汽车节能

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一、概念：1、汽车节能指的是：汽车完成一定的货运周转量（对于

载货汽车）、一定的客运周转量（对于载客汽车）的前提下，使能源

的消耗量下降.2、指示性能指标：以工质在气缸内对活塞所作之功为

计算基准的指标。3、有效性能指标:以发动机曲轴输出功为计算标准

的指标。在对发动机节能效果的优劣进行评定时，主要采用(有效性

能指标）.4、有效功：所谓平均有效压力,即为单位气缸工作容积所输

出的有效功。它是衡量内燃机动力性能方面的一个常用指标。5、有

效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率.6、发动机的速度特性：发

动机的有效功率Pe、有效转矩Te和燃油消耗率ge随曲轴转速n而

变化的规律.7、部分特性曲线：当节气门开度最大时，所得的一组特

性曲线称为发动机外特性曲线；在节气门其他开度情况下所得到的特

性曲线，称为部分特性曲线。8、负荷:是指在一定转速下,发动机实际

输出的有效功率，与在该转速下发动机所能输出的最大功率之比以百

分数表示。9、负荷特性是指在转速一定的情况下，发动机经济性能

指标（单位耗油量B、燃油消耗率be）随负荷变化而变化的关系。10、

发动机的机械效率Pm被定义为有效功率与指示功率之

比:ηm=Pe/Pi=1—Pm/Pi。11、充气效率是指在发动机进气行程时，实

际进入气缸内的新鲜气体（空气或可燃混合气)的质量m与在进气行

程进口状态下充满气缸工作容积的气体质量m0的比值。用ηv来表

示即ηv=（m/m0）×100％、12、发动机的压缩比是指压缩前气缸内

的最大容积与压缩后气缸内的最小容积的比值。定容加热循环热效率

与压缩比的关系式为：ηt=1—1/εk—1、13、发动机的稀燃：是指发

动机可以燃用汽油蒸气含量很低的可燃混合气，空燃比可达18甚至

更稀.从理论上讲,混合气越稀,越接近于空气循环，等熵指数值越大，

热效率越高.14、汽车的燃油经济性：是指汽车在一定的使用条件下，

以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。15、等速行驶百公里

燃油消耗量是常用的一种评价指标，它是指汽车在额定载荷下，以最

高档在水平良好的路面上等速行驶100Km的燃油消耗量。16、热起

动：发动机温度在40℃以上时的起动。17、汽油的抗暴性是指汽油

避免发生爆燃的能力.18、蒸发性：汽油由液态转化成气体状态的性

能。19。混合动力车的发动机一般是在中等负荷工况下工作，所以排

放低，燃油消耗少且噪音低。20。并联式混合动力汽车其电动机是在

汽车减速时，汽车下长坡时的工况下可能转换为发电机工作模式。21。

混联式混合动力电动汽车的动力总成包括：发动机,电动机,发电机。

2

22.混合动力汽车是由电动机来分配功率的。二、选择和填空:1、汽车

节油效果的好坏一般用节油率来表示。ε=(Bo—B)/Bo＊100％;Bo—

—油耗定额（kg/h）;B——实际油耗（kg/h)。2、我国的油耗定额有

两种：一是内燃机(或车辆)使用说明书规定的油耗定额；二是各地汽

车运输企业规定的油耗定额。3、我国各地的气候条件下,道路条件差

别很大，所以一般采用第二个油耗定额。节油率可以用下式计算ε=

（beo—be）/beo*100%beo—-装节油器前的耗油【kg/(kW·h）】

be——装节油器后的油耗【kg/(kW·h)】。4、发动机的工作能力包括

（动力性、经济性、运转性能和可靠性能等几个方面）.其中动力性

和经济性与节能关系最为密切.5、发动机性能指标主要有动力性能指

标、经济性能指标及运转性能指标。6、发动机的动力性和经济性指

标又分为有效性能指标和指示性能指标两种。7、发动机的性能特性

包括速度特性、负荷特性、万有特性等。8、负荷特性是指在转速一

定的情况下，发动机经济性能指标（单位耗油量B、燃油消耗率be）

随负荷变化而变化的关系。9万有特性曲线最内层燃油消耗率be最

低，越向外燃游消耗率be值越高，我们希望最低的油耗率be区域越

宽越好。10、增压发动机的进、排气门重叠角大，可达110℃～140℃。

11、发动机的机械损失主要由机械摩擦损失、附件消耗损失和泵气损

失三部分组成。12、活塞组件的摩擦占摩擦损失中的最大份额.13、

配气相位是否合理，应根据发动机的高速性能来决定。14、发动机的

最佳配气相位是通过实验确定的。15、当混合气的过量空气系数φa

＜0.4(空燃比为6以下）时，发动机虽然可能着火，但火焰无法传播，

造成很快熄火,故称这个值为（燃烧上限).混合气的过量空气系数φa

＞1。4(空燃比在21以上）时,发动机虽然着火，但火焰无法传播，此

时这个值称为燃烧下限。

当进气门开启之际，火焰即由此窜入进气歧管和化油器，造成化油

器“回火”。

16、目前主供油系统最广泛采用的校正装置是渗入空气法校正系统,

即利用渗入空气以降低（主量孔）处真空度，从而达到减少燃料流量

增长率的目的。17、转速（活塞平均速度）的影响在负荷不变时，

所有机型的机械效率ηm都随转速n或活塞平均速度vpm的上升而下

降。18、润滑油的粘度失影响机械效率ηm最重要的因素。19、水温

80℃~90℃，机油温度85℃~110℃。20、发动机润滑油选用的原则,

是在保证各种环境和工况均能可靠润滑的前提下，尽量选用低粘度的

3

机油，以减小摩擦损失，改起动性能。

21、妨碍压缩比提高的因素主要是（爆燃)，影响爆燃的因素，主要

是汽油的(辛烷值).22、要改变发动机压缩比，一种办法是改变活塞行

程；另一种办法是改变燃烧室容积。23、提高燃烧速度的主要措施是

组织缸内的（气体运动和提高压缩比）。24、分层燃烧发动机的缺点

是燃烧缓慢、等容度低。25、目前提出的分层燃烧方案：按燃烧形式

可分为（单室式和双室式)。26、增压有（机械增压、涡轮增压和气

波增压）等基本类型。27、废气涡轮增压器按废气在涡轮机中的流动

方向不同，分为（径流式和曲流式）.车辆用发动机多用

（径流式涡轮增压机器)。28、废气能量利用的基本形式有两种：一

种为(恒压增压系统，另一种为脉冲增压系统).29、目前采用的乳化方

法有(机械混合法、超声波法和乳化剂法）。30、电控化油器结构组成

除了具备化油器的基本系统（如浮子室、主供油系统、怠速系统）外,

还设有节气门与阻风门执行器、几个传感器和一个电控单元。31、在

电控化油器系统中,还设有检测气门开度与运动的节气门传感器、检

测发动机工作温度的温度传感器。32、火花塞二次空气导入环筒称节

油环。该装置具有增加发动机动力、节省燃油、减少污染等显著优点。

33、汽车的燃油经济性是指汽车在一定的使用条件下，以最小的燃料

消耗量完成单位运输工作的能力.34、等速行驶百公里燃油消耗量是

常用的一种评价指标，它指汽车在额定载荷下，以最高档在水平良好

的路面撒花那个等速行驶100km的燃油消耗量。35、影响汽车燃油

经济性的因素:（汽车发动机、汽车传动系统、汽车行驶阻力、汽车

整备质量）等。36、目前在轿车上所用的自动变速器主要又三种形式:

（液力自动变速器、机械无极自动变速器、电控机械无极自动变速

器）。37、汽车采用无极传动与其他传动配合使用,组合形式有：CVT

与液力耦合器组成无极变速传动、CVT与电磁离合器组成无极传动、

双状态无极传动。38、轿车轮胎在140km/h以上时增长较快。当汽

车在良好的硬路面上以（50km/h）以下的速递行驶时,汽车的滚动阻

力占总行驶阻力的(80％）左右.39、从发动机整体看，总是存在着流

体润滑、混合润滑和边界润滑三种状态.40、改善润滑达到节能的基

本途径是：1。降低润滑粘度；2.润滑油高粘度指数化（多级化）;3。

润滑油减摩性能最佳；4.润滑油品质高档化.41、发动机起动分为(常

温起动、冷车起动和热起动）。42、预热发动机包括热水法、锅炉预

热法。43、夏季气温高，停车后再起动往往会出现“气阻“现象”.44、

4

起步前，驾驶员应对车辆的油、水、轮胎及安全设施进行检查.45、

汽车平路起步时，节气门开度不宜超过80％;用高档位在平路上行驶

时，节气门开度不应超过50%;这主要是为了避免化油器机械加浓系

统起作用。46、水温在80~90°C时，发动机的燃油消耗率最低,发动

机的转矩较高。47、发动机的耗油率主要是随汽车发动机（负荷和转

速)的变化而变化的。48发动机的耗油率随转速而变化，笔筒的转速,

耗油率不同。49、下坡滑行、加速滑行、减速滑行是提高汽车燃油经

济性、节约能源、降低运输成本的有效途径。50、汽油的抗爆性指汽

油避免发生“爆燃"的能力.51、辛烷值的测定方法最常用的又研究法

和马达法.52、汽油的抗爆性选择即为汽油的牌号选择，主要根据发

动机压缩比进行选择.53、汽油的蒸发性选择，即为确定汽油的镏程

和饱和蒸汽压。54、柴油的低温流动性:凝点，粘度.55、凝点表示柴

油遇冷及开始凝固而失去流动性的最高温度。分为10、0、-10、—20、

—35、-50六种牌号。-10号柴油适用于风险率为10%的最低气温在

—5°C以上的地区使用。56、一般要去所选超有的凝点必须比环境温

度低5°C以上。57、我国发动机润滑油采用美国API性能分类法和

SAE粘度分类法.58、齿轮油比润滑油的优点：1.极压抗磨性；2.热氧

化安定性;3。抗腐蚀性能。59、一般进口和引进生产线生产的汽车后

桥,必须使用CLE重负荷汽齿轮油.60、一般选压缩系数为10%,工作

状况最佳。61、子午线轮胎应用最多。62、天然气辛烷值高，约为

130。63、压缩天然气汽车（CNGV），按燃油供给系统分类可分为三

种:纯CNG汽车、两用燃料（CNG和汽油）。以及双燃料（CNG和

柴油）汽车.64、天然气汽车与汽油、柴油汽车相比具有更多、更新

的技术内容,包括加气站技术、气瓶技术、发动机技术及混合与控制

技术等几个主要方面.65、储气瓶组的最高充气压力为25Mpa.66、充

气顺序程控盘的作用是实现按高、中、低压储气瓶组顺序想储气瓶充

气。67、ADP利用氧传感器的信号修正存储的燃料系统数据.68、与

调节阀相连的是三个绝对压力传感器（燃料、进气管路、气压)和一

个燃料温度传感器。

油气转换开关和天然气高压电磁阀、汽油转换开关和天然气高压电磁

阀、汽油电磁阀的作用是控制两种燃料的转换。69、CNG—汽油两

用燃料的汽车以天然气作为燃料运行时，天然气经三级减压后，通过

混合器与空气混合进入气缸。混合气安装在空气滤清器和化油器之

间。70、转换调试先用汽油起动发动机，然后吧燃料开关扳到中间

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位置。71、CNG—柴油双用燃料发动机是以压燃少量喷入缸内的柴

油作为“引燃燃料”，天然气作为主要燃料。72、九个示范城市液化

石油气汽车及加气站统计：73、汽车保有量/辆加气站数/座气源供

应能力/(万t/a）上海3000进口；乌鲁木齐10023.06;广州2101进

口;深圳18001进口;海南省52230；北京600410；天津803105;

长春40130～40;哈尔滨350356；总计623224.74、蒸发调节器是

整个燃料系统的关键部件。LPG在蒸发器中蒸发气化,再经两次减压，

由进气管真空度来控制发动机不同负荷下可燃混合气的混合比。75、

镍氢电池的负极是氢，而不是金属镉。锂离子电视的优点是电压高。

使用最广泛的是氢—空气或氢=氧气型燃料电池。氢气是一种理想的

污染燃料，在所以燃料中，它具有最高的能量密度，燃烧后的副产品

仅仅是纯水。76、进入(20世纪80)年代以来,大功率的固态电子器件

迅速发展，特别是大功率的(MOSFET晶体管），以及(绝缘栅型双极

晶体管IGBT）的出现,极大地促进了电动机驱动和交流调速的发展。

77、电动汽车逆变器的开关采用精匝管整流器件，及MOSFET晶体

管和双极晶体管IGBT.78、因为变压变频控制方法具有气隙磁通偏移

和延时响应等却蒂娜，在高性能电动汽车的驱动中较少使用这种方

法，而较多的是用矢量控制。三、简答：1、简述发动机稀燃技术的

含义及其依据的原理。①稀燃是指发动机可以燃用汽油蒸气含量很低

的可燃混合气.②从理论上讲，混合气越稀,越接近于空气循环,绝热指

数k值越大，热效率越高。但事实上，当过量空气系数

>1.05～1.15

之后，油耗反而增加。这是由于:混合气过稀时，燃烧速度过于缓慢,

等容燃烧速度下降，补燃增加，热功转换的有效性下降；燃烧速度下

降，混合气发热量和分子改变系数减小，指示功减小，机械效率下降;

混合气过稀，发动机对混合气分配的均匀性和汽油、空气及废气三者

的混合均匀性变得更加敏感，循环变动率增加,个别缸失火的机率增

加等.2、简述汽车滑行节能的含义及应用场合。答：滑行即是利用汽

车的惯性行驶。滑行时发动机不工作，在怠速或强制怠速情况下工作，

可以不用油或少用油,因此,可以节约燃油。滑行可以在平路、下坡进

行，有时上坡也可以利用滑行。下坡滑行、加速滑行、减速滑行是提

高汽车燃油经济性、节约能源、降低运输成本的有效途径。3、简述

燃油经济性指标及节油效果指标。答：汽车的燃油经济性是指汽车在

一定的使用条件下，以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力，

是汽车的主要使用性能之一，它直接关系到汽车能否节能。汽车燃油

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经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃

油量能使汽车行驶的里程来衡量。我国制定了货车与客车的路上行驶

循环工况,还规定以等速百公里燃油消耗量和最高档全油门加速行驶

500m的加速油耗作为单项评价指标，以循环工况燃油消耗量作为综

合评价指标。4、动的节油措施简述发动机低温起动的节油措施。答：

目前采用的低温下起动发动机的措施有：起动前预热发动机；加热水

或蒸汽；烘烤油底壳。以减小曲轴转动阻力；改善燃油的蒸发和雾化,

提高点火能量,形成良好的可燃混合气；保持蓄电池有足够的容量与

端电压;严寒时采用起动辅助燃料等。5、简述如何保证起步过程中的

节油。答:起步操作:起步前，驾驶员应对车辆的油、水、轮胎及安全

设施进行检查。起步操作的要领是“快、停、轻、慢”四个连贯动作的

有机配合。“快"即抬离合器踏板的前一段(分离阶段）的动作要适当

快一些；“停”即离合器片与飞轮即将结合时，抬离合器踏板的动作在

这一位置稍作短暂停留；“轻”即当抬离合器踏板稍停时，应轻轻踩下

加速踏板。总的来说，完成这四个连贯动作要“快"且“平顺"。初始档

位的选择：在天气良好的情况下，当第一次起步时，应在起动发动机

前,先将变速器杆挂入二档，踩下离合器，然后再起动发动机。满载

或在坡道上起步，必须用最低档位、小油门，这样可以克服静摩擦力

和向后滑的惯性。当汽车移动后迅速换入高一级档位。6、简述汽车

档位选择对节油的影响。答:汽车起步一般都要使用低速档，因为起

步要克服车辆的静止惯性,需要有较大的转矩，而发动机所提供的转

矩远远不能直接满足要求，这就要通过变速器的减速增扭作用来加大

车轮驱动转矩，才能达到提高驱动力的目的.在天气良好的情况

下，当第一次起步时，应在起动发动机前，先将变速器杆挂入二档,

踩下离合器，然后再起动发动机。满载或在坡道上起步，必须用最低

档位、小油门,这样可以克服静摩擦力和向后滑的惯性。当汽车移动

后迅速换入高一级档位。汽车在平路上起步，应尽快循序换入高

速档。汽车一经发动就抬离合器，不等油门轰起来就用二档起步；汽

车一旦运行起来,不等加大油门就换入三档,这样直至换入五档.7、简

述电动车辆的基本结构.答：电动车辆的基本结构可分为三个子系统，

即电力驱动系统、主能源系统和辅助控制子系统.电力驱动系统包括

电控系统、电动机、机械传动系统和驱动车轮等部分；主能源系统由

主能源和能源管理系统构成，能源管理系统实现能源利用监控、能源

再生、协调控制等功能的关键部件;辅助控制子系统主要是为电动车

7

辆提供控制电源，具有辅助电源的控制、动力转向、充电控制、空气

调节等功能。8、汽车起动是如何分类的？答：根据发动机温度和大

气温度的不同，发动机起动分为常温起动、冷车起动和热起动。当大

气温度或发动机温度高于5℃时，起动发动机比较容易，一般不需要

采取辅助措施，这种情况称为常温起动;当气温或发动机温度低于5℃

时称为冷起动;发动机温度在40℃以上时的起动,称为热起动。9、整

车节能的几种途径。答:1)改进传动系统：包括：多轴驱动汽车驱动

轴的自由离合、采用机械多档变速器、采用无级变速器；2)减小汽

车行驶阻力,包括减小汽车的滚动阻力和减小汽车的空气阻力；3）

减轻汽车整备质量4）自动滑行超越离合器5）润滑油的合理使用。

10、简述掺水乳化节油原理。答：目前人们普遍用原苏联B。M。伊

万诺夫的微爆理论来说明掺水乳化节油原理.据研究，掺水乳化油是

油包水型，即油为连续相，水为分散相，水以微小的颗粒分散地悬浮

在油中，乳化油在化油器（或喷油器）中,首先被一次雾化;在气缸内

的高温条件下，油中的水珠迅速汽化，使油膜发生了爆炸性破裂(微

爆），并分散和形成非常微小的微粒，即发生了所谓二次雾化作用.11、

简述发动机节油环的工作原理。答：节油环是套装在长螺纹火花塞上

的环形体.它是由环体、钢球和卡环三个主要零件组成的。节油环使

发动机气缸能第二次吸入空气，以提高混合气的燃烧速度，使燃烧更

加完全.在发动机的进气过程中，气缸内产生真空度，气缸内外产生

一定压力差,外界空气顶开环体的球阀，沿火花塞螺纹缝隙高速旋转

进入气缸，给气缸内增添5～10％的空气，这样就产生以下作用：（1）

扫除火花塞周围的残留废气,使混合气易于点燃,从而提高了发动机在

怠速和低负荷时的工作稳定性，启动性能也得到改善。（2）节油环导

入气缸中的新鲜空气涡流，有利于进一步地粉碎混合气中的油滴，使

汽油雾化得更加完善，提高混合气的燃烧速率(3)由于燃烧室内增加

了补充的新鲜空气，充气效率增加。（4）二次空气的导入还有利于火

花塞的冷却，避免产生炽热现象，这就减少了产生爆燃的可能性.（5）

由于燃气燃烧完全，燃烧时间短，缸内最高温度低，减少排气污染.12、

简述喷水节油装置的工作原理。答：在化油器喉部上装一特殊喷嘴,

喷嘴喷出的极细水雾，在混合器内与可燃混和气混合，并一起进入燃

烧室。高温进入燃烧室内的水雾转化为蒸汽。但其压力仍低于最大燃

烧压力。

为了使喷嘴喷出的水雾量随着发动机负荷的改变而能及时地改变，需

8

要设置一个空气喷射泵。若发动机负荷增加，空气压缩机就能相应地

提供更高的空气压力,从而增加水雾的喷出量，避免发动机负荷增加

而引起的爆震。实际使用证明，空气喷射泵是控制水雾量的合适装置。

为了使喷水燃料能充分燃烧，必须增加燃烧室内混合气的紊流.燃烧

室应选择在活塞和气缸间的低压区，一般以位于排气门之下为好。13、

简述汽车节能的重要意义。(1）汽车运输的油耗占汽车运输成本的

20～30％，汽车节能本身就意味着运输成本的降低，经济效益提高。

(2)随着汽车拥有量的增加，大气污染也相当严重,加上防止地球变暖

出发，汽车节能能有效地控制CO

2

等温室气体的排放。(3）节能的

目的，就是减少国家整个经济发展对能源的需求，以尽可能少的能源

消耗来获得尽可能多的经济效益。14、简述如何采取有效措施提高发

动机的机械效率。答:（1）降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件

的摩擦和质量。（2）降低滑动部件的滑动速度及高面压比，如减小曲

轴轴径尺寸，缩短轴承宽度等。提高曲轴、连杆等旋转零件的刚度,

防止运动中产生变形。(3）减少润滑油的搅拌阻力。（4)润滑油的改

良-—低粘度化等。（5)合理选择摩擦零件的材料,优化材料配对,提高

摩擦表面加工精度.15、简述汽车发动机压缩比的选择对节能的影响。

答:从提高发动机的指示效率的角度来看,发动机压缩比愈大愈好.但

实际上又不可能任意增大压缩比。如果压缩比过大，不但燃料超耗,

还会引起不良后果。对于汽油发动机，如果在汽油辛烷值一定的条件

下，压缩比过大,就会产生爆燃;对于柴油发动机，如果压缩比过大，

会使零件的负荷过大.加速零件磨损并降低机械效率，燃料的消耗率

也会提高。压缩比选择的过大或过小,对发动机工作都极为不利.16、

简述车辆运行速度对油耗的影响。答:汽车油耗的高低,主要取决于发

动机的耗油率和克服行驶中阻力所需的功率。发动机的耗油率随转速

而变化，不同的转速，耗油率不同。耗油率最低的转速称经济转速。

当车速低时，克服阻力所需的功率较小，但是发动机的负荷小而耗油

率升高；反之，当车速高时,克服阻力所需的功率增大，发动机由于

负荷增大而耗油率降低。但是，车速越高，行驶阻力增大,需要克服

这些阻力所需功率也增大，对汽车燃料的消耗的影响，大大超过了发

动机由于负荷增大耗油率降低的影响,结果使汽车燃料经济性变差，

每百公里消耗的燃料增多。只有在中等速度行驶时，可以兼顾发动机

的耗油率和车速对油耗的影响，所以，汽车百公里燃料消耗量最低。

四、论述题：1、由发动机热效率方程，分析提高循环热效率的途径。

9

答:（1）提高压缩比可提高内燃机的热效率。当然实际压缩比的提高

还需考虑到机械负荷、热负荷及所用燃料的限制。（2）当燃料在上止

点燃烧时其热功转换效率最高。燃烧时间的延长会使热效率下降。但

实际内燃机中要使燃料全部在上止点燃烧是不可能的,但应尽量使燃

料在上止点附近燃烧完毕。（3)稀混合气的采用有利于提高热效率。

这是由于绝热指数k值增大的缘故。当汽油机燃用稀混合气时，压缩

比还可进一步提高。2、由车辆行驶的阻力方程,分析汽车节能的途径。

答：在车辆行驶的阻力中，滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下均

会产生，因此汽车经常需要消耗功率来克服这些阻力。所以，减小汽

车行驶中的滚动阻力和空气阻力，对节约油料，提高汽车的燃油经济

性很有意义。(1）减小汽车的滚动阻力:汽车的滚动阻力与路面状况、

行驶车速、轮胎结构以及传动系统、润滑油料等都有关系。为了节约

燃油，一定要修好路面，养好路面，控制车辆在经济车速下工作，车

辆运行时保证轮胎的正常的充气压力.（2）减小汽车的空气阻力：要

减小空气阻力，就必须减小汽车的迎风面积，并使之具有合理的流线

型，从而降低空气阻力系数

D

C;另外，还要保持中速行驶。(3)空气阻

力系数

D

C的大小,取决于汽车的外形，即汽车的流线型如何。为了保

证小的空气阻力和可靠的行驶稳定性，降低汽车的油耗，必须改善汽

车车身的空气动力性能。3、论述发动机稀燃技术的依据的原理及采

用的技术途径.答:（1)稀燃是指发动机可以燃用汽油蒸气含量很低的

可燃混合气，空然比可达18（过量空气系数



为1。22），甚至更稀。

（2）从理论上讲，混合气越稀，越接近于空气循环，绝热指数k值

越大，热效率越高。燃用均质稀混合气的主要技术途径有：①使汽油

充分雾化，并保证混合气混合均匀及各缸混合气分配均匀.要使汽油

充分雾化，可以在预热、增加进气流的速度、增强进气流的扰动、增

加汽油的乳化度以及使汽油分子磁化等方面采取措施.②加快燃烧速

度：这是稀燃技术的必要条件和实施的基础。提高燃烧速度的主要措

施是组织缸内的气体运动和提高压缩比。③提高点火能量，延长点火

的持续时间:高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成火焰传播距离

缩短,燃烧速度提高，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或

者多极火花塞装置来达到上述目的.4、论述汽油发动机增压过程中遇

到的困难，在汽油机增压系统中采取了哪些有效措施。答：汽油机增

压比柴油机增压要困难主要是:(1）汽油机增压后爆燃倾向增加(2）由

于汽油机混合气的过量空气系数小，燃烧温度高，因此增压之后汽油

10

机和涡轮增压器的热负荷大。（3)车用汽油机工况变化频繁，转速和

功率范围宽广，致使涡轮增压器与汽油机的匹配相当困难。为了克服

汽油机增压的困难，在汽油机增压系统中采取了许多措施，其中有①

在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增压，成功地摆脱了化油器式

发动机与涡轮增压器匹配的困难。②应用点火提前角自适应控制，来

克服由于增压而增加的爆燃倾向。③对增压后的空气进行中间冷却.

因为空气增压后温度升高，密度减小，如果温度过高，不仅会减少进

气量，消弱增压效果，还可能引起发动机爆燃。5、论述可燃混合气

成分对汽油机性能的影响。答:可燃混和气是指空气与燃料的混合物，

其成份对发动机的性能有很大的影响。不同成分的混合气,对汽油机

的动力性和经济性的影响,是通过试验获知的.(1）当混合气的过量空

气系数α＝0.（空燃比为13.2)时，由于混合气中的汽油含量较多，燃

烧速度快，发动机发出的功率最大.但燃料未能充分利用、燃烧不完

全，使耗油率较高，经济性差。(2）当混合气的过量空气系数α＝1(空

燃比为14。8）时，由于混合气中的汽油分子较少，而空气里的氧分

子较多，不大容易与之相结合，于是燃烧速度有所降低，因此，发动

机发出的功率有所降低.但因燃料的利用情况较好，故经济性有所改

善。（3）当混合气的过量空气系数α＝1.1(空燃比为16。6)时，由于

混合气中汽油分子更少,氧分子较多，于是燃烧速度变慢，释放出来

的热量少而损失多，因此,发动机发出的功率较小。但因燃料能得到

充分利用,而经济性最好.(4)当混合气的过量空气系数α〈0。（空燃比

小于13。2)时，由于混合气中的空气量相对不足（即氧分子不足），

使燃烧不完全，汽油成分中蕴藏的能量不能完全利用，因此，发动机

发出的功率大为降低.在这种情况下，混合气中的汽油成分浪费大，

经济性很差。（5）当混合气的过量空气系数α〈0.4（空燃比为6以下）

时,发动机虽然可能着火，但火焰无法传播，造成很快熄火，故称这

个值为燃烧上限。（6)当混合气过量空气系数α〉1.1（空燃比大于16.6）

时,由于混合气中的汽油分子过少，使燃烧速度缓慢,释放出来的热量

更少，损失更大，因此,发动机发出的功率大为降低。(7）混合气的

过量空气系数α〉1.4（空燃比在21以上）时，发动机虽然着火，但

火焰无法传播，此时这个值称为燃烧下限。6、论述发动机节油环的

结构及工作原理。答：节油环是套装在长螺纹火花塞上的环形体。它

是由环体、钢球和卡环三个主要零件组成的。节油环使发动机气缸能

第二次吸入空气，以提高混合气的燃烧速度,使燃烧更加完全.在发动

11

机的进气过程中,气缸内产生真空度，气缸内外产生一定压力差，外

界空气顶开环体的球阀，沿火花塞螺纹缝隙高速旋转进入气缸，给气

缸内增添5～10％的空气，这样就产生以下作用：（1）扫除火花塞周

围的残留废气,使混合气易于点燃，从而提高了发动机在怠速和低负

荷时的工作稳定性，启动性能也得到改善.（2)节油环导入气缸中的新

鲜空气涡流，有利于进一步地粉碎混合气中的油滴，使汽油雾化得更

加完善，提高混合气的燃烧速率.(3）由于燃烧室内增加了补充的新鲜

空气，充气效率增加.(4）二次空气的导入还有利于火花塞的冷却,

避免产生炽热现象，这就减少了产生爆燃的可能性。(5)由于燃气燃

烧完全，燃烧时间短，缸内最高温度低，减少排气污染。7、论述如

何采取有效措施提高发动机的充气效率ηv.答:充气效率是指在发动

机进气行程时，实际进入气缸内的新鲜气体（空气或可燃混合气）的

质量M与在进气行程进口状态下充满气缸工作容积的气体质量M

0

的比值。要提高充气效率ηv，需要改进内燃机的换气过程（包括进、

排气过程)。具体应从改进气门配气机构、凸轮外形、配气相位及减

少进排气管道流动阻力等方面着手。（1)减少进气门座处的流动损失：

增大进气门直径,选择合适的排气门直径；增加节气门的数目；改善

进气门处流体动力性能，减少气门处流动损失；采取较小的S/D值(短

行程）。（2）减小整个进气管道的流动阻力：为了提高充气效率ηv,

还要注意减小进气管、进气道、中冷器(增压发动机）、化油器（化油

器式汽油机）、空气滤清器的阻力.（3）减小对新鲜充气量的加热:凡

能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都有利于

减小对新鲜充气量的加热。(4）减小排气系统的阻力：减小排气系统

中排气门座、排气道、排气管、消音器的阻力，对降低排气压力p、

减少排气损失均有利。（5）合理地选择配气相位:保证充气效率高,以

保证发动机的动力性能；必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的

热负荷，使发动机运行可靠；适的排气温度；较小的换气损失，以保

证发动机的经济性。8、右图为降低主量孔真空度的主供油系统校正

装置，分析其组成及工组原理。答:目前主供油系统最广泛采用的校

正装置是渗入空气法校正系统，即利用渗入空气以降低主量孔处真空

度,从而达到减小燃料流量增长率的目的.如图所示，它是在简单化油

器主量孔1和主喷管4之间增加一个通气管3，通气管通过空气量孔

2和大气相通.汽油机不工作时,通气管3、主喷管4和浮子室内油面等

高.当汽油机开始工作时，在喉管真空度ph作用下，汽油从主喷管喷

12

出。随着ph增加，油井中的油面逐渐降低，在p

h

大到使油井中的油

面下降至主喷管入口处之前，化油器供油规律和简单化油器特性相

同。当p

h

增大到一定值，油井中的汽油喷完。于是通过空气量孔流

人的空气渗入到汽油中，形成泡沫状混合物。由于空气经过空气量孔

时压力损失，故主量孔左侧的压力p

k

小于大气压力p

o

，但却大于喉

管喉部压力p

h

，即p

h

＜p

k

＜p

0

.此时决定主量孔汽油流量的压力差已

不是喉管真空度Δp

h

=p

o

—p

h

，而是（p

0

＋ρgΔh）-p

k

，其中ρ为汽油

密度.ρgΔh为常数且比p

0

小得多,故可忽略，可以认为决定主量孔汽

油流量的是Δp

k

=p

o

—p

k

。因为Δp

k

＜Δp

h

,故燃油流量就比没有空气量

孔时要小.这样在相同的喉管真空度的情况下形成的可燃混合气的过

量空气系数值就比简单化油器的大,即混合气较稀。随着节气门的继

续开大，喉部的真空度Δp

h

及油井真空度上Δp

k

也都随之增大，结果

使空气流量及汽油流量一同增加。但由于空气量孔的存在而使Δp

k

的

增长比Δp

h

慢,因此，主量孔汽油流量的增长率就比空气流量的增长率

小，从而使混合气浓度随节气门的开大而逐渐变稀,从而修正了简单

化油器的供油特性。采用渗人空气法，不仅可以达到校正化油器特性

的目的,而且由于泡沫化后燃油喷人喉管低压区时，气体膨胀使得燃

油分散得更细小，十分有助于燃油雾化,促进形成均匀混合气,减少进

气管上的液流,对各缸混合气的均匀分配有好处