二、填空
1、发动机的三种基本循环是定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环；
2、发动机自由排气阶段主要分以下两个阶段，即超临界排气阶段和亚临界排气阶段； 3、发动机的负荷特性是发动机转速不变，其稳态性能指标随负荷而变化的规律； 4、可燃混合气的着火理论分为热着火理论和链式着火理论；
5、内燃机燃烧放热规律三要素：放热始点、放热持续期、放热率曲线形状； 6、与理想柴油机燃烧方案对应的喷油规律应该是先缓后急；
7、发动机速度特性图中节气门开度或油门开度或负荷保持不变； 8、判断柴油机着火时刻的方法有示功图法、高速摄影法、放热率法； 9、柴油机缸内气流运动的方式有涡流、挤流、滚流和湍流； 10、汽油机的不规则燃烧包括循环波动和各缸工作部均匀。 三、简答题 （有1道简答题不出现在题库中） 1、什么是循环的等容度？
各微循环真实比的算术平均值与理论压缩比的比值 反映真实燃烧过程接近上止点等容燃烧加热的程度 2、什么是标定（额定）工况？ 0摄氏度 101KPa
3、汽油机涡轮增压存在哪些技术难点？
（1）热负荷与机械负荷增加 （2）低速转矩特性和动态性能下降 (3)爆燃倾向增大 （4）动态响应延迟加大 （5）汽油机的空气流量变化范围大 4、什么是热着火理论？
着火的原因在于热量的累积，当放热速率大于散热速率时才有可能着火 5、柱塞泵柴油机供油规律与喷油规律差异的原因是什么？
（1）燃油的可压缩性 （2）压力波传播滞后——相位的变化 （3）压力波反射叠加——形状变化 （4）高压油管弹性变形 6、柴油机燃烧室可分为哪两类？各类主要包括哪些燃烧室？ (1)直喷式燃烧室：浅盘形燃烧室 深坑形燃烧室 球形燃烧室
（2）非直喷式燃烧室：涡流室式燃烧室 预燃室式燃烧室 7、列举4项稀燃GDI汽油机的优点。
（1）燃油气化使压缩终点温度降低，爆燃倾向降低，压缩比可提高（由10到12），be可改善5%。
（2）近似空气循环，K值大（由1.3变为1.4），μi增大 （3）取消了进气节流，泵气损失降低15%
（4）稀燃可降低燃烧温度，燃烧室周边混合气很稀，燃烧室温度较低，散热损失小 （5）分层燃烧和压缩比提高使燃烧放热速率提高，be可改善2%-3% 四、问答题
1、解释发动机的指示指标和有效指标的联系和区别？
（1）以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示(Indicated)指标
基于示功图算出，直接反映燃烧和热力循环（热工转换）组织的好坏。不受机械摩擦、附件消耗、进排气和扫气流动损失等因素影响。 用于理论分析和科研
（2） 以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效(Brake/Effective)指标
由试验测出，评定实际工作性能，直接反映产品最终性能。 用于产品开发、试验、生产和使用当中
只有与作功有关的指标，如功、功率、油耗、平均压力、热效率等才有“有效”与“指示”之分
2、简述静止空气中的液滴蒸发与燃烧模型；
半径为r0的单个有地受高温高压空气的加热，油滴表面被蒸发气化，与空气形成可燃混合气。着火前的滞燃期内，从油滴表面向外，过量空气系数由0→∞
燃烧发生在火焰锋面（当量比），燃油蒸气由内侧向火焰锋面扩散，氧气由外侧向火焰
锋面扩散。锋面上，燃油浓度Cf和氧气浓度Co为零，T达到最高
油滴的扩散燃烧速度完全取决于燃油蒸气和空气向火焰锋面的扩散速度 3、简述油束及液滴群的蒸发与燃烧模型；
实际的喷雾燃烧比单个油滴的燃烧复杂得多，可看作油滴群的燃烧。油滴群的着火与整个燃烧室的宏观空燃比无关，只要在油滴周围存在适合燃烧的空燃比区域，就能单点或多点着火。
d0
d0>40um ，火焰面不连续(单油滴的扩散燃烧)。
柴油机喷雾扩散燃烧时，油束外围的油滴较小，较早蒸发扩散成过稀的混合气，不会先着火；油束中心的油滴大且密集，也不会先着火。在油束核心与外缘之间混合气浓度适当的地方首先着火。
4、简述柴油机的热混合现象；
燃油油粒、燃油蒸气和空气的密度较大，离心力将起主要作用，呈向外运动趋势。而已燃气体的密度较小，向心推力将起主要作用，呈向内运动的趋势。这种在旋转气流中已燃气体向燃烧室中心运动，而燃料和新鲜空气向外周运动的现象称为热混合现象，具有促进空气与燃料的混合。有强烈涡流运动的燃烧过程的高速摄影表明，火焰呈螺旋状向内卷吸运动 5、简述热锁现象；
燃油过分集中在燃烧室中心区域（如因喷油贯穿率不足），该区域的切向速度小（离心力小），难以将燃油粒子抛向周边区域与新鲜空气混合，而是被已燃气体包围，致使火焰被“锁定”在中心区域，造成燃烧不完全。 6、简述涡流室室燃烧室的特点；
（1）对喷雾的质量要求不高，一般采用轴针式喷油器和较低喷射压力，喷油系统成本低。
（2）由于副室内的燃烧室过浓混合气的不完全燃烧，所以初期放热率低，因而压力升高率和最高燃烧压力均低与直喷式燃烧室，燃烧柔和，振动和噪声小
（3）压缩涡流随发动机转速升高而增强，即转速越高，混合气形成和燃烧速度越高，适合高速柴油机，转速可达5000r/min.
(4)缸内气流运动自始至终十分强烈，空气利用率好，可在Φa=1.2的条件下充分燃烧。
（5）不需要进气涡流，进气道形状简单，加工制造成本低，同时充量系数高。 （6）涡流室式燃烧室的最大问题是油耗比直喷式燃烧室高10%-15%。 （7）由于散热损失大和喷雾质量不高，冷启动性能不如直喷式燃烧室 7、简述汽油机爆燃的机理；
末端混合气（End gas）在火焰锋面到达之前受压缩和热辐射，以低温多阶段方式产生自燃（Self-ignition）。
多点大面积自燃，放热速率极快，使局部温度和压力陡升。 阶跃变化压力的形成燃烧室内往复传播的激波，猛烈撞击燃烧室壁面，使壁面产生振动，发出高频振音（敲缸声）
8、简述缸内直喷分层稀燃汽油机混合气形成的机理。
在进气冲程中喷油，喷雾经历进气和压缩冲程，点火时已形成了均匀的混合气。而在压缩冲程中再次喷油，喷油到点火的时间短，同时缸压高，油滴扩散和蒸发被限制在局部区域，点火时形成火花塞附近浓而周围稀的分层混合气。
五、作图题
1、绘出增压发动机的示功图；P2
2、画出混合加热/等容放热循环，Atkinson循环和Miller循环的p-V和T-S图（需要指明每个循环的由哪些封闭点组成）。P76
3、画出柴油机的速度特性曲线。 P133
4、画出汽车驱动力与行驶阻力功率平衡图。 P134
5、画出柱塞泵柴油机的喷油规律与供油规律的曲线？ 书P190
6、画出不同工况时PFI汽油机的喷油控制策略。
六.论述题
画出大负荷时柴油机与汽油机的缸压、缸压升高率以及燃烧速率的比较图，并论述普通 柴油机和汽油机的性能差异。 1、 柴油机比汽油机发动困难，因为柴油低温蒸
发性不好
2、 汽油机转速更高，但柴油机扭矩更大，在载
重、大负荷、爬坡时柴油机有事更大
3、 柴油机压缩比更高，气体膨胀充分，热量利
用程度较好，燃油消耗率比汽油机低30%-40%，燃油经济性更好。
4、 柴油机的排气污染物比汽油机相对较少，排
放性能柴油机更好
5、 柴油运转时噪声大，汽油机运转更加柔和，
噪声小
二、填空
1、发动机的三种基本循环是定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环；
2、发动机自由排气阶段主要分以下两个阶段，即超临界排气阶段和亚临界排气阶段； 3、发动机的负荷特性是发动机转速不变，其稳态性能指标随负荷而变化的规律； 4、可燃混合气的着火理论分为热着火理论和链式着火理论；
5、内燃机燃烧放热规律三要素：放热始点、放热持续期、放热率曲线形状； 6、与理想柴油机燃烧方案对应的喷油规律应该是先缓后急；
7、发动机速度特性图中节气门开度或油门开度或负荷保持不变； 8、判断柴油机着火时刻的方法有示功图法、高速摄影法、放热率法； 9、柴油机缸内气流运动的方式有涡流、挤流、滚流和湍流； 10、汽油机的不规则燃烧包括循环波动和各缸工作部均匀。 三、简答题 （有1道简答题不出现在题库中） 1、什么是循环的等容度？
各微循环真实比的算术平均值与理论压缩比的比值 反映真实燃烧过程接近上止点等容燃烧加热的程度 2、什么是标定（额定）工况？ 0摄氏度 101KPa
3、汽油机涡轮增压存在哪些技术难点？
（1）热负荷与机械负荷增加 （2）低速转矩特性和动态性能下降 (3)爆燃倾向增大 （4）动态响应延迟加大 （5）汽油机的空气流量变化范围大 4、什么是热着火理论？
着火的原因在于热量的累积，当放热速率大于散热速率时才有可能着火 5、柱塞泵柴油机供油规律与喷油规律差异的原因是什么？
（1）燃油的可压缩性 （2）压力波传播滞后——相位的变化 （3）压力波反射叠加——形状变化 （4）高压油管弹性变形 6、柴油机燃烧室可分为哪两类？各类主要包括哪些燃烧室？ (1)直喷式燃烧室：浅盘形燃烧室 深坑形燃烧室 球形燃烧室
（2）非直喷式燃烧室：涡流室式燃烧室 预燃室式燃烧室 7、列举4项稀燃GDI汽油机的优点。
（1）燃油气化使压缩终点温度降低，爆燃倾向降低，压缩比可提高（由10到12），be可改善5%。
（2）近似空气循环，K值大（由1.3变为1.4），μi增大 （3）取消了进气节流，泵气损失降低15%
（4）稀燃可降低燃烧温度，燃烧室周边混合气很稀，燃烧室温度较低，散热损失小 （5）分层燃烧和压缩比提高使燃烧放热速率提高，be可改善2%-3% 四、问答题
1、解释发动机的指示指标和有效指标的联系和区别？
（1）以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示(Indicated)指标
基于示功图算出，直接反映燃烧和热力循环（热工转换）组织的好坏。不受机械摩擦、附件消耗、进排气和扫气流动损失等因素影响。 用于理论分析和科研
（2） 以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效(Brake/Effective)指标
由试验测出，评定实际工作性能，直接反映产品最终性能。 用于产品开发、试验、生产和使用当中
只有与作功有关的指标，如功、功率、油耗、平均压力、热效率等才有“有效”与“指示”之分
2、简述静止空气中的液滴蒸发与燃烧模型；
半径为r0的单个有地受高温高压空气的加热，油滴表面被蒸发气化，与空气形成可燃混合气。着火前的滞燃期内，从油滴表面向外，过量空气系数由0→∞
燃烧发生在火焰锋面（当量比），燃油蒸气由内侧向火焰锋面扩散，氧气由外侧向火焰
锋面扩散。锋面上，燃油浓度Cf和氧气浓度Co为零，T达到最高
油滴的扩散燃烧速度完全取决于燃油蒸气和空气向火焰锋面的扩散速度 3、简述油束及液滴群的蒸发与燃烧模型；
实际的喷雾燃烧比单个油滴的燃烧复杂得多，可看作油滴群的燃烧。油滴群的着火与整个燃烧室的宏观空燃比无关，只要在油滴周围存在适合燃烧的空燃比区域，就能单点或多点着火。
d0
d0>40um ，火焰面不连续(单油滴的扩散燃烧)。
柴油机喷雾扩散燃烧时，油束外围的油滴较小，较早蒸发扩散成过稀的混合气，不会先着火；油束中心的油滴大且密集，也不会先着火。在油束核心与外缘之间混合气浓度适当的地方首先着火。
4、简述柴油机的热混合现象；
燃油油粒、燃油蒸气和空气的密度较大，离心力将起主要作用，呈向外运动趋势。而已燃气体的密度较小，向心推力将起主要作用，呈向内运动的趋势。这种在旋转气流中已燃气体向燃烧室中心运动，而燃料和新鲜空气向外周运动的现象称为热混合现象，具有促进空气与燃料的混合。有强烈涡流运动的燃烧过程的高速摄影表明，火焰呈螺旋状向内卷吸运动 5、简述热锁现象；
燃油过分集中在燃烧室中心区域（如因喷油贯穿率不足），该区域的切向速度小（离心力小），难以将燃油粒子抛向周边区域与新鲜空气混合，而是被已燃气体包围，致使火焰被“锁定”在中心区域，造成燃烧不完全。 6、简述涡流室室燃烧室的特点；
（1）对喷雾的质量要求不高，一般采用轴针式喷油器和较低喷射压力，喷油系统成本低。
（2）由于副室内的燃烧室过浓混合气的不完全燃烧，所以初期放热率低，因而压力升高率和最高燃烧压力均低与直喷式燃烧室，燃烧柔和，振动和噪声小
（3）压缩涡流随发动机转速升高而增强，即转速越高，混合气形成和燃烧速度越高，适合高速柴油机，转速可达5000r/min.
(4)缸内气流运动自始至终十分强烈，空气利用率好，可在Φa=1.2的条件下充分燃烧。
（5）不需要进气涡流，进气道形状简单，加工制造成本低，同时充量系数高。 （6）涡流室式燃烧室的最大问题是油耗比直喷式燃烧室高10%-15%。 （7）由于散热损失大和喷雾质量不高，冷启动性能不如直喷式燃烧室 7、简述汽油机爆燃的机理；
末端混合气（End gas）在火焰锋面到达之前受压缩和热辐射，以低温多阶段方式产生自燃（Self-ignition）。
多点大面积自燃，放热速率极快，使局部温度和压力陡升。 阶跃变化压力的形成燃烧室内往复传播的激波，猛烈撞击燃烧室壁面，使壁面产生振动，发出高频振音（敲缸声）
8、简述缸内直喷分层稀燃汽油机混合气形成的机理。
在进气冲程中喷油，喷雾经历进气和压缩冲程，点火时已形成了均匀的混合气。而在压缩冲程中再次喷油，喷油到点火的时间短，同时缸压高，油滴扩散和蒸发被限制在局部区域，点火时形成火花塞附近浓而周围稀的分层混合气。
五、作图题
1、绘出增压发动机的示功图；P2
2、画出混合加热/等容放热循环，Atkinson循环和Miller循环的p-V和T-S图（需要指明每个循环的由哪些封闭点组成）。P76
3、画出柴油机的速度特性曲线。 P133
4、画出汽车驱动力与行驶阻力功率平衡图。 P134
5、画出柱塞泵柴油机的喷油规律与供油规律的曲线？ 书P190
6、画出不同工况时PFI汽油机的喷油控制策略。
六.论述题
画出大负荷时柴油机与汽油机的缸压、缸压升高率以及燃烧速率的比较图，并论述普通 柴油机和汽油机的性能差异。 1、 柴油机比汽油机发动困难，因为柴油低温蒸
发性不好
2、 汽油机转速更高，但柴油机扭矩更大，在载
重、大负荷、爬坡时柴油机有事更大
3、 柴油机压缩比更高，气体膨胀充分，热量利
用程度较好，燃油消耗率比汽油机低30%-40%，燃油经济性更好。
4、 柴油机的排气污染物比汽油机相对较少，排
放性能柴油机更好
5、 柴油运转时噪声大，汽油机运转更加柔和，
噪声小