1、发动机的性能.ppt

内燃机原理 2012年2月 内燃机原理 ● 学习目的 掌握内燃机的工作原理 掌握内燃机的奋斗极限 掌握内燃机工作过程的分析方法 掌握影响动力性和经济性的影响因素 了解提高内燃机动力性、经济性的途径 内燃机原理 讲课内容 1 发动机的性能 1 发动机的性能 讲课内容 1.1 内燃机的 1.2 内燃机的 1.3 内燃机的 1.4 内燃机的 1.5 内燃机的 1.6 内燃机的 1 发动机的性能 ● 概念 发动机的性能指标 动力性 （功率、转矩、转速） 经济性 （燃油及滑油消耗） 运转性 （冷起动、噪声、排放） 其它指标（可靠耐久及使用维修性等） 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 讲课内容： 理论循环的概念 研究理论循环的目的 理论循环的基本假设 理论循环的分类 理论循环的评价指标 影响性能指标的影响因素及分析 三种基本循环的比较 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 ● 概念 将发动机的实际复杂过程加以抽象和简化后得到的循环模型即为内燃机的理论循环。 ● 研究理论循环的目的 ① 分析影响因素，确定提高发动机性能的途径──阐明各基本热力参数间的关系，明确提高经济性和动力性的基本途径。 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 ● 理论循环的基本假设 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 ● 理论循环的分类 按对工质加热方式的不同，内燃机的理论循环有三种形式 典型的理论循环示功图 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 ● 理论循环的评价指标 动力性指标 循环平均压力pt： 三种基本循环的性能指标 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 ● 影响性能指标的影响因素及分析 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 ● 提高循环热效率ηt的途径 ◆ 增加压缩比ε 1 发动机的性能 1.1 内燃机的理论循环 ●三种基本理论循环的比较 ① 初始状态一致且加热量及压缩比相同时 等容加热循环的热效率最高 等压加热循环的热效率最低 混合加热循环热效率介于两者之间 实际约束和限制 2)机械效率的限制 机械效率ηm与pz密切相 关→不加限制地提高ε以及 λ将引起ηm的下降→结果使 ε以及λ提高而带来的收益 得而复失。 3)燃烧方面的限制 ε↑↑→汽油机易产生爆 燃和表面点火，柴油机易产生 冲击和噪声。 1 发动机的性能 1.2 内燃机的实际循环 讲课内容： ● 实际循环的组成 1 发动机的性能 1.2 内燃机的实际循环 ● 实际循环的组成 实际循环由 四个冲程 五个过程组成： 1 发动机的性能 1.2 内燃机的实际循环 ● 实际循环的热损失及影响因素 ⑴ 实际循环的热损失 实际循环的热损失有： ◆ 工质的影响 ◆ 燃烧损失 ◆ 换气损失 ◆ 涡流和节流损失 ◆ 传热损失 ◆ 泄漏损失 ◆ 时间损失 ⑵ 实际循环中各部分损失的构成 ⑵ 实际循环中各部分损失的构成 ⑵ 实际循环中各部分损失的构成 1 发动机的性能 1.2 内燃机的实际循环 ● 实际循环的热损失及影响因素 ⑶ 实际循环的热损失的分析 实际循环与理论循环比，存在许多不可逆的损失。 ◆ 工质不同带来的影响 1 发动机的性能 1.2 内燃机的实际循环 ● 实际循环的热损失及影响因素 ⑶ 实际循环的热损失的分析 ◆ 换气损失 实际循环为开口系统，存在进排气（换气）损失 换气损失＝进气损失＋排气损失 1 发动机的性能 1.2 内燃机的实际循环 ● 实际循环的热损失及影响因素 ⑶ 实际循环的热损失的分析 ◆ 传热损失 传热损失产生的原因 实际循环为非绝热系统→故存在传热损失 柴油机传热损失的大致比例分配 进气冲程—工质吸热 压缩冲程—开始吸热，压缩后期放热（5％～8％） 作功冲程—放热（70％～80％） 排气冲程—放热（15％～22％） 1 发动机的性能 1.2 内燃机的实际循环 ● 实际循环的热损失及影响因素 ⑶ 实际循环的热损失的分析 ◆ 传热损失 影响传热损失的因素（6个） ①气缸几何尺寸—面容比∑F/Vh↓→散热损失↓ ②冲程缸径比——S/D↑→∑F/Vh↓→散热损失↓ ③燃烧室的形式—直喷式比分隔式散热损失小 ④冷却介质温度—TW在正常范