发动机PPT整理版汇编.doc

第一章 发动机的性能 发动机理论循环 ( 1 )工质为理想气体，整个循环工质成分不变，物理常数与标况下的物理常数相同； （2）假设工质是在闭口系统中作封闭循环 ； （3）压缩和膨胀过程近似为绝热过程； （4）假设燃烧是外界无数数个高温热源定容或定压向工质加热。工质放热为定容放热。 简化过程、三个基本循环+图（★） 1-2的压缩过程(绝热压缩；2-3的燃烧过程(等容加热;3-4的燃烧过程(等压加热； 4-5的膨胀过程(绝热膨胀；5-1的排气过程(等容放热 理论循环的评定（ ★ ）提高热效率的途径。 经济性（循环热效率ηt ）—影响因子 动力性（循环平均压力pt）—影响因子 从前面的分析，影响循环热效率和平均压力的因素有： 压缩比ε、压力升高比λ、预胀比ρ、绝热指数κ、循环始点压力P1(PZ) 两种条件下循环热效率比较（ ★ ） 1 初态1相同，压缩比(相同，加热量q1相同 即：循环总加热量相同时 定容加热循环热效率＞混合加热循环热效率＞定压加热循环热效率 2 初态1相同，最高压力相同 发动机的实际循环 实际循环过程+图（ ★ ） 一） 实际循环 （以车用柴油机为例） 1 进气过程: 0～1 （ p p0(p p0 ） 2 压缩过程: 1～2 （ p(，T( ） 3 燃烧过程: 2～3～4 （ p((，T(( ）4 膨胀过程: 4～5 （ p(，T( ） 5 排气过程: 5～0 （ p p0 ） 汽油机的理想循环：等容加热循环 低速柴油机的理想循环：等压加热循环 高速柴油机的理想循环：混合加热循环 实际循环的评定—指示指标（ ★ ） 柴油机因压缩比高，燃烧的最高爆发压力pZ很高，但因相对于燃油的空气量大，所以最高燃烧温度TZ值反而比汽油机低。所以各个过程的温度均比汽油机低，唯独压缩过程终点时高于汽油机； 压缩比高，所以柴油机膨胀比也大，转化为有用功的热量多，热效率高，所以膨胀终了的温度和压力均比汽油机小。 循环的动力性（做功能力）： 平均指示压力pmi（是发动机单位气缸工作容积的指示功）： pmi是衡量实际循环动力性能的一个重要指标 指示功 Wi： 指示功率Pi（内燃机单位时间所做的指示功）： 循环的经济性： 指示热效率ηi（实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比值）： 指示燃料消耗率bi（单位指示功的耗油量，通常以每千瓦小时的耗油量表示。 [g／（kW·h）] ） 非增压： 增压： 指示功大，说明 ○汽缸工作容积大 ○热功转换有效程度大。 柴油机的指示热效率高于汽油机，且比油耗率低 四冲程发动机的指示热效率高于二冲程发动机 发动机的有效指标（ ★ ） 从内燃机功率输出轴上得到的净功率即为有效功率Pe 。 损失消耗的功率称为机械损失功率Pm Pe=Pi-Pm 机械损失功率Pm 1)发动机内部运动零件的摩擦损失。比例最大 2)驱动附属机构的损失 3)泵气损失，指进排气过程所消耗的功 动力性： 有效功率Pe ：Pe=Pi-Pm 有效扭矩Ttq： 平均有效压力pme（MPa）：是发动机单位气缸工作容积输出的有效功率 提高发动机转速即增加单位时间的做功次数，从而使发动机体积小、重量轻和功率大。 转速n增加，活塞平均速度Cm也增加，n和Cm的关系为： Cm是表征内燃机强化程度的参数。 经济性： 有效热效率ηe ：ηe是发动机的有效功We（J）与所消耗燃料热量Q1之比值 有效燃料消耗率be ：be[g/（kW·h）]是单位有效功的耗油量（简称耗油率），通常以每千瓦小时的耗油量表示 有效燃料消耗率be： 强化指标 升功率PL：升功率PL（kW／L）是发动机每升工作容积所发出的有效功率。 提高PL的措施是提高Pme和n 比质量me：（kg／kW）是发动机的干质量m与所给出的标定功率之比 它表征质量利用程度和结构紧凑性。 2.强化系数 平均有效压力pme与活塞平均速度Cm的乘积称为强化系数，写成pme·Cm。 它与活塞单位面积功率成正比。 值越大，内燃机的热负荷和机械负荷愈高。 由于发动机的发展趋势是强化程度不断提高，所以pme·Cm值越大，这是技术进步的一个标志。 计算：某汽油机在3000r/min时测得其转矩为55N.m，在该工况下燃烧50mL的汽油需要的时间是25.7s，试计算有效功率Pe（kW）、每小时耗油量B（kg/h）和比油耗be（g/kW.h）。汽油的密度为0.73g/mL。 解： Pe=n×Ttq/9550=3000 ×55/9550=17.28(kW) B=ρV/t=0.73×50×10-3×3600 /25.7=5.11 (kg/h) be=B×1000/Pe=5.11×1000/17.28=295.72(g/kW.h) 1、已知：某汽