發(fā)動機原理-第二章_工作循環(huán)與性能

1、發(fā)動機原理講授內容講授內容：第二章：第二章 發(fā)動機發(fā)動機工作循環(huán)及性能指標工作循環(huán)及性能指標主主 講講 人人：鄧曉亭：鄧曉亭 講師講師Email：電 話二章第二章 發(fā)動機工作循環(huán)及發(fā)動機工作循環(huán)及性能指標性能指標重點掌握重點掌握: : 1 1、示功圖分析法示功圖分析法、發(fā)動機性能指標的定義、意義發(fā)動機性能指標的定義、意義和單位；和單位；、機械效率及其影響因素。、機械效率及其影響因素。第一節(jié)第一節(jié) 內燃機的理想循環(huán)內燃機的理想循環(huán)要求掌握：要求掌握： 1 1、車用發(fā)動機的理想循環(huán)各是什么；、車用發(fā)動機的理想循環(huán)各是什么； 2 2、理想循環(huán)各由哪些過程組成；、理想循環(huán)各由

2、哪些過程組成； 3 3、影響理想循環(huán)熱效率的因素；、影響理想循環(huán)熱效率的因素； 4 4、車用發(fā)動機理想循環(huán)的比較。、車用發(fā)動機理想循環(huán)的比較。 為便于分析內燃機的實際工作過程，將內燃機的某為便于分析內燃機的實際工作過程，將內燃機的某個循環(huán)的各個實際過程全部抽象的概括為若干個可逆?zhèn)€循環(huán)的各個實際過程全部抽象的概括為若干個可逆過程，這樣得到的一個閉合循環(huán)，稱為過程，這樣得到的一個閉合循環(huán)，稱為理想循環(huán)理想循環(huán)。1 1、研究理論循環(huán)的目的、研究理論循環(huán)的目的: : 1)1)確定循環(huán)熱效率的理論極限確定循環(huán)熱效率的理論極限，以判斷實際發(fā)動機經濟，以判斷實際發(fā)動機經濟性和工作過程進行的完善程度以及改進潛

3、力。性和工作過程進行的完善程度以及改進潛力。2)2)分析比較發(fā)動機分析比較發(fā)動機不同熱力循環(huán)方式不同熱力循環(huán)方式的經濟性和動力性。的經濟性和動力性。3)3)確定提高以確定提高以理論循環(huán)熱效率理論循環(huán)熱效率為代表的經濟性和以為代表的經濟性和以平均平均壓力壓力為代表的動力性的基本途徑。為代表的動力性的基本途徑。第一節(jié)第一節(jié) 內燃機的理想循環(huán)內燃機的理想循環(huán)2 2、理想化、理想化第一節(jié)第一節(jié) 內燃機的理想循環(huán)內燃機的理想循環(huán)理想循環(huán)所采取的簡化假定：理想循環(huán)所采取的簡化假定：1 1 假定工質為假定工質為定比熱容定比熱容的的理想氣體理想氣體；2 2 不計吸氣和排氣過程（工質的總質量保持不變），不計吸氣

4、和排氣過程（工質的總質量保持不變），假設工質是在假設工質是在閉口系統(tǒng)閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)；中作封閉循環(huán)；3 3 壓縮、膨脹過程簡化為壓縮、膨脹過程簡化為絕熱等熵過程絕熱等熵過程；4 4 把燃燒過程看作是外界對工質的加熱過程，把燃燒過程看作是外界對工質的加熱過程，簡化簡化為為等容加熱過程等容加熱過程或或等壓加熱過程等壓加熱過程；5 5 排氣排氣中的實際放熱過程中的實際放熱過程簡化為簡化為等容放熱過程等容放熱過程；6 6 忽略過程損失，把循環(huán)的每一過程都假定為忽略過程損失，把循環(huán)的每一過程都假定為可逆可逆過程過程，即假設循環(huán)過程為，即假設循環(huán)過程為可逆循環(huán)可逆循環(huán)。3 3、實際循環(huán)及理想化、實際循

5、環(huán)及理想化實際工作過程：實際工作過程：進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣第一節(jié)第一節(jié) 內燃機的理想循環(huán)內燃機的理想循環(huán)1 1）汽油機的理想循環(huán)：）汽油機的理想循環(huán)：汽油機汽油機燃燒迅速燃燒迅速溫度和壓力溫度和壓力增長快速增長快速 等容加熱循環(huán)等容加熱循環(huán)2 2）低速柴油機的理想循環(huán)：）低速柴油機的理想循環(huán)：低速柴油機低速柴油機燃燒壓力限制燃燒壓力限制壓壓力一定力一定 等壓加熱循環(huán)等壓加熱循環(huán)3 3）高速柴油機的理想循環(huán)：）高速柴油機的理想循環(huán)：高速柴油機高速柴油機先定容再定壓先定容再定壓 混合加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)4 4、汽油機的理想循環(huán)、汽油機的理想循環(huán)1-21-2的壓縮

6、過程的壓縮過程絕熱壓縮；絕熱壓縮；2-32-3的燃燒過程的燃燒過程等容加熱；等容加熱；3-43-4的膨脹過程的膨脹過程絕熱膨脹；絕熱膨脹；4-14-1的排氣過程的排氣過程等容放熱。等容放熱。等容加熱循環(huán)的熱效率：等容加熱循環(huán)的熱效率：=V1/V2V1/V2-壓縮比；壓縮比；k-絕熱指數(shù)。絕熱指數(shù)。-等容加熱循環(huán)等容加熱循環(huán)Q2Q1111tvk 15 5、低速柴油機的理想循環(huán)、低速柴油機的理想循環(huán)-等壓加熱循環(huán)等壓加熱循環(huán)1-21-2的壓縮過程的壓縮過程絕熱壓縮；絕熱壓縮；2-32-3的燃燒過程的燃燒過程等壓加熱；等壓加熱；3-43-4的膨脹過程的膨脹過程絕熱膨脹；絕熱膨脹；4-14-1的排氣過

7、程的排氣過程等容放熱。等容放熱。等壓加熱循環(huán)的熱效率：等壓加熱循環(huán)的熱效率：k-1k-111(1)tpk=V3/V2 預膨脹比預膨脹比Q2Q116 6、車用柴油機的理想循環(huán)、車用柴油機的理想循環(huán) -混合加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)的熱效率混合加熱循環(huán)的熱效率:1-21-2的壓縮過程的壓縮過程絕熱壓縮；絕熱壓縮；2-32-3的燃燒過程的燃燒過程等容加熱；等容加熱；3-43-4的燃燒過程的燃燒過程等壓加熱等壓加熱；4-54-5的膨脹過程的膨脹過程絕熱膨脹；絕熱膨脹；5-15-1的排氣過程的排氣過程等容放熱。等容放熱。11111ktmkk =V=V1 1/V/V2 2-壓縮比壓縮比,=P,=P3

8、 3/P/P2 2 - -壓力升高比，壓力升高比，=V=V4 4/V/V3 3 - -預脹比，預脹比，k-k-絕熱指數(shù)絕熱指數(shù).Q1Q1111tv 1111(1)tp 1111(1)(1)tm 循環(huán)名稱循環(huán)名稱循環(huán)熱效率循環(huán)熱效率循環(huán)特點循環(huán)特點等容加等容加熱循環(huán)熱循環(huán) 加熱過程在等容條件下很快加熱過程在等容條件下很快完成，熱效率僅與壓縮比有完成，熱效率僅與壓縮比有關關等壓加等壓加熱循環(huán)熱循環(huán) 加熱過程在等壓條件下緩慢加熱過程在等壓條件下緩慢完成，負荷的增加使得熱效完成，負荷的增加使得熱效率下降率下降混合加混合加熱循環(huán)熱循環(huán)介于上述兩者之間介于上述兩者之間三種理論循環(huán)的比較三種理論循環(huán)的比較二

9、、影響內燃機理想循環(huán)的主要因素二、影響內燃機理想循環(huán)的主要因素 分析循環(huán)的主要目的是找出影響循環(huán)熱分析循環(huán)的主要目的是找出影響循環(huán)熱效率的因素，找到提高熱效率的途徑。效率的因素，找到提高熱效率的途徑。常用的方法有：常用的方法有： 1 1、解析法：、解析法： 從循環(huán)熱效率的公式出發(fā)進行分析。從循環(huán)熱效率的公式出發(fā)進行分析。2 2、圖示法：、圖示法： 由由P PV V圖、圖、T TS S圖入手分析。圖入手分析。1 1、壓縮比的影響、壓縮比的影響 壓縮比對上述三種理想循環(huán)的影響是相同的。壓縮比對上述三種理想循環(huán)的影響是相同的。由由熱效率的公式熱效率的公式： ,提高循環(huán)平均吸熱溫度，降低循環(huán)平均放熱溫

10、度，擴提高循環(huán)平均吸熱溫度，降低循環(huán)平均放熱溫度，擴大了循環(huán)溫差和膨脹比大了循環(huán)溫差和膨脹比, tt 。當壓縮比較小時，熱當壓縮比較小時，熱效率隨壓縮比的增加效率隨壓縮比的增加顯著增大；當壓縮比顯著增大；當壓縮比較大時，熱效率隨壓較大時，熱效率隨壓縮比的增加增大較少?？s比的增加增大較少。由試驗曲線看出由試驗曲線看出:2 2、k k的影響的影響 由公式看出，由公式看出， kkt t（混合氣較稀（混合氣較稀,k,k較大）較大）k k取決于工質的性質，雙原子氣體為取決于工質的性質，雙原子氣體為1.41.4；多原子；多原子( (排氣成分排氣成分) )為為1.331.33；多原子（混合氣）；多原子（混合

11、氣）1.32-1.41.32-1.4。柴油機熱效率高的四柴油機熱效率高的四個要素：個要素：壓縮比高；壓縮比高；混合氣絕熱指數(shù)高；混合氣絕熱指數(shù)高；泵氣損失小；泵氣損失小；燃燒完全燃燒完全3 3、的影響的影響 ( (1) 1) 對定容加熱循環(huán)，對定容加熱循環(huán)，t t不變不變 當當一定時，要使一定時，要使，必須增加加熱量，必須增加加熱量Q1Q1，由于定容加熱和，由于定容加熱和定容放熱兩個過程斜率相同，定容放熱兩個過程斜率相同， Q2/Q1不變不變。其對效率沒有改善，。其對效率沒有改善，但動力性能改善了，循環(huán)平均壓力但動力性能改善了，循環(huán)平均壓力PtPt增大了。增大了。(2) (2) 對混合加熱循環(huán)

12、，對混合加熱循環(huán)，t tQ1Q1不變，不變，值增大（值增大（Q1vQ1v）則）則相對的減少了相對的減少了Q1pQ1p所占的比例，即所占的比例，即，而，而Q2Q2減少，使整個循環(huán)的熱減少，使整個循環(huán)的熱效率會增大。效率會增大。但但Tz PzTz Pz，零件的熱，零件的熱負荷和機械負荷負荷和機械負荷，受零件耐溫和，受零件耐溫和強度限制強度限制不能過高。不能過高。4 4、的影響的影響 （1 1）對等壓加熱循環(huán)，）對等壓加熱循環(huán)，t t。( ( Q2) （2 2）對混合加熱循環(huán)，）對混合加熱循環(huán)， Q2 Q2 t t 從理論循環(huán)的分析可知，提高壓縮比從理論循環(huán)的分析可知，提高壓縮比和和壓力升高比壓力升

13、高比對提高循環(huán)熱效率對提高循環(huán)熱效率T起著有利的起著有利的作用，但發(fā)動機實際工作條件作用，但發(fā)動機實際工作條件約束和限制約束和限制循循環(huán)熱效率提高。環(huán)熱效率提高。1)零件的強度和可靠性的限制零件的強度和可靠性的限制; 2)機械效率的限制機械效率的限制;3)燃燒方面的限制。燃燒方面的限制。比較圖中各循環(huán)加熱過比較圖中各循環(huán)加熱過程所對應的面積，程所對應的面積，得出：得出：Q Q2p 2p QQ2m2mQQ2v2v所以：所以：tvtvtmtmtptp三、活塞式內燃機理想循環(huán)的比較三、活塞式內燃機理想循環(huán)的比較1 1、在等壓縮比、在等壓縮比 、等加熱量、等加熱量Q1條件下條件下等容加熱循環(huán)熱效率最高

14、，等容加熱循環(huán)熱效率最高，而等壓加熱循環(huán)的均最低。而等壓加熱循環(huán)的均最低。欲提高混合加熱循環(huán)的熱效欲提高混合加熱循環(huán)的熱效率率 ，應增加混合加熱循環(huán)的等，應增加混合加熱循環(huán)的等容部分。容部分。2 2、在等加熱量、在等加熱量Q1、循環(huán)最高壓力、循環(huán)最高壓力Pz相等相等條件下條件下比較圖中各循環(huán)加熱過比較圖中各循環(huán)加熱過程所對應的面積，程所對應的面積，得出：得出：Q Q2v2vQQ2m2mQQ2p 2p 所以：所以：tptptmtmtvtv理論上說明，柴油機的理論上說明，柴油機的熱效率要高于汽油機的熱效率要高于汽油機的熱效率。熱效率。3 3、在循環(huán)的最高溫度、最高壓力相同的條件下、在循環(huán)的最高溫度

15、、最高壓力相同的條件下在在T-ST-S圖上比較三種循圖上比較三種循環(huán)的加熱量和放熱量，環(huán)的加熱量和放熱量，可以看出：可以看出： 放熱量放熱量q q2 2都相同，而都相同，而加熱量為：加熱量為： Q1pQ1mQ1v所以：所以：tptmtv 實際內燃機中，由實際內燃機中，由于壓縮比選取的不同，于壓縮比選取的不同，有：有：tmtm tptptvtv第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動機的實際循環(huán)發(fā)動機的實際循環(huán) 發(fā)動機的實際循環(huán)是由進氣、壓縮、燃發(fā)動機的實際循環(huán)是由進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個過程所組成。實際循環(huán)燒、膨脹和排氣五個過程所組成。實際循環(huán)比理論循環(huán)復雜的多。比理論循環(huán)復雜的多。 通常用氣缸內的工質通常

16、用氣缸內的工質壓力壓力隨隨氣缸工作氣缸工作容積或曲軸轉角容積或曲軸轉角 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- - 示功圖示功圖。四四沖沖程程柴柴油油機機 圖圖四四沖沖程程汽汽油油機機圖圖四行程發(fā)動機示功圖四行程發(fā)動機示功圖a a：進氣終點進氣終點c c：壓縮終點壓縮終點z z：燃燒終點燃燒終點b b：膨脹終點膨脹終點r r：排氣終點排氣終點VaVa- -氣缸的總容積氣缸的總容積VcVc- -氣缸的壓縮容積氣缸的壓縮容積V Vh h- -氣缸的工作容積氣缸的工作容積TDCTDC- -上止點上止點 BDCBDC- -下止點下止點r五個工作過程五個工

17、作過程1 1、進氣過程、進氣過程2 2、壓縮過程、壓縮過程3 3、燃燒過程、燃燒過程4 4、膨脹過程、膨脹過程5 5、排氣過程、排氣過程r發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的比較發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的比較1、實際工質的影響、實際工質的影響實際工質影響引起的損失：實際工質影響引起的損失：Wk2、換氣損失、換氣損失泵氣損失：泵氣損失： Wr提前排氣損失：提前排氣損失：W3、燃燒損失、燃燒損失非瞬時燃燒損失非瞬時燃燒損失和補燃損失：和補燃損失：Wz不完全燃燒損失不完全燃燒損失高溫熱分解損失高溫熱分解損失4、傳熱損失、傳熱損失傳熱、流動損失傳熱、流動損失Wb5、缸內流動損失、缸內流動損失 Wk 實際工質影響

18、引起的損失；實際工質影響引起的損失； Wz 非瞬時燃非瞬時燃燒損失和補燃損失；燒損失和補燃損失； Wr換氣損失；換氣損失； Wb 傳熱傳熱流動損失；流動損失；W提前排氣損失提前排氣損失發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的比較發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的比較1、實際工質的影響、實際工質的影響 Wk比熱比熱 理論上理論上: 定比熱定比熱 實際上實際上: 溫度溫度T比熱比熱C工質性質工質性質 理論上理論上: 理想氣體，雙原子氣體理想氣體，雙原子氣體 實際上實際上: 燃燒前燃燒前: 燃料燃料+空氣；空氣； 燃燒后燃燒后: 燃燒產物。燃燒產物。2、換氣損失、換氣損失 Wr + W 理論上理論上: 忽略進、排氣過程忽

19、略進、排氣過程 實際上實際上: 進、排氣門提前開啟，遲后關進、排氣門提前開啟，遲后關閉，且有流動阻力。閉，且有流動阻力。泵氣損失泵氣損失：換氣損失中逆向循環(huán)所包：換氣損失中逆向循環(huán)所包圍的面積。圍的面積。提前排氣損失：提前排氣損失：排氣門在下止點排氣門在下止點前提前開啟而產生的損失。前提前開啟而產生的損失。3、燃燒損失、燃燒損失補燃損失補燃損失 理論上理論上: 加熱瞬間停止，膨脹過加熱瞬間停止，膨脹過程無加熱。程無加熱。 實際上實際上: 雖大部分雖大部分(80%以上以上)燃燃料在燃燒過程中燃燒掉，但仍有料在燃燒過程中燃燒掉，但仍有小部分燃料會拖到膨脹線上才燃小部分燃料會拖到膨脹線上才燃燒，做功

20、效果變差，熱效率下降。燒，做功效果變差，熱效率下降。不完全燃燒損失不完全燃燒損失 實際循環(huán)中有部分燃料、空氣混實際循環(huán)中有部分燃料、空氣混合不良，部分燃料由于缺氧產生不合不良，部分燃料由于缺氧產生不完全燃燒損失。完全燃燒損失。4、傳熱損失、傳熱損失 Wb 理論上理論上: 壓縮、膨脹過程為絕熱過程壓縮、膨脹過程為絕熱過程 實際上實際上: 大量熱量通過汽缸壁傳給冷大量熱量通過汽缸壁傳給冷卻水或空氣。卻水或空氣。傳熱損失傳熱損失是發(fā)動機中的最大損失，是發(fā)動機中的最大損失，占總損失量的占總損失量的30%以上。因此，許多以上。因此，許多研究者致力于開發(fā)絕熱發(fā)動機。研究者致力于開發(fā)絕熱發(fā)動機。5、缸內流動

21、損失缸內流動損失 理論上理論上: 閉口系統(tǒng)，沒有氣體流動損閉口系統(tǒng)，沒有氣體流動損失。失。 實際上實際上: 進、排氣節(jié)流沿程損失，缸進、排氣節(jié)流沿程損失，缸內進氣、擠壓、燃燒渦流損失。內進氣、擠壓、燃燒渦流損失。發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的比較發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的比較 3、燃燒損失、燃燒損失高溫熱分解損失高溫熱分解損失例例C+OCO +熱量熱量 +OCO2+熱量熱量 其中其中 CO 為中間產物，為中間產物，CO2 為最為最終產物。若遇高溫，則會發(fā)生復分解終產物。若遇高溫，則會發(fā)生復分解反應，即高溫分解反應，即高溫分解: CO2CO+O-熱量熱量 這部分熱量雖然在膨脹過程中還這部分熱量雖然在

22、膨脹過程中還可能會釋放出來，但由于活塞已接近可能會釋放出來，但由于活塞已接近下止點，做功效果變差，熱效率下降。下止點，做功效果變差，熱效率下降。 減少各項損失，提高實際循環(huán)熱效率，改善發(fā)動機性能，減少各項損失，提高實際循環(huán)熱效率，改善發(fā)動機性能，是研究發(fā)動機循環(huán)的目的。結論：是研究發(fā)動機循環(huán)的目的。結論：1）汽油機的理論循環(huán)熱效率低于柴油機的；）汽油機的理論循環(huán)熱效率低于柴油機的；2）實際工質比熱容變化引起的損失占較大的比例；）實際工質比熱容變化引起的損失占較大的比例；3）對于汽油機，不完全燃燒損失主要是由于采用濃混合氣）對于汽油機，不完全燃燒損失主要是由于采用濃混合氣造成的，所以采用造成的，

23、所以采用稀混合氣稀混合氣是汽油機減少損失的途徑之一。是汽油機減少損失的途徑之一。對于柴油機，不完全燃燒主要是對于柴油機，不完全燃燒主要是混合氣形成及燃燒組織不完混合氣形成及燃燒組織不完善善引起的，是柴油機應改善之處。引起的，是柴油機應改善之處。發(fā)動機理論循環(huán)熱效率和實際循環(huán)指示熱效率值的范圍：發(fā)動機理論循環(huán)熱效率和實際循環(huán)指示熱效率值的范圍：理論循環(huán)熱效率：理論循環(huán)熱效率： 0.54-0.58 0.64-0.67實際循環(huán)指示熱效率：實際循環(huán)指示熱效率： 0.30-0.40 0.40-0.45 汽油機汽油機 柴油機柴油機第二節(jié)第二節(jié) 內燃機的性能指標內燃機的性能指標內燃機的性能指標包括：內燃機的

24、性能指標包括：指示指標：據(jù)示功圖求得的動力性和經濟性指標指示指標：據(jù)示功圖求得的動力性和經濟性指標.它是以工質在氣缸內對活塞所做的功為基礎的性能指標。它是以工質在氣缸內對活塞所做的功為基礎的性能指標。意義：意義：用來評價實際工作循環(huán)的好壞，研究發(fā)動機的工作用來評價實際工作循環(huán)的好壞，研究發(fā)動機的工作過程。過程。有效指標：考慮到機械損失的指標。有效指標：考慮到機械損失的指標。小于指示指標小于指示指標 它是以曲軸對外輸出的功為基礎的性能指標。它是以曲軸對外輸出的功為基礎的性能指標。意義：意義：用來評定發(fā)動機性能的好壞。用來評定發(fā)動機性能的好壞。內燃機的指示指標內燃機的指示指標順時針順時針 正功正功

25、- -循環(huán)指示功循環(huán)指示功,F1,F1逆時針逆時針 負功負功- -泵氣功泵氣功-機械機械 損失功損失功,F2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。在氣缸完成一個循環(huán)，工在氣缸完成一個循環(huán)，工質對活塞所做的功，用質對活塞所做的功，用W Wi i（J J）表示。表示。 W Wi i= =Pdv（Wi相當于相當于Fi=F1-F2代表的功）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、指示功（或循環(huán)指示功）：、指示功（或循環(huán)指示功）：21FFFi21FFFi 指示功指

26、示功反映了發(fā)動機在一個工作循環(huán)中獲得的有用功反映了發(fā)動機在一個工作循環(huán)中獲得的有用功數(shù)量，它除了與循環(huán)中熱功轉換的有效程度有關外，還與數(shù)量，它除了與循環(huán)中熱功轉換的有效程度有關外，還與氣缸容積大小有關。氣缸容積大小有關。1 1）定義：）定義：發(fā)動機單位氣缸工作容積每循環(huán)做的指示功。發(fā)動機單位氣缸工作容積每循環(huán)做的指示功。 p pmimi=W=Wi i/V/Vh h (kpa)(kpa) W Wi i=p=pmimiV Vh h =(p=(pmimiDD2 2h)/4h)/4 D D和和h h分別為氣缸直徑和活塞行程。分別為氣缸直徑和活塞行程。2 2）單位：）單位：W Wi i（J J），），V

27、 Vh h（L L），），p pmimi（kpakpa）3 3）p pmimi ，W Wi 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：評價發(fā)動機工作循環(huán)的動力性。評價發(fā)動機工作循環(huán)的動力性。 5 5）汽油機）汽油機: :p pmimi=700-1430kpa =700-1430kpa 柴油機柴油機: :p pmimi=600-1100kpa=600-1100kpa增壓柴油機增壓柴油機: :p pmimi=850-2600kpa=850-2600kpa2 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

28、mi 平均指示壓力平均指示壓力（kpa)kpa)； n n 轉數(shù)，轉數(shù)，r/minr/min； 行程數(shù)；行程數(shù)；V Vh h（L L）汽缸工作容積。汽缸工作容積。當當時：時：W Wi i，p pmimi，P Pi i，動力性指標。動力性指標。定義：定義：單位時間內所做的指示功，單位時間內所做的指示功，P Pi i, , kWkW。32106030mihiip V innPW i 310120mihip V inPkWkWmiiPW t （N/s）三、指示燃油消耗率三、指示燃油消耗率b bi i定義：定義：單位指示功所消耗的燃油量，用單位指示功所消耗的燃油量，用b bi i表示。表示。 b bi

29、 i（10001000B/PB/Pi i）g/(kwg/(kwh)h) B B每小時的燃油消耗量，每小時的燃油消耗量，kg/hkg/h； P Pi i 指示功率，指示功率，kWkW。b bi i經濟性指標。經濟性指標。四、指示熱效率四、指示熱效率 i定義：定義：實際循環(huán)指示功實際循環(huán)指示功W Wi i與所用燃油的發(fā)熱與所用燃油的發(fā)熱量量Q Q1 1之比值之比值, ,用用i i表示表示。 P Pi i 指示功率指示功率kWkW； H Hu u 燃料低熱值燃料低熱值kJ/kgkJ/kg； B B 每小時的燃油消耗量每小時的燃油消耗量kg/hkg/h； b bi i g/(kWh)g/(kWh)可以

30、看出：可以看出：i i11b bi i標定工況下，標定工況下，i i，b bi i的大致范圍：的大致范圍： b bi i i i汽油機：汽油機： 2 21515340 0.25340 0.250.0.4040柴油機：柴油機： 170 1702 210 0.4010 0.400.500.506136003.6 10iiiuiuWPQB HbH內燃機的有效指標內燃機的有效指標一、有效功一、有效功W We e和有效功和有效功率率P Pe e1 1、有效功、有效功W We e 發(fā)動機每循環(huán)曲軸輸發(fā)動機每循環(huán)曲軸輸出的單缸功量出的單缸功量W We e, ,也稱為也稱為循環(huán)有效功循環(huán)有效功。 We=Wi-

31、Wm2.2.機械損失功機械損失功W Wm m: :因機械損失所消耗的功。因機械損失所消耗的功。3.3.機械損失：機械損失：摩擦損失：摩擦損失： 活塞環(huán)與缸壁間，各軸活塞環(huán)與缸壁間，各軸承與軸頸間，氣門傳動機構承與軸頸間，氣門傳動機構的摩擦。占總損失的的摩擦。占總損失的606075%75%。驅動附屬機構的能量損失驅動附屬機構的能量損失 占占101020%20%。泵氣損失：泵氣損失： 占占101020%20%。4.4.機械損失功率機械損失功率P Pm m: :因機械損失所消耗的功率。因機械損失所消耗的功率。5 5有效功率有效功率P Pe e: :曲軸對外輸出的功率。曲軸對外輸出的功率。 P Pe

32、eP Pi i-P-Pm m二、有效扭矩（轉矩）二、有效扭矩（轉矩）T Ttqtq是發(fā)動機工作時曲軸輸出的平均扭矩，代表了是發(fā)動機工作時曲軸輸出的平均扭矩，代表了發(fā)動機克服負荷的能力。發(fā)動機克服負荷的能力。有效功率：有效功率：320.104710601000=kW9550tqetqtqTnPTnTn P Pe e：有效功率有效功率 kWkW； Ttq：有效扭矩有效扭矩 N Nmm；n n：轉速轉速 r/minr/min。三、平均有效壓力三、平均有效壓力p pmeme1.1.定義：定義：單位氣缸工作容積的循環(huán)有效功。單位氣缸工作容積的循環(huán)有效功。 是評價發(fā)動機動力性和強化程度的重要指標。是評價發(fā)

33、動機動力性和強化程度的重要指標。2.2.與與P Pe e的關系：的關系： 31030mehepVn iP p pmeme平均有效壓力平均有效壓力kpakpa，V Vh h 汽缸工作容積汽缸工作容積L L 對四沖程發(fā)動機，對四沖程發(fā)動機，4 4，310120mehepVn iP 3.3.對于結構一定的發(fā)動機，平均有效壓力對于結構一定的發(fā)動機，平均有效壓力p pmeme與扭矩與扭矩T Ttqtq成正比。成正比。3.14tqmehTpVi汽油機汽油機: p pme me =650-1250kpa ；柴油機；柴油機: p pme me =700-1000kpa；增壓柴油機：增壓柴油機：p pme me

34、 =900-2200kpa。30mhnC （ms）式中式中， h為活塞行程為活塞行程(m) n為發(fā)動機轉速為發(fā)動機轉速(r/min) 四、四、轉速轉速n n和活塞平均速度和活塞平均速度C Cm m 提高發(fā)動機轉速，即增加單位時間的做功次數(shù)，從而使發(fā)動提高發(fā)動機轉速，即增加單位時間的做功次數(shù)，從而使發(fā)動機體積小、重量輕和功率大。機體積小、重量輕和功率大。 轉速增大，活塞平均速度也增大，轉速增大，活塞平均速度也增大，其之間的關系為：其之間的關系為： 轉速轉速n n、活塞平均速度、活塞平均速度Cm和行程缸徑比和行程缸徑比(h/D)(h/D) n n Cm h/Dh/D小客車汽油機小客車汽油機 500

35、0-80005000-8000 12-18 0.7-1.0 12-18 0.7-1.0 載貨車汽油機載貨車汽油機 3600-4500 10-15 0.8-1.23600-4500 10-15 0.8-1.2汽車柴油機汽車柴油機 2000-5000 9-15 0.75-1.22000-5000 9-15 0.75-1.2增壓柴油機增壓柴油機 1500-4000 8-12 0.9-1.31500-4000 8-12 0.9-1.3五、升功率五、升功率P PL L、比質量、比質量m me e和強化系數(shù)和強化系數(shù) 升功率升功率P PL L：發(fā)動機每升工作容積發(fā)出的有效功發(fā)動機每升工作容積發(fā)出的有效功率

36、。率。 從有效功率的角度，衡量發(fā)動機排量利用的程度，從有效功率的角度，衡量發(fā)動機排量利用的程度，P PL L越大，越大，發(fā)動機的強化程度越高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動機尺寸越小。發(fā)動機的強化程度越高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動機尺寸越小。 比質量：比質量： 發(fā)動機的凈質量發(fā)動機的凈質量m m與所發(fā)出功率與所發(fā)出功率PePe的比值。的比值。 m me e m/Pm/Pe e kg/kW kg/kW 表征質量利用程度和結構緊湊性。表征質量利用程度和結構緊湊性。 升功率和比質量都是發(fā)動機的強化程度指標。升功率和比質量都是發(fā)動機的強化程度指標。 越大，內燃機的熱負荷和機械負荷越高。越大，內燃機的熱負荷和機械

37、負荷越高。331010kW3030emehmeLhhPpVn ipnPi Vi V /L五、升功率五、升功率P PL L、比質量、比質量m me e和強化系數(shù)和強化系數(shù) 升功率升功率P PL L和比質量和比質量m me e的范圍的范圍 P PL L m me e汽油機汽油機 25-65 1.1-4.0 25-65 1.1-4.0 車用柴油機車用柴油機 20-40 2.5-9.020-40 2.5-9.0農用柴油機農用柴油機 8-15 5.5-168-15 5.5-163 3、強化系數(shù)、強化系數(shù)p pmemeC Cm m平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強化

38、系數(shù)強化系數(shù)。與與活塞單位面積的功率活塞單位面積的功率成正比。其值愈大，發(fā)動機的熱成正比。其值愈大，發(fā)動機的熱負荷和機械負荷愈高。負荷和機械負荷愈高。 發(fā)動機的類型發(fā)動機的類型強化系數(shù)強化系數(shù)汽油機汽油機 （817）MPams小型高速柴油機小型高速柴油機（611）MPams重型汽車柴油機重型汽車柴油機（915）MPams強化系數(shù)范圍強化系數(shù)范圍 六、有效燃油消耗率和有效熱效率六、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b be e : : 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:每小時的油耗

39、量每小時的油耗量, ,kg/hkg/h P Pe e: :有效功率有效功率 kWkW有效熱效率有效熱效率e ：發(fā)動機的有效功發(fā)動機的有效功W We e與所消耗的燃油發(fā)與所消耗的燃油發(fā)出的熱量出的熱量Q Q1 1的比值。的比值。 eWe/Q13.6/ (be Hu)106Wim/Q1im H Hu u: :燃料的低熱值燃料的低熱值kJ/kgkJ/kg b be e、e e是發(fā)動機的經濟性能指標。是發(fā)動機的經濟性能指標。 標定工況下，標定工況下，e e，b be e的大致范圍：的大致范圍： b be e e e汽油機：汽油機： 270270340 0.25340 0.250.0.3030柴油機：柴

40、油機： 1 19 90 02 285 0.3085 0.300.0.4545 總結：總結：1 1、按評價發(fā)動機性能的不同按評價發(fā)動機性能的不同使用方面常用的性能指標：使用方面常用的性能指標：P Pe e, T, Ttqtq, b, be e結構設計方面常用的性能指標（強化程度指結構設計方面常用的性能指標（強化程度指標）標）: : p pme me ，P PL L，m me e2 2、發(fā)動機銘牌或產品說明上注明的指標，都、發(fā)動機銘牌或產品說明上注明的指標，都是在標定工況下的指標。是在標定工況下的指標。3 3、動力性指標：、動力性指標： P Pe e, T, Ttq tq ，p pmeme 經濟性

41、指標：經濟性指標：b be e，e e 強化性指標：強化性指標：P PL L , m, me e第三節(jié)第三節(jié) 機械效率機械效率 一、機械效率一、機械效率1.1.機械損失功率機械損失功率: :發(fā)動機機械損失所消耗的功率，發(fā)動機機械損失所消耗的功率，P Pm m2.2.平均機械損失壓力平均機械損失壓力: :單位氣缸工作容積的機械損失功，單位氣缸工作容積的機械損失功，p pmmmmp pmmmmp pmimi-p-pme me （衡量機械損失的大小）（衡量機械損失的大?。?me1030mmhmmmmimiepVi nPpppPPP . .機械效率：機械效率：指示功轉變?yōu)橛行Чχ甘竟D變?yōu)橛行ЧΦ某潭?/p>

42、。的程度。11emmemmmiimimieimPPppPPppPP 4.4.i i、e e、m m之間的關系之間的關系11eeemiiieimPQPQ 汽油機：汽油機：m m0.80.90.80.9；柴油機：；柴油機：m m0.780.850.780.85；增壓柴油機：增壓柴油機：m0.80.921、示功圖法、示功圖法2、倒拖法、倒拖法3、滅缸法、滅缸法4、油耗線法、油耗線法二、機械損失的測定二、機械損失的測定1 1、示功圖法、示功圖法: : 運用運用燃燒分析儀燃燒分析儀測錄氣缸的測錄氣缸的示功圖示功圖，從中算出，從中算出Pi值，值， 從測功器和轉速計讀數(shù)中測出發(fā)動機的從測功器和轉速計讀數(shù)中測

43、出發(fā)動機的轉矩和轉速轉矩和轉速，進而通，進而通過計算得到過計算得到有效功率有效功率Pe，從而可以算出，從而可以算出Pm，m及及pmm值。值。示功圖法一般用于當示功圖法一般用于當上止點位置能得到精確校正上止點位置能得到精確校正時才能取得時才能取得較滿意的結果。較滿意的結果。決定于示功圖測錄的正確程度：決定于示功圖測錄的正確程度： a.最大的誤差來源于最大的誤差來源于p圖或圖或pV圖上圖上； b.2 2、倒拖法只能在、倒拖法只能在電力測功機電力測功機上試驗上試驗試驗時，發(fā)動機與電力測功器相連，當發(fā)動機以試驗時，發(fā)動機與電力測功器相連，當發(fā)動機以給定工況穩(wěn)定運行，給定工況穩(wěn)定運行，冷卻水、機油溫度到

44、達正常冷卻水、機油溫度到達正常數(shù)值數(shù)值；切斷對發(fā)動機的供油或停止點火，同時將電力測切斷對發(fā)動機的供油或停止點火，同時將電力測功器轉換為功器轉換為電動機電動機，以給定轉速倒拖發(fā)動機，并，以給定轉速倒拖發(fā)動機，并且維持冷卻水和機油溫度不變；且維持冷卻水和機油溫度不變；這樣測得的倒拖功率即為發(fā)動機在該工況下的機這樣測得的倒拖功率即為發(fā)動機在該工況下的機械損失功率。械損失功率。2 2、倒拖法只能在、倒拖法只能在電力測功機電力測功機上試驗上試驗 缺點：缺點：必須使用平衡式電力測功器；必須使用平衡式電力測功器；沒有燃燒、壓力低、摩擦損失小沒有燃燒、壓力低、摩擦損失小由于傳熱、壓縮線和膨脹線不重合而做負功（

45、由由于傳熱、壓縮線和膨脹線不重合而做負功（由于缸內壓力、溫度與實際不符，導致測量結果偏于缸內壓力、溫度與實際不符，導致測量結果偏大）大）由于強制排氣，引起泵氣損失增加由于強制排氣，引起泵氣損失增加不可用于增壓發(fā)動機不可用于增壓發(fā)動機3. 3. 滅缸法滅缸法（單缸熄火法、斷缸法（單缸熄火法、斷缸法）僅適用于多缸機僅適用于多缸機z 發(fā)動機調整到給定工況穩(wěn)定運轉后發(fā)動機調整到給定工況穩(wěn)定運轉后，先，先測出整個測出整個發(fā)動機發(fā)動機的有效功率的有效功率。z 在在柴油機油門拉桿柴油機油門拉桿或齒條或齒條位置、或汽油機節(jié)氣門開度固位置、或汽油機節(jié)氣門開度固定不動的情況下定不動的情況下，停止，停止向某一汽缸供

46、油或點火向某一汽缸供油或點火。z 調整調整測功機，使測功機，使發(fā)動機恢復發(fā)動機恢復到原來的轉速，重新測定有到原來的轉速，重新測定有效功率（其余五個效功率（其余五個汽缸汽缸的有效功率），的有效功率），必然要小些（必然要小些（一缸一缸熄火），兩者之熄火），兩者之差即差即為為滅掉缸的指示功率滅掉缸的指示功率。z 逐次逐次滅缸，則整臺發(fā)動機滅缸，則整臺發(fā)動機的指示功率為各的指示功率為各缸相加。缸相加。z如果滅缸后其他各缸的工作情況和發(fā)動機機械損失如果滅缸后其他各缸的工作情況和發(fā)動機機械損失沒有變化，則被熄滅的氣缸原來所發(fā)出的指示功率沒有變化，則被熄滅的氣缸原來所發(fā)出的指示功率(Pi)x：( )()ix

47、eexPPP依次將各缸滅火，最后可以從各缸指示功率的總和依次將各缸滅火，最后可以從各缸指示功率的總和中求得整臺發(fā)功機的指示功率中求得整臺發(fā)功機的指示功率Pi：1()iieexxPPP3. 3. 滅缸法滅缸法（單缸熄火法、斷缸法（單缸熄火法、斷缸法） 缺點：缺點：z對汽油機，由于停缸會使進氣情況發(fā)生改變，往往對汽油機，由于停缸會使進氣情況發(fā)生改變，往往得不到正確的結果。得不到正確的結果。z不能用于廢氣渦輪增壓發(fā)動機（增壓狀態(tài)改變）。不能用于廢氣渦輪增壓發(fā)動機（增壓狀態(tài)改變）。z不可用于單缸機。不可用于單缸機。3. 3. 滅缸法滅缸法（單缸熄火法、斷缸法（單缸熄火法、斷缸法）4. 4. 油耗線法（

48、負荷特性法）油耗線法（負荷特性法）前提條件：前提條件：當當n一定時，指示一定時，指示熱效率不變，機械損失功率熱效率不變，機械損失功率Pm不隨負荷變化。不隨負荷變化。3331000r/min3.6 103.6 10 ()3.6 10PAAuiiemiAuitmemmemmAAmmmABB HPPPB HPPppBBPp以為例，設測得 點的燃油消耗量當柴油機空轉（無負荷），若不隨負荷增減而變化時，兩式相除，得：缺點：缺點：適用于柴油機，不適用于柴油機，不適用于汽油機。適用于汽油機。三、影響三、影響m m的因素的因素1 1轉速轉速n n或活塞平均速度或活塞平均速度C Cm m負荷一定負荷一定=p p

49、mimi、P Pi i基本不變基本不變nn=摩擦損失摩擦損失 = =機械損失機械損失=p pmmmm m m隨轉速的變化關系隨轉速的變化關系11emmemmmiimimiPPppPPpp 得得: : n,n,m m故用提高故用提高n n來增加發(fā)動機的動來增加發(fā)動機的動力性指標受到限制。力性指標受到限制。使用因素：轉速、負荷、潤滑油品質、水溫等；使用因素：轉速、負荷、潤滑油品質、水溫等；結構設計因素：最高燃燒壓力、氣缸尺寸數(shù)目、大氣狀態(tài)等。結構設計因素：最高燃燒壓力、氣缸尺寸數(shù)目、大氣狀態(tài)等。2.2.負荷負荷柴油機：柴油機：n n不變，泵氣損失基本不變，不變，泵氣損失基本不變， 驅動附件損失基本

50、不變，驅動附件損失基本不變， 摩擦損失基本不變，摩擦損失基本不變，P Pe eTTtqtq，P Pe eppmeme, ,故負荷可用故負荷可用P Pe e, ,p pmeme表示。表示。負荷率：負荷率：T Ttqtq/T/Ttqmaxtqmax100%,100%,負荷負荷=P Pi i ,P,Pm m近似不變近似不變=m mP Pm m/P/Pi i 怠速工況怠速工況: : P Pe e0 0 P Pi iP Pm m, , m m=0=0 負荷定義：負荷定義：發(fā)動機的轉速變化時發(fā)動機的轉速變化時, ,作用在發(fā)動機曲軸作用在發(fā)動機曲軸上的阻力矩。上的阻力矩。2.2.負荷負荷汽油機，量調節(jié)，汽油

51、機，量調節(jié)，n n不變不變負荷負荷=油門開大油門開大=泵氣損失泵氣損失 = P Pz z = =摩擦損失摩擦損失負荷負荷 = = P Pi i= = P Pm m基本不變基本不變= m mP Pm m/P/Pi i 怠速工況怠速工況: : P Pe e0 0 P Pi iP Pm m, , m m=0 =0 3.3.潤滑油粘度潤滑油粘度 潤滑油的粘度即機油的稠稀程度。潤滑油的粘度即機油的稠稀程度。 粘度粘度=內部摩擦內部摩擦=承載能力承載能力=機械損失機械損失 PiPi不變不變=m m 粘度粘度=p pmmmm=m m 粘度粘度=機油的承載能力太低機油的承載能力太低=油膜破裂油膜破裂=發(fā)發(fā)生干

52、摩擦生干摩擦=燒瓦燒瓦= p pmm mm =m m 另外，機油粘度還與其另外，機油粘度還與其溫度溫度有關。機油溫度升高，導有關。機油溫度升高，導致機油粘度降低。致機油粘度降低。3.3.潤滑油粘度潤滑油粘度 潤滑油粘度選擇的基本原則：潤滑油粘度選擇的基本原則：z 在保證發(fā)動機正常工作時有可靠潤滑條件的前提下，盡量在保證發(fā)動機正常工作時有可靠潤滑條件的前提下，盡量選用選用粘度較小粘度較小的機油，以減小摩擦損失，改善啟動性能。的機油，以減小摩擦損失，改善啟動性能。z 發(fā)動機強化程度高、軸承負荷大時，選用發(fā)動機強化程度高、軸承負荷大時，選用粘度較大粘度較大的機油。的機油。z 轉速高、配合間隙小時，要

53、求機油的流動性好，選用轉速高、配合間隙小時，要求機油的流動性好，選用粘度粘度小小的機油。的機油。z 長期使用后，軸承間隙變大后改用長期使用后，軸承間隙變大后改用粘度較高粘度較高的機油。的機油。z 拖拉機用發(fā)動機經常在較高負荷下工作，選用粘度高的機拖拉機用發(fā)動機經常在較高負荷下工作，選用粘度高的機油。車用發(fā)動機可選用粘度較低的機油。油。車用發(fā)動機可選用粘度較低的機油。4.4.冷卻水溫度冷卻水溫度 冷卻水的溫度直接影冷卻水的溫度直接影響到響到潤滑油的溫度潤滑油的溫度，因而，因而也就關系到潤滑油粘度和也就關系到潤滑油粘度和摩擦損失的大小。摩擦損失的大小。 使用中，發(fā)動機的冷使用中，發(fā)動機的冷卻水溫度

54、保持在卻水溫度保持在80809595范圍內。范圍內。p pmmmm隨冷卻水溫度變化的關系隨冷卻水溫度變化的關系第四節(jié)第四節(jié) 內燃機的熱平衡內燃機的熱平衡一、發(fā)動機的熱平衡：一、發(fā)動機的熱平衡： 燃油燃燒所產生的燃油燃燒所產生的熱量恒等于轉變?yōu)闊崃亢愕扔谵D變?yōu)橛行Чεc各項散失有效功與各項散失的熱量之和。的熱量之和。熱平衡方程式熱平衡方程式: : Q QT T=Q=QE E+Q+QS S+Q+QR R+Q+QB B+Q+QL LQ QT T: :燃油完全燃燒的熱量燃油完全燃燒的熱量; ;Q QE E: :轉變?yōu)橛杏霉Φ臒崃哭D變?yōu)橛杏霉Φ臒崃? ;（占（占25254040) )Q QS S: :傳給

55、冷卻介質的熱量傳給冷卻介質的熱量; ; （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 QL L: :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 QT TBHBHu u (kJ/h) (kJ/h)轉變?yōu)橛杏霉Φ臒崃哭D變?yōu)橛杏霉Φ臒崃縌 QE E3.63.610103 3P Pe e (kJ/h)(kJ/h)傳給冷卻介質的熱量傳給冷卻介質的熱量Q QS SG GS Sc cs s(t(t2 2-t-t1 1) ) (kJ/h)(kJ/h)( (G GS S通過冷

56、卻介質的流量通過冷卻介質的流量kg/hkg/h；c cs s冷卻介質的比熱冷卻介質的比熱kJ/(kgkJ/(kg) )；t t1 1、t t2 2冷卻介質入口、出口溫度冷卻介質入口、出口溫度) )被廢氣帶走的熱量被廢氣帶走的熱量Q QR R(B+G(B+Gk k)(c)(cprprt tr r-c-cpkpkt tk k) (kJ/h) (kJ/h)(B(B、G GK K每小時消耗的燃油和空氣量每小時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的定壓比熱的定壓比熱kJ/(kgkJ/(kg) )；t tk k、t tr r進排氣門處工質溫度進排氣門處工質

57、溫度) )燃燒不完全熱量損失燃燒不完全熱量損失Q QB BQ QT T(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 QL LQ QT T(Q(QE EQ QS SQ QR RQ QB B) ) (kJ/h)(kJ/h)a a從殘余廢氣和排從殘余廢氣和排氣中回收的熱量氣中回收的熱量 b b由氣缸壁傳給進由氣缸壁傳給進氣的熱量氣的熱量 c c排出廢氣傳給冷排出廢氣傳給冷卻水的熱量卻水的熱量 d d在摩擦中傳給冷在摩擦中傳給冷卻水的部分熱量卻水的部分熱量 e e從排氣系統(tǒng)輻射從排氣系統(tǒng)輻射的熱量的熱量 f f從冷卻水和水套從冷卻水和水套

58、壁輻射的熱量壁輻射的熱量 g g從曲軸箱壁和其從曲軸箱壁和其它不冷卻部分輻射的它不冷卻部分輻射的熱量熱量 燃料燃燒的總熱量僅有燃料燃燒的總熱量僅有2540轉變?yōu)橛行Ч?，其余轉變?yōu)橛行ЧΓ溆?0%75的熱量損失掉。其中主要由廢氣帶走，其次傳給冷的熱量損失掉。其中主要由廢氣帶走，其次傳給冷卻水，在某些汽油機中不完全燃燒所占比例也不小。卻水，在某些汽油機中不完全燃燒所占比例也不小。 冷卻水帶走的熱量占總熱量的冷卻水帶走的熱量占總熱量的1035，其中一部分是，其中一部分是排氣道中廢氣傳給冷卻水的熱，一部分是由摩擦產生的熱，真排氣道中廢氣傳給冷卻水的熱，一部分是由摩擦產生的熱，真正由燃燒、膨脹過程散出

59、的熱大約占冷卻損失的正由燃燒、膨脹過程散出的熱大約占冷卻損失的15 %。 廢氣帶走的熱量占總熱量的廢氣帶走的熱量占總熱量的2550。廢氣渦輪增壓是。廢氣渦輪增壓是回收這部分熱量的一種方式，由表可見，其有效熱效率最高?；厥者@部分熱量的一種方式，由表可見，其有效熱效率最高。型型 式式qeqsqrqbql汽油機汽油機252530301212272730305050O O45453 31010柴油機柴油機303040401515353525254545O O5 52 25 5增壓柴油機增壓柴油機3535454510102525252540400 05 52 25 5熱平衡中各項數(shù)值范圍熱平衡中各項數(shù)值

60、范圍 二、發(fā)動機的能量分配與合理利用二、發(fā)動機的能量分配與合理利用 發(fā)動機的有效動力輸出一般只占燃料總能量的發(fā)動機的有效動力輸出一般只占燃料總能量的1/3，另有，另有2/3的能量的能量散失在機外。因此，發(fā)動機能量的合理利用包括兩方面的意思，即進一散失在機外。因此，發(fā)動機能量的合理利用包括兩方面的意思，即進一步提高有效效率步提高有效效率和機外散失能量的再利用。和機外散失能量的再利用。 三、提高發(fā)動機性能的有效途徑三、提高發(fā)動機性能的有效途徑(1)超膨脹發(fā)動機循環(huán)超膨脹發(fā)動機循環(huán) Atkinson超膨超膨脹發(fā)動機循環(huán)脹發(fā)動機循環(huán) Mill(米勒米勒)循環(huán)循環(huán)(2)(2)汽油機向稀燃和缸內直噴的發(fā)展