发动机原理课程电子教案.doc

PAGE 2 PAGE 2 “发动机原理”课程电子教案 一、课程的性质和任务 1、研究发动机的工作过程和性能指标，主要包括动力性、经济性、排放性等。 2、分析影响发动机性能指标的因素。 3、找出提高发动机性能指标的途径。 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大部分，《工程热力学基础知识》部分的重点是发动机的理想循环，《发动机原理》部分的重点是内燃机的燃烧过程和特性。 主要内容包括：工程热力学基础、发动机示功图和性能指标、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、发动机的排放与控制等。 四、课程的特点、要求、学时分配、考核 特点:本课程理论性较强，无多少实物供参照，课堂上的讲授以理论分析和推导为主。 要求:要求课上集中精力听讲，做好笔记，课下及时复习。对重点章节要熟练掌握。 学时分配：总学时48，其中实验8学时 考核：本课程为考试课，平时10%；实验10%；考试80%。 五、教材 《汽车发动机原理》(第二版)陈培陵主编 人民交通出版社 2003 六、参考书 [1]《内燃机学》，周龙保主编，机械工业出版社出版，1999年； [2]《车辆内燃机原理》(第一版)秦有方 编 北京理工大学出版社1997 [3]《汽车拖拉机发动机》（第三版）董敬 编··机械工业出版社1999 [4]《汽车发动机原理》，张志沛主编，人民交通出版社出版，2003年 [5]《内燃机习题集》日]竹内龙三 主编 中国农业机械出版社1991年 [6]《内燃机燃烧与排放学》蒋德明主编 西安交通大学出版社2001年 第一章 工程热力学基础 了解：热力系统、工质、功、热量、内能和熵等概念，理想气体和卡诺循环等。 理解：热力学第一和第二定律，Ｐ－Ｖ图和Ｐ－Ｓ图，理想气体的热力过程和发动机的理想循环。 第一节 气体的热力性质 一、热力系统 1、热力系统：某一宏观尺寸范围内所要研究的对象的总称。 2、外界：与系统有相互作用的以外物质。 3、热力系统的分类： 闭口系统：与外界无质量交换的系统； 开口系统：与外界有质量交换的系统； 绝热系统：与外界无热量交换的系统； 孤立系统：与外界即无质量交换，又无热量交换的系统。 二、工质状态及状态参数 1、工质：用以实现热功转换的媒介物质。 2、工质热力状态：工质在热力系统中某一瞬间所处的宏观状况。 3、工质状态参数：用来描述工质状态的物理量。 4、基本状态参数：能够测量并能代表工质基本特征的参数。 压力（P）、 单位容积面积上的垂直力。 P=F/A N/m=Pa（帕斯卡） 工程气压：1kg/cm2=98.1kPa 物理气压：76cmHg=101.33 kPa 绝对压力：P—状态参数 表压力 ：Pg 真空度 ：Pν 大气压力：P0 P= P0 + Pg P= P0 - Pν （2）温度（T） 表示物体的冷热程度。 开氏温标：T 单位K 水的三相点为单一固定点273、16K。（冰点为273、15K） 摄氏温标：t 单位℃ T= t+273、15 K （3）比容（v） 单位质量的容积。 v=V/m （m3/ kg） 三、理想气体的状态方程 理想气体：气体分子本身不占有体积，分子之间无引力的气体。 1升气体有2.7×1022分子,挤在一起仅0.4cm3 占0.04% 2、理想气体状态方程： 1千克气体：Pv=RT R为为气体常数（Kj/kg·K） 其大小与气体的种类有关 （2）m千克气体 ：PV=mRT V=mν（体积） （3）1千摩尔气体： Pμv=μRT PVm=RmT Vm 1千摩尔容积 ；μ为1千摩尔质量;Rm为通用气体常数, Rm=8.31kJ/kmol.K 3、压容图（P-V图） （1）平衡状态： 当外界条件不变系统内状态长时间不变，即具有均匀一致的P、V、T。 （2）热力过程： 系统从一个平衡状态到另一个平衡状态的变化历程称为一个热力过程。 为便于分析，通常将气体的热力过程假设为准平衡过程，即从一个平衡状态经历了一连串的无限接近平衡状态的中间状态，到另一个平衡状态的变化历程。 （3）P-V图的意义 在P-V图上的一点表示气体的一个热力状态；一条曲线表示一个热力过程；（曲线下