作业一参考答案:
1.为什么当负荷减小时,柴油机汽油机热效率的差异会进一步扩大?运用理论循环进行分析。
答:1)汽油机的进气量减小,实际压缩比随之降低,而柴油机负荷减小,实际压缩比ε不变;
    2)负荷越小,汽油机混合气越浓,燃烧效率低。柴油机小负荷燃烧充分;
    3)汽油机的进气量减小,废气的稀释作用变大,气体运动强度降低造成火焰传播速度变慢,燃烧过程变长,使λ减小ρ增大。柴油机负荷减小,喷油量减小,燃烧过程缩短,使λ基本保持不变,而ρ减小,热效率上升。       
  4)负荷减小时汽油机与柴油机缸内温差进一步扩大,汽油机缸内工质温度高,传热损失大,而柴油机传热损失小。
    上述几个方面都是负荷减小时柴油机与汽油机热效率的差异会进一步扩大的原因。
2.有一台排量为1.6L四缸柴油机,充量系数Φc=0.90,过量空气系数Φa=1.3,总效率ηet=0.42
柴油的低热值Hu=42500kJ/kg,另有一台排量为1.6L四缸汽油机,充量系数Φc=0.90,过量空气系数Φa=1,总效率ηet=0.32,汽油的低热值Hu=44000kJ/kg,进气管状态空气密度ρs=1.239kg/m3,分别计算各自的平均有效压力pme,试分析为什么柴油机的平均有效压力比汽油机低?
解:柴油机的平均有效压力pmec
 
汽油机的平均有效压力pmeq
 
分析:两台发动机的气缸工作容积Vs相同,进入缸内的空气量ma也相同,但汽油机的过量空气系数Φa柴油机的Φa小,因而汽油机每循环进入缸内燃油的能量(Hu·gb)比柴油机的(Hu·gb)增加了46%,尽管柴油机的总效率ηet比汽油机高出31%,而汽油机的有效循环功仍然比柴油机高出11%,所以汽油机的平均有效压力pme仍然比柴油机高出11%。柴油机平均有效压力pme比汽油机的低的主要原因是柴油机缸内空气的利用率比汽油机低。
汽车发动机原理
3. 一台四行程汽油机的气缸数i=4Vs=498mLn6500r/min时,有效转矩为154N·m,小时耗油量B=23 kg/h,机械效率为0.92,汽油低热值Hu=44000 kJ/kg,试计算有效功率Pe、有效燃油消耗率be、有效循环功We、机械损失循环功Wm、指示循环功Wi、平均有效压力pme、升功率PL和有效热效率ηet
解: