[工学]发动机原理课件-第一章_工程热力学基础.ppt

汽车发动机原理 课 程 概 述 一、课程的性质和任务 1、研究发动机的性能评价（性能指标）和基本工作过程（换气、混合气形成、燃烧），发动机特性、增压等，发动机平衡、排气污染与噪声。 2、分析影响发动机性能的因素。 3、找出提高发动机性能的一般规律。 二、课程的地位和作用 本课程是一门专业课，为发动机的使用、维修打基础。本课程在整个课程体系中起承上启下的作用，对今后的实际工作起指导作用。 三、课程主要内容 课程的主要内容分两部分： 《工程热力学基础知识》-必要的理论基础 《汽车发动机原理》 主要内容包括： 工程热力学基础、发动机实际循环和性能指标、燃料和燃烧、发动机换气、汽油机混合气的形成与燃烧过程、柴油机混合气的形成与燃烧过程、发动机特性、发动机增压与中冷技术等。 三、课程的特点、要求、学时分配、考核 特点:本课程理论性较强，课堂上的讲授以理论分析和推导为主，配有实验环节。 要求:课上集中精力，做好笔记，课下及时复习，完成作业。重点在于理解，主要章节要熟练掌握。 学时分配：总学时32，其中实验4学时 考核：本课程为考试课，平时10%；实验10%；考试80%。 参考书：1.《汽车发动机原理》（第二版）陈培陵主编 人民交通出版社 2003 2.《内燃机学》周龙保 主编　 机械工业出版社 2003 第一章 工程热力学基础 热力学是研究能量（热能）性质和转换规律的科学。 工程热力学是其最早 发展的一个分支。 本章主要内容： 1、热力状态、热力过程、参数 2、热力学的基本定理：热力学第一定理和第二定理。 2、典型热力过程和热力循环。 3、发动机的理想循环。 第一节 气体的状态及状态方程 重点掌握： 1、基本概念：热力系统、工质、热力状态、理想气体等； 2、热力系统分类； 3、P-V图。 一、热力系统 1、定义：在热力学中，把某一宏观尺寸范围内的工质体为研究的具体对象，称为热力系统； 二、热力状态与状态参数 三、基本状态参数 1、比容：用ν表示，单位是m3/kg 。 定义：单位质量的物质所占的容积。即： ν=V/M　　 V--物质的容积,[m3]; M--物质的质量，[kg]。 比容的倒数是？ 2、压力：用P表示，单位是Pa，Mpa、kPa。 定义：系统单位面积上受到的垂直作用力。 即：P=F/A 四、理想气体的状态方程 1、理想气体：气体分子本身不占有体积，分子之间无相互作用力的气体。 2、理想气体的状态方程： Pν=RT PV= mRT V= mν 对空气，R=0.287kJ/kg·K 3、压容图 第二节 热力过程及过程量 重点掌握： 1、基本概念：热力过程、膨胀功、热量、熵； 2、热力状态参数与热力过程参数的区分与联系； 3、膨胀功、热量的计算，正负的规定； 4、T-S图。 膨胀功的计算：δW=Fdx=APdx=PdV W12=∫12PdV 对单位质量的工质： w12=W/m=∫12PdV/m=∫12Pdν ※故P-V图上,W12为过程线与横轴围成的面积。 由δW=PdV得： dV0，膨胀,δW0， 系统对外界做功； dV0，压缩,δW0， 外界对系统做功； dV=0，δW=0，系统与外界之间无功量传递。 三、热量 是系统与外界之间依靠温差来传递的能量形式，用Q表示 q=Q/m J/kg 规定：传入热力系统的热量为正值，即吸热为正；传出热力系统的热量为负值，即放热为负。 ※热量与功一样，是系统在热力过程中与外界传递的能量形式，因此是过程量，不是状态参数。 四.熵和温熵图 熵S的增量等于系统在可 逆过程（温差无穷小） 中交换热量除以传热时 绝对温度的商： 　　ds=δq/T 1Kg工质的熵的单位J/kgK mKg工质熵的单位Ｊ/K 第三节 热力学第一定律 重点掌握： 1、热力学第一定律的表述； 2、内能与温度的关系； 3、闭口系统能量方程； 3、理想气体内能的计算。 一、热力学第一定律 定义：当热能与其它形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。 ＊可表述为：不花费任何能量就产生功的第一类永动机是不存在的。 ＊可表述为：对于任何一个热力系统： 进入系统的能量-离开系统的能量=系统内部储存能量的变化量 ※热力学第一定律是能量转换与守恒