汽车动力装置第2版 常思勤汽车动力装置-02.pptVIP

第2章 发动机的工作循环和性能  第1节 发动机理论循环 第2节 发动机实际循环  第3节 发动机的两类指标  第4节 机械损失与热平衡 返回 第1节 发动机理论循环 一、工程热力学基础 1．状态 —— 指某一时刻，用以表示工质物理特性的总标志。 2．过程 —— 指一个状态到另一个状态之间的过渡。 3．循环 —— 工质在经过了一系列的状态变化过程后重又回到原来状态，称为完成了一个热力循环，或简称为循环。 4．热机的工作 —— 工质从高温热源吸取热能，将其中的一部分转化为机械能做功，并把余下的一部分传给低温热源的过程。 汽油机 Q1 Q2 W=Q1-Q2 内部混合气的燃烧 废气等排入大气环境中 二、三类典型的理论循环 简化条件 （理想气体、典型热力过程组成的封闭循环） 混合加热理论循环 定义参数： 压缩比： 压升比： 预胀比： ρ = 1 定容加热理论循环 λ = 1 定压加热理论循环 与实际发动机相对应 （特征接近） 混合加热 —— 高速柴油机 定容加热 —— 汽油机 定压加热 —— 低速柴油机 （图2-1） 三、发动机理论循环分析 发动机理论循环用循环热效率和循环平均压力来评价。 循环热效率 -- 循环功W（J）与循环加热量Q1（J）的比值，反映了循环的完善程度。 循环平均压力 -- 单位气缸工作容积所做的循环功，用来评价循环的做功能力。 结论： 1．应尽可能地提高压缩比(ε↑)。 2．燃烧过程应尽可能地接近上止点进行( λ↑ρ↓) 。 3．理论循环的循环平均压力与气缸内压缩始点的压力成正比。 返回 提示了发动机动力性、经济性提高的努力方向，但受到多种因素的限制。 第2节 发动机实际循环一、概述 1 实际循环的图示 “示功图” p-V图 图 2 对实际工作过程的初步了解（自学） （图2-3） 二、与理论循环的差别 1．实际工质差别 2．换气损失 3．燃烧损失 4．传热损失 返回 第3节 发动机的两类指标 一、指示指标 以工质对活塞做功（即指示功）为基础，用于评价发动机实际循环的好坏。 1．平均指示压力 (MPa) 2．指示功率 （kW） 3．指示热效率 4．指示燃油消耗率 g/(kW ·h) 发动机单位气缸工作容积所做的指示功。 发动机单位时间内所做的指示功。 发动机单位指示功的耗油量。 燃料低热值 hμ 二、有效指标 以发动机曲轴对外输出功（即有效功）为基础，用于评价发动机整机的经济性和动力性。 动力性： 1．有效功率Pe 和有效转矩Ttq 2．平均有效压力pme 3．转速n和活塞平均速度Cm 4．强化指标：升功率PL 比质量me 强化系数pmeCm 经济性： 1．有效热效率 ηe 2．有效燃料消耗率 be （g/kWh） 有效热效率与有效燃料消耗率成反比关系 三、两类指标的测量 1．发动机示功图的测量 2．发动机输出转矩和发动机转速的测量 3．发动机耗油量的测量 返回 第4节 机械损失与热平衡 图2-9 发动机中的能量转换与传递 一、机械损失功率与机械效率 机械损失功率Pm Pm= Pi – Pe 机械效率ηm 二、机械损失的组成 1．摩擦损失 2．驱动附件损失 3．泵气损失 1．摩擦损失 67% 活塞 23% 活塞环 20% 连杆轴承 13% 主轴承 11% 2．驱动附件损失 16% 配气机构 7% 冷却水泵 6% 润滑油泵 3% 3．泵气损失 17% 泵气损失 17% 实际测量的1.5L的四冲程汽油机在4000 r/min 时各部分机械损失 表2-1 机械损失的组成 三、机械损失随工况的变化 1．转速