汽车发动机原理课件.ppt

第一章发动机的性能

第一节发动机理论循环

第二节四冲程发动机的实际循环

第三节发动机的指示性能指标

第四节发动机的有效性能指标

第五节机械损失与机械效率

第六节热平衡

v发动机的性能指标：主要有动力性能指标（功率、

转矩、转速）、经济性能指标（燃料及润滑油消

耗率）及运转性能指标（冷起动性能、噪声和排

气品质）等。

v衡量一台发动机的质量主要是对以上性能指标进

行评定，但在评定时不仅要考虑性能指标，还要

把可靠性、耐久性、结构工艺性、使用维修性、

生产实际条件以及使用特点等多方面予以综合评

定。

v本章主要阐述发动机的动力性能指标、经济性能

指标、及运转性能指标。通过深入到发动机工作

过程的各个阶段，对它们进行分析，从中找出影

响性能的因素及提高性能的一般规律。

第一节发动机理论循环

一、三种基本循环

发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以

抽象简化，忽略次要因素后建立的循环模式。

为建立理论循环研究，必须对发动机的实际过程进行

必要的几点简化假设：

1）工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理

常数相同，整个循环中的工质的物理性质及化学性质不变，

工质比热容为常数；

2）工质是在闭口系统中做封闭循环，忽略进、排气过程；

3）工质压缩、膨胀过程（复杂的多变过程）简化为绝热

等熵过程；

4）燃烧是外界无数个高温热源等容或等压向工质加热，工

质放热为等容放热；

5）循环过程为可逆过程。

通过对理论循环的研究，达到以下目的：

1）确定循环热效率的理论极限，以判断实际

发动机经济性能和工作过程进行的完善程度

以及改进的潜力；

2）有利于分析比较发动机不同热力循环方式

的经济性能和动力性能；

3）通过分析发动机理论循环的热效率和平均

压力，明确提高以理论循环热效率为代表的

经济性能和以平均压力为代表的动力性能的

基本途径。

三种发动机的理论循环：

1）等容加热循环－－早期低速汽油发动机（燃烧迅速，循环时间长）

2）等压加热循环－－高增压和低速大型柴油机（受燃烧最高压力限制，

燃料大部分在上止点后燃烧）

3）混合加热循环－－车用高速柴油机

发动机的理论循环分析传统上就是这三种循环的对比分析：

二、循环热效率

t

t:是工质所做循环功W（J）与循环加热量Q1（J）之比，

用以评定循环经济性。

WQ1Q2Q2

t1

Q1Q1Q1

式中:t是循环热效率，w是工质所做循环功（J），

Q1循环加热量（J），Q2是工质在循环中放出的热

量（J）。

（一）混合加热循环

－车用高速柴油机的理想循环

1、循环特征参数

v

（1）压缩比1

v2

p

（2）压力升高比3

p

（3）初始膨胀比2

v4

（一）混合加热循环

v3

2、热效率

WQ1Q2Q2Q2v

t11

Q1Q1Q1Q1vQ1p

根据热力学公式得:（k是等熵指数）

1k1

1

tk1(1)k(1)

3、分析

（1）为定值

t；t。=1t=const.

（汽油机，定容加热循环）

（2）t；当=20左右时，t不大

柴油机=12～22

（二）等容加热循环（奥托OTTO循环）

－汽油机的理想循环

1、热效率

v

因为初始膨胀比41

v3

所以热效率

1

1

tk1

2、分析

t；当=10左

右时，t不大且汽油

机容易爆燃，因此，汽油机=

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