第一章 发动机性能
一、填空题
1、 发动机的实际循环是由 进气 、 压缩 、 燃烧 、 膨胀 、 排气 五个过程组成的。 2失的为 Wb ；属于排气门提前开启造成的损失为 W ；属于泵气损失的为 Wr ；属于燃烧
3、泵气损失是指为更换工质，克服进排气系统的阻力所消耗的功。
4、发动机的机械损失主要包括发动机内部机件的摩擦损失，驱动附件的损失，泵气损失。 5、发动机的三个主要性能指标是__指标、_______指标及____指标。
6、现代汽车是按其发动机排量分级的，此排量即是发动机各缸工作容积之和 。 7、发动机汽缸工作容积是指 。
二、选择题
1、反映发动机性能好坏的指标是：( C )
A 、动力性；
B 、动力性和经济性；
C 、动力性、经济性和运转性能； D 、以上都不对；
2、以下燃烧循环中，属于等容加热循环的是( C )；属于等压加热循环的是（B ）；属于混合加热循环的是（A ）
(A) (B) (C)
3、提高循环燃烧热效率的措施有：( B )
A 、提高压缩比εc ，提高预膨比ρp ；
B 、提高压缩比εc ，降低预膨比ρp ； C 、降低压缩比εc ，提高压力升高比λp ； D 、降低压缩比εc ，降低压力升高比λp ；
4、以下温熵图说明，在相同Q 1和压缩比εc 情况下， 三种不同循环热效率的排列顺序为：( A )
A 、ηtv >ηtm >ηtp ；
B 、ηtv >ηtp >ηtm ； C 、ηtv
5、以下温熵图说明，在相同Q 1和最高压力p max 情况下，三种不同循环热效率的排列顺序为：( B )
A 、ηtv >ηtm >ηtp ；
B 、ηtv
6、设W i 为发动机循环指示功，W e 为循环有效功，W m 为机械损失功，则以下各式中正确的是：( C )
A 、W i =W e -W m ； B、W i =W m -W e ；
C 、W i =W e +W m ； D、W i +W e +W m =0；
7、设ηit 为发动机循环指示热效率，ηet 为循环有效热效率，ηm 为机械效率，则以下各式中正确的是：( B )
A 、ηit =ηet ηm ； B、ηet =ηit ηm ；
C 、ηm =ηit ηet ； D、ηit ηet ηm =1；
8、活塞从上止点倒下止点所扫过的空间称为：（C ）
A 、燃烧室容积 B、气缸总容积 C、气缸工作容积 D、存气容积
9、所谓活塞行程的定义是指：（D ）
A 、气缸空间的总长度；
B 、活塞上止点至气缸下端长度； C 、活塞下止点至气缸底面的长度； D 、活塞位移或曲柄半径的两倍2R ；
10、下列表示发动机动力性能指标的有：( A, B, D )
A 、发动机有效转矩； B 、发动机转速； C 、燃油消耗率； D 、升功率；
11、下列说法正确的是：( A, B,D )
A 、发动机曲轴输出的平均转矩称为有效转矩；
B 、单位气缸工作容积所输出的有效功称平均有效压力；
C 、有效转矩越大，发动机动力性能越好；（动力性不仅与有效转矩有关，还与转速有
关，故有效功率越大，动力性越好。参看书中P16。） D 、平均有效压力越大，发动机动力性能越好；
12、发动机压缩比正确的说法是：( C )
A 、气缸燃烧室容积与气缸总容积之比； B 、气缸燃烧室容积与气缸工作容积之比； C 、气缸总容积与气缸燃烧室容积之比； D 、气缸工作容积与气缸燃烧室容积之比；
13、国产某内燃机型号是6105Q ，下列说法正确的是（C,D ）
A 、该发动机是四缸直列式 B 、该发动机气缸排量是105ml C 、该发动机是汽车用
D 、该发动机是六缸发动机 （注：6－六缸；105－缸径mm ；Q －汽车用）
14、下列说法正确的是（A,D ）
A 、活塞上止点是指活塞顶平面运动到离曲轴中心最远点位置 B 、活塞在上、下两个止点之间距离称活塞冲程
C 、一个活塞在一个行程中所扫过的容积称为气缸总容积 D 、一台发动机所有气缸工作容积之和称为该发动机的排量
15、下列说法正确的是（A,C ）
A 、内燃机是将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械 B 、蒸气机是内燃机 C 、柴油机是内燃机
D 、电动摩托车的发动机是内燃机
16、实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的燃油热量之比称为 (B)。
A 、指示热效率 B、有效热效率 C、燃油消耗率 D、循环热效率
17、实际循环的简化理论分析中，把汽油机的燃烧过程简化为（B ）加热过程。
A 、定压 B、定容 C、先定容后定压 D、混合
18、发动机实际循环的压缩行程是一个复杂多变的过程，其间主要有热交换和( C )
A 、加热循环 B、压燃 C、漏气损失 D、等熵绝热
19、汽缸中活塞从上止点到下止点，所扫过的容积称为： (C ) 。
A 、燃烧室容积； B、汽缸容积 ； C、汽缸工作容积； D、汽缸总容积。
20、四冲程发动机，完成一个工作循环，相应的曲轴旋转： ( B) 。
A 、一周； B、两周； C、三周； D、四周。
21、汽缸总容积和燃烧室容积之比，称为 (B )。
A 、燃烧比； B、压缩比； C、容积比； D、转速比。
22、内燃机的压缩比是 ( D ) 和燃烧室容积之比。
A 、汽缸工作容积； B、活塞行程扫过的容积； C 、活塞上方容积 ； D、汽缸最大容积。
三、名词解释
1、 发动机的指示性能指标
答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。
2、 发动机的有效性能指标
答：以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
3、 有效燃油消耗率
答：每小时单位有效功率所消耗的燃料。其表达式为：b e =
g /(kW ⋅h ) 。其中B 为每小时耗油量(g /h ) ，P e 为有效功率(kW ) 。
B P e
⨯10
3
，单位为
4、指示功
答：气缸内完成一个工作指标而得到的有用功w i 。
5、 平均指示压力
答：单位气缸容积一个工作循环而作的指示功， p m i =
6、指示功率
答：单位时间所作的指示功，P i =
7、指示热效率
答：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值， ηit =
8、指示燃油消耗率
答：单位指示功的耗油量，b i =
9、有效功率
答：指示功率减去机械损失功率， P e =P i -P m 。
10、平均有效压力
答：一个假想的、平均不变的压力作用在活塞顶上，是活塞移动一个冲程所作的功等于每循环所作的有效功， p m e =
T tq 9550
⋅30τV s i p m i V s ni 30τ
w i V s
。
。
W i Q 1
=
3600P i BH u
。
B P i
⨯10。
3
。
11、升功率
答：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率，
P L =
P e V s i
=
p m e V s ni 30τ⋅V s i
=p m e n 30τ
。
12、四冲程发动机的实际循环
答：发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程组成。与理论循环相比较，它存在换气损失、燃烧损失、传热损失、缸内流动损失、以及实际工质引起的损失。
四、判断正误
1、在燃料的总热量中，仅有25％～40％的热量转变为有效功，其余60％～75％都损失掉
了，其中，主要由废气带走，其次传给冷却液。（ √ ）
2、实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的燃油热量之比称为有效热效率。（√） 3、实际循环的简化理论分析中，把汽油机的燃烧过程简化为定容加热过程。（√） 4、四行程发动机实际循环由进气、压缩、燃烧和作功四个行程所组成。（×）
五、简答与计算
1、机械损失的组成
答：1）摩擦损失：活塞、活塞环、轴承、气门；
2）附件驱动机构损失：水泵、油泵、喷油泵、发电机、空压机、风扇； 3）其它：泵气损失等。
2、什么叫发动机有效功率？其表达式为
P V ni P e =me s
30τ
请写出每个符号含义，并注明其单位。
答：发动机曲轴输出的功率称为有效功率。表达式中各符号含义及单位如下：
P e --平均有效压力V s --气缸工作容积i --气缸数；
(KP a ) ；(m ) ；
3
n --曲轴转速(r /min) ；
τ－－冲程数。
3、某4缸汽油机气缸直径为87.5mm, 活塞行程92mm ，压缩比为8，计算该发动机的气缸工作容积及发动机总排量。
解：根据公式，气缸工作容积
V s =
πD
26
4⨯10
⨯S =
3. 14⨯87. 54⨯10
6
2
⨯92=0. 553(L )
发动机总排量
V st =V s i =0. 553⨯4=2. 2212(L )
答：该机气缸工作容积是0.553（L ），发动机总排量是2.212（L ）。
4、已知某四缸发动机有效功率为56KW ，标定转速为6000r/min，总排量为1.78升，测得每小时燃油消耗量为16.8Kg ，求发动机气缸工作容积和升功率？ 解：发动机气缸工作容积为
V 1. 78V s =st ==0. 445(L )
44
发动机的升功率为
P 56P L =e ==31. 46(KW /L )
V st 1. 78
答：该发动机气缸工作容积为0.445L ，升功率为31.46KW/L。
5、已知某发动机铭牌标注为标定（有效）功率为96kW ，标定转速为6000r/min，测得该工况下每小时燃油消耗量为28Kg ，求该发动机在标定工况时的有效燃油消耗率？ 解：由公式
b e =
B P e
⨯10
3
=
2896
⨯10
3
=291. 7(g /KW ⋅h )
答：该发动机在标定工况时的有效燃油消耗率为291.7g/KWh。
6、已知发动机标定转速为每分钟5200转，标定功率为72KW ，总排量为1.78升，每小时燃油消耗油量为21.76Kg ，求发动机在标定工况时的转矩？ 解：由公式
P e 72
T e =9550=9550⨯=132. 23(N ⋅m )
n 5200
答：该发动机在标定工况时的转矩是132.23Nm 。
7、已知某发动机标定功率为96kW ，标定转速为6000r/min，测得该工况下每小时燃油消耗量为28Kg ，设燃油热值为44000kJ/kg，求发动机在标定工况时的有效热效率？ 解：由公式
ηet =
3. 6⨯10P e
BH
u 3
=
3. 6⨯10⨯9628⨯44000
3
=0. 281
答：该发动机在标定工况时的有效热效率为0.281。
8、已知车用发动机490Q ，压缩比为8：1，活塞冲程为110毫米，求该发动机燃烧室的容积。（单位用ml 表示）
解：
ε=1+
V c =V s =V c =
V s
V s V c
式中，V s -气缸工作容积；V c -燃烧室容积。
∴又∴
ε-1πD S
4⨯10
6622
πD S
4⨯10(ε-1)
=
3. 14⨯90⨯1104⨯10⨯(8-1)
6
2
=0. 099919（升）＝100ml
答：该发动机燃烧室为100ml 。
第一章 发动机性能
一、填空题
1、 发动机的实际循环是由 进气 、 压缩 、 燃烧 、 膨胀 、 排气 五个过程组成的。 2失的为 Wb ；属于排气门提前开启造成的损失为 W ；属于泵气损失的为 Wr ；属于燃烧
3、泵气损失是指为更换工质，克服进排气系统的阻力所消耗的功。
4、发动机的机械损失主要包括发动机内部机件的摩擦损失，驱动附件的损失，泵气损失。 5、发动机的三个主要性能指标是__指标、_______指标及____指标。
6、现代汽车是按其发动机排量分级的，此排量即是发动机各缸工作容积之和 。 7、发动机汽缸工作容积是指 。
二、选择题
1、反映发动机性能好坏的指标是：( C )
A 、动力性；
B 、动力性和经济性；
C 、动力性、经济性和运转性能； D 、以上都不对；
2、以下燃烧循环中，属于等容加热循环的是( C )；属于等压加热循环的是（B ）；属于混合加热循环的是（A ）
(A) (B) (C)
3、提高循环燃烧热效率的措施有：( B )
A 、提高压缩比εc ，提高预膨比ρp ；
B 、提高压缩比εc ，降低预膨比ρp ； C 、降低压缩比εc ，提高压力升高比λp ； D 、降低压缩比εc ，降低压力升高比λp ；
4、以下温熵图说明，在相同Q 1和压缩比εc 情况下， 三种不同循环热效率的排列顺序为：( A )
A 、ηtv >ηtm >ηtp ；
B 、ηtv >ηtp >ηtm ； C 、ηtv
5、以下温熵图说明，在相同Q 1和最高压力p max 情况下，三种不同循环热效率的排列顺序为：( B )
A 、ηtv >ηtm >ηtp ；
B 、ηtv
6、设W i 为发动机循环指示功，W e 为循环有效功，W m 为机械损失功，则以下各式中正确的是：( C )
A 、W i =W e -W m ； B、W i =W m -W e ；
C 、W i =W e +W m ； D、W i +W e +W m =0；
7、设ηit 为发动机循环指示热效率，ηet 为循环有效热效率，ηm 为机械效率，则以下各式中正确的是：( B )
A 、ηit =ηet ηm ； B、ηet =ηit ηm ；
C 、ηm =ηit ηet ； D、ηit ηet ηm =1；
8、活塞从上止点倒下止点所扫过的空间称为：（C ）
A 、燃烧室容积 B、气缸总容积 C、气缸工作容积 D、存气容积
9、所谓活塞行程的定义是指：（D ）
A 、气缸空间的总长度；
B 、活塞上止点至气缸下端长度； C 、活塞下止点至气缸底面的长度； D 、活塞位移或曲柄半径的两倍2R ；
10、下列表示发动机动力性能指标的有：( A, B, D )
A 、发动机有效转矩； B 、发动机转速； C 、燃油消耗率； D 、升功率；
11、下列说法正确的是：( A, B,D )
A 、发动机曲轴输出的平均转矩称为有效转矩；
B 、单位气缸工作容积所输出的有效功称平均有效压力；
C 、有效转矩越大，发动机动力性能越好；（动力性不仅与有效转矩有关，还与转速有
关，故有效功率越大，动力性越好。参看书中P16。） D 、平均有效压力越大，发动机动力性能越好；
12、发动机压缩比正确的说法是：( C )
A 、气缸燃烧室容积与气缸总容积之比； B 、气缸燃烧室容积与气缸工作容积之比； C 、气缸总容积与气缸燃烧室容积之比； D 、气缸工作容积与气缸燃烧室容积之比；
13、国产某内燃机型号是6105Q ，下列说法正确的是（C,D ）
A 、该发动机是四缸直列式 B 、该发动机气缸排量是105ml C 、该发动机是汽车用
D 、该发动机是六缸发动机 （注：6－六缸；105－缸径mm ；Q －汽车用）
14、下列说法正确的是（A,D ）
A 、活塞上止点是指活塞顶平面运动到离曲轴中心最远点位置 B 、活塞在上、下两个止点之间距离称活塞冲程
C 、一个活塞在一个行程中所扫过的容积称为气缸总容积 D 、一台发动机所有气缸工作容积之和称为该发动机的排量
15、下列说法正确的是（A,C ）
A 、内燃机是将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械 B 、蒸气机是内燃机 C 、柴油机是内燃机
D 、电动摩托车的发动机是内燃机
16、实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的燃油热量之比称为 (B)。
A 、指示热效率 B、有效热效率 C、燃油消耗率 D、循环热效率
17、实际循环的简化理论分析中，把汽油机的燃烧过程简化为（B ）加热过程。
A 、定压 B、定容 C、先定容后定压 D、混合
18、发动机实际循环的压缩行程是一个复杂多变的过程，其间主要有热交换和( C )
A 、加热循环 B、压燃 C、漏气损失 D、等熵绝热
19、汽缸中活塞从上止点到下止点，所扫过的容积称为： (C ) 。
A 、燃烧室容积； B、汽缸容积 ； C、汽缸工作容积； D、汽缸总容积。
20、四冲程发动机，完成一个工作循环，相应的曲轴旋转： ( B) 。
A 、一周； B、两周； C、三周； D、四周。
21、汽缸总容积和燃烧室容积之比，称为 (B )。
A 、燃烧比； B、压缩比； C、容积比； D、转速比。
22、内燃机的压缩比是 ( D ) 和燃烧室容积之比。
A 、汽缸工作容积； B、活塞行程扫过的容积； C 、活塞上方容积 ； D、汽缸最大容积。
三、名词解释
1、 发动机的指示性能指标
答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。
2、 发动机的有效性能指标
答：以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
3、 有效燃油消耗率
答：每小时单位有效功率所消耗的燃料。其表达式为：b e =
g /(kW ⋅h ) 。其中B 为每小时耗油量(g /h ) ，P e 为有效功率(kW ) 。
B P e
⨯10
3
，单位为
4、指示功
答：气缸内完成一个工作指标而得到的有用功w i 。
5、 平均指示压力
答：单位气缸容积一个工作循环而作的指示功， p m i =
6、指示功率
答：单位时间所作的指示功，P i =
7、指示热效率
答：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值， ηit =
8、指示燃油消耗率
答：单位指示功的耗油量，b i =
9、有效功率
答：指示功率减去机械损失功率， P e =P i -P m 。
10、平均有效压力
答：一个假想的、平均不变的压力作用在活塞顶上，是活塞移动一个冲程所作的功等于每循环所作的有效功， p m e =
T tq 9550
⋅30τV s i p m i V s ni 30τ
w i V s
。
。
W i Q 1
=
3600P i BH u
。
B P i
⨯10。
3
。
11、升功率
答：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率，
P L =
P e V s i
=
p m e V s ni 30τ⋅V s i
=p m e n 30τ
。
12、四冲程发动机的实际循环
答：发动机的实际循环由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程组成。与理论循环相比较，它存在换气损失、燃烧损失、传热损失、缸内流动损失、以及实际工质引起的损失。
四、判断正误
1、在燃料的总热量中，仅有25％～40％的热量转变为有效功，其余60％～75％都损失掉
了，其中，主要由废气带走，其次传给冷却液。（ √ ）
2、实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的燃油热量之比称为有效热效率。（√） 3、实际循环的简化理论分析中，把汽油机的燃烧过程简化为定容加热过程。（√） 4、四行程发动机实际循环由进气、压缩、燃烧和作功四个行程所组成。（×）
五、简答与计算
1、机械损失的组成
答：1）摩擦损失：活塞、活塞环、轴承、气门；
2）附件驱动机构损失：水泵、油泵、喷油泵、发电机、空压机、风扇； 3）其它：泵气损失等。
2、什么叫发动机有效功率？其表达式为
P V ni P e =me s
30τ
请写出每个符号含义，并注明其单位。
答：发动机曲轴输出的功率称为有效功率。表达式中各符号含义及单位如下：
P e --平均有效压力V s --气缸工作容积i --气缸数；
(KP a ) ；(m ) ；
3
n --曲轴转速(r /min) ；
τ－－冲程数。
3、某4缸汽油机气缸直径为87.5mm, 活塞行程92mm ，压缩比为8，计算该发动机的气缸工作容积及发动机总排量。
解：根据公式，气缸工作容积
V s =
πD
26
4⨯10
⨯S =
3. 14⨯87. 54⨯10
6
2
⨯92=0. 553(L )
发动机总排量
V st =V s i =0. 553⨯4=2. 2212(L )
答：该机气缸工作容积是0.553（L ），发动机总排量是2.212（L ）。
4、已知某四缸发动机有效功率为56KW ，标定转速为6000r/min，总排量为1.78升，测得每小时燃油消耗量为16.8Kg ，求发动机气缸工作容积和升功率？ 解：发动机气缸工作容积为
V 1. 78V s =st ==0. 445(L )
44
发动机的升功率为
P 56P L =e ==31. 46(KW /L )
V st 1. 78
答：该发动机气缸工作容积为0.445L ，升功率为31.46KW/L。
5、已知某发动机铭牌标注为标定（有效）功率为96kW ，标定转速为6000r/min，测得该工况下每小时燃油消耗量为28Kg ，求该发动机在标定工况时的有效燃油消耗率？ 解：由公式
b e =
B P e
⨯10
3
=
2896
⨯10
3
=291. 7(g /KW ⋅h )
答：该发动机在标定工况时的有效燃油消耗率为291.7g/KWh。
6、已知发动机标定转速为每分钟5200转，标定功率为72KW ，总排量为1.78升，每小时燃油消耗油量为21.76Kg ，求发动机在标定工况时的转矩？ 解：由公式
P e 72
T e =9550=9550⨯=132. 23(N ⋅m )
n 5200
答：该发动机在标定工况时的转矩是132.23Nm 。
7、已知某发动机标定功率为96kW ，标定转速为6000r/min，测得该工况下每小时燃油消耗量为28Kg ，设燃油热值为44000kJ/kg，求发动机在标定工况时的有效热效率？ 解：由公式
ηet =
3. 6⨯10P e
BH
u 3
=
3. 6⨯10⨯9628⨯44000
3
=0. 281
答：该发动机在标定工况时的有效热效率为0.281。
8、已知车用发动机490Q ，压缩比为8：1，活塞冲程为110毫米，求该发动机燃烧室的容积。（单位用ml 表示）
解：
ε=1+
V c =V s =V c =
V s
V s V c
式中，V s -气缸工作容积；V c -燃烧室容积。
∴又∴
ε-1πD S
4⨯10
6622
πD S
4⨯10(ε-1)
=
3. 14⨯90⨯1104⨯10⨯(8-1)
6
2
=0. 099919（升）＝100ml
答：该发动机燃烧室为100ml 。