第三章第一节__发动机性能指标课件.ppt

第一节 发动机性能指标 工作过程→发动机性能→汽车某些性能 第一节 发动机性能指标 按热功当量得，1kW·h=3.6?103 kJ , 而1kW·h的功需要消耗的热量是（gi hn/1000）（kJ），则：  ηi=3.6 ×106 / gi hn式中：hn—所用燃料的低热值（kJ/kg）， gi —单位指示功的耗油量（g/kW·h）。 gi、ηi是评定发动机实际循环经济性的重要指标。 二、有效指标（一）动力性指标 ②驱动气门机构、风扇、机油泵、发电机等附件所消耗的功率。（10 ~20%） ③泵气损失（10 ~20%）指进排气过程消耗的功。 2.机械效率 机械效率ηm是有效功率Ne与指示功率Ni之比。 ηm= Ne/ Ni 3.有效转矩 Me（N·m）—由功率输出轴输出的转矩。它代表了发动机克服负荷的能力。 Ne=Me.2πn/60×10-3(kW) Me=30Ne/ πn ×103(Nm) 式中：n—发动机转速（r/min）。 4.转速n和活塞平均速度Cm 提高n，可增加单位时间的做功次数，使发动机体积小、重量轻和功率大。 Cm大，则活塞组的热负荷和曲轴连杆机构 的惯性力均增大，磨损加剧，寿命下降。 Cm 已成为表征发动机强化程度的参数。一般汽油 机不超过18m/s，柴油机不超过13m/s。 为了提高n又不使Cm过大，可减小活塞行 程S。 （三）强化指标 1.发动机的强化系数 发动机的强化系数是平均有效压力与活塞平均速度的乘积。 它与活塞单位面积的功率成正比。其值越大，发动机的热负荷与机械负荷愈高。 2.升功率和比质量 ①升功率NL 定义：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。 公式：NL=Ne/Vsi= pe Vsi n/(30τVsi) × 10-3= pen/30τ × 10-3 (Kw/L) 升功率NL是从发动机有效功率的角度对其气缸工 作容积的利用率作总的评价，也是评定一台发动机整 机动力性能和强化程度的重要指标之一。 ②比质量me：是发动机的净质量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。 ηe 和be的大致范围是： ηe be[g/(kW?h)] 汽油机 0.25~0.3 270~325 柴油机 0.3~0.45 190~285 3.发动机的其它性能 排气品质 1) 有害气体：NOx、HC、CO、SO2、铅化物等。 2) 微粒（碳烟） 噪声 振动 起动性能 限制对环境的破坏 * * 发动机性能指标有两种：一种是以工质对活塞做功为基础的性能指标，简称指示指标；另一种是以曲轴输出功率为基础的性能指标，简称有效指标。 实现热能和机械能相互转化的媒介物质称为工质，依靠它在热机中的状态变化（如膨胀）才能获得功，而做功通过工质才能传递热． 衡量发动机的性能指标有动力性、经济性、排放性能、可靠性、运行舒适性、寿命和维修保障等。 一、指示指标 指示指标不受动力输出过程中机械摩擦和附件消耗等各种外来因素影响，直接反映由燃烧到热功转换的工作循环进行的好坏。 主要有：指示功和平均指示压力、指示功率用来评定实际循环动力性的好坏；指示热效率和指示燃油消耗率用来评定循环的经济性。 一、指示功和平均指示压力pmi 1.指示功Wi:一个实际循环工质对活塞所做的有用功。 Wi =Ai x axb （N?m 或 J) Ai—示功图面积（cm2） a —示功图纵坐标比例尺（KPa/cm） b —示功图横坐标比例尺（dm3/cm） 2.平均指示压力pi ：发动机单位气缸工作容积一个循环所做的指示功。相当于一个假想的平均不变的压力，以这个压力作用在活塞上，使活塞移动一个冲程 s，做功Wi。从实际循环角度来评价发动机汽缸工作容积利用率高低的一个参数， pi越高，气缸工作容积利用率越高。 由此，可以更加清楚地对不同发动机的工作循环的热功率转换有效程度进行比较。（排除尺寸影响） pi