发动机原理与汽车理论第4版教学课件完整版电子教案.ppt

;发动机原理与汽车理论;课程内容概述; 第一章 发动机原理基础知识;2022/7/5;第一章 发动机原理基础知识;;;;对于1kg理想气体 pv=RT 对于mkg理想气体 pV=mRT(R--气体常数);;;;;;;;;;;第四节 发动机的循环;一、发动机的实际循环;p-V图和p-θ图;进气过程进行的好坏用实际进入气缸的新鲜工质的数量评价。 由pV=mRT可以看出：气缸容积一定时，提高进气终了压力、降低进气终了温度可增加进气量。进气量的增加意味着循环加热量的增加，在循环热效率一定时，可增加循环净功，从而提高发动机动力性。 ;发动机的实际压缩过程，是一个复杂的热力过程(吸热-绝热-放热)。总体来说，缸内气体的放热量大于其吸热量。 实际工作中，常测量压缩终了的压力。压缩终了的压力过低，说明气缸密封不良，其主要原因一般是气门密封不良、活塞和气缸磨损严重等。 ;汽油机及燃气发动机的燃烧接近定容加热过程。 柴油机燃烧接近混合加热过程（同时存在定容加热和定压加热）。 燃烧过程放出的热量越多，放热时越靠近上止点，则热效率越高。 在实际燃烧过程中，不仅有散热损失，不完全燃烧损失，而且还存在非瞬时燃烧损失。 ;燃烧过程;发动机的实际膨胀过程与压缩过程很相似，也是一个复杂的热力过程（吸热量大于放热量、吸热量等于放热量、吸热量小于放热量）。总体来说，缸内气体的吸热量大于放热量。 膨胀过程不仅有散热损失和漏气损失，还有补燃损失。 膨胀过程终了b点的压力和温度越低，说明气体膨胀和热量利用越充分。 ;由于排出的废气具有一定的压力和较高的温度，故存在排气损失。 由于排气系统有阻力，使排气终了的压力略高于大气压力。 实际工作中，也常用排气温度作为检查发动机工作状态的技术指标，排气终了温度偏高，说明发动机工作不良，热功转换效率低。;二、发动机的理想循环;1. 实际循环的简化;柴油机的理想循环-混合加热循环。 由5个热力过程组成: 循环净功为W。 根据热力学中热量和循环热效率 的计算公式可求出混合加热循环 的热效率为：; 式中：ε—压缩比， λ—压力升高比， ρ—预胀比， k——绝热指数， k??定值，其值取决于气体的原子数，单：k=1.67，双：k=1.4，三：k=1.3。 根据热力学公式和循环平均压力可求出混合加热循环的平均压力为： ;3.汽油机的理想循环;4.理想循环的影响因素;三、实际循环与理想循环的差别;;一、指示性能指标;指示性能指标是以气缸内工质对活塞所作的有用功为基础的性能指标，只能评定发动机实际工作循环进行的质量好坏。 1.平均指示压力 2.指示功率 3.指示燃油消耗率 4.指示热效率 ;平均指示压力:指单位气缸工作容积在每一循环中所作的指示功，用符号pi来表示。 发动机每循环作功的多少与气缸工作容积 有关，所以用平均指示压力能更准确地评 定发动机循环动力性的好坏。 ;指示功率:指发动机在单位时间内所作的全部指示功，用Pi来表示，单位为W、kW。 ;指示燃油消耗率:指单位指示功的耗油量，又称指示比油耗，用gi来表示，单位为（g/kW·h）。 Pi ---指示功率为（kW） GT---每小时耗油量（kg/h） ;指示热效率:指发动机实际循环指示功与所消耗燃料的热量之比。 ;有效性能指标是以发动机输出轴上输出的功率为基础的性能指标，能够评定整机工作性能的好坏。 1.有效功率 2.有效转矩 3.平均有效压力 4.升功率、比质量、强化系数 5.有效燃油消耗率 6.有效热效率;有效功率是指发动机输出轴上输出的功率，用Pe表示，单位为W或kW。 Pe= Pi－Pm 机械损失功率主要包括摩擦损失、驱动附件的损失和泵气损失。 机械损失功率和有效功率可通过发动机实验测得。 ;有效转矩是指发动机输出轴上输出的转矩，用符号Me表示，单位是N·m。 式中：Me——有效转矩，N·m； n ——发动机转速，r/min。 ;平均有效压力是指单位气缸工作容积所输出的有效功，用符号pe来表示，单位为Pa或kPa。 ;1）升功率（PL ）：指在标定工况下，每升气缸工作容积所发出的有效功率 ，单位为kW/L。 2）比质量（me ）：指发动机的净质量与有效功率的比值，单位是kg/kW。 3）强化系数：指平均有效压力pe与活塞平均速度Cm的乘积。 ;有效燃油消耗率:指单位有效功的的燃油消耗量，又称有效比油耗，用ge来表示，常用单位为g/kW·h。 式中：Pe---有效功率（kW）； GT----每小时耗油量为（kg/h） ;有效热效率:指发动机实际循环有效功与所消耗热量之比。 ;1．排放性能:有害气