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《汽车发动机原理》复习题及答案 第一、二章 工程热力学基础一、概念解释; 1.工质：在工程热力学，把实现热能与机械能相互转换的工作物质称作工质 2.热力系统：在热力学中把某一宏观尺寸范围内的工质为研究的具体对象，为热力系统 3.热力状态：热力系统中工质在某一瞬间所呈现的宏观热力性质，称为工质的热力状态 4.工质的比热：单位量的物质，当温度变化1°时所吸收或放出的热量 5.理想气体:假设在气体内部其分子不占有体积，分子间又没有吸引力，这种假想的气体称为理想气体 6.热力过程：是指热力系统从一个状态到另一个状态变化时所经历的全部状态的总和 7.热力循环：使工质从初态出发，经过一系列的状态变化，重新回到原来状态的封闭的热力过程 8.热效率：热力循环对外所做的净功与工质从高温热源所接收的热量之比 9.卡诺循环：有两个定温过程和两个绝热过程交错组成的可逆循环填空题 1.汽车发动机不论是汽油机还是柴油机的工质是空气、燃气和烟气。

2.按系统与外界有无物质交换可分为封闭系统和开口系统 3.封闭系统可与外界进行热量和功量交换 4.不与外界进行热量交换的系统叫绝热系统 5.孤立系统既不与外界进行物质交换，也不进行热量交换6.气体温度的实质是气体内部分子不规则运动激烈程度的度量，公式mv2=KT7.水的三相点热力学温度是273.15K8.开氏温度与摄氏温度的换算关系公式T=t+273.15(K)9.气体绝对压力的实质是气体分子无规则运动对单位容器壁碰撞所产生的平均作用力10.容器内气体的绝对压力p与表压力pb、大气压力po的关系式p=pb+po11.气体的定压比热与定容比热的关系式或(R、k=)12.根据系统与外界在物质和能量交换的不同情况、热力系统可分为封闭系统、开口系统、绝热系统和孤立系统四种13.气体的热力状态参数主要有温度T、压力p、比容v、内能u、焓H和熵S六个，其中基本状态参数是温度T、压力p、比容v14.理想气体的基本热力过程有定容、定压、定温和绝热过程15.工程热力学的基本定律是热力学第一定律和第二定律 三、判断题 1、比热是表征物质吸（放）热多少的物理量 （×） 2、对同一气体，定压比热和定容比热两者之间没有确定的关系。

（×） 3、以气体分子的原子数确定气体的比热称为理想气体的定比热 （√） 4、组成气体分子的原子数越多，它的定比热值越小 （×） 5、实际气体假设为理想气体的条件是，压力不很高、温度不很低 （×） 6、不用的理想气体在PV=RT式中的气体常数R相同 （×） 7、工质的内能就是它内部的热能 （×） 8、闭口系统的热力学第一定律表达式q=△h+w （×） 9、开口系统的热力学第一定律表达式q=△h+wsh (√) 10、膨胀功和流动功都是过程量 （√） 11、系统与外界热量的传递可以用q=来计算 （√） 四、单项选择题 1、对热量概念理解正确的是（C） A.物质内能的大小； B.它是一个状态量； C.系统能量传递过程中显现出来的过程量系统关系“熵”的变化说法正确的是（A） A、熵增表示系统吸热; B、熵减表示系统吸热; C、熵不变表示系统对外没有能量交换。

3、绝热过程系统功和内能的关系是（A） A、膨胀功等于内能的减少；B、膨胀功等于吸热量与内能减小量之和； C、膨胀功与内能变化无关；D、膨胀做功，内能都不变4、气体定容过程中，工质吸（或放）的热量为（B） A、q=CP(T2-T1); B、q=CV(T2-T1); C、q=RTln=p1v1ln; D、q=05、气体定压过程中的膨胀功为（B）A、w=0;B、w=p(v2-v1);C、w=RTln=p1v1ln;D、五、问答题 1、热力学第一定律的基本内容是什么?答：热力学第一定律是能量转换和守恒定律在热力系统中的应用因为热力学中主要讨论热量和功两种能量形式，故热力学第一定律表达为：热能和机械能可以相互转换，且在转换过程中能量的总量保持守恒即：加入热力系统的能量的总和-离开热力系统能量的总和=热力系统总能量的总和热力学第二定律的实质是什么? 答：热力学第二定律揭示了热能自发传递的方向和不可逆性，工质从高温热源吸取的热量不可能全部转换为机械功；热量不可能自发地从冷物体转移到热物体，只有在外界提供能量的前提下方可逆向传递 3、卡诺定理的内容是什么？答：卡诺定理的内容是：工作在两个恒温热源之间的循环，不管采用什么工质，如果是可逆的，其热效率为（1-）;如果不可逆的，其热效率恒小于（1-）。

即以卡诺循环的热效率为最高 4、卡诺定理揭示了哪两个热力学问题？ 答：一是：在两个给定热源之间的所有循环中，以卡诺循环的热效率为最高因为一切实际的循环均是不可逆的，因此实际循环的热效率必小于相同热源下卡诺循环的热效率所以，提高热效率途径是尽量减小过程的不可逆性，使实际循环尽量接近卡诺循环 二是：在两个给定热源之间所有的卡诺循环的热效率均相等，与工质的性质无关因此影响效率的基本因素仅仅是热源的温度所以，提高热效率的途径是提高高温热源的温度T1和降低低温热源的温度T2. 5、有多变过程方程式pvn=常数，写出四种基本热力过程方程式答：（1）当n=0时，pvn=pv0=p=常数，该过程中工质压力保持不变，称为定压过程 （2）当n=1时，pvn=pv=RT=常数，该过程中工质温度保持不变，称为定温过程 （3）当n=时，pvn=pvk=常数，该过程中工质与外界无热交换，称为绝热过程 （4）当n=∞时，pvn=p=常数，即=常数（）v=常数，该过程中工质比容保持不变，称为定容过程 6、说明下列方程的应用条件1）;(2)；（3） 答：（1）是封闭系统工质的数量1㎏的能量方程式。

（2）理想气体一切热力过程工质为1㎏的能量方程式 （3）一切热力过程工质1㎏的能量方程式 7、指出p―v图和T―S图的物理意义答：（1）在p―v图上，一个点表示气体的某一热力状态；一条曲线表示某一热力过程；热力过程曲线与横坐标之间的面积表示气体在本过程中所做的功，此功的大小不仅同状态的改变有关，而且与状态变化所经历的过程有关即功量是过程函数，而不是状态函数2）热量与功量相仿，所以p―v图和T―S图相似在T―S图上，一个点表示一个平衡状态，一条曲线表示某一可逆过程，曲线下边的面积就是该过程中的传热量、热量也是过程函数，而不是状态函数8、什么叫等容加热循环，等压加热循环、混合加热循环，他们分别是从那种内燃机简化来的？答：等容加热循环是由汽油机热力循环简化来的因为汽油机中可燃混合气的燃烧属于预混合燃烧，燃烧迅速，气缸内的温度、压力增长很快，再加上活塞在上止点附近运动速度慢，可以简化为等容加热过程该循环包括四个可逆过程：绝热压缩、定容加热、绝热膨胀和定容放热所以叫定容加热循环等压加热循环是由高增压和低速大型柴油机热力循环简化而来的由于受燃烧最高压力的限制，大部分燃料是压缩上止点后边喷油边形成混合气边燃烧，属扩散燃烧，燃烧速度相对较缓，压力不在升高，可以理想化为定压加热过程。

该循环包括四个可逆过程：绝热压缩、定压加热、绝热膨胀和定容放热所以叫定容加热循环混合加热循环是由高速柴油机热力循环简化而来的它的燃烧由定容燃烧和定压燃烧两个阶段组成，故可理想化为混合加热过程该循环包括五个可逆过程：绝热压缩、定压加热、定容加热、绝热膨胀和定容放热所以叫混合加热循环试结合实际内燃机分析压缩比ε对四冲程发动机理想循环热效率的影响 答：从三种理想循环热效率公式（混合加热，定容加热和定压加热）可见，随着ε的增大，都提高，提高循环平均吸收温度T1，降低放热温度T2,扩大循环温差，增大膨胀比，根据式，故热效率增大10、试分析高速柴油机采用混合加热的必要性 答：所谓高速柴油机采用混合加热循环就是燃烧过程分为两个阶段，即定容加热和等压加热1）比较各循环热效率，当初态及压缩比相同时，定容加热循环热效率最高，故第一阶段采用定容加热2）对于柴油机压缩比一般都较高，压缩终了的压力也较高等容加热后导致最高循环压力急剧升高，从而对承载机件的强度要求更高受材料强度的限制和发动机使用寿命、可靠性方面考虑，必须限制燃烧最高压力而在初态相同、最高压力相同条件下，定压热效率最高综上，高速柴油机易采用混合加热循环，以提高发动机热效率。

第三章 燃烧基础知识一．概念解释 1. 燃烧的热值：单位量的燃料燃烧时发出的热量叫热值 2.过量空气系数：在发动机工作过程中，燃烧1kg燃料实际供给的空气量与按化学反应方程式理论计算所需空气量之比，称为过量空气系数3.空燃比：在发动机工作时，实际供给的空气流量与燃料流量之比叫空燃比二．填空题1.燃料燃烧以形成熵为界，将燃烧过程划分为着火和燃烧两个阶段2.可燃混合气形成后，其着火方式有两种，即强迫着火和自燃着火3.可燃混合气的着火过程有高温单阶段着火和低温多阶段着火，汽油机着火为高温单阶段着火；柴油机的着火为低温多阶段着火4.发动机的燃烧方式有同时爆炸燃烧，予混合燃烧和扩散燃烧三种汽油机点火燃烧是予混合燃烧；柴油机的初期燃烧属于予混合燃烧，燃烧后期属于扩散燃烧5.发动机的着火机理按化学动力学的观点可分为热自燃和链锁反应两类三．判断题1.m kg气体的燃烧值也称为它的低燃值 （×）2.1kg燃料完全燃烧所需空气量叫理论空气量 （√）四．选择题1.下列那个概念不能用来直接表示混合气浓度 （ B ） A、过量空气系数 B、理论空气量 C、空燃比 D、燃空比2.发动机大的理论空气量是由下列哪种方法得出的。

（ C ） A、实验测得 B、化学反应测得 C、化学反应理论计算 D、经验数据五．问答题1.对比汽油机和柴油机的燃烧方式有那些不同答：汽油机的燃烧属于典型的予混合燃烧；而柴油机的燃烧基本属于扩散燃烧，只有燃烧初期有不同程度的予混合燃烧两种燃烧方式的主要不同点如下：1）燃烧速度：予混合燃烧时，因燃烧前已均匀混合，因而燃烧速度快，主要取决于化学反应速度，即取决于混合气温度和过量空气系数；扩散燃烧时，由于燃料边蒸发边与空气混合边燃烧，因而燃烧速度稍慢，主要取决于混合气的形成速度2）过量空气系数：予混合燃烧时，一般a=0.7 ～1.2，可燃混合气浓度范围小，过浓或过稀都难以燃烧扩散燃烧时，为保证燃烧完全，一般要求过量空气系数a>=1.2,并且在a>=6.8的条件下也能稳定的燃烧3）燃烧情况：予混合燃烧时，由于混合均匀，一般不产生炭烟;因无碳粒燃烧，火焰呈均匀。