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    11选五缩水软件手机版:《内燃机设计》第二版课后习题及答案.docx 19页

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    PAGE \* MERGEFORMAT2 《内燃机设计》第二版课后习题答案(袁兆成主编) 第一章:内燃机设计总论 1-1根据公式 ,可以知道,当设计的活塞平均速度Vm增加时,可以增加有效功率,请叙述活塞平均速度增加带来的副作用有哪些?具体原因是什么? 答:①摩擦损失增加,机械效率ηm下降,活塞组的热负荷增加,机油温度升高,机油承 载能力下降,发动机寿命降低。 ②惯性力增加,导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低、寿命低。 ③进排气流速增加,导致进气阻力增加、充气效率ηv下降。 1-2汽油机的主要优点是什么?柴油机主要优点是什么? 答:柴油机优点: 1)燃料经济性好。 2)因为没有点火系统,所以工作可靠性和耐久性好。 3)可以通过增压、扩缸来增加功率。 4)防火安全性好,因为柴油挥发性差。 5)CO和HC的排放比汽油机少。 汽油机优点: 1)空气利用率高,转速高,因而升功率高。 2)因为没有柴油机喷油系统的精密偶件,所以制造成本低。 3)低温启动性好、加速性好,噪声低。 4)由于升功率高,最高燃烧压力低,所以结构轻巧,比质量小。 5)不冒黑烟,颗粒排放少。 1-3假如柴油机与汽油机的排量一样,都是非增压或者都是增压机型,哪一个升功率高?为什么? 答:汽油机的升功率高,在相同进气方式的条件下, ①由PL=Pme*n/30τ可知,汽油机与柴油机的平均有效压力相差不多。但是由于柴油机后燃较多,在缸径相同情况下,转速明显低于汽油机,因此柴油机的升功率小。 ②柴油机的过量空气系数都大于1,进入气缸的空气不能全部与柴油混合,空气利用率低,在转速相同、缸径相同情况下,单位容积发出的功率小于汽油机,因此柴油机的升功率低,汽油机的升功率高。 1-4柴油机与汽油机的汽缸直径、行程都一样,假设D=90mm、S=90mm,是否都可以达到相同的最大设计转速(如n=6000r/min)?为什么? 答:对于汽油机能达到,但是柴油机不能。因为柴油机是扩散燃烧形式,混合气的燃烧速度慢,达不到汽油混合气的燃烧速度,所以达不到6000r/min的设计转速。缸径越大,柴油混合气完成燃烧过程的时间越长,设计转速越低。 1-5活塞平均速度提高,可以强化发动机动力性,请分析带来的副作用是什么? 答:①摩擦损失增加,机械效率ηm下降,活塞组的热负荷增加,机油温度升高,机油承载能力下降,发动机寿命降低。 ② 惯性力增加,导致机械负荷和机械振动加剧、机械效率降低、寿命低。 ③进排气流速增加,导致进气阻力增加、充气效率ηv下降。 1-6目前使发动机产生性能大幅度提高的新型结构措施有哪些?为什么? 答:新型燃烧室,多气门(提高ηv),可变配气相位VVT(提高ηv),可变进气管长度(提高ηv),可变压缩比,可变增压器VGT、VNT(可根据需要控制进气量),机械-涡轮复合增压,顶置凸轮机构DOHC、SOHC(结构紧凑,往复惯性力?。?。 1-7内燃机仿真设计手段主要有那些? 答:三维实体造型设计,气体、液体流动分析,冷却水温度场分析,配气相位性能优化,喷雾模拟,燃油喷射模拟,燃烧模拟,振动模拟分析,噪声仿真,整机性能一维仿真等。 1-8某发动机为了提高功率,采用了扩大汽缸直径的途径,如果汽缸直径扩大比较多,比如扩大5mm,与之相匹配的还要改变那些机构的设计?还要进行哪些必要的计算? 答:气缸直径改变之后,除估算功率、转矩外,活塞直径、气门直径、气门最大升程要重新确定,活塞环要重新选配,曲轴平衡要重新计算,要进行曲轴连杆机构动力计算和扭振计算,要进行压缩比验算、燃烧室设计、工作过程计算深知重新设计凸轮型线等。 1-9某发动机由于某种原因,改变了活塞行程,与之相匹配的还要进行哪些结构更改设计和计算? 答:活塞行程S改变后,在结构上要重新设计曲轴,要重新进行曲柄连杆机构动力计算、平衡计算、机体高度改变或者曲轴中心移动、压缩比验算与修正、工作过程计算等。 1-10发动机工程数据库在内燃机开发设计中有何重要作用? 答:由于目前的内燃机设计方法一半要用经验设计结合理论计算的模式,因此工程数据库 可以使设计者更快更好的设计出符合要求的内燃机。 1-11已知某轿车4缸汽油机采用自然吸气方式,每缸4气门,设计转速是6000r/min,气缸直径D=86mm,活塞行程S=90mm,试确定该发动机的标定功率,最大扭矩和最大扭矩对应的转速。 答:首先计算活塞平均速度,再根据发动机的类型和用途,利用表1-6选定平均有效压力,然后利用公式1-1计算标定功率和标定转速扭矩。根据表1-2确定发动机的扭矩适应系数和转速适应系数,进而初步确定最大扭矩和最大扭矩转速。 第二章:曲柄连杆机构受力分析 2-1写出中心曲柄连杆机构活塞的运动规律表达式,并说出位移、速度和加速度的用途。

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