第2章发动机实际循环与评价指标.ppt

一、四冲程发动机理想循环 四冲程发动机的工作过程由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个过程组成。理想循环的基本假设： （1）缸内热力系统为闭口系统； （2）加热过程为定容或定压加热，放热简化为定容放热过程； （3）压缩和膨胀过程近似为绝热过程； （4）工质为理想气体； （5）气缸内无摩擦损失，简化为可逆过程； 根据加热方式的不同 发动机理想循环分类 定容循环 定压循环 混和循环 1 - 2 绝热压缩 2 - 3定容加热 3 - 4绝热膨胀 4 - 1定容放热 1 - 2 绝热压缩 2 - 3定压加热 3 - 4绝热膨胀 4 - 1定容放热 1 - 2 绝热压缩 2 - 3定容加热 3 - 4定压加热 4 - 5绝热膨胀 5 - 1定容放热 问1：汽油机采用哪种形式的加热循环 汽油机采用定容加热循环 问2：柴油机采用哪种形式的加热循环 三种基本循环的比较 各种活塞式发动机的工作原理是不同的，因此对于不同形式的发动机必须采取相应的工作循环，相应得到最大的热效率。 三种基本循环的比较 二、四冲程发动机的实际循环 二、四冲程发动机的实际循环 二、四冲程发动机的实际循环 二、四冲程发动机的实际循环 实际循环与理论循环的比较 （a） 柴油机 （b） 汽油机 汽油机 1、实际工质的影响（Wk） 理论循环假设工质比热容是定值，工质是双原子气体，实际上燃烧后生成三原子气体居多，使循环的最高温度降低。 实际循环还存在泄漏，使工质数量减少，意味着同样的加热量，实际循环中所引起的压力和温度的升高比理论循环低得多，使循环所做功减少。 2、换气损失（Wr ） 燃烧废气的排出和新鲜空气的吸入是使循环重复进行必不可少的，因此而消耗的功称为换气损失。 由于进排气系统中的流动阻力而产生的损失。 换气过程中因排气门在下止点前必要的提前开启而产生的损失叫提前排气损失W。 实际循环中燃烧非瞬时完成，所以喷油或点火在上止点前，并且燃烧还会持续到膨胀行程，由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失Wz 。 实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失。 高温下部分燃烧产物分解而吸热，使循环的最高温度下降，产生燃烧损失。 实际循环中，气缸壁（包括气缸套、气缸盖、活塞、活塞环、气门、喷油器等）和工质间自始至终存在着热交换，由此产生损失Wb 。 你能说出现在有哪些提高热效率的方法 化油器 ------电喷车 2.3 发动机的指示指标 发动机的指示性能指标 1.指示功和平均指示压力 2.指示功率 单位指示功的耗油量，称为指示燃油消耗率 发动机的有效指标 动力性指标 发动机的有效指标 3.平均有效压力 发动机经济性指标 发动机经济性指标 发动机强化指标 2.5 机械损失与机械效率 2.5 机械损失与机械效率 影响机械效率的主要因素 影响机械效率的主要因素 1.有效热效率 实际循环有效功与所消耗的燃油热量的比值 2.有效燃油消耗率 单位有效功的耗油量。 和 都可比较不同发动机和不同工况经济性，但是 更具有实际意义。 转速和活塞平均速度 升功率 每升工作容积所发出的有效功率 比质量 机械损失的组成 机械摩擦损失 活塞组件的摩擦 轴承摩擦 气门机构摩擦 其他损失 辅助设备(附件)驱动功率的消耗 泵气损失 机械效率 有效功率与指示功率的比值 机械功率是衡量发动机机械损失的重要指标，研究机械损失的目的是为了寻求提高机械效率的有效途径。 影响机械效率的主要因素 转速（活塞平均速度）的影响 所有机型机械效率都随转速上升而下降 为什么？ 各摩擦副速度增加导致摩擦阻力增加 运动件惯性力增加，导致摩擦阻力增加 泵气损失、驱动附件消耗的功增加 * * 第二章发动机工作循环与评价指标 1、定容循环 吸热前压缩气体，提高平均吸热温度是提高热效率的重要措施，是卡诺循环，第二定律对实际循环的指导。 2、定压循环 3、混合循环 汽油发动机，混和气燃烧迅速，气缸内压力和温度增长很快，可以认为燃烧过程基本符合容积不变。 柴油机采用定压和混合加热循环 高增压和低速大型柴油机，大部分燃料是在 上止点以后燃烧，可认为燃烧过程压力不变 高速柴油机，介于两者之间，可认为燃烧过程先定容后定压（混和）循环 汽油机，压缩比的最大值由于所用燃料的确定而定。因此按压缩比一定来比较其各种理想循环的热效率。 柴油机，在工作条件一定时，其压缩比也基本上确定，但是其压缩比一般较高，其压缩终了压力也较高，为避免其工作粗暴、噪声及振动，必须控制其最高压力。因此应按一定的最高压力