影響理論循環(huán)的工質(zhì)是理想氣體，在實際循環(huán)中，燃燒前的工質(zhì)是新鮮空氣和上一循環(huán)殘理論循環(huán)的工質(zhì)是理想氣體，在實際循環(huán)中，燃燒前的工質(zhì)是新鮮空氣和上一循環(huán)殘留廢氣的混合氣；燃燒過程中以及燃燒后，工質(zhì)的成分變?yōu)槿紵a(chǎn)物，不僅成分有變化，留廢氣的混合氣；燃燒過程中以及燃燒后，工質(zhì)的成分變?yōu)槿紵a(chǎn)物，不僅成分有變化，而且容積數(shù)量即物質(zhì)的量也發(fā)生變化；在而且容積數(shù)量即物質(zhì)的量也發(fā)生變化；

8、在1300K1300K以上燃燒產(chǎn)物有發(fā)生高溫分解的現(xiàn)象，以上燃燒產(chǎn)物有發(fā)生高溫分解的現(xiàn)象，會降低最高燃燒溫度，使循環(huán)熱效率下降。會降低最高燃燒溫度，使循環(huán)熱效率下降。理論循環(huán)工質(zhì)的比熱是不隨溫度變化而變化的。實際循環(huán)工質(zhì)是空氣和燃燒產(chǎn)物的混理論循環(huán)工質(zhì)的比熱是不隨溫度變化而變化的。實際循環(huán)工質(zhì)是空氣和燃燒產(chǎn)物的混合物，它們的比熱隨溫度升高而上升，若加熱量相同，則實際循環(huán)達到的最高溫度較理論合物，它們的比熱隨溫度升高而上升，若加熱量相同，

9、則實際循環(huán)達到的最高溫度較理論循環(huán)為低，其結(jié)果導(dǎo)致循環(huán)熱效率的降低，循環(huán)所做的功減少。反應(yīng)在示功圖上為實際循循環(huán)為低，其結(jié)果導(dǎo)致循環(huán)熱效率的降低，循環(huán)所做的功減少。反應(yīng)在示功圖上為實際循環(huán)的燃燒膨脹線低于理論循環(huán)的燃燒膨脹線。環(huán)的燃燒膨脹線低于理論循環(huán)的燃燒膨脹線。⑵換氣損失換氣損失在實際循環(huán)的換氣過程中，排氣門要提前開啟，廢氣在下止點前便開始逸出，使示功在實際循環(huán)的換氣過程中，排氣門要提前開啟，廢氣在下止點前便開始逸出，使示功圖的有用

10、功面積減小。在接著進行的排氣和吸氣過程中，由于流動阻力會產(chǎn)生進、排氣推圖的有用功面積減小。在接著進行的排氣和吸氣過程中，由于流動阻力會產(chǎn)生進、排氣推動功的差別。排氣門提前開啟造成的損失與進、排氣推動功之差，這兩部分損失之和就是動功的差別。排氣門提前開啟造成的損失與進、排氣推動功之差，這兩部分損失之和就是實際循環(huán)的換氣損失。實際循環(huán)的換氣損失。⑶氣缸壁的傳熱損失氣缸壁的傳熱損失理論循環(huán)假定氣缸壁和工質(zhì)之間無熱交換。但在實際循環(huán)中，氣缸壁和

11、工質(zhì)之間自始理論循環(huán)假定氣缸壁和工質(zhì)之間無熱交換。但在實際循環(huán)中，氣缸壁和工質(zhì)之間自始至終存在著熱量交換。在壓縮過程初期，氣缸壁溫度高于工質(zhì)溫度，工質(zhì)吸熱；在壓縮過至終存在著熱量交換。在壓縮過程初期，氣缸壁溫度高于工質(zhì)溫度，工質(zhì)吸熱；在壓縮過程后期，工質(zhì)的溫度超過缸壁溫度，工質(zhì)向缸壁散熱。其平均多變壓縮指數(shù)偏低，存在熱程后期，工質(zhì)的溫度超過缸壁溫度，工質(zhì)向缸壁散熱。其平均多變壓縮指數(shù)偏低，存在熱量損失，使壓縮過程的壓力線低于理論循環(huán)的壓

12、縮線量損失，使壓縮過程的壓力線低于理論循環(huán)的壓縮線。此外，由于進氣終了壓力低于大氣此外，由于進氣終了壓力低于大氣壓力，因此，整個實際壓縮線處于理論壓縮線的下方（圖壓力，因此，整個實際壓縮線處于理論壓縮線的下方（圖1.4)1.4)。在隨后的燃燒、膨脹和在隨后的燃燒、膨脹和排氣過程中，工質(zhì)繼續(xù)不斷地向缸壁傳出熱量，使實際循環(huán)的膨脹過程線低于理論循環(huán)的排氣過程中，工質(zhì)繼續(xù)不斷地向缸壁傳出熱量，使實際循環(huán)的膨脹過程線低于理論循環(huán)的膨脹線，在示功

13、圖上減少的有用功面積大于理論壓縮線底下增加的面積，其差值即為實際膨脹線，在示功圖上減少的有用功面積大于理論壓縮線底下增加的面積，其差值即為實際循環(huán)的傳熱損失。循環(huán)的傳熱損失。⑷時間損失時間損失理論循環(huán)中，認為活塞是以無限緩慢的速度運動，以保持氣缸內(nèi)的工質(zhì)始終處于平衡理論循環(huán)中，認為活塞是以無限緩慢的速度運動，以保持氣缸內(nèi)的工質(zhì)始終處于平衡狀態(tài)，并且認為由熱源向工質(zhì)進行等容加熱的速度極快，可以在瞬間完成；在等壓加熱時，狀態(tài)，并且認為由熱源

14、向工質(zhì)進行等容加熱的速度極快，可以在瞬間完成；在等壓加熱時，加熱的速度能與活塞運動的速度相匹配，以實現(xiàn)等壓加熱過程。這一切在實際循環(huán)中都無加熱的速度能與活塞運動的速度相匹配，以實現(xiàn)等壓加熱過程。這一切在實際循環(huán)中都無法做到，實際循環(huán)中柴油機的活塞運動具有相當?shù)乃俣?，而燃料的燃燒放熱需要一定的時法做到，實際循環(huán)中柴油機的活塞運動具有相當?shù)乃俣?，而燃料的燃燒放熱需要一定的時間。這樣就使：間。這樣就使：①壓縮消耗功增加。這是因為燃燒速度是有限

15、的，因此柴油機燃料開始噴入氣缸需壓縮消耗功增加。這是因為燃燒速度是有限的，因此柴油機燃料開始噴入氣缸需要有供油提前角，使著火能在活塞到達上止點以前開始，并使整個燃燒過程能在活塞過了要有供油提前角，使著火能在活塞到達上止點以前開始，并使整個燃燒過程能在活塞過了上止點后不久即完全結(jié)束，以保證燃料輸入的熱量得以在充分的膨脹中加以有效利用，減上止點后不久即完全結(jié)束，以保證燃料輸入的熱量得以在充分的膨脹中加以有效利用，減少后燃損失。少后燃損失。②

16、最高燃燒壓力的下降。由于實際循環(huán)存在傳熱損失，以及燃料迅速燃燒放熱的過程最高燃燒壓力的下降。由于實際循環(huán)存在傳熱損失，以及燃料迅速燃燒放熱的過程中活塞繼續(xù)運動離開上止點，使氣缸的容積逐漸增大，從而使實際循環(huán)中的壓力增長小于中活塞繼續(xù)運動離開上止點，使氣缸的容積逐漸增大，從而使實際循環(huán)中的壓力增長小于理論循環(huán)的壓力增長。理論循環(huán)的壓力增長。③初期膨脹比減小。在理論循環(huán)中，全部熱量是在初期膨脹比減小。在理論循環(huán)中，全部熱量是在點以前輸入的，