第3章-循环分析与能量利用课件.ppt

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1、Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University点燃式和压燃式内燃机点燃式和压燃式内燃机点燃式和压燃式内燃机点燃式和压燃式内燃机工作过程、燃烧理论、性能分析及参数调控工作过程、燃烧理论、性能分析及参数调控工作过程、燃烧理论、性能分析及参数调控工作过程、燃烧理论、性能分析及参数调控Email:Phone:-14汽车发动机原理汽车发动机原理汽车发动机原理汽车发动机原理Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua Uni

2、versity1.循环模式与热效率循环模式与热效率 2.机械损失与机械效率机械损失与机械效率 3.能量分配与合理利用能量分配与合理利用 循环热效率和机械效率循环热效率和机械效率 质环节质环节 讲课内容讲课内容第一部分：动力输出与能量利用第一部分：动力输出与能量利用第第1 1章章 性能指标与影响因素性能指标与影响因素第第2 2章章 燃料、工质与热化学燃料、工质与热化学第第3 3章章 工作循环与能量利用工作循环与能量利用第第4 4章章 换气过程与进气充量换气过程与进气充量第第5 5章章 运行特性与整车匹配运行特性与整车匹配第二部分：燃烧与排放第二部分：燃烧与排放第第6 6章章 燃烧的基础知识燃烧的

3、基础知识第第7 7章章 柴油机混合气形成与燃烧柴油机混合气形成与燃烧第第8 8章章 汽油机混合气形成与燃烧汽油机混合气形成与燃烧第第9 9章章 有害排放物的生成与控制有害排放物的生成与控制第第1010章章 新燃烧方式与替代燃料动力新燃烧方式与替代燃料动力Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University循环模式分类循环模式分类根据工质和循环特征分类根据工质和循环特征分类根据工质和循环特征分类根据工质和循环特征分类:1)理论循环理论循环理论循环理论循环(Theoretical Cycle)工质工质理

4、想气体理想气体理想气体理想气体(空气空气)，物性参数，物性参数(比热比比热比,k)为常数，不随温度变化为常数，不随温度变化循环循环理想循环理想循环理想循环理想循环：封闭热力循环：系统加热封闭热力循环：系统加热燃烧放热；系统放热燃烧放热；系统放热气体交换气体交换(进排气进排气)特殊热力过程：绝热压缩和膨胀；等容或等压加热和放热特殊热力过程：绝热压缩和膨胀；等容或等压加热和放热 2)理想循环理想循环理想循环理想循环(Ideal Cycle)工质工质真实工质真实工质循环循环理想循环理想循环 3)真实循环真实循环真实循环真实循环(Real Cycle)工质工质真实工质真实工质循环循环真实循环真实循环Q

5、2Q1等熵压缩等熵压缩等容等容/等压加热等压加热 等熵膨胀等熵膨胀等容放热等容放热工质和循环模式是决定循环热效率的两大因素工质和循环模式是决定循环热效率的两大因素 Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua UniversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University理论循环分类理论循环分类根据加热过程进行分类根据加热过程进行分类根据加热过程进行分类根据加热过程进行分类：1)等容加热等容加热 等容循环等容

6、循环(Otto循环循环)2)等压加热等压加热 等压循环等压循环(Diesel循环循环)3)混合混合(等容等压等容等压)加热加热 混合循环混合循环(Sabathe循环循环)1-2:等熵压缩等熵压缩(isentropic)2-3:等容等容/等压加热等压加热(isochoric/isobaric)3-4:等熵膨胀等熵膨胀(isentropic)4-1:等容放热等容放热(isochoric)Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University等容循环等容循环(Isochoric cycle)VspT3q1q

7、1q22411234V1V2q2q2q1奥托循环奥托循环(Otto Cycle):早期汽油机早期汽油机转速低，燃烧接近等容放热转速低，燃烧接近等容放热压力升高比压力升高比 p3/p2压力升高比对等容循环的压力升高比对等容循环的热效率没有影响！热效率没有影响！等容循环效率等容循环效率:()()k kk kk kt21t,vv41v321412321221134143t,v122111qq1c TTc TT1TTT1TTT1TTVVVVTT1TT1VV=-=-=-=-=-e et,v111=-k Department of Automotive EngineeringTsinghua Univer

8、sityTsinghua University加热时刻对循环的影响加热时刻对循环的影响(等容度等容度)q1=const.q133 3 3q13*4*41q222*3*4*4q212*2TpsVTDC 加热加热:1-2-3-4BTDC 加热加热:1-2*-3*-3-4*-1ATDC 加热加热:1-2-2*-3*-4*-1 t211qq=-偏离上止点加热，偏离上止点加热，t 增大增大 or 减小减小?等容度：等容度：VcmVs等容加热等容加热100等容度等容度q2 增加，增加，t 减小减小VcDepartment of Automotive EngineeringTsinghua Universi

9、tyTsinghua University等压循环等压循环(Isobaric cycle)q13341q224q212Tpq1p2V2V1sV4狄赛尔循环狄赛尔循环(Diesel Cycle):早期柴油机在上止点喷油燃烧早期柴油机在上止点喷油燃烧 t,p=容积预膨胀比容积预膨胀比:=V3/V2预膨胀比预膨胀比 与等容度与等容度 是什么关系？是什么关系？Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua UniversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua Univ

10、ersityTsinghua University理论循环热效率的比较理论循环热效率的比较20161284000.20.40.60.8 te e等容循环等容循环 等压循环等压循环 混合循环混合循环 150 bar70 barp3=40 bar =1.4q*=9.14p1=1 barq*qc T1p 1=在加热量、压缩比相同的条件下，等容循环具有最高的热效率，在加热量、压缩比相同的条件下，等容循环具有最高的热效率，因此，提高等容加热比例是提高热效率的有效途径因此，提高等容加热比例是提高热效率的有效途径Department of Automotive EngineeringTsinghua Uni

11、versityTsinghua UniversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University压力升高率和预膨胀比对热效率影响压力升高率和预膨胀比对热效率影响压力升高率和预膨胀比对热效率影响压力升高率和预膨胀比对热效率影响:1)1,等容循环等容循环,对对 t无影响无影响2)1,等压循环等压循环,增大增大,t明显下明显下降降3)混合循环：混合循环：不变：随不变：随 上升，上升，t略有增加略有增加 再增大，再增大，t不受影响不受影响 不变：随不变：随 增大，增大，t明显下降明显下降结论结论：减

12、少等压加热；增加等容加热减少等压加热；增加等容加热循环参数对热效率的影响循环参数对热效率的影响Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua UniversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University理论循环分析的指导意义理论循环分析的指导意义n n 汽、柴油机负荷变化汽、柴油机负荷变化汽、柴油机负荷变化汽、柴油机负荷变化(q q1 1不同不同不同不同)时的对比时的对比时的对比时的对比l l 部分负荷柴油机

13、部分负荷柴油机部分负荷柴油机部分负荷柴油机:缸内喷射扩散燃烧缸内喷射扩散燃烧,喷油时间缩短喷油时间缩短,初期等容放热变化不大初期等容放热变化不大,即即 基本不变而基本不变而 减小减小,t提高提高l l 部分负荷汽油机部分负荷汽油机部分负荷汽油机部分负荷汽油机:预混燃烧预混燃烧,燃烧速度下降燃烧速度下降,燃烧时间加长燃烧时间加长,即即 下降而下降而 上上升升,t下降下降结果结果结果结果：中、低负荷工况中、低负荷工况,柴油机使用油耗较汽油机低柴油机使用油耗较汽油机低3050。Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghu

14、a University理想循环理想循环假设假设假设假设：1)保持理论循环中关于循环的假设保持理论循环中关于循环的假设(简化简化)2)工质特性按真实情况考虑：工质特性按真实情况考虑：n循环过程中成分是变化的循环过程中成分是变化的n工质的热力参数随温度、分子结构及混合气浓度等变化工质的热力参数随温度、分子结构及混合气浓度等变化研究理想循环的目的研究理想循环的目的研究理想循环的目的研究理想循环的目的：1)工质特性对热效率的影响工质特性对热效率的影响(与理论循环相比与理论循环相比)2)理想循环代表了人类努力所能达到的水平理想循环代表了人类努力所能达到的水平(与真实循环相比与真实循环相比)相对热效率相

15、对热效率相对热效率相对热效率：真实循环的指示效率与理想循环热效率之比。反映了实际发动机：真实循环的指示效率与理想循环热效率之比。反映了实际发动机 指示效率接近理想水平的程度。指示效率接近理想水平的程度。压缩过程压缩过程:空气空气+燃料蒸气燃料蒸气+残余废气残余废气膨胀过程膨胀过程:废气废气+空气空气Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University真实工质对热效率的影响真实工质对热效率的影响1)1)比热容比热容比热容比热容 cv,cp=f（T,分子结构）分子结构）Qv=cvT，Qp=cp T T

16、cv和和 cp T t 多原子分子多原子分子 cv和和cp T t 即：即：真实工质真实工质 理想工质理想工质 真实工质真实工质 t 例如：例如：柴油机柴油机 汽油机汽油机；稀薄燃烧；稀薄燃烧 化学计量比燃烧化学计量比燃烧 2)2)高温热分解高温热分解高温热分解高温热分解 高温时，原子间的结合力减弱，产生热分解（吸热过程）。高温时，原子间的结合力减弱，产生热分解（吸热过程）。CO2CO+O2 H2OH2+O2 低温膨胀及排气时，反向燃烧放热。因此，低温膨胀及排气时，反向燃烧放热。因此，燃烧放热时间拉长燃烧放热时间拉长 等容度等容度 t。*T越高，越高，p越小越小 热分解越严重，因此，热分解越严

17、重，因此，汽油机热分解汽油机热分解 柴油机热分解。柴油机热分解。Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University真实工质对热效率的影响真实工质对热效率的影响1.401.351.301.251.204006008001000K温度温度Temperaturek k=cp/cvAir a a=2.0 a a=1.25 a a=0.83 a a=0.67 a a=1.0w/o exhaust gas residual3)3)工质分子变化系数工质分子变化系数工质分子变化系数工质分子变化系数 液体燃料发动机

18、燃烧后，液体燃料发动机燃烧后，1，p和和 t 气体燃料发动机燃烧后，气体燃料发动机燃烧后，1，p和和 t（气体燃料分子计入燃前分子总数）（气体燃料分子计入燃前分子总数）总的来说，总的来说，的的影响不大影响不大4)4)过量空气系数过量空气系数过量空气系数过量空气系数 a 1，未燃碳氢，未燃碳氢 多原子多原子 T t a1，空气，空气单双原子单双原子 T t Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University汽油机与柴油机理想循环热效率的比较汽油机与柴油机理想循环热效率的比较1)高负荷高负荷高负荷高负

19、荷n 柴油机柴油机 a 汽油机汽油机 a 柴油机柴油机 t 汽油机汽油机 t n 汽油机混合气浓且等容度高，汽油机混合气浓且等容度高，Tmax，残余废气残余废气 ，热分解，热分解 汽油机汽油机 t n 汽油机汽油机 柴油机柴油机，但影响不大，但影响不大2)低负荷低负荷低负荷低负荷n 汽油机汽油机 a更小，而更小，而柴油机柴油机 a 更大更大 汽油机汽油机 t n 汽油机汽油机 r，柴油机，柴油机 r不变，汽油机不变，汽油机 ，燃烧速度，燃烧速度 汽油机汽油机 tn 汽油机高、低负荷温差小，汽油机高、低负荷温差小，Tmax 汽油机汽油机 t考虑真实工质特性后，汽、柴油机热效率差距加大：考虑真实工

20、质特性后，汽、柴油机热效率差距加大：Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua UniversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University真实循环真实循环2)时间损失时间损失时间损失时间损失实际燃烧及向工质加热不可能瞬间完成：实际燃烧及向工质加热不可能瞬间完成：l存在点火存在点火(喷油喷油)提前，使有用功面积下降，提前，使有用功面积下降，t。lpz出现在出现在TDC后后10 CA，而非等容加热，使有用功

21、，而非等容加热，使有用功面积减小。面积减小。3)换气损失换气损失换气损失换气损失l排气门早开，造成膨胀功损失。排气门早开，造成膨胀功损失。l泵气损失功泵气损失功(W2W3)4)不完全燃烧损失不完全燃烧损失不完全燃烧损失不完全燃烧损失l 正常燃烧时，也有正常燃烧时，也有 c100%l 不正常燃烧、不正常燃烧、a 1等，等，t 5)缸内流动损失缸内流动损失缸内流动损失缸内流动损失流动增强以及提高涡流与湍流程度，流动增强以及提高涡流与湍流程度，t 因为：造成能量损失、散热损失因为：造成能量损失、散热损失 例如：流动损失，非直喷式柴油机直喷式柴油机例如：流动损失，非直喷式柴油机直喷式柴油机 6)工质泄

22、漏损失工质泄漏损失工质泄漏损失工质泄漏损失 Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University真实循环与理论循环的比较真实循环与理论循环的比较总结总结总结总结：l 由于由于工质工质和和循环循环方面的差别，使得方面的差别，使得:理论循环理论循环t-实际循环实际循环t=1020百分点百分点l 两者之间的差别指出了改善内燃机两者之间的差别指出了改善内燃机t的基的基本原则本原则Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua U

23、niversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率1)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率(1)机械摩擦损失机械摩擦损失机械摩擦损失机械摩擦损失(5080)

24、活塞组件、轴承、气门机构等活塞组件、轴承、气门机构等(2)附件驱动消耗附件驱动消耗附件驱动消耗附件驱动消耗(10)水泵、机油泵、燃油泵、点火装置等水泵、机油泵、燃油泵、点火装置等运转运转必不可少的必不可少的辅助机构辅助机构(3)泵气损失泵气损失泵气损失泵气损失(540)1)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素p 为什么泵气损失包含在机械为什么泵气损失包含在机械损失中？损失中？Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTs

25、inghua UniversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率标定工况：标定工况：l 自吸式汽油机自吸式汽油机:m=0.80.9l 自吸式柴油机自吸式柴油机:m=0.780.85l 涡轮增压式柴油机涡轮增压式柴油机:m=0.800.921)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素p 在相同排量和标定工况条件下，在相同排量和标定工况条件下，

26、比较涡轮增压发动机、机械增压发比较涡轮增压发动机、机械增压发动机和自然吸气发动机的机械效率，动机和自然吸气发动机的机械效率，哪个大？哪个小？哪个大？哪个小？(1)机械摩擦损失机械摩擦损失机械摩擦损失机械摩擦损失(5080)活塞组件、轴承、气门机构等活塞组件、轴承、气门机构等(2)附件驱动消耗附件驱动消耗附件驱动消耗附件驱动消耗(10)水泵、机油泵、燃油泵、点火装置等水泵、机油泵、燃油泵、点火装置等运转运转必不可少的必不可少的辅助机构辅助机构(3)泵气损失泵气损失泵气损失泵气损失(540)Department of Automotive EngineeringTsinghua Universit

27、yTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率(1)示功图法示功图法示功图法示功图法由总指示功由总指示功Wi，减去台架上测得，减去台架上测得的有效功的有效功We只适用研发：只适用研发：(a)上止点难以精确测量：偏差上止点难以精确测量：偏差1 CA，误差，误差1015(b)各缸不均匀，需要同时测量各缸不均匀，需要同时测量1)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素Department of Automotive EngineeringTsinghua Univer

28、sityTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率(2)倒拖法倒拖法倒拖法倒拖法发动机正常运转后。断油或断火，用发动机正常运转后。断油或断火，用电机反拖发动机，测得的反拖功率电机反拖发动机，测得的反拖功率误差误差：(a)无燃烧，缸内压力低，活塞与缸套无燃烧，缸内压力低，活塞与缸套间隙加大；润滑油粘度加大，摩擦损间隙加大；润滑油粘度加大，摩擦损失增大失增大(b)排气阻力加大，泵气损失变化排气阻力加大，泵气损失变化(c)压缩、膨胀线不重合，增大压缩、膨胀线不重合，增大pmm汽油机压缩比小，所以误差小汽油机压缩比小，所以误差小1)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损

29、失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua UniversityDepartment of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率(4)油耗线法油耗线法油耗线法油耗线法转速不变，测出整机燃料消耗率随负荷转速不变，测出整机燃料消耗率随负荷的变化曲线。将此线外延到与横坐标相的变化曲线。将此线外延

30、到与横坐标相交的交的a点，则点，则a0之值为机械损失值。之值为机械损失值。适合柴油机，不适合汽油机适合柴油机，不适合汽油机1)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素（参看公式（参看公式1-41和图和图2-16）Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率小结小结小结小结：(1)汽油机汽油机汽油机汽油机多用倒拖法，不适合用灭缸多用倒拖法，不适合用灭缸法法

31、(灭缸不安全灭缸不安全)和油耗线法和油耗线法(不成直线不成直线)(2)自然吸气柴油机自然吸气柴油机自然吸气柴油机自然吸气柴油机适合灭缸法、油耗适合灭缸法、油耗线法，小型柴油机可以用倒拖法线法，小型柴油机可以用倒拖法 (3)废气涡轮增压柴油机废气涡轮增压柴油机废气涡轮增压柴油机废气涡轮增压柴油机无法使用倒拖无法使用倒拖法和灭缸法，低增压可以用油耗线法。法和灭缸法，低增压可以用油耗线法。1)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素Department of Automotive Engineer

32、ingTsinghua UniversityTsinghua University机械损失与机械效率机械损失与机械效率(1)活塞平均速度活塞平均速度活塞平均速度活塞平均速度l cm，摩擦阻力摩擦阻力，泵气损，泵气损失失(2)负荷负荷负荷负荷l 负荷负荷Pe，ml 怠速怠速 m0l 增压机型增压机型 m(3)润滑条件润滑条件润滑条件润滑条件l 机油粘度：冷起动和低温机油粘度：冷起动和低温不能过高；高负荷不能过低不能过高；高负荷不能过低l 水温水温8095 C，机油温，机油温度度85110 C1)机械效率的定义机械效率的定义2)机械损失的组成与份额机械损失的组成与份额3)机械损失的测量机械损失的测

33、量4)机械效率的影响因素机械效率的影响因素Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University美国汽油机油美国汽油机油API分级分级等级等级使用对象使用对象油品性能油品性能SASA一般低负荷汽油机和柴油机一般低负荷汽油机和柴油机不含添加剂或只加降凝剂与抗泡剂不含添加剂或只加降凝剂与抗泡剂SBSB中负荷汽油机中负荷汽油机加入某些抗氧剂与抗磨剂加入某些抗氧剂与抗磨剂SCSC用于用于1964-19671964-1967年生产的汽油车年生产的汽油车加入清净分散剂与抗氧防腐剂加入清净分散剂与抗氧防腐剂SDSD

34、用于用于1968-19711968-1971年生产的汽油车年生产的汽油车具有更好的减少低温油泥防锈性能具有更好的减少低温油泥防锈性能SESE用于用于19721972年以后生产的汽油车年以后生产的汽油车具有更好的高温氧化及抗低温油泥性能具有更好的高温氧化及抗低温油泥性能SFSF用于用于19801980年以后生产的汽油车年以后生产的汽油车具有比具有比SESE更高的高温氧化及抗磨性更高的高温氧化及抗磨性SGSG用于用于1989-19931989-1993年以后生产的汽油车年以后生产的汽油车具有更好的高温抗氧化变稠性能及清净性和好的低温油泥分散性具有更好的高温抗氧化变稠性能及清净性和好的低温油泥分散性

35、SHSH用于用于19941994年以后生产的汽油车年以后生产的汽油车引入引入CMACMA试验规范，因而比试验规范，因而比SGSG的水平苛刻的水平苛刻10%10%左右左右SJSJ用于用于19961996年以后生产的汽油车年以后生产的汽油车发动机性能与发动机性能与SHSH一样，节能试验，由一样，节能试验，由VIVI变为变为VI-AVI-A，油中磷含量，油中磷含量0.1%0.1%SLSL用于用于20002000年以后生产的汽油车年以后生产的汽油车改善催化转化器的保护，由改善催化转化器的保护，由GF-2GF-2的的12810128103 3kmkm延长到延长到161016103 3kmkm万公里，万公

36、里，通过锈球试验，通过锈球试验，FF、GG、AA、BB台架台架等级等级使用对象使用对象油品性能油品性能GF-1GF-1用于使用用于使用SHSH油的汽油车油的汽油车质量等级相当于质量等级相当于SHSH，并要求通过程序，并要求通过程序PP0.12%0.12%GF-2GF-2用于使用用于使用SJSJ油的汽油车油的汽油车质量等级相当于质量等级相当于SFSF，并要求通过程序，并要求通过程序-AP-AP0.1%0.1%GF-3GF-3用于使用用于使用SLSL油的汽油车油的汽油车质量等级相当于质量等级相当于SLSL，并要求通过程序，并要求通过程序-BP-BP0.1%0.1%ILSAC汽油机油分类汽油机油分类

37、汽油机油的质量等级汽油机油的质量等级Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua UniversitySAE黏黏度等级度等级使用环境温度范围使用环境温度范围（）0W-45155W-401010W-35515W-25020W-20525W-151020-1030300304010405W/40-353010W/40-303015W/40-204020W/40-1040润滑油的黏度等级润滑油的黏度等级Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsin

38、ghua University1.循环模式与热效率循环模式与热效率2.机械损失与机械效率机械损失与机械效率3.能量分配与合理利用能量分配与合理利用 (讨论课讨论课)讲课内容讲课内容第一部分：动力输出与能量利用第一部分：动力输出与能量利用第第1 1章章 性能指标与影响因素性能指标与影响因素第第2 2章章 燃料、工质与热化学燃料、工质与热化学第第3 3章章 工作循环与能量利用工作循环与能量利用第第4 4章章 换气过程与进气充量换气过程与进气充量第第5 5章章 运行特性与整车匹配运行特性与整车匹配第二部分：燃烧与排放第二部分：燃烧与排放第第6 6章章 燃烧的基础知识燃烧的基础知识第第7 7章章 柴油

39、机混合气形成与燃烧柴油机混合气形成与燃烧第第8 8章章 汽油机混合气形成与燃烧汽油机混合气形成与燃烧第第9 9章章 有害排放物的生成与控制有害排放物的生成与控制第第1010章章 新燃烧方式与替代燃料动力新燃烧方式与替代燃料动力Department of Automotive EngineeringTsinghua UniversityTsinghua University讨论课思考题讨论课思考题1.1.发动机燃烧释放的能量有多大比例转化为有效输出功？比较汽油机和发动机燃烧释放的能量有多大比例转化为有效输出功？比较汽油机和柴油机的有效效率？并说明造成差异的原因。柴油机的有效效率？并说明造成差异的

40、原因。2.2.根据图根据图3-243-24所示的某四冲程柴油机能量利用率递减图例，给出内燃机所示的某四冲程柴油机能量利用率递减图例，给出内燃机节能的途径和努力方向。节能的途径和努力方向。3.3.超膨胀循环发动机节能的理论依据是什么？实际发动机是如何应用这超膨胀循环发动机节能的理论依据是什么？实际发动机是如何应用这一理论实现节能的？试举例进行说明。一理论实现节能的？试举例进行说明。4.4.什么是稀燃发动机？它有什么优缺点？什么是稀燃发动机？它有什么优缺点？5.5.增压容易导致汽油机爆燃，但为什么越来越多的车用汽油机采用涡轮增压容易导致汽油机爆燃，但为什么越来越多的车用汽油机采用涡轮增压技术？增压技术？6.6.发动机燃烧系统绝热之后，会带来哪些益处和问题？为什么绝热发动发动机燃烧系统绝热之后，会带来哪些益处和问题？为什么绝热发动机的热效率难以大幅度提高？机的热效率难以大幅度提高？7.7.什么是回热发动机？它有什么优缺点？什么是回热发动机？它有什么优缺点？