内燃机原理第三章.4h课案.ppt

* 第三章 内燃机的工作指标与性能分析 3-1 内燃机的工作指标 内燃机的工作指标是指内燃机处于正常运行状态下，描述和表征内燃机性能和工作状态的一组参数。 一、标定性能的主要指标 标定工况，是指内燃机在标准大气条件下，其动力性能和经济性能达到设计指标时所处的运行状态。 标定性能指标是指在标定工况下表征内燃机工作性能的主要指标,比如： 标定功率――标定工况下内燃机发出的功率。 标定转速――标定工况下内燃机相应的曲轴转速。 标定油耗率――标定工况下内燃机发出单位功率所消耗的油量。 比质量――单位标定功率下内燃机所具有的质量。 比容积――单位标定功率下内燃机所具有的容积。 比质量和比容积是用以评价、比较内燃机轻重、紧凑、设计合理性的重要指标。 大修期――指从新机开始使用至第一次进行大修或二次大修之间内燃机累计运行的时间。是表征内燃机可靠性与寿命的重要指标。 二、驱动扭矩和驱动功率 用测功器可测出某一工况下内燃机输出的扭矩或驱动扭矩Me（见图3-1）。 Me = Pb 图 3－1 测功器示意图 用转速仪可测出同一工况下内燃机的转速，则内燃机输出的有效功率或驱动功率为  Ne =2πnMe/103 / 60 (3-1) 三、循环指示功率  图3-2所示的是内燃机的p-V曲线图。每缸每循环的指示功Wi可沿封闭曲线进行积分获得,即  (3-2) 也就是图中封闭曲线围成的面积。 对于二冲程机(图3-2(a)),单缸循环指示功Wi就是阴影面积， 对于四冲程机，单缸循环指示功Wi就是： 图3-2（b） 阴影面积A＋C,即为压缩膨胀冲程传递给活塞的功。 图3-2（c） 阴影面积(A+C)－(B+C)，即为四个冲程传递给活塞的功。 B＋C为泵气损失。对非增压机，B＋C为负功，对增压机，B＋C为正功。 图 3-2 p-V曲线图示例 (a)二冲程发动机； (b)四冲程发动机； c)部分负荷下四冲程汽油机 进气和排气行程(泵气回路)  单缸指示功率为： (3-3) 式中，Z——动作系数(也称为活塞行程数)，对于四冲程机，Z=4；对于二冲程机，Z=2; 对于二冲程双动机，Z=1。 这个功率称为指示功率，即缸内工质作用于活塞的功率，与驱动功率的不同之处在于，它包含了克服内燃机摩擦和带动辅助机械所消耗的功率以及泵气功率。 四、道路功率 指车用内燃机为克服汽车轮胎滚动摩擦阻力和车辆气动阻力所消耗的功率。道路功率的近似计算式为： （3-4） 式中，fR——滚动阻力系数，凭经验确定(0.012＜ fR ＜0.015）3;mA——车辆质量；g——重力加速度； 环境空气密度；fD——气动阻力系数，凭经验确定(对于汽车,0.3＜ fD ≤0.5)3; fA—车辆最大横截面积；vA——车辆速度。 五、平均指示压力 MPa ，即为单位气缸工作容积所作的指示功，代入式(3-3)，可得