内燃机的工作指标 教学PPT课件.ppt

二、机械损失的测定 1、示功图法 2、倒拖法 3、灭缸法 4、油耗线法 1、示功图法: 运用各种示功器录取气缸的示功图，从中算出Pi值， 从测功器和转速计读数中测出发动机的有效功率Pe，从而可以算出Pm，ηm及pmm值。 示功图法一般用于当上止点位置能得到精确校正时才能取得较满意的结果。 试验结果的正确程度决定于示功图测录的正确程度： a.最大的误差来源于p—φ图或p—V图上活塞上止 点位置不易正确地确定； b.各个气缸的不均匀性。 误差：活塞上止点、多缸不均匀性 设备：发动机试验设备、示功图测量设备等 适应性：任何发动机 2. 倒拖法 用电力测功器测定。方法： 发动机以给定工况稳定运行，待T水和T油正常数值后，测定Pe。 停机切断对发动机的供油，并立即将电力测功器转换为电动机，以给定工况下转速倒拖发功机，并且维持T水和T油相同，这样测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的Pm 。 由Pe+ Pm= Pi，得ηm=Pe/(Pe+ Pm)，pe+pm=pi，或ηm=pe/(pe+ pm) 此方法简单、方便，但内燃机在着火和不着火倒拖得情况下，其摩擦损失功率和泵气损失功率二者存在较大的差异，倒拖测得的Pe比实际高（15~20）%，在多缸高速小型内燃机上是最常用的方法，特别是比较小的汽油机，用此法较准。 误差：缸内压力下降,摩擦损失减少;包含了泵气损失;传热损失.实际结果偏高. 设备：电力测功器 适应性：低压缩比汽油机 倒拖工况与实际运行情况相比有差别: 首先，气缸内不进行燃烧过程，作用在活塞上的气体压力在膨胀行程中大幅度下降，作用在活塞、连杆、曲轴的摩擦损失有所减少。 其次，按这种方法求出的摩擦功率中含有不应该有的Pp这一项，且由于排气过程中温度低、密度大，使Pp比实际的还大。 再次，倒拖在膨胀、压缩行程中，由于充量向气缸壁的传热损失，以至于P-V图上膨胀线和压缩线不重合而处于它的下方，出现了如图所示的负功面积，而实际上，在测量该工况下的有效功率时，这部分传热损失已被考虑在内。 这三咱因素的综合结果是：倒拖时所消耗的功率要超过发动机在给定工况工作时的实际机械损失，在低压缩比发动机中，误差大约为5%，在高压缩比发动机中，误差有时可高达15%～20%，因而此方法在测定汽油机机械损失时得到较广泛的应用。 发动机的 PL pme范围 机 型 pme /MPa PL /kWL-1 农用柴油机 汽车用柴油机 强化高速柴油机 固定船用中速柴油机 四冲程摩托车用汽油机 四冲程小客车用汽油机 四冲程载货汽车用汽油机 二冲程小型风冷汽油机 0.5~0.7 0.7~1 1~2.9 0.6~2.5 0.78~1.2 0.65~1.25 0.6~0.7 0.4~0.65 8.8~14.7 20~45 20~45 3.7~7.35 51.8~70 40~65 25~50 18.4~73.5 1、表2-1我国2002年生产的部分内燃机产品性能 （p：22~23) 2、表2-2国外生产的2003年3月公布的被评为10个最佳车用发动机产品性能参数表 (p：23~24) 三、由吸入空气量计算平均有效压力 根据每循环吸入的空气量来计算平均有效压力，可以导出平均有效压力与一些热力学参数之间的关系，从而明确提高平均有效压力的技术措施。在推导前，先给出两个重要定义。 充量系数φc 过量空气系数φa 1、充量系数φc 若把每循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态（ps，Ts）的体积V1，其值一般要比活塞排量Vs小，两者的比值定义为充量系数φc，即： 式中，m1，M1，V1分别为实际进入气缸的新鲜空气的质量、物质的量、在进气管状态（ps，Ts）下所占有的体积；msh，Msh，Vs分别为在进气管状态下能充满气缸工作容积的空气质量、物质的量及气缸工作容积。 充量系数φc是表征实际换气过程进行完善程度的一个极为重要的参数 。 2、过量空气系数φa 燃烧lkg燃料的实际空气量与理论空气量之比称为过量空气系数φa，即 式中，gb为每循环燃料供给量，kg； lo为1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量，称为化学计量空燃比。柴油l0≈14.3kg／kg，汽油l0≈14.7 kg／kg。 对柴油机来说： φa总是大于1，以保证喷入气缸的柴油能完全燃烧。柴油机在吸入气缸的空气量一定的情况下，φa小意味着可以向气缸多喷油，吸入气缸的空气利用率高，发出的功率大。 因此，φa是反映混合气形成和燃烧完善程度及整机性能的一个指