四冲程汽油机和柴油机在基本工作原理上有何异同?

题目
问答题
四冲程汽油机和柴油机在基本工作原理上有何异同?
参考答案和解析
正确答案: 它们的相同点是:A每个工作循环都是曲轴转720度,即每个行程均是曲轴转180度。B只有一个作功行程,其它三个是非作功行程。C发动机第一个工作循环必须有外力将曲轴转动完成进气和压缩行程。作功行程以后将储存一部分能量在飞轮中,同时作工行程也帮助其它缸完成非作工行程。飞轮储存的能量和其它各缸的作功行程动力又帮助本缸活塞完成以后的其它非作工行程。它们的不同点:A汽油机的混合气主要是在缸外由化油器形成后被吸入气缸中;电喷汽油机的可燃混合气是通过进气系统、燃油系统和电控系统喷射给进气歧管和气缸中。而柴油机的混合气是在缸内形成的——在活塞压缩到上止点之前,通过喷油器向气缸中喷入雾化极好的柴油和被压缩得很热的空气混合形成的(从空气和高温机件得到加热后进一步蒸发气化)。柴油机也有电控系统,组成也是由进气系统、燃油系统和电控系统。其中主要是燃油控制系统上与汽油机不同。B它们的点燃方式也不同。汽油机吸入缸中的可燃混合气在活塞压缩行程快接近上止点之前通过火花塞产生的电火花点燃。因此汽油机也称点燃机。而柴油机是靠柴油的自燃而着火的。即当活塞压缩到上止点前(某个曲轴转角)通过喷油器向缸中喷高压雾化良好的柴油,由于柴油机压缩比高,缸中被压缩的空气温度以升高到超过了柴油的自然温度,因此,柴油喷入气缸不久就会发生自然而着火。由于空气的高温是高压缩比所致,所以柴油机又称压燃式发动机。C柴油机和汽油机燃烧过程也不同。汽油机基本上是等容燃烧,而柴油机是等容等压燃烧过程。
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相似问题和答案

第1题:

四冲程汽油机和柴油机在总体结构上有哪些相同点和不同点?


正确答案:相同点:它们都是将热能转化为机械能的热机,且为内燃机。同时都具有曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、燃料供给系,起动系等基本的总体结构型式。
不同点:使用的燃料不同;着火的方式不同(柴油机无需点火系)。

第2题:

四冲程汽油机和四冲程柴油机工作原理相同,他们的不同点是汽油机吸进的纯空气,柴油机吸进的是可燃混合气。


正确答案:错误

第3题:

柴油机粗暴燃烧和汽油机爆燃在现象和机理上有何异同?为什么?由此说明汽、柴油机对燃料自燃性能要求截然相反的原因。


正确答案: 同:现象上,都会在缸压曲线上出现“锯齿波”;机理上,都是由于不正常燃烧造成的;
异:现象上,柴油机粗暴燃烧“锯齿波”出现在Pmax之前,而汽油机爆燃“锯齿波”出现在Pmax之后;机理上,柴油机粗暴燃烧是由于燃烧和放热速率过快,造成压升率过高产生的;汽油机爆燃是由于末端混合气自燃,造成大面积的可燃混合气自发点火燃烧造成的。
由于以上机理,汽油机要求燃料辛烷值高,具有较好的抗爆性,而自燃性差,从而抑制爆燃的发生;而柴油机要求燃料十六烷值高,具有较好的自燃性能,从而减少滞燃期,避免滞燃期内形成过多的预混合气量,从而防止粗暴燃烧。所以,造成了汽、柴油机对燃料自燃性能要求截然相反。

第4题:

汽油机和柴油机在工作上有何异同? 


正确答案: 汽油发动机和柴油发动机的工作循环同样有进气,压缩,燃烧(工作),排气四个过程。
它们的不同的点:
1.汽油机在进气道,进入汽缸内的气体是有一定比例的汽油和空气。(称做可燃混合气)柴油机在进气道,进入汽缸内的气体是纯净的空气。
2.在压缩的过程。汽油机与柴油机是没有区别的,只是被压缩的气体,成分不同。
3.燃烧过程,汽油机与柴油机的区别较大。汽油本身物质燃点较低,经压缩后给一个高压的电火花就将其点燃了,而且燃烧的速度比柴油快。柴油本身物质密度较大,要在高温和高压的条件下才能自行燃烧,经压缩后的纯净空气正好满足了这个条件,这时即刻向汽缸喷入高压油使其燃烧。柴油的热值比汽油高产生的动力比汽油机大。
4.排气过程基本是一样的。废弃物都是二氧化碳和水,但是由于汽油的燃烧速度太快需要加入抗爆剂,因此排放不如柴油机清洁。

第5题:

四冲程汽油机合柴油机在基本原理上有何异同?


正确答案: 相同点:工作循环同样包括进气、压缩、作功合排气四个过程,在各个活塞行程中,进、排气门的开闭合曲轴连杆机构的运动完全相同。
不同点:混合气形成方法及着火方式上有根本的差别。

第6题:

四冲程汽油机和柴油机在基本工作原理上有何异同?


正确答案: 它们的相同点是:A每个工作循环都是曲轴转720度,即每个行程均是曲轴转180度。B只有一个作功行程,其它三个是非作功行程。C发动机第一个工作循环必须有外力将曲轴转动完成进气和压缩行程。作功行程以后将储存一部分能量在飞轮中,同时作工行程也帮助其它缸完成非作工行程。飞轮储存的能量和其它各缸的作功行程动力又帮助本缸活塞完成以后的其它非作工行程。它们的不同点:A汽油机的混合气主要是在缸外由化油器形成后被吸入气缸中;电喷汽油机的可燃混合气是通过进气系统、燃油系统和电控系统喷射给进气歧管和气缸中。而柴油机的混合气是在缸内形成的——在活塞压缩到上止点之前,通过喷油器向气缸中喷入雾化极好的柴油和被压缩得很热的空气混合形成的(从空气和高温机件得到加热后进一步蒸发气化)。柴油机也有电控系统,组成也是由进气系统、燃油系统和电控系统。其中主要是燃油控制系统上与汽油机不同。B它们的点燃方式也不同。汽油机吸入缸中的可燃混合气在活塞压缩行程快接近上止点之前通过火花塞产生的电火花点燃。因此汽油机也称点燃机。而柴油机是靠柴油的自燃而着火的。即当活塞压缩到上止点前(某个曲轴转角)通过喷油器向缸中喷高压雾化良好的柴油,由于柴油机压缩比高,缸中被压缩的空气温度以升高到超过了柴油的自然温度,因此,柴油喷入气缸不久就会发生自然而着火。由于空气的高温是高压缩比所致,所以柴油机又称压燃式发动机。C柴油机和汽油机燃烧过程也不同。汽油机基本上是等容燃烧,而柴油机是等容等压燃烧过程。

第7题:

四冲程汽油机和柴油机在总体构造上有何不同?


正确答案:主要有进气系统不同、供油系统不同、燃烧室的结构不同。

第8题:

四冲程汽油机和柴油机在总体构造上有和异同?


正确答案: 四冲程汽油机采用点火式的点火方式所以汽油机上装有分电器,点火线圈与火花塞等点火机构。柴油机采用压燃式的点火方式而汽油机采用化油器而柴油机用喷油泵和喷油器进行喷油。这是它们的根本不同。

第9题:

柴油机与汽油机在总体构造上有何异同?它们工作原理的主要区别是什么?


正确答案: (1)四冲程柴油机和汽油机一样,每个工作循环也是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。由于柴油机以柴油作燃料,与汽油相比,柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发,因而柴油机采用压缩终点自燃着火,其工作过程及系统结构与汽油机有所不同。
①进气行程:进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa=(0.85~0.95)p0,比汽油机高。进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低;
②压缩行程:由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。压缩终点的压力为3000~5000kPa,压缩终点的温度为750~1000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K);
③做功行程:当压缩行程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升,最高达5000~9000kPa,最高温度达1800~2 000K;
④排气行程:柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700~900K。对于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。这是因为四个行程中只有一个行程是做功的,其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程;
(2)汽油机和柴油机工作原理的相同点及不同点:
①相同点:都是四个冲程:吸气、压缩、做功、排气;
②不同点:汽油机吸入的是燃油和空气的混合物。柴油机吸入的是空气;汽油机点火靠火花塞打火,柴油机是在压缩到做大限度时喷入柴油雾自行燃烧。

第10题:

四冲程发动机工作原理,掌握相关基本术语。柴油机和汽油机各有什么特点?


正确答案: (1)四冲程汽油机工作原理:四冲程往复活塞式内燃机在四个活塞行程内完成进气,压缩,作功和排气等四个过程,即在一个活塞行程内只进行一个过程。
①进气行程:活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭,进气门开启。在活塞移动过程中,气缸容积逐渐增大,气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。
②压缩行程:进气行程结束后,曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时,进、排气门均关闭。随着活塞移动,气缸容积不断减小,气缸内的混合气被压缩,其压力和温度同时升高。
③作功行程:压缩行程结束时,安装在气缸盖上的火花塞产生电火花,将气缸内的可燃混合气点燃,火焰迅速传遍整个燃烧室,同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀,压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下,活塞由上止点移至下止点,并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时,进、排气门仍旧关闭。
④排气行程:排气行程开始,排气门开启,进气门仍然关闭,曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点,此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推动下,经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时,排气行程结束,排气门关闭。
②四冲程柴油机工作原理:四冲程柴油机的工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气等四个过程,在各个活塞行程中,进、排气门的开闭和曲柄连杆机构的运动与汽油机完全相同。只是由于柴油和汽油的使用性能不同,使柴油机和汽油机在混合气形成方法及着火方式上有着根本的差别。
①进气行程:在柴油机进气行程中,被吸入气缸的只是纯净的空气。
②压缩行程:因为柴油机的压缩比大,所以压缩行程终了时气体压力高。
③作功行程:在压缩行程结束时,喷油泵将柴油泵入喷油器,并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高,喷孔直径很小,所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化,并借助于空气的运动,迅速与空气混合形成可燃混合气。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点,因此柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高,体积急剧膨胀。在气体压力的作用下,活塞推动连杆,连杆推动曲轴旋转作功。
④排气行程:排气行程开始,排气门开启,进气门仍然关闭,燃烧后的废气排出气缸。
(2)相关术语:
①工作循环:活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组
成的封闭过程。
②上、下止点:活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点;活塞顶离曲轴回转中心最近处
为下止点。
③活塞行程:上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。
④气缸工作容积:上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。 ⑤内燃机排量:内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。
⑥.燃烧室容积:活塞位于上止点时,活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃
烧室,其容积称为燃烧室容积,也叫压缩容积。
⑦气缸总容积:气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。 ⑧压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 。
⑨工况:内燃机在某一时刻的运行状况简称工况,以该时刻内燃机输出的有效功率和曲
轴转速表示。
10负荷率:内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率
的比值称为负荷率,以百分数表示。负荷率通常简称负荷。
(3)柴油机特点:热效率和经济性较好;无需点火系;供油系统相对简单,可靠性好;压缩比高;工作压力大;比较笨重,体积较大;成本较高;工作粗暴,振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时起动困难。
汽油机特点:点燃,用火花塞打出电火花,使汽缸内的油气混合体燃烧;转速高,提速快。