1、复习旧课,1、为何要分析发动机的理想循环？ 2、工质改变为何对发动机实际循环有影响？ 3、为什么提高压缩比可以提高发动机热效率和功率？, 1-3 热平衡,一、发动机所耗燃油的热量（kJ /h）在发动机中，热量是由燃料燃烧产生的 假设燃料完全燃烧，则每小时所放出的热量为,-燃料低热值（kJ / kg）,-发动机每小时的耗油量（kg/h）,发动机热平衡是反映发动机热量分配情况, 1-3 热平衡,二、转化为有效功的热量（kJ /h）,-发动机有效功率（kW）由实验可测得,因为 1kWh= 3.61000 kJ,所以 （kJ /h）, 1-3 热平衡,三、传递给冷却介质的热量（kJ /h）,工质与缸壁
2、的传热损失 废气经排气传给冷却介质 活塞于缸壁摩擦传给冷却介质 润滑油传给冷却介质,包括,- 冷却介质入口和出口温度（C）,- 通过发动机冷却介质每小时的流量（kg/h）,- 冷却介质比热容（kJ/（kg C ）, 1-3 热平衡,四、废气带走的热量（kJ/h）,-每小时消耗的燃料量和空气量（kJ/h）,-废气和空气的比定压热容,- 靠近排气门处的废气温度,- 进气管入口处工质温度, 1-3 热平衡,五、燃料不完全燃烧热损失（kJ/h）,不论是汽油机还是柴油机，若混合气形成不良，均会产生不完全燃烧现象。,-燃烧效率, 1-3 热平衡,六、其它热量损失（kJ/h）,包括所有未计的损失，一般根据下
3、式确定,热平衡常以燃料总热的百分数表示, 1-3 热平衡,QR,QL,QS,QB,- QR,- QR- QS,- QR- QS- QB, 1-3 热平衡,热平衡中各项数值范围%,1-4 发动机的指示指标,发动机的指示指标,循环热效率 燃油消耗率,作功能力,指示功 平均指示压力 指示功率,评定循环的动力性,评定循环的经济性,是以工质在气缸内 对活塞作功为基础,1-4 发动机的指示指标,一、指示功和平均指示压力,指示功,平均指示压力,的一般范围 汽油机 = 700 1300 kPa 柴油机 = 650 1100 kPa 增压柴油机 = 900 2500 kPa 汽车用增压柴油机 = 1100 16
4、00 kPa,a,b-示功图 比例尺,Fi -示功图 面积,1-4 发动机的指示指标,二、指示功率,则每缸工质所做的指示功为：,设：缸数i，缸径为D（cm），行程S（cm)，每缸工作容积Vh (L )，转速为n(r/min)，冲程数 ，平均指示压力 （KPa),内燃机的指示功率为：,- 内燃机单位时间所做的指示功,这些燃料所含的热量为,由热功当量可知：,三、指示热效率和指示燃料消耗率,1、指示热效率-是实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比值。,2、指示燃油消耗率（指示耗油率）-单位指示功的耗油量。,为获得指示功所消耗的燃料热量,为获得1 的功所消耗的燃料量,1-4 发动机的指示指标,是评定内燃
5、机实际循环经济性的重要指标。大致范围是：,1-5 发动机的有效指标,以曲轴对外输出的功率为研究基础,内燃机动力性指标,有效功率 有效转矩 平均有效压力 转速和活塞平均速度,内燃机经济性指标,有效热效率 有效燃油消耗率,内燃机强化程度,升功率和比质量 强化系数,内燃机其他性能评定,排气品质、噪声、启动性,代表内燃机的整机性能,1-5 发动机的有效指标,1、有效功率,发动机内部摩擦损失 驱动附件损耗，如: 机油泵、燃油泵、配气机构、扫气泵、冷却水泵、风扇 泵气损失,（ kw ）由实验测定,机械损失 功率,- 从内燃机功率输出轴上得到的净功率。,指示功率去掉损失消耗的功率。,1-5 发动机的有效指标
6、,- 功率输出轴输出的转矩。,2、 有效转矩,（ kw ）,与有效功率的关系为：,1-5 发动机的有效指标,3、平均有效压力,- 单位汽缸工作容积输出的有效功。,由于,所以,工作容积确定,的一般范围：,1-5 发动机的有效指标,4、转速和活塞平均速度,气缸尺寸相同,活塞平均速度,单位时间内做功的次数,热负荷 惯性力,磨损,寿命,转速和活塞平均速度关系,1-5 发动机的有效指标,S/D,n、Cm、S/D 值的大致范围,1-5 发动机的有效指标,二、经济性指标,有效热效率 有效燃油消耗率,1、有效热效率,- 机械效率,1-5 发动机的有效指标,2、有效燃油消耗率,指单位有效功的耗油量,1-5 发动
7、机的有效指标,三、内燃机强化程度,升功率和比质量,强化系数,1、升功率和比质量,（ kw/L）,（ kg/kw ）,衡量内燃机排量的利用程度,衡量内燃机质量的利用程度和结构紧凑性,发动机强化程度高,1-5 发动机的有效指标,2、强化系数,平均有效压力与活塞平均速度的乘积,热负荷、机械负荷,1-5 发动机的有效指标,四、内燃机其他性能评定,排气品质 噪声 振动 启动性,NOX HC CO,1、排气品质,排气颗粒-碳烟,有害气体,2、噪声,汽车是城市主要噪声源之一 发动机是汽车主要噪声源,不得大于84dB,3、启动性,机动性 操作性 安全性 劳动强度,15s内顺利启动,作业,一、讨论题1、何为指示指标？2、何为有效指标？ 二、作业题 1、在发动机性能指标分析中，为什么将 泵气损失功归到机械损失中考虑？ 2、试做出四冲程非增压柴油机理想循环 和实际循环P-V图，并标明各项损失。,
