发动机的性能概述课件.pptVIP

第一章发动机的性能n§1-1发动机的理论循环重点与难点nn§1-2四冲程发动机的实际循环实际循环（各工作过程温度、压力的特点）nn指示性能指标（指示功率、平均指示压力、指示热效率等）n§1-3发动机的指示性能指标n§1-4发动机的有效性能指标n有效性能指标（有效功率、有效转矩、平均有效压力、有效热效率等）n§1-5机械损失和机械效率n§1-6发动机的热平衡

§1-1发动机的理论循环一、三种基本理论循环1、研究理论循环的目的（1）确定循环热效率的理论极限，以判断实际发动机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力。（2）分析比较发动机不同热力循环方式的经济性和动力性。（3）确定提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均压力为代表的动力性的基本途径。

2、简化原则（1）假定工质为定比热容的理想气体；（2）假设工质是在闭口系统中作封闭循环；（3）压缩、膨胀过程简化为绝热等熵过程；（4）把燃烧过程看作是外界对工质的加热过程，简化为等容加热过程或等压加热过程；（5）排气中的实际放热过程简化为等容放热过程；（6）忽略过程损失，把循环的每一过程都假定为可逆过程，即假设循环过程为可逆循环。

3、发动机理论循环的三种形式a）混合加热循环b）等容加热循环c）等压加热循环

二、循环热效率1、定义式中：工质所做循环功（J）循环加热量（J）工质在循环中放出的热（J）

2、三种基本理论循环的热效率公式１）混合加热循环的热效率２）等容加热循环的热效率３）等压加热循环的热效率

3、三种基本理论循环热效率的分析1）混合加热循环热效率的分析分析条件：循环总加热量不变。

2）等容加热循环热效率的分析３）等压加热循环热效率的分析4）等熵指数对循环热效率的影响

４、发动机实际工作条件对循环热效率提高的约束和限制1）零件的强度和可靠性的限制2）机械效率的限制3）燃烧方面的限制

三、循环平均压力1、定义(kPa)式中：循环所做的功（J）气缸工作容积（L）

2、三种基本理论循环平均压力公式1）混合加热循环平均压力公式2）等容加热循环平均压力公式

3）等压加热循环平均压力公式：进气终点的压力(kPa)

四、三种基本循环的比较表1–1三种理论循环的比较循环名称循环热效率循环特点等容加热循环加热过程在等容条件下很快完成，热效率仅与压缩比有关等压加热循环加热过程在等压条件下缓慢完成，负荷的增加使得热效率下降混合加热循环介于上述两者之间

1、压缩比及加热量分别相同时比较T压缩比相同4’44’’5’’加热量相同初态1相同32155’ab’bb’’s等容加热循环热效率最高，而等压加热循环的最低。欲提高混合加热循环的热效率，应增加混合加热循环的等容部分。

2、加热量及循环的最高压力分别相同时比较加热量相同T初态1相同4’Pmax454’’5’’循环的最高压力相同32’’5’22’1ab’’bb’s对于高增压柴油机，为了得到较高的热效率，宜按等压加热循环工作。

3、汽、柴油机负荷变化(不同加热量)时的对比n柴油机：由于喷雾压燃后边喷油边燃烧，当负荷下降时，喷油时间缩短，但初期相当于等容燃烧的部分变化不大。这相当于λ基本不变而减小，p则ηt提高。n汽油机：点火后传播燃烧且无论负荷大小，火焰传播距离不变。当负荷下降时，残余废气系数增大，燃烧速度降低，燃烧时间加长。这相当于λp下降而上升，则ηt降低。

§1-2四冲程发动机的实际循环一、发动机的实际循环1、进气过程图a）2、压缩过程图b）3、燃烧过程图c）4、膨胀过程图c）5、排气过程图d）

二、发动机实际循环与理论循环的比较1、实际工质的影响实际工质影响引起的损失：2、换气损失换气损失：提前排气损失：3、燃烧损失非瞬时燃烧损失和补燃损失：4、传热损失传热、流动损失：图1–12发动机实际循环与理论循环的比较5、缸内流动损失a)柴油机b)汽油机

§1-3发动机的指示性能指标发动机的指示性能指标是指以工质对活塞做功为计算基准的指标，简称指示指标。指示指标用于评价由燃烧到热功转换工作循环进行的质量。

一、指示功和平均指示压力n1、指示功n气缸内完成一个工作循环所得到的有用功W。in其大小可以由p—V图中闭合曲线所占有的面积求得。（J或N·m）式中：F示功图面积，cm2；ia示功图纵坐标比例尺，Pa／cm；b示功图横坐标比例尺，cm／cm。3

n2、平均指示压力n单位气缸容积一个循环所作的指示功(Pa)。式中，W发动机一个工作循环的指示功，J；iV发动机气缸工作容积，m。3s若V用L为单位，W用kJ为单位，则p(MPa)simi式中，D和S分别为气缸直径和活塞行程

平均指示压力可以设想为一个恒定的压力作用于活塞顶上，