内燃机原理习题与答案 下载本文

8-6为针对 NOx 排放优化点火和喷油定时,要对燃烧系统进行怎样的改进?答:点火与喷油正时后,对燃烧系统的调整应是优化燃烧过程,加速燃烧,使燃烧更完全。对汽油机,可采用更紧凑的半球形,帐篷形燃烧室,用较大的行程缸径比S/D和多气门结构与火花塞中置。对柴油机,直喷式燃烧室可增大燃烧室的有效容积比,用长行程、低转速柴油机,另外,可适当提高压缩比和加强缸内气流湍运动。

8-8柴油机的微粒与 NOx 排放之间存在什么矛盾?如何缓解此矛盾?答:(1)增压的同时采取推迟喷油措施,增压可降低PM,推迟喷油又防止NOx排放增加。(2)优化喷油规律,初期用低喷油速率以抑制NOx的生成,喷油中期急速喷油,加速扩散燃烧,防止DS大量生成。(3)用低排放喷油器,合理安装喷油器,使每束油雾获得相同的与空气混合的条件,使燃料混合均匀,则PM和NOx均减少。(4)提高喷油压力,改善喷雾质量,也可使燃料与空气混合较好。(5)气流组织与多气门技术,使燃料与空气混合更均匀。(6)适当提高压缩比与推迟喷油相配合。

8-17合理应用三效催化转化器的前提是什么?催化转化器对怠速排放有什么影响?答:(1)前提:空燃比在理论空燃比附近变化。(2)汽油机怠速时,混合气偏浓,CO和HC排放较高,而此时三效催化剂对CO和HC的转化效率较低,而对NOx转化一直较高,所以此时效果很差。

8-20柴油机排放微粒捕集器的技术关键是什么?试评价其发展和应用前景。答:技术关键:简便可靠的DPF再生。发展:早期脱机再生—正在开发的有热再生和催化再生。应用前景:催化再生中的连续再生捕集器(CRT)已在实际试用中有很好的效果和应用前景。 9-5试比较柴油机和汽油机在负荷特性曲线和速度特性曲线走向的差异,并分析其原因。

(1)负特性曲线:汽油机负特性曲线(be曲线)在柴油机上面,汽油机的曲线较陡,柴油机平坦,二者都是在中等偏大的负荷范围下,be最低;原因:汽油机的压缩性比柴油机低,be大,be曲线在柴油机之上,在小负荷区,汽油机由于节气门的节流作用,造成较大的泵气损失,使be的上升比柴油机更快。(2)速度特性曲线:转矩:汽油机转矩随转速的增加而较快的降低,柴油机则较缓慢;功率:汽油机功率随转速的增大非线性增加,柴油机基本上呈线性增加;燃油消耗率:汽油机的be随转速的增加先缓慢下降,然后上升,柴油机类似变化但较平坦;原因:汽油机Ttq变化取决于φc、ηm、η的乘积,随η的变化而ηit在中等转速时达到最大值,低速和高速均有下降,φc在中等低速达到最大值,n大φc下降,n低φc也下降,ηm随n增大降低,所以汽油机外特性Ttq曲线随n的提高而下降,只是在最低速度范围才有一小段随n下降而下降的情况,汽油机be取决于ηit、ηm,由上分析也知汽油机be曲线随n变化的走向。

9-7请根据汽油机和柴油机的特性曲线,综合评价两种发动机的动力性和经济性。

(1)动力性:柴油机能输出较大的转矩汽油机能达到较大的转速,相同转速下柴油机能发出较大的功率。(2)经济性:柴油机经济性优于汽油机且柴油机经济工作范围较宽,且靠近中等负荷,汽油机经济工作区则靠近高负荷区。

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