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活塞发动机的爆震最易发生在________。
A.发动机处于高功率状态下工作时
B.发动机处于小转速和大进气压力状态工作
C.发动机处于大转速和小进气压力转台工作
参考答案:B
题目解析:
基础概念:什么是发动机爆震 无论是汽油机还是柴油机,工作原理都是吸入混合燃气(柴油机吸入的是空气)——压缩——燃烧做功——排气这四个冲程的作用,实现发动机周而复始的运转。 当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后,在压缩行程还未到达设计的点火位置、种种控制之外的因素却导致燃气混合物自行点火燃烧。此时,燃烧所产生的巨大冲击力与活塞运动的方向相反,引起发动机震动,这种现象称为爆震。 爆震又分为有感爆震与无感爆震两种。有感爆震通常会引起发动机抖动,甚至车身也明显地发生抖动;无感爆震主要的表现是发动机噪音加大。 本题解释: 根据爆震原因可知,在压缩行程中由于压缩比过大,会导致未燃烧的油气自燃。当进气压力大的情况下,压缩比会大,更容易产生爆震。 发动机转速低,导致进气和压缩冲程时间尺度拉长,使得热辐射对缸内混合气的影响不断累积,造成压缩末期混合气温度过高,容易在火花塞跳火后受到压力波的影响(压力波传播速度比火焰前锋面快),温度进一步升高达到燃点造成爆震。 而且,低转速状态下,缸内气流运动强度较低,火焰传播速度也较低,进一步提高了爆震倾向。另外,低转速状态下排气不够彻底,缸内残余废气系数较高,而且废气成分又是以CO2、H2O、NOx等多原子分子居多,等熵指数高,温度不容易降下来,尤其是在大负荷状态下,高温废气会造成缸内温度升高,提高爆震倾向。 知识点:发动机爆震原因(非考试内容) ①点火角过于提前:为了使活塞在压缩行程结束后,一进入做功冲程能立即获得动力,通常都会在活塞达到上止点前提前点火(因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时,大部分油气已经燃烧,此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃,而造成爆震。 ②发动机燃烧室过度积碳:发动机燃烧室内过度积碳,除了会使压缩比增大(产生高压),也会在积碳表面产生高温热点或者火星,使发动机爆震。 ③发动机温度过高:发动机在太热的环境使得进气温度过高,或是发动机冷却水循环不良,都会造成发动机高温而爆震。 ④空燃比不正确:过于稀的燃料空气混合比,会使得燃烧温度提升,而燃烧温度提高会造成发动机温度提升,空燃比不正确当然容易爆震。 ⑤燃油辛烷值过低:辛烷值是燃油抗爆震的指标,辛烷值越高,抗爆震性越强。压缩比高的发动机,燃烧室的压力较高,若是使用抗爆震性低的燃油,则容易发生爆震。 ⑥燃油清洁度不够:燃油中所含有的一些物理杂质和化学杂质、包括一些芳香类物质,也会在发动机压缩过程中引起自燃、从而形成爆震现象。
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