【正文】 計(jì)算：（1）這輛車在平路上平穩(wěn)行駛能達(dá)到的最大車速是多少？（2）假設(shè)4擋在發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)達(dá)到最高車速，那么4擋的傳動(dòng)比是多少？（3）汽車以120km/h的車速在平路上行駛。（5）5檔以90 km/h運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為r/min根據(jù)， Pa，如圖中黃點(diǎn)所示， bar。4檔4000 r/min時(shí)的功率為：W5檔各轉(zhuǎn)速下的pme可根據(jù)下式計(jì)算：在2000，3000，5000r/min時(shí)的pme分別為：， Pa由此作出5檔下的等功率曲線如下圖藍(lán)線，藍(lán)線與279 g/kWh等油耗線的交點(diǎn)即為5檔轉(zhuǎn)速，約為3200 r/min。（5）計(jì)算汽車5擋無風(fēng)條件下車速為90km/h時(shí)能爬的最大爬坡度。（3）5擋設(shè)計(jì)為超速擋位，假如它具有與4擋發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速4000r/min的車速，但有效燃料消耗率減少10％，問5擋總傳動(dòng)比應(yīng)該是多少？并計(jì)算其百公里油耗。給定下列參數(shù)：有效迎風(fēng)面積0,855m2；；；；； kg/m3；燃油密度760kg/m3；汽車質(zhì)量1050 kg。520 為什么說提高發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率是改善汽車燃油經(jīng)濟(jì)性，尤其是汽油車燃油經(jīng)濟(jì)性的最重要的原則之一？舉出汽車使用中提高負(fù)荷利用率的三個(gè)實(shí)例。518 從發(fā)動(dòng)機(jī)和整車兩方面考慮，提高整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的措施有哪些？解：動(dòng)力性：選擇合適的發(fā)動(dòng)機(jī)，配套合適的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線，汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的合理匹配。一般用于車用柴油機(jī)。解：兩級(jí)調(diào)速：供油量在高速和低、怠速時(shí)隨轉(zhuǎn)速升高迅速下降的調(diào)試模式。這條曲線受到循環(huán)供油量速度特性控制，變化平緩，在低速和小油量位置時(shí)，甚至呈上升趨勢(shì)。此時(shí)，即使轉(zhuǎn)速能穩(wěn)定，也會(huì)因轉(zhuǎn)速高而出現(xiàn)飛車。因?yàn)樵谌魏喂?jié)氣門位置，向下傾斜的轉(zhuǎn)矩速度特性曲線與向上傾斜的阻力矩線的交點(diǎn)都是能夠穩(wěn)定運(yùn)行、轉(zhuǎn)速變動(dòng)不大的工況點(diǎn)。滿足速度特性定義。重載車對(duì)動(dòng)力性的要求比轎車高。同理，對(duì)于加速能力和最大爬坡度也有相似的對(duì)應(yīng)關(guān)系。511 為什么說汽車的動(dòng)力性主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)的速度外特性所決定？分別用汽車動(dòng)力性的三個(gè)指標(biāo)來加以說明。汽油機(jī)的外特性線要比柴油機(jī)外特性線的動(dòng)力適應(yīng)性好，所以汽油機(jī)一般不進(jìn)行外特性線的改造；而柴油機(jī)則往往要在低于標(biāo)定轉(zhuǎn)速段處進(jìn)行“校正”，使Ttq加大；在高于標(biāo)定轉(zhuǎn)速段處進(jìn)行“調(diào)速”，以避免超速飛車，如下圖所示。這主要是由于汽油機(jī)的轉(zhuǎn)矩Ttq主要取決于充量系數(shù)和機(jī)械效率的影響，而柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩主要由循環(huán)供油量gb和機(jī)械效率ηm決定。59 畫出汽油機(jī)和柴油機(jī)在全、中、小負(fù)荷三種情況下，Pe和Ttq的速度特性曲線（汽油機(jī)及柴油機(jī)各畫一圖）。油耗與指示效率的變化正好相反。汽油機(jī)為量調(diào)節(jié)，過量空氣系數(shù)在1附近，做功多少主要由進(jìn)氣量決定。高速時(shí)，噴油及燃燒持續(xù)期增加，充量系數(shù)下降，過濃。因?yàn)槭袃?nèi)車輛較多，路況復(fù)雜，需要不斷調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。調(diào)整特性：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油量調(diào)節(jié)位置不變下，各種性能指標(biāo)隨調(diào)整參數(shù)變化的規(guī)律。適用于較長(zhǎng)時(shí)間的重在使用。53 什么是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定工況？轎車汽油機(jī)和重型載貨車柴油機(jī)確定標(biāo)定工況時(shí)的出發(fā)點(diǎn)是什么？二者的標(biāo)定功率，哪一個(gè)更接近發(fā)動(dòng)機(jī)的極限最大功率？解：標(biāo)定工況：發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上規(guī)定的最大輸出功率Pemax及其對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速所確定的工況。轉(zhuǎn)矩線主要受充量系數(shù)和機(jī)械效率的影響，在某一較低轉(zhuǎn)速處有最大值，然后隨轉(zhuǎn)速上升而較快下降，轉(zhuǎn)速愈高，降得愈快。第五章51 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的面工況是由哪些工況線所限定的？在Pen或Ttqn工況面上畫出各限制線，并標(biāo)出常用的典型工況點(diǎn)。但由于增設(shè)了排氣門機(jī)構(gòu)，換氣系統(tǒng)復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)高度增加?；亓鲯邭鈷?、排氣孔布置在氣缸同側(cè)。428 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有哪幾種常用的掃氣系統(tǒng)？比較這些系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。427 以曲軸箱掃氣式二沖程汽油機(jī)為例，說明二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣四個(gè)過程是如何在兩個(gè)沖程內(nèi)完成的。因?yàn)殡娍丶夹g(shù)的應(yīng)用使得對(duì)柴油機(jī)的瞬態(tài)控制更加靈活、迅速。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了對(duì)增壓壓力和增壓器效率的優(yōu)化控制。pb大于pk意味著理論泵氣正功，但實(shí)際泵氣不一定是正功，因?yàn)榭赡艽嬖谳^大的泵氣損失，使實(shí)際泵氣功為負(fù)。低速工況時(shí)，渦輪增壓效果較弱，機(jī)械效率較低，且低速轉(zhuǎn)矩特性不足。中、小型車用柴油機(jī)多為低增壓，采用脈沖系統(tǒng)較為有利；大型柴油機(jī)增壓比高，宜采用定壓系統(tǒng)；但是，車用柴油機(jī)從提高低速轉(zhuǎn)矩和加速性能角度考慮，即使增壓比較高，也常選用脈沖增壓系統(tǒng)。（2）脈沖系統(tǒng)對(duì)掃氣有好處。422 什么是定壓增壓系統(tǒng)？什么是脈沖增壓系統(tǒng)？比較定壓增壓和脈沖增壓兩種系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明它們各自適用的場(chǎng)合。解：渦輪增壓：高溫高速的廢氣進(jìn)入渦輪機(jī)后，低溫、低速排出，廢氣的焓差和動(dòng)能差轉(zhuǎn)化為渦輪機(jī)的機(jī)械功，用以驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力。排量 dm3 s發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速4800 r/min有效平均壓力 MPa環(huán)境溫度293 K環(huán)境壓力 MPa殘余廢氣系數(shù)假設(shè)氣門重疊很小，對(duì)換氣循環(huán)的影響可以忽略不計(jì)。記氣門口處壓力波動(dòng)頻率為：進(jìn)氣門開啟頻率為：,…, 殘余正波到達(dá), 對(duì)有利。419 為了利用進(jìn)氣動(dòng)態(tài)效應(yīng)提高某一汽油機(jī)在n=5000r/min時(shí)的fc，對(duì)其進(jìn)氣管進(jìn)行設(shè)計(jì)，已知進(jìn)氣早開角和晚關(guān)角分別為30176。對(duì)于排氣門，氣門開啟排氣時(shí)，由于缸內(nèi)壓力比排氣背壓大，故出現(xiàn)右行密波。這些會(huì)造成多缸機(jī)各缸進(jìn)氣不均勻的問題。類似的，排氣門開啟時(shí)，發(fā)出壓縮密波，由管端第一次返回膨脹疏波，利用膨脹疏波可以增加排氣量。VVT主要影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性（增大充量系數(shù)）和經(jīng)濟(jì)性（減少泵氣損失）。兩種情況都是進(jìn)氣充量低于理想值。當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，進(jìn)氣速度特性線比進(jìn)氣外特性線略高一些。對(duì)于柴油機(jī)，由速度外特性決定的最大充量變化規(guī)律，限制了柴油機(jī)允許噴入的極限油量，即限制了可能達(dá)到的最大動(dòng)力性。對(duì)于功率來說，除了在相同轉(zhuǎn)速的條件下增加了輸出轉(zhuǎn)矩，使功率上升之外，2氣門改為4氣門還有一項(xiàng)重要的影響：在發(fā)動(dòng)機(jī)高速工況下，由于進(jìn)氣壅塞現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)功率反而下降；而2氣門改用4氣門后，由于氣門流通面積大大增加，防止了進(jìn)氣壅塞現(xiàn)象，使得在高轉(zhuǎn)速下也能夠輸出較大扭矩，這樣由于轉(zhuǎn)速的提高，功率大大增加。（2）增加了成本。在4個(gè)因素中，進(jìn)氣過程中高溫壁面?zhèn)鳠釋?duì)進(jìn)氣溫升的影響最大。雖然總體上未達(dá)到音速，但某些小升程段的氣流已接近壅塞，充量系數(shù)加速下降。滾流進(jìn)氣道主要用于實(shí)現(xiàn)稀燃缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的分層混合氣。410 評(píng)價(jià)進(jìn)氣道性能的指標(biāo)是什么？進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？旋流進(jìn)氣道與滾流進(jìn)氣道所起的作用有何差異？解：評(píng)價(jià)進(jìn)氣道性能的指標(biāo)是進(jìn)氣渦流強(qiáng)度和流通阻力。進(jìn)氣工質(zhì)的溫升加大，必然降低缸內(nèi)工質(zhì)的密度，從而降低充量系數(shù)。因?yàn)椋哼M(jìn)氣終了壓力提高，掃氣降低了殘余廢棄系數(shù)，同時(shí)減少了進(jìn)氣加熱作用，使充氣系數(shù)提高。解：這種說法不對(duì)。轉(zhuǎn)速上升時(shí)，經(jīng)歷相同的利用進(jìn)氣慣性進(jìn)氣的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角也會(huì)增大，因此轉(zhuǎn)速上升時(shí)，進(jìn)氣晚關(guān)角的最佳值加大。轉(zhuǎn)速上升時(shí)，經(jīng)歷相同的利用排氣慣性排氣的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角也會(huì)增大，因此轉(zhuǎn)速上升時(shí)，排氣晚關(guān)角的最佳值加大。故排氣早開角必定存在最佳值。增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門疊開角一般會(huì)比非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的大，這是因?yàn)樵鰤喊l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門外的壓力高于排氣背壓，因而能夠更好地實(shí)現(xiàn)燃燒室掃氣，達(dá)到增加新鮮進(jìn)氣充量和降低燃燒室熱負(fù)荷的目的。解：早開晚關(guān)：進(jìn)氣充足、排氣干凈。進(jìn)氣門口壅塞會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)在提高轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣流量不會(huì)加大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不僅不會(huì)加大，反而因機(jī)械損失的增加而下降，轉(zhuǎn)速的提高將失去其提高功率的價(jià)值。對(duì)于強(qiáng)制排氣，排氣壓力基本上等于排氣背壓?？梢圆扇∧男┐胧﹣硖岣吲艢饬髁?？解：自由排氣和強(qiáng)制排氣的本質(zhì)差別在于，廢氣是在缸內(nèi)和大氣或渦輪機(jī)入口處的壓差作用下自由流出，還是依靠活塞強(qiáng)制推出。因?yàn)榇筘?fù)荷時(shí)，自由排氣階段的排氣量較大，從圖上也可以看出大負(fù)荷是排氣門開啟后，排氣壓力迅速降低到比小負(fù)荷時(shí)的排氣壓力略小的水平，故排氣損失較小。實(shí)線為節(jié)氣門全開（亦即大負(fù)荷工況），虛線為節(jié)氣門部分開啟（亦即小負(fù)荷工況）。42 畫出四沖程自然吸氣汽油機(jī)的低壓換氣過程pV圖，標(biāo)出進(jìn)、排氣相位角的位置。合理組織換氣過程的目的包括：（1）保證在標(biāo)定工況和全負(fù)荷工況下，吸入盡可能多的新鮮充量，以獲得盡可能高的輸出功率和轉(zhuǎn)矩；（2）保證多缸機(jī)各缸循環(huán)進(jìn)氣量的差異不超出應(yīng)有的范圍，以免對(duì)整機(jī)性能產(chǎn)生不利影響。圖中：Ⅰ面積+Ⅱ面積+Ⅲ面積Ⅲ面積所以，題328中理論循環(huán)的火用損失I328為：(1) 膨脹到大氣壓力，再b’a 定壓放熱：所以，Ⅱ面積+Ⅲ面積故，理論工作循環(huán)（1）的火用損失I(1)為：熱效率為：(2) 膨脹到大氣溫度，再b’’a 定溫放熱：由圖可知，理論工作循環(huán)（3）的火用損失I(2)為:熱效率為： L的直列6缸柴油機(jī)按混合理論循環(huán)工作，其燃料為輕柴油，空燃比20，有一半的燃料在等容階段燃燒，另一半的燃料在等壓階段燃燒，且燃燒效率為100%。（3）若按混合循環(huán)運(yùn)行，在保證安全的前提下，經(jīng)濟(jì)型達(dá)到最優(yōu)，則pz’，此時(shí)對(duì)應(yīng)的Tz’為：工質(zhì)溫度從Tc定容上升到Tz’需吸收的熱量Q1為：定壓過程后工質(zhì)的溫度Tz為：絕熱膨脹后的溫度Tb為：329計(jì)算題328中理論工作循環(huán)的火用損失。解：（1）有效熱效率ηet為：燃料消耗率be為：（2）空氣流量Aa為：有效功率Pe為：有效平均壓力pme為：328某一柴油機(jī)的理論工作循環(huán)相關(guān)參數(shù)如下： MPa，溫度為296K； MPa；在燃燒期加入的總熱量為2120 kJ/kg；壓縮比為17； kg/kmol；。K）。但沒有實(shí)際開發(fā)是因?yàn)榛責(zé)嵫b置復(fù)雜、回?zé)嵝瘦^低等原因。但同時(shí)廢氣帶走的能量也增加，降低了充氣系數(shù)，增大了壓縮功，并需要高溫材料，帶來潤(rùn)滑等問題。322若渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)按定壓系統(tǒng)的理論循環(huán)運(yùn)行，請(qǐng)問輸入渦輪機(jī)的能量是否與壓氣機(jī)輸出能量相當(dāng)？渦輪機(jī)輸入能量最終消耗在哪幾個(gè)方面？解：實(shí)際進(jìn)入渦輪機(jī)的能量要比壓氣機(jī)輸出的能量大很多。321增壓發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)排氣的最大可利用能量是由哪幾部分組成的？為什么渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)不可能全部利用這些能量？缸內(nèi)每循環(huán)燃燒廢氣所具有的最大可利用能量是不是就是排氣的最大可利用能？為什么？解：見圖330，排氣可用能量包括：（1）bf1b ：廢氣能夠絕熱等熵膨脹至大氣壓力點(diǎn)所做的功；（2）54215：排氣過程中活塞推擠廢氣所做的功；（3）3g’i23：掃氣部分轉(zhuǎn)入排氣中的能量。319 Miller循環(huán)與Atkinson循環(huán)有何異同？Miller循環(huán)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)是如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能的？為什么Miller循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用增壓技術(shù)？解：Atkinson循環(huán)是增加發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹沖程；Miller循環(huán)的實(shí)質(zhì)是膨脹比大于壓縮比，不增加沖程，靠控制進(jìn)氣終點(diǎn)提高熱效率。317發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油是如何進(jìn)行分類的？為保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常良好地運(yùn)行，對(duì)潤(rùn)滑油的黏度提出什么要求？潤(rùn)滑油的選擇和使用當(dāng)中如何滿足上述要求？解：發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油分類涵蓋粘度等級(jí)和質(zhì)量等級(jí)。汽油機(jī)的燃油消耗率和負(fù)荷不成比例關(guān)系，故不適用。上面這四種測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的方法中只有示功圖法可以得到凈循環(huán)指示功，因而可以將泵氣損失排除在機(jī)械損失之外；而其余三種測(cè)定方法由于無法排除泵氣過程的影響，所以只能將泵氣損失包含在機(jī)械損失的測(cè)定值內(nèi)。（3）泵氣損失(5％～40％)。（5）缸內(nèi)流動(dòng)損失：流動(dòng)增強(qiáng)以及提高渦流與湍流程度，ηt↓，因?yàn)椋涸斐赡芰繐p失、散熱損失。（2）時(shí)間損失：實(shí)際燃燒及向工質(zhì)加熱不可能瞬間完成，因?yàn)椋捍嬖邳c(diǎn)火(噴油)提前，使有用功面積下降，ηt↓；pz出現(xiàn)在TDC后10176。39若將真實(shí)工質(zhì)特性替代理論循環(huán)的理想工質(zhì)特性，將在哪幾個(gè)方面對(duì)熱效率產(chǎn)生影響？影響趨勢(shì)如何？考慮真實(shí)工質(zhì)特性之后，高、低負(fù)荷條件下，汽油機(jī)和柴油機(jī)的熱效率的差距是加大了還是減小了？為什么？解：真實(shí)工質(zhì)對(duì)熱效率的影響：（1） 比熱容：真實(shí)工質(zhì)κ ＜理想工質(zhì)κ →真實(shí)工質(zhì)ηt↓（2） 高溫?zé)岱纸猓喝紵艧釙r(shí)間拉長(zhǎng)→等容度σ↓→ηt↓。且柴油機(jī)使用稀燃，空燃比較高，總的熱容比較大。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率一般比相應(yīng)的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的高。等容度不等同于等容加熱，等容度與預(yù)脹比成反比。34依據(jù)循環(huán)理論和汽、柴油機(jī)相關(guān)參數(shù)的實(shí)際范圍，利用TS圖解釋為什么柴油機(jī)比汽油機(jī)熱效率高？解：從TS圖上可以看到，如果初始條件相同，由于柴油機(jī)的壓縮比較高，壓縮終點(diǎn)的溫度也相對(duì)較高。為了完善循環(huán)分析，所以建立了三種模型。事實(shí)上，雖然導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)喪失狀態(tài)平衡的物理過程很快，但是瞬間恢復(fù)平衡的弛豫時(shí)間更短。假設(shè)初始反應(yīng)狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)熱狀態(tài)（298K，），燃燒產(chǎn)物CO(kmol如果燃料混合氣的空燃比是17，計(jì)算此時(shí)混合氣的燃空當(dāng)量比。為減少CO2排放量和改善全球溫室效應(yīng)，應(yīng)如何選擇汽車燃料?解：燃燒釋放單位kJ的熱量，汽油、柴油、天然氣和乙醇分別生成的的CO2質(zhì)量分別為：從以上數(shù)據(jù)可以看出，四種燃料中，天然氣燃燒釋放單位kJ的熱量所產(chǎn)生的CO2最少，從改善溫室效應(yīng)的角度看，車用燃料應(yīng)使用天然氣。219為什么含氧液體燃料的熱值比汽、柴油低得多，但其可燃混合氣熱值卻相差不大？為什么天然氣的熱值比汽油大，但其可燃混合氣熱值反而低？解：氣體烴 H/C高，Hu高，但本身是氣體（密度?。由螲燃燒要求空氣多，Hum小。汽油機(jī)fr偏高是因?yàn)棣判?，壓縮容積大，低負(fù)荷時(shí)進(jìn)氣節(jié)流強(qiáng)使新鮮充量下降；增壓柴油機(jī)fr小是因?yàn)閽邭庑Ч麖?qiáng)。cp、cV隨溫度T上升而增加，K隨溫度T上升而下降。214汽油可以壓燃嗎？如果可以，汽油壓燃有什么優(yōu)缺點(diǎn)？如果不可以，請(qǐng)說出理由。硫可明顯地降低催化轉(zhuǎn)化器中催化劑的功效，同時(shí)在高溫條件下對(duì)氧傳感器造成不良影響。活潑烯烴蒸發(fā)排放到大氣中會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而引起光化學(xué)污染。