汽车发动机理论考试

第二章大题目（1）

2.2 四冲程发动机换气过程的评价 2.2.1残余废气系数

残余废气系数r是指每循环进气过程结束时，气缸内的残余废气量与实际进入汽缸的新鲜充量的比值（质量比或体积比）。

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2.2.2充气效率

充气效率?v是评价发动机换气过程完善程度的指标，是每循环实际进入汽缸的新鲜充量与进气状态下充满汽缸工作容积的新鲜充量之比。

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2.3影响发动机换气过程的因素 2.3.1影响充气效率的因素

1.进气终了压力：随着进气终了压力提高，充气效率提高。 2.进气终了温度：随着进气终了温度的提高，充气效率下降。

3.排气终了压力和温度：随着排气终了压力提高，充气效率下降；排气终了温度直接影响进气终了温度，前者升高时，后者也升高，两者综合影响，充气效率变化不大。

4.大气压力和温度：随着大气压力的降低和温度的升高，充气效率提高。

5.压缩比：随着压缩比的增加，燃烧室容积相对减小，气缸内残余废气量相对下降，使充气效率有所提高。 6.配气相位：对充气效率影响最大的是进气迟后角，其次是排气迟后角。最佳的进、排气迟后角根据进排气气流惯性来确定，后者取决于发动机转速。 7.残余废气系数：随着它的增加，使充气效率下降。 2.3.2影响残余废气系数的因素

1.进气终了的压力和温度：随着进气终了压力提高，温度降低，实际充其量增多，r会减小。 2. 排气终了的压力和温度：随着排气终了压力提高和温度降低，残余废气量增多，r会增大。 3.压缩比：随着?的增大，燃烧室容积相对减小，r会减小。

4.配气相位：合适的配气相位，有利于减少残余废气量，使得r减小。 2.4改善发动机换气过程的措施 2.4.1减小进气系统阻力

1.减小进气门座处的阻力

（1）增大气门头部直径；2）采用多气门结构（四、五气门等）；3）适当增加进气门升程；4）适当减小活塞行程

2.减小进气管道的阻力

1）进气管道尽可能光滑，呈圆形截面，增大进气道尺寸，减少弯道和通流截面的变化。

2)采用动力阀控制式的进气控制系统，控制发动机进气道的空气通流截面大小，以适应不同转速和负荷时对进气量的需求。

3.减小空气滤清器的阻力：定期维护与更换。 2.4.2合理选择配气相位

在配气相位角度中，对换气过程影响最大的是进气迟后角，其次是排气门提前角和气门重叠角。

1.对配气相位角度的要求

1） 进气迟后角一定时，仅在某一转速下?v和Pe最高。

2） 发动机转速变化时，在低速时，采用较小的进气迟后角，可获得较高的?v和Pe；在高速时则采用较

大的进气迟后角。

3） 为使发动机工作时进气更充分，应随转速提高适当增大进气迟后角；同样，为使得排气更干净，排气

迟后角应随转速的提高而适当增大；最佳的排气提前角应保证提前排气损失和强制排气损失之和最小；此外，适当的气门重叠角，可利用扫气减小残余废气量，提高?v。

2.可变配气相位控制系统：包括可变气门正时和气门升程。 2.4.3减小排气系统阻力

与进气系统类似，但是当与进气系统相矛盾时，以减小进气阻力为主。 2.4.4降低进气终了温度

减少进气管受热，使进气管远离排气管。但有时废气对进气预热可提高冷启动性能。 2.5发动机进气增压

可以增加进气量，加大循环加热量，提高循环功和功率。

第五章大题目（汽油、柴油各一题）2 发动机排放污染物以及机内机外净化技术 一． 汽油机 一）排放物

1. CO：是在空气不足的情况下可燃混合气的不完全燃烧，是汽油机尾气中有害成分浓度最大的物质 2. HC：在燃烧室壁温度较低的冷却面附近，形成猝冷区，达不到燃烧温度，火焰消失；电火花微弱，根

本未能点燃混合气导致所谓缺火现象；在进排气门重叠时漏气等。

3. NOx：是可燃混合气空气中的N2和O2在燃烧室内通过高温高压的火焰时化合而成的。 4. CO2：温室效应

二）机内净化

1.推迟点火时间（点火提前角）

燃烧温度下降，使NOx排放降低，又因后燃使HC排放降低。 2.废气再循环（EGR）

仅对降低NOx有效。缺点：由于靠降低燃烧速度和燃烧温度得到，导致全负荷时最大功率下降；中等负荷时的燃油消耗率增大，HC排放上升；小负荷、怠速时燃烧不稳定甚至失火。为此，一般在大负荷、启动及暖机、怠速和小负荷时不使用EGR。 3.燃烧系统优化设计

燃烧室形状紧凑使燃烧快速充分进行，减少猝熄效应，降低CO和HC排放。减小活塞头部、火花塞和进排气门等处不参与燃烧的缝隙容积可降低HC。 4.提高点火能量

可以提高着火的可靠性，减小循环波动率，扩大混合气的着火界限。 5.电控汽油喷射技术（EFI）

更精确、更柔性地满足各工况的参数优化要求，从而实现排放特性、燃油经济性和动力性的综合优化。

6.二次空气喷射

二次空气供给装置可将新鲜空气送入排气管内，利用废气中的高温，使排气中的HC和CO进一步氧

化，达到排气净化的目的。

三）机外净化

热反应器、催化转化器，后者可分为氧化型、还原型、氧化还原（三效）型以及稀燃型。 二． 柴油机 一） 排放物 1. CO 2. HC

3. NOx：降低燃烧室最高温度、缩短高温时间和控制混合气浓度都能减少其生成。

4. 微粒与炭烟：炭烟主要是由于柴油机工作粗暴、燃料中的重馏分不能完全燃烧，随尾气排出，其颗粒

直径在0.5-1μm，无法滤除，造成汽车冒黑烟。 5. CO2：温室效应 二） 机内净化 1. 改善燃烧

降低NOx措施：减小喷油提前角、废气再循环技术以及改善喷油规律；

降低炭烟和微粒：增压技术和高压喷射技术，小直径、多喷孔加速雾化混合，柴油机的均质混合燃烧。 2. 改善燃料

提高柴油的质量，改善柴油的组分，使其利于燃烧。 三） 机外净化

1. 氧化催化转化器：降低微粒中的可溶性有机组分中的大部分HC。 2. 微粒捕集器

3. 柴油机NOx还原催化剂

第六章大题目（外特性曲线，万有特性曲线）2 发动机外特性曲线

1.发动机节气门或供油拉杆位置不变时，其性能指标随转速变化而变化的关系，称为发动机速度特性。 当汽油机节气门开度固定不变时，其有效功率Pe、有效转矩Me、有效燃油消耗率ge随发动机转速n变化的规律，称为汽油机的速度特性。当节气门保持最大开度时，所测得的速度特性称为发动机的外特性。