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1、word 《船舶柴油機》課程復習題 教材：船舶柴油機. 朱建元主編.：人民交通, 2004 一．概念題〔180小題〕 1．由于柴油的粘度大、蒸發(fā)性差、要形成可燃混合氣必須采用高壓噴射的方式。 2．分隔式燃燒室的經(jīng)濟性比直噴式燃燒室差。 3．?閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)中使用的冷卻水，一般的江水、河水不可以使用。 4．?冷卻水通過散熱器的循環(huán)稱為大循環(huán)。 5．柴油機的過量空氣系數(shù)一定大于1。 6．??廢氣渦輪增壓器中的噴嘴

2、環(huán)屬于渦輪局部，而不屬于壓氣機局部。 7．?輕柴油的牌號是以其凝點溫度命名的。 8．?有效燃油消耗率為發(fā)動機單位時間所作有效功所消耗的燃油質量。 9．?低速船用主機的啟動方式為壓縮空氣啟動方式 10．發(fā)動機潤滑方式是壓力潤滑、飛濺潤滑和油脂潤滑相結合的潤滑方式。 11．兩速式調速器的作用是穩(wěn)定最低轉速，限制最高轉速。 12．船舶柴油機正常的冷卻水出口溫度圍為70～80℃。

3、 13．調速器通過調節(jié)油量來控制轉速。 14．對于全速調速器，發(fā)動機的轉速取決于調速手柄的位置。 15．隨著轉速的提高，最優(yōu)供油提前角應該增大。 16. 燃機的排量是指所有氣缸工作容積總和。 17. 發(fā)動機標定工況的有效功率Pe=92kW、轉速n=5800r/min，如此該工況發(fā)動機的轉矩Me為 151〔N?m〕。 18. 機體的底平面位于曲軸軸線平面以下為龍門式機體。 19.發(fā)動機的外特性是指發(fā)動機全負

4、荷的速度特性。 20.四行程發(fā)動機的配氣凸輪軸轉速是曲軸轉速的。 21．氣門間隙是指發(fā)動機在冷態(tài)下，當氣門處于關閉狀態(tài)時，氣門與傳動件之間的間隙。 22．發(fā)動機的標定功率有15min 功率、1h 功率、12h功率、持續(xù)功率，其用主機的標定功率為持續(xù)功率。 23.設氣缸工作容積為，燃燒室容積為，氣缸總容積，如此壓縮比的概念是 。 24.發(fā)動機的有效燃油消耗率ge=300g/(kW?h),耗油量Gf=22.2kg/h,有效功率Pe〔kW〕為74.0〔kW〕。 25.柴油機的速

5、度特性是指發(fā)動機的油門調節(jié)機構位置一定，各主要性能參數(shù)〔Pe 、Mq、ge〕隨發(fā)動機轉速的變化規(guī)律。 26.四行程發(fā)動機，發(fā)火順序為1－3－4－2－1，當3缸排氣時，1缸進氣、4缸作功、2缸壓縮。 27.四行程發(fā)動機的氣門重疊角發(fā)生在排氣上止點 。 28．二沖程柴油機的換氣活塞處在下止點附近位置。 29．機械式調速器同時具有起動加濃的功能。 30．活塞環(huán)與缸壁、連桿小頭襯套和活塞銷、凸輪與氣門挺柱處多采用飛濺潤滑方式。 31．假如n不變，如此功率Pe與轉矩Me的關系是Pe大如此Me大。 32．四缸四行程發(fā)動機，其連續(xù)作功

6、兩缸的作功間隔為180° 33．供油提前角是指供油開始至活塞到達上止點的曲軸轉角。 34．發(fā)動機缸氣體壓力最低的是進氣過程。 35．活塞在上下運動過程中會產(chǎn)生往復慣性力。 36．進氣門直徑一般比排氣門大。 37．決定柴油機最優(yōu)供油提前角的依據(jù)是發(fā)動機的最大功率和最低燃油消耗率。 38．兩速式調速器能自動調整柴油機供油量的依據(jù)是發(fā)動機轉速。 39．活塞每走一個行程，相對于曲軸轉角180°。 40．目前大型柴油機必須采用油冷活塞。 41．船舶主機發(fā)動機正常的冷卻水出水溫度圍

7、為70～80℃。 42．發(fā)動機正常的機油溫度圍為70～90℃。 43． 在柴油機中，改變噴油泵齒條位置，即改變了噴油泵的循環(huán)供油量。 44．柴油機的噴油始點是以針閥開始起跳為準。 45．壓力潤滑用于負荷大、運動速度高的摩擦外表，如主軸頸與軸瓦。 46．常用的ω形燃燒室所采用的噴油器是孔式噴油器。 47．發(fā)動機轉速120r/min，曲軸旋轉半徑1.5m，活塞的平均速度為12 (m/s) 。 48． 二沖程發(fā)動機轉速120r/min，完成一個工作循環(huán)所需時間為0.5 s。 49．輕柴油的低熱值為42.5 MJ/kg。 50．燃燒1千克柴油理論所需的空

8、氣量為14.3 kg。 51．設某發(fā)動機的進氣提前角為α，進氣遲閉角為β，排氣提前角為γ，排氣遲閉角δ，如此該發(fā)動機的進排、氣門重疊角為α+δ。 52．噴油器開始噴油時的噴油壓力取決于調壓彈簧的預緊力。 53．在柴油機噴油泵中，當柱塞的直槽與低壓油孔相通時，如此為停止供油。 54．二行程直流掃氣發(fā)動機的排氣凸輪軸轉速

9、等于曲軸的轉速。 55．一臺發(fā)動機的氣缸工作容積是燃燒室容積的14倍，如此發(fā)動機的壓縮比為15 。 56．直列式六缸發(fā)動機的發(fā)火次序一般為1－5－3－6－2－4。 57. 發(fā)動機的性能指標主要有動力性指標〔有效功率Pe、有效轉矩Me〕、經(jīng)濟性指標〔燃油消耗率ge〕、排污指標〔CO、HC、NOx、PM〕等。 58．凸輪軸由曲軸傳動，其傳動方式有齒輪式、鏈條式、齒形帶式三種。 59.完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉二周〔720度〕的為四行程發(fā)動機。 60. 柴油機的構造主要由機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等組成。 61. 發(fā)

10、動機的型號為12VEDZ30/55B解釋為氣缸數(shù)12缸，V型排列，二沖程、十字頭式連桿、可倒轉、增壓、水冷、氣缸直徑30cm、行程55cm、第二代產(chǎn)品。 62. 氣環(huán)的作用是密封和導熱。 63. 常見的氣環(huán)斷面形式的類型有矩形環(huán)、錐形環(huán)、扭曲環(huán)、梯形環(huán)、桶形環(huán)等。 64.燃機的進排氣配氣相位是進氣門在上止點前提前開，排氣門在下止點前提前開，進氣門在下止點后遲后關，排氣門在上止點后遲后關。 65.完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉一周〔360度〕的為二行程發(fā)動機。 66.曲柄連桿機構由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組的零件組成。 67.飛輪的功能是儲存和釋放能量；動力的輸出端連接處；盤車用；刻

11、有定時標記，用于校核定時〔如帶有齒圈，起動用〕。 68.多氣門發(fā)動機的優(yōu)點是通流截面積的增大，進排氣充分，功率轉矩增大；氣門質量小，運動慣性力小，動態(tài)響應快；有利于噴油器或火花塞盡量置中，對燃燒有利。 69．12VE230ZC1的含義是12缸、V型排列、水冷、二沖程、缸徑230mm、增壓、船用主機、左機根本型。 70．起動發(fā)動機時，必須克制的阻力有缸被壓縮氣體的阻力、發(fā)動機本身與其附件相對運動零件之間的摩擦阻力。 71．噴油器應具有一定的壓力和射程，以與適宜的噴霧錐角和小的顆粒度。還應在規(guī)定的停止噴油時刻迅速地切斷燃油的供給，不發(fā)生滴漏現(xiàn)象。 72．噴油泵的功用是定時、定量地向噴油器

12、輸送燃油。 73．.柴油機起動轉速較高，一是防止氣缸漏氣和熱量損失過大，以保證壓縮終了時氣缸有足夠的壓力和溫度；二是使噴油泵建立足夠高的壓力和在氣缸造成一定的空氣渦流。 74．柴油機機械式噴油泵按作用原理不同大體可分為三類，即柱塞式、噴油泵-噴油器、轉子分配式噴油泵。 75．廢氣渦輪增壓器中有噴嘴環(huán)、擴壓器等部件，其中屬于壓氣機部件的為擴壓器。 76．輕柴油的牌號是以其凝點溫度命名的。 77．柴油的自燃性用其十六烷值參數(shù)表示。 78．柴油機燃燒室按結構形式分為直噴式燃燒室和分開式燃燒室兩大類。 79．活塞必須具有足夠的強度、質量小、良好的導熱性和較小的膨脹系數(shù)、良好的耐磨性的性能

13、。 80．按調速器的作用圍分類有兩速、全速調速器。 81．必須裝有調速器的發(fā)動機是柴油機。 82. 廢氣渦輪增壓器中有噴嘴環(huán)、擴壓器等部件，其中屬于渦輪部件的為噴嘴環(huán)。 83．分隔式燃燒室柴油機的特點是起動困難，壓縮比高，裝有電熱塞；采用軸針式噴油器；經(jīng)濟性較差；過量空氣系數(shù)小。 84．柴油機分隔式燃燒室形式有渦流式和預燃式兩種。 85．如柴油機的過量空氣系數(shù)為2，如此其空燃比為28.6。 86．等壓出油閥的主要作用是高壓油泵回油后，使高壓油管維持一定的剩余油壓。 87．柴油機高壓油泵下斜槽式柱塞是控制壓油完畢時間。 88．排氣渦輪增壓的形式有定壓增壓與變壓增壓〔脈沖〕兩種根

14、本形式。 89．民用船用主機〔發(fā)動機直接帶動螺旋槳〕，其螺旋槳特性是功率與轉速呈3次方關系。 90．壓氣機的特性曲線圖上標有的信息參數(shù)有喘振、氣阻、轉速、效率、流量。 91．機械損失功率主要包括各運動件摩擦損失功率、驅動附件功率、換氣〔泵氣〕損失功率等。 92．發(fā)動機的測功機有水力測功機、電力測功機、電渦流測功機三種。 93．發(fā)動機機械損失功率的測定有示功圖法、停缸法、倒拖法、油耗線法四種。 94．壓氣機的轉速不變，當流量減小到一定程度，氣流難以進入壓氣機葉輪，壓氣機會出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。 95．壓氣機的轉速不變，當流量增大到一定程度，氣流以當?shù)匾羲倭鲃?，流量不變，壓氣機會出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象

15、。 96．船用發(fā)動機的標準大氣條件是大氣溫度303 K，大氣壓力100kPa〔干空氣壓99kPa,水蒸氣分壓1kPa〕。 97．評價柴油機油束特性參數(shù)的三個根本參數(shù)是油束射程、噴霧錐角、液滴當量直徑。 98．柴油機噴油器油束的射程是指著火時油束的前鋒離開噴孔的距離。 99．作用在曲柄連桿機構上的力有氣體力和運動質量慣性力。 100．高強化發(fā)動機的活塞，為了減輕活塞頂部和頭部的熱負荷，應采用油冷活塞。 101．發(fā)動機工作時，曲軸在周期性轉矩作用下，各曲拐之間發(fā)生周期性相對扭轉的現(xiàn)象稱為扭轉振動。 102．發(fā)動機型號為6250ZC，解釋為6缸、直列、水冷、增壓、四沖程、250mm缸徑

16、、船用右機。 103．柴油機在安裝氣環(huán)時，各個氣環(huán)的切口應該徑向均布。 104．二沖程發(fā)動機完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉360度。 105．冷卻系統(tǒng)的設備主要有淡水泵、海水泵、淡水冷卻器、自動調溫器、壓力表、溫度表、膨脹水箱以與閥門和管路等。 106．潤滑系統(tǒng)的作用是潤滑、冷卻、清潔、密封、防腐、消振隔聲。 108．平均指示壓力指單位氣缸工作容積一個工作循環(huán)所做的指示功。 109．充量系數(shù)指進氣終了，實際進入缸的空氣質量與理論上〔按照進氣管狀態(tài)〕充滿氣缸工作容積的空氣質量之比。 110．柴油機外特性是全負荷〔油門最大開度〕的速度特性。 111．過量空氣系數(shù)是燃燒1kg燃料實際供入

17、缸的空氣質量與理論上完全燃燒所需的空氣質量之比。 112．壓縮比是氣缸總容積與燃燒室容積之比。 113．負荷特性指轉速不變，燃機各熱力參數(shù)隨負荷的變化規(guī)律。 114．速度特性指柴油機油泵齒條位置一定，發(fā)動機各熱力參數(shù)隨轉速的變化關系。 115．柴油發(fā)火性是指柴油的自燃能力。 116．萬有特性是表征發(fā)動機各熱力參數(shù)隨各工況點〔Pe，n〕的變化規(guī)律，用等值線表示。 117．有效燃油消耗率是發(fā)動機所作單位有效功〔kW·h〕所消耗的燃油質量〔g〕。 118．掃氣效率是指換氣過程完畢之后，氣缸新鮮充量的質量與缸氣體總量的比值〔表征掃氣干凈程度〕。 119．掃氣系數(shù)是指通過掃氣口的全部掃氣

18、充量與換氣過程完畢后氣缸新鮮充量的質量之比〔表征掃氣空氣相對消耗量〕。 120．過量掃氣空氣系數(shù)是指每循環(huán)流過掃氣口的充量質量與掃氣狀態(tài)下，氣缸沖程容積的充量質量之比〔表征掃氣空氣絕對消耗量〕。 121．給氣效率是指換氣過程完畢之后，氣缸新鮮充量與通過掃氣口的全部掃氣充量之比〔表征掃氣空氣所占的比例〕。 122．剩余廢氣系數(shù)是指進氣終了時，留在缸的剩余廢氣量與新鮮空氣量之比〔表征掃氣干凈程度〕。 123．機械效率是指有效功率與指示功率之比。 124．有效轉矩是指發(fā)動機通過飛輪對外輸出的轉矩。 125．最優(yōu)噴油提前角是在轉速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率與最小燃油消耗率的噴油提

19、前角。 126．氣門重疊角是指進排氣門同時開啟的角度。 127．統(tǒng)一式燃燒室是指由凹形活塞頂與氣缸蓋底面所包圍的單一腔，幾乎全部容積都在活塞頂面上。 128．燃機是指燃料在機器部燃燒的發(fā)動機，包括燃氣輪機、柴油機、汽油機。 129. 利用燃機假想的理論循環(huán)能夠清楚的比擬說明影響燃機熱能利用完善程度的主要因素。 130．當代船舶柴油機采用定壓加熱循環(huán)的工作效率最高。 131．把燃機在一個循環(huán)中氣缸工質狀態(tài)的變化，表示為壓力和容積的關系，即壓力與活塞行程的關系的圖稱成為示功圖。 131．對于柴油機為保證在壓縮終點的氣體溫度不低于燃料的自燃溫度，這是壓縮比低限取定的原如此。 132．

20、二沖程柴油機的泵氣損失為零。 133．柴油機在怠速運行時，其有效燃油消耗率為無窮大。 134．柴油機的指示熱效率比有效熱效率低。 135．柴油機的排氣溫度越高，其經(jīng)濟性越差。 136．活塞平均速度是轉速和行程的函數(shù)。 137．在柴油機的機械損失功率〔摩擦損失、拖動損失、泵氣損失〕中，摩擦損失所占的比例最大。 138．柴油機供油系統(tǒng)采用容壓卸載式出油閥，即卸載的燃油容積一定。 139．可變噴油定時機構的英文縮寫為VIT。 140．船用柴油機普遍采用閉式噴油器。 141．四沖程柴油機的排氣分為自由排氣階段和強制排氣階段，其主要靠自由排氣階段排出大量的廢氣。 142．柴油機時面

21、值大小還與柴油機的運行轉速和行程有關。 143．增壓器一旦出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，明確當時的渦輪功率遠大于壓氣機的功率，這是絕對不容許的。 144．增壓器出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象，明確氣流達到當?shù)匾羲?，流量不變? 145．柴油機功率的增大會受到機械負荷、熱負荷增壓器轉速的限制。 146．定壓渦流增壓系統(tǒng)的渦輪效率比脈沖渦輪增壓系統(tǒng)的渦輪效率高。 147．定壓渦流增壓系統(tǒng)的掃氣質量比脈沖渦輪增壓系統(tǒng)的差。 148．曲柄連桿機構的往復慣性力主要由一次往復慣性力和二次往復慣性力合成。 149．扭轉振動是軸段繞自身的回轉中心作來回扭轉的振動。 150．為準確測得柴油機缸p-φ圖，在測定氣體壓力的同時，還需要

22、同步測定曲軸轉角信號和上止點信號。 151．用壓電石英傳感器測定并記錄壓力信號時，必須同時配備電荷放大器和瞬態(tài)數(shù)據(jù)采集儀。 152．規(guī)定船用柴油機的超負荷功率為標定功率的110％，并且在12h運行期間超負荷運行1h。 152．柴油機的燃燒過程可以分為滯燃期、急燃期、緩燃期、后燃期四個階段。 153．柴油機的滯燃期是指從噴油開始到燃燒開始的階段。 154．柴油機的急燃期是指從燃燒開始到缸最高燃燒壓力出現(xiàn)點的階段。 155．柴油機的緩燃期是指缸最高燃燒壓力出現(xiàn)點到最高溫度出現(xiàn)點的階段。 156．柴油機的后燃期是指缸最高溫度出現(xiàn)點到燃料燃盡的階段。 157．柴油機燃燒過程的滯燃期應該

23、盡可能短一些，有利于改善NOx排污和工作的粗暴性。 158．柴油機后燃期的熱量利用率最低。 159．采用排氣渦輪增壓〔中冷〕技術是大幅度提高柴油機動力性最有效的途徑之一。 160．噴油規(guī)律〔速率〕是指單位曲軸轉角的噴油的變化率隨曲軸轉角的變化規(guī)律。 161．多缸柴油機的噴油泵應保證：各缸的噴油次序與發(fā)火次序一致、各缸的供油量均勻和各缸的供油正時一致。 162．在柴油機和增壓器匹配實驗時，增壓器可調部件是擴壓器和噴嘴環(huán)的出口面積和方向。 163．定壓渦輪增壓系統(tǒng)主要用于增壓壓力較高、運行工況較穩(wěn)定的柴油機。 164．脈沖渦輪增壓系統(tǒng)主要用于增壓壓力較低、運行工況變化較頻繁的柴油機。

24、 165．大型船用柴油機使用軸流式渦輪。 166．中小型柴油機使用徑流式渦輪。 167．在機械損失功率中活塞與缸套的摩擦損失功率最大。 168．船用柴油機的燃燒接近于定壓燃燒過程。 169．脈沖轉換器增壓系統(tǒng)同時具有定壓和脈沖增壓系統(tǒng)的優(yōu)點。 170．增壓器的轉速在數(shù)萬轉/分鐘以上。 171．柴油機高壓油泵上斜槽式柱塞隨著油量的增大供油的始點提前。 172．船用主機高壓油泵采用上斜槽式柱塞。 173．發(fā)電機組高壓油泵采用下斜槽式柱塞。 174．車用柴油機高壓油泵采用上、下組合斜槽式柱塞。 175．船用機起動時，壓縮空氣是在氣缸膨脹沖程初期定時進入氣缸的。 176．采用壓

25、縮空氣起動方式，二沖程柴油機的氣缸數(shù)必須大于四缸。 177．采用壓縮空氣起動方式，四沖程柴油機的氣缸數(shù)必須大于六缸。 178．大型船用柴油機不組織進氣渦流。 179．大型船用柴油機采用開式燃燒室。 180．大型船用柴油機一般采用機械式的單體泵。 二．簡答題〔10題〕 1．請說明發(fā)動機機體的工作條件與其要求。 答：機體是發(fā)動機的基體和骨架，它不僅承受高溫高壓氣體作用力，而且發(fā)動機的幾乎所有零件都安裝在氣缸體上，因而要求氣缸體具有足夠的強度和剛度，為減輕整機總量，還要求氣缸體結構緊湊、重量較輕。 2．請說明連桿具有足夠的強度、剛度和重量輕的理由。 答：連桿具有足夠的強度、剛度

26、和重量輕的理由是根據(jù)連桿的工作條件，連桿在工作時要承受活塞銷傳來的氣體壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和連桿大頭繞曲軸旋轉產(chǎn)生的旋轉慣性力的作用，且連桿本身又是一個較長的桿件。 3．請表示發(fā)動機機體組的主要功能和要求。 答：機體是發(fā)動機的基體和骨架，它不僅承受高溫高壓氣體作用力，而且發(fā)動機的幾乎所有零件都安裝在氣缸體上，因而要求氣缸體具有足夠的強度和剛度，為減輕整機總量，還要求氣缸體結構緊湊、重量較輕。 4．多缸柴油機的對噴油泵的要什么？ 答：各缸的供油次序符合所要求的發(fā)火次序；各缸供油量均勻，不均勻度在標定工況下不大于3％～4％；各缸供油提前角一致，相差不大于0.5°曲軸轉角。 5

27、．說明負荷特性的測試方法。 答：負荷特性的測試方法是在發(fā)動機的臺架試驗臺上，逐一固定某一油量控制位置〔齒條位置〕，通過調節(jié)測功機的〔加減〕負荷，使轉速維持一定，測量各主要熱力參數(shù)隨負荷的變化規(guī)律。 6．說明速度特性的測試方法。 答：速度特性的測試方法是在發(fā)動機的臺架試驗臺上，油量控制位置〔齒條位置〕一定，通過調節(jié)測功機的〔加減〕負荷，使發(fā)動機的轉速變化，測量各主要熱力參數(shù)隨轉速的變化規(guī)律。 7．柴油機采用多氣門結構發(fā)動機有什么優(yōu)點？ 答：通流截面積的增大，進排氣充分，功率轉矩增大；可適當減小氣門升程，氣門質量小，運動慣性力小，動態(tài)響應快；排氣門的直徑可適當減小，有利于降低其工作溫度，

28、提高工作可靠性；有利于噴油器盡量置中，對混合氣形成和燃燒排放有利。 8．柴油機噴油規(guī)律與供油規(guī)律的主要差異？ 答：噴油規(guī)律與供油規(guī)律的主要差異是噴油始點晚于供油始點；噴油持續(xù)期長于供油持續(xù)期；最大噴油速率低于供油速率。 9．柴油機理想的放熱規(guī)律是什么？ 答：柴油機理想的放熱規(guī)律是滯燃期不滯、急燃期不急、緩燃期不緩、后燃期不后，即先緩后急。 10．二沖程柴油機的掃氣形式有哪幾種？哪種性能最好？ 答：二沖程柴油機的掃氣形式有直流掃氣、回流掃氣、橫流掃氣三種。直流掃氣的性能最好。 三．論述題〔20題〕 1．為什么說冷態(tài)下，標準的活塞是上小下大、長軸垂直于活塞銷軸線的橢錐體？ 答

29、：活塞縱斷面制成上小下大的錐形或桶形的理由是活塞軸線方向活塞的溫度是上高低低，活塞的熱膨脹量自然是上大下低。因此，為使活塞工作時裙部接近圓柱形，須把活塞制成上小下大的圓錐形或桶形。將活塞的橫截面制成橢圓形的原因是發(fā)動機工作時，活塞在氣體力和側推力的作用下發(fā)生機械變形，而活塞受熱膨脹時還發(fā)生熱變形。這兩種變形的結果都是使活塞在活塞銷孔軸線方向的尺寸增大。因此，為使活塞工作時裙部接近正圓形與氣缸相適應，在制造時應將活塞裙部的橫截面加工成橢圓形，并使長軸與活塞銷孔軸線相垂直。 2．為什么發(fā)動機中置式和下置式配氣凸輪機構中要留氣門間隙？ 答：發(fā)動機在工作時，氣門將因溫度升高而膨脹，如果氣門與其傳動

30、件之間，在冷態(tài)時無間隙或間隙很小。如此在熱態(tài)下，氣門與其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關閉不嚴，造成發(fā)動機在壓縮和作功行程中的漏氣，而使功率下降，嚴重時甚至不易起動，氣門燒壞。如果氣門間隙過大，如此使傳動零件之間以與氣門和氣門座之間將產(chǎn)生撞擊，響聲，同時也會使氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸的充氣與排氣情況變壞。為了消除這種現(xiàn)象，通常在發(fā)動機冷態(tài)裝配時，在氣門與其傳動機構中，留有適當?shù)拈g隙，以補償氣門受熱后的膨脹量。 3．為改善混合氣的形成條件，對柴油機與其供給系統(tǒng)的要什么？ 答：為改善混合氣的形成條件，對柴油機與其供給系統(tǒng)的要： 1〕采用十六烷值較高的柴油，有利于自燃； 2〕采用較高的壓縮比

31、，以提高氣缸空氣溫度，有利于柴油蒸發(fā)；3〕噴射壓力必須足夠高，在一個工作循環(huán)，各缸均噴油一次，以利于柴油霧化和高效率的燃燒；4〕在燃燒室形成強烈的空氣運動，促進柴油和空氣的均勻混合；5〕對于多缸機，在某一工況下，各缸和各循環(huán)的噴油量、噴油提前角均應一致。 4．柱塞式噴油泵的速度特性是什么？有何危害？如何解決？ 答：在油量調節(jié)機構位置一定時，供油量隨轉速的變化關系為柱塞式噴油泵的速度特性。當外界負荷突然減小時，發(fā)動機的轉速會突然上升，而此時本應減小供油量，但在油量調節(jié)機構位置一定時，供油量隨轉速的上升，供油量自動增大，更促使發(fā)動機的轉速升高以至于超速。導致發(fā)動機由于超速而出現(xiàn)排氣管冒黑煙與發(fā)

32、動機過熱現(xiàn)象；同時往復運動件的慣性力增大，使某種機件過載，甚至于損壞。而當外界負荷突然增大時，轉速瞬間下降，本應要增大供油量，但在油量調節(jié)機構位置一定時，供油量隨轉速的下降，供油量會自動減小，在極端的情況下，會導致發(fā)動機停止運轉。采取的措施是，噴油泵要有油量調節(jié)機構；所有柴油機必須裝有調速器，以限制發(fā)動機的最高轉速和穩(wěn)定怠速運行。 5．試述四沖程柴油機的工作原理與特點。 答：四沖程柴油機在進氣行程中進入缸的是空氣。由于壓縮比擬高，在壓縮行程接近終了時，缸的空氣壓力、溫度遠大于柴油自燃溫度。此時，柴油經(jīng)噴油器以很高的壓力噴入燃燒室，在極短的時間，燃料與高溫、高壓空氣混合后自行發(fā)火燃燒。氣缸壓

33、力溫度急劇上升，燃料的化學能變?yōu)闊崮埽苿踊钊龉?，之后為排氣行程。特點：壓縮比擬高；燃油消耗率較低；氣門重疊較大；充氣效率較高；為自燃式，無點火系統(tǒng)；缸燃燒最高壓力較高，發(fā)動機的振動、噪聲相對汽油機較大；發(fā)動機的轉速相對于汽油機較低；有利于實現(xiàn)排氣渦輪增壓技術；有害排放物PM高，HC、CO較低；需要一套價格昂貴的供油系統(tǒng)〔高壓油泵和噴油器〕。 6．某四缸直列發(fā)動機的配氣相位如下： 進氣門提前開啟角α=12°，進氣門滯后關閉角β=59°； 排氣門提前開啟角γ=61°，排氣門滯后關閉角δ=16°。 試求：該發(fā)動機的進、排氣門持續(xù)開啟角和氣門重疊角； 并分析當氣門凸輪磨損后，對配氣相位的

34、影響。 答：該發(fā)動機的進氣門持續(xù)開啟角為：＝180＋＋＝180＋12＋59＝251° 排氣門持續(xù)開啟角為：＝180＋＋＝180＋61＋16＝257° 氣門重疊角為：＝12＋16＝28° 當氣門凸輪磨損后，氣門的升程變小，氣門開啟的提前角變小，關閉的遲后角變小，使氣門開啟的持續(xù)角變小。 7．說明柴油機燃燒四階段的劃分與特點，如何組織合理的燃燒？ 答：柴油機燃燒的四階段劃分為四階段： 1〕備燃期〔自噴油開始至燃燒開始的曲軸轉角〕為著火前的物理化學準備階段。 2〕速燃期〔自燃燒開始至缸最高壓力出現(xiàn)點的曲軸轉角〕缸壓力、溫度劇增，最高燃燒壓力出現(xiàn)在上止點后6～15度，放熱量約為每循環(huán)放

35、熱量的30％。 3〕緩燃期〔最高壓力點到最高溫度出現(xiàn)點的曲軸轉角〕燃燒速度減小，最高溫度出現(xiàn)在上止點后20～35度，放熱量約為每循環(huán)放熱量的70％。 4〕后燃期〔最高溫度出現(xiàn)點之后的曲軸轉角〕燃燒速度很慢，柴油機易過熱，應減小和防止后燃現(xiàn)象。 由于柴油機混合氣的形成和燃燒的時間極短、空間極小，從噴油開始到燃燒完畢僅占50°曲軸轉角，因此應提高燃料的霧化程度，加強氣流的運動強度，改善燃燒后期的燃燒條件。 即縮短備燃期、控制速燃期、加快緩燃期、防止后燃期。 8．試述提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性有哪些根本途徑？ 答：提高動力性的主要途徑有：·增大發(fā)動機排量〔結構形式大變動〕；·采用二沖程形式

36、〔結構形式大變動〕；·提高發(fā)動機轉速〔受機械負荷和熱負荷限制，提高幅度有限〕；·提高充氣效率；·提高空氣的利用率；·提高燃燒效率；·提高機械效率；·采用增壓〔中冷〕技術；·提高廢氣渦輪增壓器的效率。 9．某四行程四缸發(fā)動機的發(fā)火順序是1-3-4-2。假設曲軸轉角φ=180°時，第3缸在排氣始點，請畫出該發(fā)動機的工作循環(huán)表。 答： 曲軸轉角 第1缸 第2缸 第3缸 第4缸 180～360 進氣 壓縮 排氣 作功 360～540 壓縮 作功 進氣 排氣 540～720〔0〕 作功 排氣 壓縮 進氣 720〔0〕～180 排氣 進氣 作功 壓縮

37、 10．表示排氣渦輪增壓的優(yōu)越性 答：是成倍提高功率的最有效途徑；能大幅度提高其經(jīng)濟性；比重量〔kg/kW〕?。槐裙β省瞜W/kg〕大；材料利用率高；排氣在渦輪中進一步膨脹，排氣噪聲降低；壓縮終了的壓力、溫度高，滯燃期短，工作柔和、NOx下降；空氣量多，缸擾動加劇，CO、HC、PM下降。 11．某四行程六缸發(fā)動機的發(fā)火順序是1-4-2-6-3-5。假設曲軸轉角φ=0°時，第二缸活塞處于壓縮終了上止點。試求：該發(fā)動機的工作循環(huán)表，各缸分別處于什么工作狀態(tài)。如表； 答： 曲軸轉角 第1缸 第2缸 第3缸 第4缸 第5缸 第6缸 360 ～420 壓縮 進氣 作功 進氣

38、 作功 排氣 420 ～480 壓縮 進氣 排氣 壓縮 作功 排氣 480 ～540 作功 進氣 排氣 壓縮 作功 進氣 540 ～600 作功 壓縮 排氣 壓縮 排氣 進氣 600 ～660 作功 壓縮 進氣 作功 排氣 進氣 660 ～0 排氣〔始〕 壓縮〔終〕 進氣〔中〕 作功〔中〕 排氣〔終〕 壓縮〔始〕 0 ～ 60 排氣 作功 進氣 作功 進氣 壓縮 60 ～ 120 排氣 作功 壓縮 排氣 進氣

39、壓縮 120 ～180 進氣 作功 壓縮 排氣 進氣 作功 180 ～240 進氣 排氣 壓縮 排氣 壓縮 作功 240 ～300 進氣 排氣 作功 進氣 壓縮 作功 300 ～360 壓縮 排氣 作功 進氣 壓縮 排氣 12．請將定壓與脈沖增壓系統(tǒng)的特點作一比擬。 答：定壓增壓：排氣管尤如穩(wěn)壓筒，渦輪前的氣體連續(xù)，均勻，穩(wěn)定；渦輪效率ηT高；全流進氣；可用一個小一號的增壓器；排氣管結構簡單；變工況能力差； 掃氣質量差〔可能有倒流現(xiàn)象〕；適用于工況穩(wěn)定、壓比擬高的發(fā)動機。變壓增壓：氣缸數(shù)能被3

40、整除的為有利氣缸數(shù)，將相鄰發(fā)火間隔≥240各缸連成一支管；利用排氣壓力低谷進氣，掃氣質量好；渦輪前為局部流進氣，渦輪效率低；排起支管“細〞而多，較復雜；適用于變工況的，增壓壓力不宜很高的機型；排氣能量利用率高。 13．表示船用柴油機直噴式燃燒室〔與分隔式燃燒室相比〕的特點和要求 答：直噴式開式燃燒室主要用于型柴油機上；混合氣形成和燃燒時間極短；要求噴射壓力高，噴孔直徑小，噴孔數(shù)要多；燃燒室為淺型，主要為空間混合；過量空氣系數(shù)較大；對轉速較敏感〔噴油壓力、進氣流量〕；相對散熱面積較?。蝗紵罡邏毫?、壓力升高率較大；燃油消耗率低；壓縮比相對較?。焕鋯有院?。 14．根據(jù)定壓渦流增壓柴油機理論

41、示功圖填空 1〕 泵氣功 3-4-a-5 ； 2〕 壓氣機消耗的總能量 i-g’-a-0 ； 3〕 定壓渦流總功i-g—e’-f’-i ； 4〕 定壓渦流未能充分利用的可用能量 b-5-e-b ； 5〕 定壓渦流取自排氣的能量 5-e-f-1-5 ； 6〕 活塞推出廢氣所消耗的功 1-5-4-2-1 ； 7〕 壓縮掃氣空氣所消耗的能量 i-g’-3-2-i ； 8〕 定壓渦流從5－b－e－5中回收的功 e-e’-f’-f ； 9〕

42、壓縮進入氣缸空氣所需的能量 i-g’-3-2-i ； 10〕排氣所擁有的最大可用能 1-b-f 。 15．推導出往復式發(fā)動機〔氣缸中心線與曲軸旋轉中心線一致〕活塞位移x的公式〔設曲軸旋轉半徑R，連桿長度L，R/L記作；曲軸旋轉角)。 答：設連桿與氣缸中心線夾角為，當曲柄自上止點位置轉過一角度時，活塞相應位移為x。由幾何關系可得 〔1〕 由于 〔2〕

43、 〔3〕 16．.表示脈沖增壓系統(tǒng)相對于恒壓增壓系統(tǒng)的特點。 答：脈沖增壓系統(tǒng)采用排氣多支管，排氣管較細，排氣管的結構復雜；能較好利用廢氣的最大可用能，廢氣能量利用率高；對有利氣缸數(shù)的發(fā)動機，每一支管脈沖連續(xù)合理，能充分利用排氣的低谷掃氣，換氣質量好；當排氣管太長時，反射壓力波對掃氣會產(chǎn)生干擾；由于渦輪前排氣為非全流式，脈動大，渦輪的尺寸較大，渦輪效率較低；低負荷、變工況的能力較好；適用于中、低增壓經(jīng)常變工況運行的發(fā)動機。 17．表示提高四沖程柴油機充氣效率的措施。 答：提高充氣效率的主要措施有：增大氣門有效通流面積；采用多氣門機構；適當增大氣

44、門升程；精心設計進排氣道、進排氣管、氣門與氣門座，提高其流量系數(shù)；減小空濾器的流阻損失；減小消聲器的流阻損失；適當提高壓縮比，減小缸剩余廢氣量；增大冷卻液對燃燒室壁面四周的冷卻效應；采用高效率的增壓〔中冷，進氣溫度≤55℃〕技術。 18．柴油機對燃料噴射有什么要求？ 答：對柴油機燃料供給與調節(jié)系統(tǒng)的根本要：1〕能產(chǎn)生足夠高的噴射壓力，以保證燃料良好的霧化混合和燃燒，且燃油油束需與燃機燃燒室和氣流運動相匹配，保證油氣混合迅速、均勻；2〕對每一個燃機運行工況，準確控制每循環(huán)噴入氣缸的燃油量，且噴油量能隨工況變化而變化，在工況不變時，各循環(huán)供給量均勻，多缸機各缸的噴油量一致；3〕在燃機所運行的工

45、況圍盡可能保持最優(yōu)的起噴時刻、噴油持續(xù)時間與噴油規(guī)律，以保證良好的燃燒并取得優(yōu)良的綜合性能。〔定質、定量、定時〕 19．分析柴油機不同的放熱規(guī)律對發(fā)動機性能的影響。 答：放熱規(guī)律曲線明確了柴油機燃燒四過程各階段的熱量數(shù)值與持續(xù)角度。即滯燃期的吸熱量，急燃期的放熱量，緩燃期和后燃期的熱量值，為定量分析提供了依據(jù)。滯燃期長，積聚的燃料多，混合時間長，其決定著續(xù)后的急燃期，滯燃期長，最高壓力、最高溫度、壓力升高率均大，這樣工作粗暴、NOx排放量大〔與經(jīng)濟性相矛盾〕；緩燃期初期噴油仍在繼續(xù)，缸油找氣、氣找油的條件差，其燃燒時間取決于混合速率，熱效率相對較差；后燃期缸的惰性氣體劇多，此時混合更加困難

46、，后燃期長，排溫高、油耗高、熱負荷大、排放差。因此，理想的放熱規(guī)律應是“先緩后急〞，即滯燃期不滯；急燃期不急；緩燃期不緩；后燃期不后，燃燒盡量在上止點附近完成，燃燒持續(xù)期盡可能短〔40℃A〕。 20．比擬二沖程與四沖程柴油機的工作特點和性能。 答：在發(fā)動機一樣的排量、轉速下，二沖程機做功頻率增大1倍；二沖程換氣過程在下止點附近完成，換氣持續(xù)角小〔約120[(°)(CA)]〕；回流式和橫流式掃氣型式的二沖程柴油機換氣質量差，缸廢氣量多〔四沖程機具有獨立的排、進氣過程〕；二沖程機熱負荷大，耗氣量大；二沖程機存在失效行程；二沖程柴油機必須用羅茨鼓風機；低速機用十字頭連桿；二沖程機與四沖程機相比功率約提高1.6倍；二沖程柴油機主要用作低速船用主機；二沖程機結構簡單、運轉平穩(wěn)。 16 / 16