汽车拖拉机发动机原理不完整总结

第一章 工程热力学基础

1.所谓理想气体，就是指分子本身不占体积，分子之间没有相互作用力的假想气体。

2.对于m(kg)理想气体，状态方程式为

对于n(mol)理想气体，状态方程式为

3.热力设备中，工质往往是在接近压力不变或体积不变的条件下吸热或放热的，因此定压过程和定容过程的比热容最常用，他们分别称为比定压热容和比定容热容，分别以Cp和Cv表示。

4.工资在状态变化过程中比体积保持不变的过程称为定容过程。

5.工质状态变化时压力保持不变的过程称为定压过程。

6工质状态变化时温度保持不变的过程称为定温过程。

7.绝热可逆过程的熵保持不变，称为定熵过程。

8.克劳修斯表述：热不可能自发地、不负任何代价地从低温物体传至高温物体。

9.开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为功而不产生其他影响。

10.工质从初态出发，经过一系列状态变化过程后又回到初态的过程叫做热力循环（简称循环）。

第2章 发动机的性能指标

1. 发动机的性能指标很多，主要有动力性能指标（一般指发动机的功率、转矩和转速）、经济性能指标（一般指发动机的燃料和润滑油消耗率）、运转性能指标（一般指发动机的冷起动性能、噪声和排气品质）和耐久性、可靠性指标（大修或更换零件之间的最长运行时间与无故障长期工作能力）等。

2. 三种基本循环：等容加热循环、等压加热循环和混合加热循环。

3. 在任何情况下为提高热效率，都应该尽量减少等压加热部分而使其接近等容燃烧，这就是所谓的“等容度”的概念；二是在负荷变化时，若主要是ρ变化，则高、低负荷时ηt值的差别将加大，若主要是λ变化，则ηt值将保持大致不变。这一点对汽、柴油机不同负荷是ηt值的对比有理论指导意义。

4. Pt（Pa）是单位气缸工作容积所做的循环功，用来评定循环的做工能力

5. 指示性能指标用来评定发动机实际工作循环质量的好坏，它以工质在气缸内对活塞做工为基础，用平均指示压力及指示功率评定循环的动力性，即做工能力，用指示热效率及燃烧油消耗率评定循环的经济性。

6. 发动机的有效性能指标是以曲轴对外输出功率为基础的指标，它反映了发动机整机性能

的优劣。

7. 在发动机内部的传递过程中不可避免地要有一定的损失，这些损失称为机械损失，主要

包括：①发动机内部运动零件的摩擦损失；②驱动附属机构的损失；③泵气损失。

8. 发动机的其他性能指标：排气品质、噪声、起动性能。

9. 机械损失的测定：示功图法、倒施法、灭缸法和油耗线法。

10. 影响机械效率的因素：转速n或活塞平均速度Cm、负荷、润滑油品质和冷却水温度。

11. 充量系数φc是每循环实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜

充量的比值

12. 过量空气系数φa是燃烧1kg燃料实际消耗的空气量与1kg燃料完全燃烧所需要的理论空

气量的比值

13. 提高发动机动力性能和经济性能的基本途径：⑴增大发动机的气缸直径，增加气缸数的

办法可以增大发动机的总排量，从而提高单机功率；⑵采用增压技术，增加进气密度ρs；⑶合理组织燃烧过程，提高循环指示热功率ηit并尽可能降低过量空气系数φa，以提高发动机的动力性能和经济性能；⑷改善换气过程，提高充量系数φc；⑸提高发动机的转速n，可以增加单位时间内发动机每个气缸做功的次数，因而可以提高发动机的功率输出；⑹提高发动机的机械效率ηm 以减少发动机内部损耗的功率，如前所述，这是提高发动机性能的一个重要方面；⑺采用二冲程提高升功率。

第3章 发动机的换气过程

1.发动机换气的任务是：将气缸内的废气排除干净，并设法在一定的进气状态下，在有限的气缸容积内，充入更多的新鲜充量，同时功耗更小。

2.四冲程发动机的换气过程包括从排气门开启直到进气门关闭的整个时期，约占410°~480°曲轴转角（CA）。

3.可将排气过程分为自由排气和强制排气两个阶段。

4.进气过程可分为准备进气、正常进气和惯性进气。

5.理论循环与实际循环的换气功之差称为换气损失，换气损失由排气损失和进气损失两部分组成。

6.换气过程进气是否充分，排气是否彻底，一般用充量系数和残余废气系数来评定。

7.充量系数又称为充量效率，或容积效率，或充气效率，用φc表示。

第4章 燃料与燃烧

1.燃料通常是指能够将自身贮存的化学能通过化学反应（燃烧）转变为热能的物质

2.汽油性能的好坏对发动机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命有很大的影响。车用汽油应具有良好的抗爆性、适宜的蒸发性、良好的氧化安定性、无腐蚀、无污染、不含机械杂质和水分等。

3.汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗产生爆燃的能力，其评价指标是辛烷值和抗爆指数。

4.汽油由液态转化为气态的性质称为汽油的蒸发性，其评价指标是馏程和饱和蒸气压。

5.我国生产的柴油分为轻柴油、重柴油和农用柴油。高、中速柴油发动机使用的是轻柴油，习惯上称为柴油。车用柴油应具备良好的燃烧性、良好的低温流动性、适宜的粘度和蒸发性、良好的安定性、无腐蚀性、不含机械杂质和水分等。

6.柴油良好的燃烧性包括发火性和抗爆能力。其评价指标是柴油自燃点与十六烷值。自燃点是指在规定条件下升高柴油的温度，当没有火源靠近而自行着火燃烧时的温度。十六烷值是指压燃式发动机燃料抗爆性的一个约定值，在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定。

7.评价柴油低温流动性的指标有凝点、浊点和冷凝点，我国采用凝点和冷凝点。凝点：石油产品在试验条件下冷却到液面不能移动时的最高温度即为凝点，我国柴油的牌号按凝点命名。冷凝点：石油产品在试验条件下，试油不能以20mL/min的流速通过一定规格过滤器的最高温度即为冷凝点。

8.柴油蒸发性的评价指标是闪点和馏程。

9.理论空气量L0是指1kg燃料完全燃烧所必需的最低空气量。

10.发动机工作过程中燃烧1kg燃油实际供给的空气量（L）与理论空气量（L0）之比称为过量空气系数，用φa表示，即

11.燃烧时空气量与燃料量的比例即空燃比α表示，通常按质量比计算，即

12.单位量（固体和液体燃料为1kg，气体燃料为1m³）的燃料完全燃烧时所释放出的热量叫做热值。

13.燃料和氧化剂混合形成可燃混合气后，其着火方式有两种，即自然着火（通常简称自燃）和强迫着火（简称点燃或点火）。

14.链式反应着火机理认为，高温不是引起着火的唯一原因，只要以某种方式（如辐射、电离）激发出活性中心就能引起着火。链式反应可分为四种：直链反应、支链反应、退化支链反应、断链反应。

15.链式反应的着火规律：低温多阶段着火规律、高温多阶段着火规律

16.气相燃烧可分为与混合燃烧和扩散燃烧两类。预混合燃烧是指着火前燃料气体或燃料蒸气与氧化剂（空气）按一定比例形成混合气而进行燃烧。扩散燃烧是指着火前燃料与氧化剂（空气）相互分开的，着火后燃料边蒸发、边与空气混合、边燃烧。

第5章 汽油机混合气的形成和燃烧

1.对燃烧过程的基本要求就是：燃烧安全；燃烧及时；正常燃烧。

2.一般将燃烧过程分为3段，分别为滞燃期、急燃期和后燃期。

3.爆震燃烧是汽油机最主要的一种不正常燃烧现象，常在压缩比较高时出现。爆燃也成为敲缸

4.汽油机发生爆燃时的外部特征主要有：⑴发出频率为3000~7000hz的金属振音。⑵轻微爆燃时，发动机功率略有增加；强烈爆燃时，发动机功率下降，转速下降，工作不稳定，机身有较大振动，甚至整机出现重大故障。⑶冷却系统过热，气缸盖温度、冷却水温度及润滑油温度均明显上升。⑷爆燃严重时，汽油机甚至冒黑烟。

5.爆燃的危害：⑴热负荷及散热损失增加。⑵机械负荷增大。⑶动力性、经济性恶化。⑷磨损加剧。⑸排气异常。

6.影响爆燃的因素：燃料性质；运转因素的影响

7.在汽油机中，不是靠火花塞点燃，而是由燃烧室内炽热表面（如排气门头部、过热的火花塞绝缘体或燃烧室表面积碳等）点燃混合气的现象称为表面点火。表面点火可分为正常表面点火（又称为非爆燃性表面点火）和激爆。

第6章 柴油机混合气的形成与燃烧

1.柴油机具有热效率高、可靠性好、排气污染少和适应功率范围大等优点。

2.燃料喷入燃烧室后，分散成许多细小油滴。这些细小油滴经过加热、蒸发、扩散与空气混合等物理准备及分解、氧化等化学反应准备阶段后，即自行着火燃烧。

3.柴油机的燃烧过程人为地划分为四个阶段，即着火落后期、速燃期、缓燃期和后燃期（又称为补燃期）。

4.着火落后期又称为滞燃期（课本p142图6-3中的AB段，考试重点，需掌握），是指从喷油始点A到气缸压力线明显脱离压缩线（虚线表示气缸内不进行燃烧时的纯压缩膨胀线）开始急剧上升的B点所对应的时期。

5.速燃期为图6-3中的BC段，即从压力脱离压缩线开始急剧上升（B点）至达到最大压力（C点）。

6.缓燃期为图6-3中的CD段，即从最大压力点（C点）到最高燃烧温度点（D点）。

7.后燃期（补燃期）为图6-3中的DE段，即从最高温度点（D点）至燃料基本燃烧完毕（E点）的阶段。

8.柴油机着火落后期（滞燃期）的影响因素：压缩温度和压力是影响着火落后期的主要因素。此外，喷油提前角、转速及燃料品质等对着火落后期也有较大影响。

9.燃烧放热规律三要素：燃烧放热始点、持续放热期和放热律曲线形状

10.柴油机对喷油系统的要求：⑴能产生最够高的喷油压力，以保证燃料良好的雾化、混合和燃烧，这包括雾化质量（喷油颗粒及均匀性）和空间分布，以及与燃烧室、气流运动的匹配；⑵实现要求的喷油规律，以保证合理的燃烧放热规律和良好的综合性能；⑶精确控制每个循环的喷油量和喷油时刻，且喷油量和喷油时刻能随工况变化自动调节，多缸各气缸间的喷油量和喷油时刻相同；⑷在各种工况下避免出现不利的异常喷油现象。

11.喷油过程是指从喷油泵开始供油直至喷油器停止喷油的过程，整个喷油过程在全负荷工况下约占15°~40°曲轴转角。

12.喷油延迟阶段：从喷油泵的柱塞顶封闭进回油孔的理论供油起始点到喷油的针阀开始升起（喷油始点）为止。

13.主喷油阶段：该阶段从喷油始点到喷油器段压力开始急剧下降为止。

14.喷油结束阶段：该阶段从喷油器端的压力开始急剧下降到喷油器针阀落座停止喷油为止。 （p153图6-17）要掌握

14. 异常喷油现象和穴蚀：二次喷射、断续喷射、隔次喷射以及气穴等异常喷射现象。

15. 柴油机混合气形成方式从原理上来分，有空间雾化混合和壁面油膜蒸发混合两种。

16. 空间雾化混合：将燃油喷射到燃烧室空间进行雾化，通过燃油与空气之间的相互运动和

扩散，在空间形成可燃混合气的方式成为空间雾化混合。

17. 内燃机缸内的气流运动可分为涡流、挤流、滚流和湍流四种形式，被分别或组合应用于

不同的燃烧系统。

18. 在进气过程中形成的绕气缸轴线旋转的有组织的气流运动，称为进气涡流。内燃机中进

气涡流产生方法一般有四种，即导气屏、切向气道、螺旋气道及组合进气系统。

19. 在涡流燃烧室中，气体在进气过程中并不产生涡流，而在压缩过程中由于主燃烧室经连

通道进入涡流室，形成强烈的压缩涡流。

20. 挤流也是一种有效的缸内气体运动。在压缩过程中，当活塞接近上止点时，气缸内的空

气被挤入活塞顶部的燃烧室凹坑内，由此产生挤压涡流（挤流）。当活塞下行时，凹坑内的燃烧气体又想外流到活塞顶部外围的环形空间，与空气进一步混合燃烧，这种流动也称为逆挤流。

21. 在气缸内形成的无规则的小尺度气流运动称为湍流，也成为微涡流。

22. 在进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线的有组织的空气旋流称为滚流，也称为纵流或横

轴涡流。

23. 柴油机的燃烧室可分为两大类，即直喷式燃烧室和非直喷式燃烧室。

24. 所谓的直喷式燃烧室是指将燃油直接喷入燃烧室中进行混合和燃烧的各种燃烧室。直喷

式燃烧室可根据活塞顶部凹坑的深浅分为开式燃烧室和半开式燃烧室。开式燃烧室有浅盘形，半开式燃烧室有深ω形、挤流口形、各种非回转体形和球形等。

25. 直喷式燃烧室特点：

⑴由于燃烧迅速，故经济性好，有效燃油消耗率低。 ⑵燃烧室结构简单，表面积与容积比小，因此散热损失小，也没有主副室之间的流动损失，一方面可使冷起动性能较好，另一方面也是经济性好的主要原因。⑶对喷射系统的要求较高，特别是开式燃烧室。⑷NOx的排放量较非直喷式燃烧室柴油机高，特别在较高负荷的区域内，约高1倍。⑸对转速的变化较为敏感，特别是半开式燃烧室，较难同时兼顾高速和低速工况的性能，因而适用转速较非直喷式燃烧室柴油机低。

不想打字了，好烦啊……