第一章柴油机基本知识╲t第三节柴油机指标和参数.ppt

第三节 性能指标和工作参数 柴油机的性能： 动力性、经济性、运转性（冷车起动、排放性、加速性、与加载性）、可靠性和耐久性。 重点：动力性和经济性（分指示和有效） 指示指标： ①P-V图指示功为基础； ②只考虑燃烧不完全、传热的热损失； ③不考虑摩擦损失； ④主要评定缸内循环完善程度 有效指标： ①以输出轴得到的有效功为基础； ②既考虑热损失也考虑机械损失； ③评定柴油机工作性能的最终指标。 一、指示指标 1、平均指示压力pi 1）定义：单位气缸工作容积所作的指示功 2）公式：pi=Wi/(A×S)=Wi/Vs (Wi＝Pi×A×S) 3）物理意义： 假定的一个不变的压力作用于活塞上所做的功与一个循环的指示功相同(该假想力)。 4）影响因素： ①循环供油量Δ（负荷大小）：Δ大，则pi大。 ②过量空气系数α： α增大（ α ≤2之前）则pi增大，但过大则减 ③工质混合完善程度提高，则pi提高 ④换气质量提高，则pi增大 5）Pi大小： 增压机?非增压；四冲程?二冲程；直流?弯流 6）意义： 反应单位汽缸工作容积的做功能力及工作的完善程度，评定柴油机工作循环动力性的指标 2、指示功率Pi 1）定义： 柴油机气缸内的工质单位时间内所做的指示功 （1）单缸：Pi=piVs (nm/60)=piVsnm/60(w) =piVsnm/6000(kw)； （2）整机： Pi= piVsnmi/6000(kw)； （3）若负荷不均，则各缸的相加即得。 （4）令C＝Vs*m/6000则Pi=Cpini C称为气缸常数 2）数值范围（见教材） 3、指示热效率?i和指示油耗率bi(gi) 指示热效率?i : 指示功热当量Wi与相应消耗燃料热量Q吸之比值 指示油耗率bi：单位指示功所消耗的燃油量 以上是评定柴油机实际工作循环经济性的重要指标 ?i=3600Pi/(bi*Hu)其中Hu为单位质量燃料的热值 二、有效指标 1、有效功率Pe和机械效率?m 1）机械损失功率Pm： （1）摩擦损失功率； （活塞与缸套摩擦55~65%；轴承摩擦35~45%） （2）拖动损失（带动辅助机械，随转速而增大） （3）泵气损失 （增压四冲程机为负值，二冲程机为零） 2）Pe： 从柴油机曲轴端传出的功率为有效功率 公式：（1）Pe=Pi－Pm(Pm机械损失功率）; （2） Pe=Me*n/9550（ Me为输出的有效扭矩） 3）机械效率?m及影响因 （1）机械效率?m ?m= Pe/Pi=（ Pi－Pm）/Pi＝1－ Pm/Pi （2）机械效率?m影响因素 ①设计、制造质量； ②柴油机运转功况；③转速不变，负荷增加，则其增大 ④ pi不变，负荷增加，则下降 ⑤适当↑滑油温度和水温，则?m ↑ 但过大则↓ 一般通过测试?m－n曲线给出 2、有效燃油消耗率be(ge)和有效热效率?e 1）be:单位千瓦有效功所消耗的燃油 2）?e:曲轴的有效功与所消耗的热量之比 两者是评定柴油机经济性的重要指标，关系如下 ?e=3600 /(be*Hu)，(Hu为燃料低热值） 3、平均有效压力pe 定义: 单位气缸工作容积所做的有效功 公式：pe=Pe/(Cni); pe=pi*?m 其他：大小取决于工作的完善程度及机械损失的大小，是衡量柴油机做功能力的重要参数，反应柴油机的强化程度 三、其他常用参数 1、最高爆发压力（最高燃烧压力）pz 1）定义：燃烧过程中缸内工质的最高压力 2）对机器性能的影响：（ pz过大） ①机器尺寸↑重量↑； ②则螺栓预紧力大↑结合面比压↑； ③破坏油膜使磨损↑ ④噪音↑工作粗暴 ⑤适当增大，可提高热效率，降低油耗率。 非增压机pz=6~8; 增压低速机pz=7~15; 增压高速机pz=7~17Mpa 2、排气温度tr 1）含义： 非增压机指排气管内的平均温度； 增压机指气缸盖排气道出口处废气的平均温度. 2)意义: ①反映缸内负荷的大小与燃烧质量的好坏，因而通常用于衡量热负荷的大小； ②排烟过高，说明热负荷过高，柴油机的经济性、可靠性下降； ③柴油机运转管理中的重要参数,一般tr≤550℃ 以保证柴油机的可转. 3、活塞平均数速度Vm 1)含义： 在曲轴一转的两个行程中活塞运动速度的平均值 公式： Vm =2S n/60=S n/30 2)意义及影响： ①是影响柴油机机械负荷、热负荷和寿命的重要参数之一； ②提高它可以提高柴油机功率，但热负荷、机械负荷、及机件磨损也增加了； ③近代为维护柴油机较长的寿命均选低速机，亦可提高螺旋桨的推进效率 4、行