01第一章发动机的工作原理和总体构造.ppt.ppt

二冲程汽油机工作原理 1- 3. 往复活塞式内燃机工作原理 （4）二冲程柴油机工作原理 ① 第一冲程 活塞由下止点移至上止点。 扫气过程：当活塞还处于下止点时，进气口和排气门均已开启。扫气泵将纯净的空气增压到0.12~0.14 MPa后，经空气室和进气口送入气缸，扫除其中的废气。废气经气缸顶部的排气门排出。 压缩过程：当活塞上移将进气口关闭的同时，排气门也关闭，进入气缸内的空气开始被压缩。活塞运动至上止点，压缩过程结束。 1- 3. 往复活塞式内燃机工作原理 （4）二冲程柴油机工作原理 ② 第二冲程 活塞由上止点移至下止点。 作功过程：压缩行程结束后，高压柴油经喷油器喷入气缸，并自行着火燃烧。高温高压的燃烧气体推动活塞作功。 排气过程：当活塞下移2/3行程时，排气门开启，废气经排气门排出。 扫气过程：活塞继续下移，进气口开启，来自扫气泵的空气经进气口进入气缸进行扫气。 ◆ 二冲程柴油机用纯空气扫除废气。 ∴经济性较高。 1- 3. 往复活塞式内燃机工作原理 （4）二冲程柴油机工作原理 1- 3. 往复活塞式内燃机工作原理 四冲程与二冲程内燃机的比较 工作循环 四冲程： 曲轴每2转一个循环 二冲程： 曲轴每1转一个循环 换气时间 四冲程： 进、排气持续时间长，重叠期小，换气质量好 二冲程： 换气时间短（1/3），进、排气过程几乎同时进行，换气质量差 结构复杂性 四冲程： 有进、排气门，结构复杂 二冲程： 无进、排气门，结构简单（曲轴箱扫气式） 1-4.发动机的总体构造 1-5. 发动机的性能指标 1.1.发动机性能指标---动力性能指标 （1）有效转矩： 指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的转矩，通常用Te表示，单位为N·m。有效转矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲轴产生的转矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的净转矩。 （2）有效功率： 指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示，单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效转矩和曲轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器测定，测出有效扭矩和曲轴转速，然后用下面公式计算出有效功率。 式中： Te － 有效转矩，单位为N·m； n － 曲轴转速，单位为r/min。 5. 发动机的性能指标 1.2.发动机性能指标---经济性能指标 （1）有效热效率： 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率。 （2）有效燃油消耗率： 通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。燃油消耗率是指单位有效功率的燃油消耗量，也就是发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的燃油质量(以g为单位)，燃油消耗率通常用be表示，其单位为g/kW·h。 很明显，有效燃油消耗率越小，表示发动机曲轴输出净功率所消耗的燃油越少，其经济性越好。通常发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率g e是最小值。 1.3.发动机性能指标---强化指标 强化指标指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标。 （1）升功率： 发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率称为升功率，用PL表示。。 （2）强化系数： 平均有效压力和活塞平均速度的乘积称为强化系数 ，用PmeCm表示。 1.4.发动机性能指标---紧凑性指标 （1）比容积 发动机外廓体与其标定功率的比值称为比容积。 （2）比质量 发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。 1.5发动机性能指标---环境指标 （1） 排气品质 排放性能指标包括排放烟度、有害气体(CO，HC，NO x)排放量、噪声等。 （2）噪声 1.6发动机性能指标---可靠性指标 指发动机在规定的使用条件下，正常持续工作能力的指标。 1.7发动机性能指标---耐久性指标 发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间，通常指发动机的大修里程。 1.8 发动机性能指标---耐久性指标 评价发动机制造工艺性和维修工艺性好坏的指标。 5. 发动机的性能指标 2.发动机特性 发动机的主要性能指标（如有效转矩Te，有效功率Pe，有效耗油率等）随其 运转工况(负荷、转速)变化而变化的关系称为发动机的特性。 速度特性：性能指标随发动机曲轴转速变化的关系称为发动机的速度特性； 负荷特性：性能指标随负荷变化的关系称为发动机的负荷特性。 （1）速度特性 发动机的速度特性指发动机的性能指标Te，Pe，be，随发动机转速n变化的规 律，用曲线表示，称为速度特性曲线。可通过台架试验测定。 （2）外特性 节气门全开时的速度特性叫发动机的外特性；节气门不全开的任意位置所得到 的速度特性都称为部分特性。