發(fā)動(dòng)機(jī)原理-發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)與性能指標(biāo)

1、第四章第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)及發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)及性能指標(biāo)性能指標(biāo)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容: :1 1、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)、發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)、機(jī)械效率及其影響因素、機(jī)械效率及其影響因素 4 4、發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡、發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握: : 1 1、示功圖分析、示功圖分析、五個(gè)工作過程的特點(diǎn)、五個(gè)工作過程的特點(diǎn)一、概述一、概述 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒、發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個(gè)過程所組成。實(shí)際循環(huán)比膨脹和排氣五個(gè)過程所組成。實(shí)際循環(huán)比理論循環(huán)復(fù)雜的多。理論循環(huán)復(fù)雜的多。通常用氣缸內(nèi)的工質(zhì)

2、通常用氣缸內(nèi)的工質(zhì)壓力壓力隨隨氣缸工作容氣缸工作容積或曲軸轉(zhuǎn)角積或曲軸轉(zhuǎn)角而變化的圖形（而變化的圖形（示功圖）示功圖）來研究來研究。即即- -示功圖和示功圖和- - 二、四行程發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖二、四行程發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖a a：進(jìn)氣終點(diǎn)進(jìn)氣終點(diǎn)c c：壓縮終點(diǎn)壓縮終點(diǎn)z z：燃燒終點(diǎn)燃燒終點(diǎn)b b：膨脹終點(diǎn)膨脹終點(diǎn)r r：排氣終點(diǎn)排氣終點(diǎn)VaVa- -氣缸的總?cè)莘e氣缸的總?cè)莘eVcVc- -氣缸的壓縮容積氣缸的壓縮容積V Vs s- -氣缸的工作容積氣缸的工作容積TDCTDC- -上止點(diǎn)上止點(diǎn) BDCBDC- -下止點(diǎn)下止點(diǎn)四四沖沖程程柴柴油油機(jī)機(jī) 圖圖四四沖沖程程汽汽油油機(jī)機(jī)圖圖三、五個(gè)工作過程三、五個(gè)

3、工作過程1、進(jìn)氣過程、進(jìn)氣過程2、壓縮過程、壓縮過程3、燃燒過程燃燒過程化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能4、膨脹過程膨脹過程5、排氣過程排氣過程排氣溫度是重要參數(shù)排氣溫度是重要參數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握: : 1 1、各指標(biāo)的定義、單位和公式、各指標(biāo)的定義、單位和公式、指示指標(biāo)與有效指標(biāo)的區(qū)別、指示指標(biāo)與有效指標(biāo)的區(qū)別3 3、機(jī)械損失、機(jī)械損失概述概述內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)包括：內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)包括：指示指標(biāo)：據(jù)示功圖求得的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)指示指標(biāo)：據(jù)示功圖求得的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)它是以工質(zhì)在氣缸內(nèi)對(duì)活塞所做的功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)。它是以工質(zhì)在氣缸內(nèi)對(duì)活塞所做的功為基礎(chǔ)的

4、性能指標(biāo)。意義：意義：用來評(píng)價(jià)實(shí)際工作循環(huán)的好壞，研究發(fā)動(dòng)機(jī)的工作用來評(píng)價(jià)實(shí)際工作循環(huán)的好壞，研究發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程。過程。有效指標(biāo)：考慮到機(jī)械損失的指標(biāo)。有效指標(biāo)：考慮到機(jī)械損失的指標(biāo)。小于指示指標(biāo)小于指示指標(biāo) 它是以曲軸對(duì)外輸出的功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)。它是以曲軸對(duì)外輸出的功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)。意義：意義：用來評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞。用來評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞。內(nèi)燃機(jī)的指示指標(biāo)內(nèi)燃機(jī)的指示指標(biāo)順時(shí)針順時(shí)針 正功正功- -循環(huán)指示功循環(huán)指示功；逆時(shí)針逆時(shí)針 負(fù)功負(fù)功- -泵氣功泵氣功; ;機(jī)械機(jī)械 損失功損失功示功圖上循環(huán)曲線所圍成的面示功圖上循環(huán)曲線所圍成的面積的大小表示功的多少。積的大小表示功的多少

5、。在氣缸完成一個(gè)循環(huán)，工在氣缸完成一個(gè)循環(huán)，工質(zhì)對(duì)活塞所做的功，用質(zhì)對(duì)活塞所做的功，用W Wi i（J J）表示。表示。W Wi i= =Pdv（Wi相當(dāng)于代表的功）相當(dāng)于代表的功）一、指示功和平均指示壓力一、指示功和平均指示壓力1 1、指示功（或循環(huán)指示功）：、指示功（或循環(huán)指示功）：1 1）定義：）定義：發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積每循環(huán)做的指發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積每循環(huán)做的指示功。示功。 P Pmimi=W=Wi i/V/Vs s (kpa)(kpa)2 2）單位：）單位：W Wi i（J J），），V Vs s（L L），），P Pmimi（kpakpa）3 3）P Pmimi ，W Wi

6、i =氣缸工作容積的利用程度氣缸工作容積的利用程度 。4 4）作用：）作用：評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的動(dòng)力性。評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的動(dòng)力性。 5 5）汽油機(jī)汽油機(jī): :P Pmimi=800-1500kpa =800-1500kpa 柴油機(jī)柴油機(jī): :P Pmimi=700-1100kpa=700-1100kpa增壓柴油機(jī)增壓柴油機(jī): :P Pmimi=1000-2500kpa=1000-2500kpa2 2、平均指示壓力平均指示壓力P Pmimi二、指示功率二、指示功率Pii i 氣缸數(shù)；氣缸數(shù)； P Pmi mi 平均指示壓力（平均指示壓力（kpa)kpa)； n n 轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)數(shù)，r/minr/m

7、in； 行程數(shù)；行程數(shù)；V Vs s（L L）汽缸工作容積。汽缸工作容積。當(dāng)當(dāng)時(shí)：時(shí)：P Pmimi，P Pi i，動(dòng)力性指標(biāo)。，動(dòng)力性指標(biāo)。定義：定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做的指示功，單位時(shí)間內(nèi)所做的指示功，P Pi i, , KWKW。 P Pi i=W=Wi i/t(N.m/s)/t(N.m/s) KWKW三、指示燃油消耗率三、指示燃油消耗率b bi i定義：定義：?jiǎn)挝恢甘竟λ牡娜加土浚脝挝恢甘竟λ牡娜加土?，用b bi i表表示。示。 b bi i（10001000B/PB/Pi i）g/kwg/kwhh B B 每小時(shí)的燃油消耗量，每小時(shí)的燃油消耗量，kg/hkg/h； P Pi i

8、 指示功率，指示功率，kwkw。b bi i，itit，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。四、指示熱效率四、指示熱效率 it定義：定義：實(shí)際循環(huán)指示功實(shí)際循環(huán)指示功W Wi i與所用燃油的與所用燃油的發(fā)熱量發(fā)熱量Q Q1 1之比值之比值, ,用用itit表示。表示。 P Pi i KWKW； H Hu u KJ/kgKJ/kg燃料熱值；燃料熱值； B B kg/hkg/h； b bi i g/kwhg/kwh可以看出：可以看出：i i11g gi i標(biāo)定工況下，標(biāo)定工況下，itit，b bi i的大致范圍：的大致范圍： b bi i itit汽油機(jī)：汽油機(jī)： 2 20505320 0.30320 0.

9、300.0.4040柴油機(jī)：柴油機(jī)： 170 17020205 0.405 0.400.500.50內(nèi)燃機(jī)的有效指標(biāo)內(nèi)燃機(jī)的有效指標(biāo)一、機(jī)械損失功率一、機(jī)械損失功率P Pm m和和有效功率有效功率PePe1.1.機(jī)械損失：機(jī)械損失： 主要包括：主要包括：摩擦損失：摩擦損失： 活塞環(huán)與缸壁間活塞環(huán)與缸壁間，各，各軸承與軸頸間，氣門傳軸承與軸頸間，氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦等。占總動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦等。占總損失的損失的606075%75%。驅(qū)動(dòng)附屬機(jī)構(gòu)的能量損失驅(qū)動(dòng)附屬機(jī)構(gòu)的能量損失 占占101020%20%。泵氣損失：泵氣損失： 占占101020%20%。2.2.機(jī)械損失功率機(jī)械損失功率P Pm m: : 因

10、機(jī)械損失所消耗的功率因機(jī)械損失所消耗的功率3 3有效功率有效功率Ne: Ne: PePeP Pi i-P-Pm m: : 曲軸對(duì)外輸出的功率。曲軸對(duì)外輸出的功率。二、有效扭矩（轉(zhuǎn)矩）二、有效扭矩（轉(zhuǎn)矩）T TtgtgPePe：功率；功率； KW TKW Ttqtq：扭矩；：扭矩； N.mN.mn n：轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)速； r/minr/min是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)曲軸輸出的平均扭矩。是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)曲軸輸出的平均扭矩。TtqnPe=9550(KW)三、平均有效壓力三、平均有效壓力P Pme1.1.定義：定義：?jiǎn)挝粴飧坠ぷ魅莘e的循環(huán)有效功。單位氣缸工作容積的循環(huán)有效功。 是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的重要指標(biāo)。是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)

11、動(dòng)力性的重要指標(biāo)。2.2.與與PePe的關(guān)系：的關(guān)系： PmePme平均有效壓力平均有效壓力kpakpa，V Vs s 汽缸工作容積汽缸工作容積L L 對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，4 4，3.3.對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的發(fā)動(dòng)機(jī)，平均有效壓力對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的發(fā)動(dòng)機(jī)，平均有效壓力PePe與扭與扭矩矩MeMe成正比。成正比。汽油機(jī)汽油機(jī):Pme=700-1300kpa ；柴油機(jī)；柴油機(jī):Pme=600-1000kpa四、強(qiáng)化指標(biāo)四、強(qiáng)化指標(biāo) 升功率升功率N NL L： 發(fā)動(dòng)機(jī)每升工作容積發(fā)出的有效功率。發(fā)動(dòng)機(jī)每升工作容積發(fā)出的有效功率。 P PL LPe/(i Pe/(i V Vs s) ) kw/Lkw/

12、L 從有效功率的角度，衡量發(fā)動(dòng)機(jī)排量利用的程度，從有效功率的角度，衡量發(fā)動(dòng)機(jī)排量利用的程度，P PL L越大，發(fā)動(dòng)越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度越高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸越小。機(jī)的強(qiáng)化程度越高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸越小。 比質(zhì)量：比質(zhì)量： 發(fā)動(dòng)機(jī)的干質(zhì)量發(fā)動(dòng)機(jī)的干質(zhì)量m m與所發(fā)出與所發(fā)出標(biāo)定標(biāo)定功率功率PePe的比值。的比值。 m me em/Pm/Pe e 表征重量利用程度和結(jié)構(gòu)緊湊性。表征重量利用程度和結(jié)構(gòu)緊湊性。 3 3強(qiáng)化系數(shù)強(qiáng)化系數(shù)P PmemeC Cm m： 平均有效壓力平均有效壓力PmePme與活塞平均速度與活塞平均速度CmCm的乘積的乘積 單位：?jiǎn)挝唬篗PaMPa?m

13、/sm/s強(qiáng)化系數(shù)越大，內(nèi)燃機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷越高。強(qiáng)化系數(shù)越大，內(nèi)燃機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷越高。強(qiáng)化系數(shù)范圍：（強(qiáng)化系數(shù)范圍：（MPaMPa?m/sm/s）汽油機(jī)：汽油機(jī)：8 81717；小型高速柴油機(jī)：；小型高速柴油機(jī)： 6 61111； 重型汽車柴油機(jī)：重型汽車柴油機(jī)： 9 91515升功率和比質(zhì)量范圍：升功率和比質(zhì)量范圍： PLPL（kW/LkW/L） meme（kg/kWkg/kW）汽油機(jī)：汽油機(jī)： 252565 1.165 1.14.0 4.0 汽車用柴油機(jī)：汽車用柴油機(jī)： 20204040 2.52.59.09.0農(nóng)用柴油機(jī)：農(nóng)用柴油機(jī)： 8 815 5.515 5.51616

14、五、有效燃油消耗率和有效熱效率五、有效燃油消耗率和有效熱效率. .有效燃油消耗率有效燃油消耗率: : 單位有效功率的油耗量。單位有效功率的油耗量。 b be e10001000B/PB/Pe e g/kwg/kwhh B:B:每小時(shí)的油耗量每小時(shí)的油耗量, ,kg/hkg/h Pe:Pe:有效功率有效功率 kwkw有效熱效率：有效熱效率：發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功WeWe與所消與所消耗的燃油發(fā)出的熱量耗的燃油發(fā)出的熱量Q Q1 1的比值。的比值。 etWe/Q13.6/ (be Hu)106Wim/Q1itm b be e: :有效燃油消耗率有效燃油消耗率; ; H Hu u: :燃料的低熱

15、值燃料的低熱值kJ/kgkJ/kg b be e、etet是發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)。是發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)。 總結(jié)：總結(jié)：1 1、按評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不同、按評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不同使用方面常用的性能指標(biāo)：使用方面常用的性能指標(biāo)：P Pe e, T, Ttqtq, b, be e結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面常用的性能指標(biāo)（強(qiáng)化程度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面常用的性能指標(biāo)（強(qiáng)化程度指標(biāo)）：指標(biāo)）：P PL L m me e2 2、發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌或產(chǎn)品說明上注明的指標(biāo)，、發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌或產(chǎn)品說明上注明的指標(biāo)，都是在標(biāo)定工況下的指標(biāo)。都是在標(biāo)定工況下的指標(biāo)。3 3、動(dòng)力性指標(biāo)、動(dòng)力性指標(biāo)： P Pe e, T, Ttqtq ，P Pmeme，P

16、 PL L； 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：b be e，etet，B B第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械效率機(jī)械效率重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握: : 1 1、機(jī)械效率的定義和公式、機(jī)械效率的定義和公式2 2、影響影響機(jī)械效率的因素機(jī)械效率的因素 一、機(jī)械效率一、機(jī)械效率1.1.機(jī)械損失功率機(jī)械損失功率: :發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失所消耗的功率發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失所消耗的功率（P Pm m）2.2.平均機(jī)械損失壓力平均機(jī)械損失壓力: :單位氣缸工作容積的機(jī)械損失功，單位氣缸工作容積的機(jī)械損失功，P PmmmmP Pmimi-P-Pmeme . .機(jī)械效率：機(jī)械效率：指示功轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ某潭取Ｖ甘竟D(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ某潭?。itit、etet、m

17、m之間的關(guān)系之間的關(guān)系汽油機(jī)：汽油機(jī)：m m0.70.90.70.9；柴油機(jī)：；柴油機(jī)：m m0.70.850.70.85；增壓柴油機(jī)：；增壓柴油機(jī)：m0.80.92二、影響二、影響m m的因素的因素1 1轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n負(fù)荷一定負(fù)荷一定=P Pmimi、P Pi i基本不變基本不變nn=摩擦損失摩擦損失 = =機(jī)械損失機(jī)械損失=P Pmmmm圖圖2-3 2-3 m m隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系得得: : n,n,m m故用提高故用提高n n來增加發(fā)動(dòng)機(jī)來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性指標(biāo)受到限制。的動(dòng)力性指標(biāo)受到限制。使用因素：轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、潤(rùn)滑油品質(zhì)、水溫等；使用因素：轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、潤(rùn)滑油品質(zhì)、水溫等

18、；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素：最高燃燒壓力、氣缸尺寸數(shù)目、大氣狀態(tài)等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素：最高燃燒壓力、氣缸尺寸數(shù)目、大氣狀態(tài)等。2.2.負(fù)荷負(fù)荷負(fù)荷負(fù)荷=P Pmimi,P,Pmmmm近似不近似不變變 =m mP Pmmmm/P/Pmimi怠速工況怠速工況: : P Pe e0 0 P Pi iP Pm m, , m m=0=0 負(fù)荷定義負(fù)荷定義：發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時(shí)：發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時(shí), ,作用在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上作用在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的阻力矩。的阻力矩。 n n不變，不變，P Pe eTTtqtq，P Pe ePPmeme, ,故負(fù)荷可用故負(fù)荷可用P Pe e,P,Pmeme表示。表示。 負(fù)荷率：負(fù)荷率：Ttqtq/T

19、tqmaxtqmax100%3.3.潤(rùn)滑油粘度潤(rùn)滑油粘度 潤(rùn)滑油的粘度即機(jī)油的稠稀程度。潤(rùn)滑油的粘度即機(jī)油的稠稀程度。 粘度粘度=內(nèi)部摩擦內(nèi)部摩擦=機(jī)械損失機(jī)械損失 NiNi不變不變=m m 粘度粘度=PmmPmm=m m粘度過小粘度過小=機(jī)油的承載能力太低機(jī)油的承載能力太低=油膜破裂油膜破裂=發(fā)生干摩擦發(fā)生干摩擦=燒瓦燒瓦=PmmPmm=m m另外，機(jī)油粘度還與其溫度有關(guān)。機(jī)油溫度升高，另外，機(jī)油粘度還與其溫度有關(guān)。機(jī)油溫度升高，導(dǎo)致機(jī)油粘度降低。導(dǎo)致機(jī)油粘度降低。4.4.冷卻水溫度冷卻水溫度 冷卻水的溫度直接冷卻水的溫度直接影響到潤(rùn)滑油的溫度，影響到潤(rùn)滑油的溫度，因而也就關(guān)系到潤(rùn)滑油因而也

20、就關(guān)系到潤(rùn)滑油粘度和摩擦損失的大小粘度和摩擦損失的大小 使用中，發(fā)動(dòng)機(jī)的使用中，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫度保持在冷卻水溫度保持在80809595范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。圖圖2-5 2-5 P Pmmmm隨潤(rùn)滑油溫度變化的關(guān)系隨潤(rùn)滑油溫度變化的關(guān)系第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的熱平衡內(nèi)燃機(jī)的熱平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡：發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡： 燃油燃燒所產(chǎn)生的燃油燃燒所產(chǎn)生的熱量恒等于轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃亢愕扔谵D(zhuǎn)變?yōu)橛行Чεc各項(xiàng)散失有效功與各項(xiàng)散失的熱量之和。的熱量之和。熱平衡方程式熱平衡方程式: : Q Qf f=Q=Qe e+Q+Qw w+Q+Qr r+Q+Qb b+Q+Qs sQ Qf f: :燃油完全燃燒的熱量燃油完全燃燒的熱量; ;

21、Q Qe e: :轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃哭D(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃? ;（占（占25254040) )Q Qw w: :傳給冷卻介質(zhì)的熱量傳給冷卻介質(zhì)的熱量; ; （占（占1035)Q Qr r: :被廢氣帶走的熱量被廢氣帶走的熱量; ; （占（占2550)Q Qb b: :燃燒不完全熱量損失燃燒不完全熱量損失; ;Q Qs s: :其他熱量損失其他熱量損失; ;燃油完全燃燒的熱量燃油完全燃燒的熱量Q Qf fG GT Th hu u (kJ/h) (kJ/h)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃哭D(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃縌 Qe e3.63.610103 3Ne Ne (kJ/h)(kJ/h)傳給冷卻介質(zhì)的熱量傳給冷卻介質(zhì)的熱量

22、Q Qw wG Gw wc cs s(t2-t1)(t2-t1) (kJ/h)(kJ/h)(Gw(Gw通過冷卻介質(zhì)的流量通過冷卻介質(zhì)的流量kg/hkg/h；cscs冷卻介質(zhì)的比熱冷卻介質(zhì)的比熱kJ/(kgkJ/(kg) )；t1t1、t2t2冷卻介質(zhì)入口、出口溫度冷卻介質(zhì)入口、出口溫度) )被廢氣帶走的熱量被廢氣帶走的熱量Q Qr r(G(GT T+G+Gk k)(c)(cprprt tr r-c-cpkpkt tk k) ) (kJ/h)(kJ/h)(G(GT T、G GK K每小時(shí)消耗的燃油和空氣量每小時(shí)消耗的燃油和空氣量kg/hkg/h；c cprpr、c cpkpk廢氣和空氣廢氣和空氣

23、的定壓比熱的定壓比熱kJ/(kgkJ/(kg) )；t tk k、t tr r進(jìn)排氣門處工質(zhì)溫度進(jìn)排氣門處工質(zhì)溫度) )燃燒不完全熱量損失燃燒不完全熱量損失Q Qb bQ Qf f(1-(1-r r) ) (kJ/h)(kJ/h)( (r r燃燒效率）燃燒效率）其他熱量損失其他熱量損失Q Qs sQ Qf f(Q(Qe eQ Qw wQ Qr rQ Qb b) ) (kJ/h)(kJ/h)燃料燃燒的總熱量?jī)H有轉(zhuǎn)變?yōu)橛腥剂先紵目偀崃績(jī)H有轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Ч?，其余的熱量損失掉。其中主效功，其余的熱量損失掉。其中主要由廢氣帶走，其次傳給冷卻水，在某些汽油機(jī)要由廢氣帶走，其次傳給冷卻水，在某些汽油機(jī)中不完全

24、燃燒所占比例也不小。中不完全燃燒所占比例也不小。進(jìn)氣過程進(jìn)氣過程進(jìn)氣過程中，由于進(jìn)氣氣流需克服進(jìn)氣系統(tǒng)的流進(jìn)氣過程中，由于進(jìn)氣氣流需克服進(jìn)氣系統(tǒng)的流動(dòng)阻力，動(dòng)阻力，故進(jìn)氣終了的壓力故進(jìn)氣終了的壓力a a 大氣溫度大氣溫度0 0 （T Ta a=300380K=300380K）壓縮過程壓縮過程 1 1、作用：、作用： 增大工作過程的溫差，獲得最大限度的膨脹比，提高增大工作過程的溫差，獲得最大限度的膨脹比，提高熱功轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也為燃燒過程創(chuàng)造有利條件。熱功轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也為燃燒過程創(chuàng)造有利條件。 在柴油機(jī)中，壓縮后氣體的高溫是保證燃燒著火的必在柴油機(jī)中，壓縮后氣體的高溫是保證燃燒著火的必要條件。

25、要條件。開始開始 吸熱吸熱 n n1 1KK 絕熱絕熱 n n1 1=K=K 后后 放熱放熱 n n1 1KK 2 2、壓縮過程的多變指數(shù)、壓縮過程的多變指數(shù)n n1 1是是變化的。變化的。 用一平均壓縮多變指數(shù)用一平均壓縮多變指數(shù)n n1 1代替代替n n1 1，使計(jì)算的始點(diǎn)使計(jì)算的始點(diǎn)a a和終點(diǎn)和終點(diǎn)c c的工質(zhì)狀態(tài)的工質(zhì)狀態(tài)與實(shí)際循環(huán)的初、終狀態(tài)相等。與實(shí)際循環(huán)的初、終狀態(tài)相等。n n1 1的范圍：的范圍：汽油機(jī)：汽油機(jī)：n n1 1=1.3=1.32-1.382-1.38柴油機(jī)：柴油機(jī)：n n1 1=1.38-1.42=1.38-1.42* * n n1 1越大，熱損失越大，熱損失越

26、小。越小。* * n n1 1主要決受工質(zhì)主要決受工質(zhì)與氣缸壁的傳熱及與氣缸壁的傳熱及泄漏的影響。泄漏的影響。3 3、轉(zhuǎn)速與負(fù)荷對(duì)、轉(zhuǎn)速與負(fù)荷對(duì)n1n1的影響的影響 轉(zhuǎn)速增加，工質(zhì)向缸壁傳熱時(shí)間短，且工質(zhì)泄漏減少，轉(zhuǎn)速增加，工質(zhì)向缸壁傳熱時(shí)間短，且工質(zhì)泄漏減少，則則n1n1增大；增大； 負(fù)荷增加，工質(zhì)溫度增高，相對(duì)傳熱和泄漏減少，則負(fù)荷增加，工質(zhì)溫度增高，相對(duì)傳熱和泄漏減少，則n1n1增大。增大。 4.4. 壓縮終點(diǎn)的壓力壓縮終點(diǎn)的壓力 P Pc c=P=Pa a n1n1 kPa kPa 壓縮終點(diǎn)的溫度壓縮終點(diǎn)的溫度 T Tc c= T= Ta a n1-1n1-1 k k5 5、壓縮比的影

27、響及范圍壓縮比的影響及范圍 汽油機(jī)中汽油機(jī)中, ,為提高熱效率為提高熱效率, ,希望提高壓縮比希望提高壓縮比, ,但受到不但受到不正常燃燒的限制；柴油機(jī)中正常燃燒的限制；柴油機(jī)中, ,為保證噴入氣缸的燃料能為保證噴入氣缸的燃料能及時(shí)自燃以及冷啟動(dòng)時(shí)可靠著火及時(shí)自燃以及冷啟動(dòng)時(shí)可靠著火, ,需選取較高的壓縮比。需選取較高的壓縮比。 汽油機(jī)：汽油機(jī)： =6-9=6-9 柴油機(jī)：柴油機(jī)： =14-21=14-21燃燒過程燃燒過程作用：作用：將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，放出大量的熱量，使將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽懦龃罅康臒崃浚构べ|(zhì)的壓力和溫度升高。工質(zhì)的壓力和溫度升高。*燃燒越完全，放熱量越多燃燒越完全，放熱量越多 *放熱量越多，放熱越靠近上止點(diǎn)，則熱效率越高。放熱量越多，放熱越靠近上止點(diǎn)，則熱效率越高。* 燃燒的最高壓力和溫度范圍：燃燒的