發(fā)動機(jī)教學(xué)課件第二章發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)

1、第二章第二章 發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)內(nèi)燃機(jī)的熱平衡內(nèi)燃機(jī)的熱平衡內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)2-1內(nèi)燃機(jī)的熱平衡內(nèi)燃機(jī)的熱平衡 內(nèi)燃機(jī)的熱平衡平衡方程式為內(nèi)燃機(jī)所耗油在缸內(nèi)完全燃燒所放出的熱量qtkj/h 轉(zhuǎn)化為有效功的熱量 qe kj/h 傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量 qs kj/h 廢氣帶走的熱量qr kj/h 燃料不完全燃燒的熱損失qb kj/h 其它熱量損失ql kj/h lbrsetqqqqqq一、內(nèi)燃機(jī)所耗油在缸內(nèi)完全燃燒所放出的熱量qt qt = gt hu 其中，gt每小時(shí)耗油量 kg/h ；hu燃料的低熱值kj /kg 二、轉(zhuǎn)化為有效功的熱量 qe kj/h （ 1 k

2、w/h = kj ）只有這部分熱量做了功，是有用的，所以希望越大越好。一般 柴油機(jī): 3040% ； 汽油機(jī): 2030%。 qnee36103.36103. 三、傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量 qs 其中g(shù)s發(fā)動機(jī)冷卻介質(zhì)的每小時(shí)流量 kg/h cs冷卻介質(zhì)比熱 kj/kg t1 ，t2 冷卻介質(zhì)的進(jìn)、出口溫度 一般柴油機(jī): 2025% ； 汽油機(jī): 2530%。 )(12ttcgqsss四、廢氣帶走的熱量qrgr每小時(shí)消耗燃料量 kg/h gk每小時(shí)消耗空氣量 kg/h cpr廢氣比熱 kj/kg cp空氣比熱 kj/kg t1 ，t2 進(jìn)、排氣溫度 一般柴油機(jī): 3540% ； 汽油機(jī):40 45

3、%。 )( )(12tctcggqpprkrr五、燃料不完全燃燒的熱損失qb其中r燃料燃燒效率 )1 (rtbqq六、其它熱量損失ql 除以上損失外，還有一些損失：如驅(qū)動輔助機(jī)構(gòu)的損失，輻射熱損失等等)(brsetlqqqqqq2-2內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo) 內(nèi)燃機(jī)的工作性能常用性能指標(biāo)來衡量，內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)主要有動力性能指標(biāo)（功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等），經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)（燃油消耗率，熱效率等），運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)（排氣品質(zhì)、噪聲、起動性能等），這一章主要介紹動力、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)。 發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)包括指示指標(biāo)、有效指標(biāo)一、指示指標(biāo): 以工質(zhì)在汽缸內(nèi)對活塞做功為基礎(chǔ)，用來評價(jià)工作循環(huán)的質(zhì)量。即只考慮汽缸內(nèi)的熱損失（燃燒

4、不完全，熱傳導(dǎo)等），不考慮傳到曲軸上引起的摩擦損失，驅(qū)動附屬機(jī)構(gòu)損失等。 示功圖: 是指發(fā)動機(jī)缸內(nèi)壓力p隨汽缸容積v （p-v圖） 或曲軸轉(zhuǎn)角 （p-圖） 變化的圖示（如下圖）。 （一）指示功和平均指示壓力（評定動力性的指標(biāo)） 1、 指示功 定義：工質(zhì)在氣缸內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)對活塞所做的有用功。 其大小可以由實(shí)際工作循環(huán)示功圖（用電子示波器或彈簧示功器測得）p-v圖包圍的面積求得 應(yīng)該非增壓： 增壓： 因?yàn)? 不容易測量, 實(shí)際歸到機(jī)械損失中考慮。 所以: 用求積儀或計(jì)算法求其面積（mm2）。 其中 橫、縱座標(biāo)比例尺（kpa/mm、m3/mm） 多缸內(nèi)燃機(jī)的指示功為上述 乘以缸數(shù)if f fi

5、 12fffi12f2ffi1a b,iw2、平均指示壓力 定義：單位汽缸工作容積所做的指示功。 （假想?yún)?shù)） 686981 kpa 7841180 kpa pipwviih汽, ippi,柴（二）指示功率 （評定動力性的指標(biāo)） 定義：單位時(shí)間所做的指示功。 若: 缸數(shù)i，每缸工作容積vh m ，沖程數(shù) ，平均指示壓力 pi，轉(zhuǎn)速 n r/min 。則ninw inp v iniiih 60230p v inih30103（三） 指示比油耗和指示熱效率（評定經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)） 1、 指示比油耗 單位指示功率的耗油量，通常以每千瓦小時(shí)的耗油量表示。當(dāng)試驗(yàn)測得內(nèi)燃機(jī)的指示功率為kw,每小時(shí)燃油消耗量（

6、kg/h）,則只是比油耗有下面公式可得： g/kwh giggniti1032、 指示熱效率 定義：內(nèi)燃機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗燃料熱量的比值。iiiwqi 我們知道：1kwh的能量為3600kj，而完成1kwh的功所消耗熱量為 （kj）則指示熱效率為： 1000uihguiihg6106 . 3二、有效指標(biāo) 我們知道，作用在活塞上的指示功要經(jīng)過活塞銷、連桿、曲軸傳遞到曲軸輸出端的飛輪上，才能傳輸出去作為有用功。 有效指標(biāo): 以曲軸上得到的凈功率為基礎(chǔ)的指標(biāo)，他評價(jià)整機(jī)性能好壞。也包括動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。一）有效功率和機(jī)械損失功率1、機(jī)械損失功率 發(fā)動機(jī)內(nèi)部損耗的功率 nmnp v inmmh

7、30103 2、有效功率 （評定動力性的指標(biāo)） 單位時(shí)間所做的有效功。 等于指示功率減去機(jī)械損失功率： nenp v ineeh30103nnneim（二）有效扭矩 （評定動力性的指標(biāo)） 功率輸出軸輸出的扭矩。可由測功器直接測得，他與有效功率的關(guān)系為menmnee260mne260103mne9550（三）平均有效壓力 （評定動力性的指標(biāo)） 和平均指示壓力相似，平均有效壓力為單位汽缸工作容積所做的有效功。由于所以可見，對于一定的內(nèi)燃機(jī)（排量一定，沖程數(shù)一定）平均有效壓力正比與有效轉(zhuǎn)矩。即平均有效壓力越大，有效轉(zhuǎn)矩就越大，對外輸出的功就越多。所以平均有效壓力是內(nèi)燃機(jī)重要的動力性指標(biāo) penp v

8、 ineeh30103nmnee260pmv ieeh 314.pmee（四）有效比油耗和有效熱效率（評定經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)） 1、 有效比油耗定義：單位有效功率的耗油量。 g/kwh geggnete1032、 有效熱效率 定義：內(nèi)燃機(jī)有效功與所消耗燃料熱量的比值。 0.300.40 =218285 g/kwh 0.200.30 =285380 g/kwh 由此可見，柴油機(jī)的熱效率比汽油機(jī)的高，經(jīng)濟(jì)性比汽油機(jī)好。 eeeewqeeug h36106.e,柴e,汽ge,柴ge,汽（五）升功率和比重量（內(nèi)燃機(jī)的強(qiáng)化程度） 1、 升功率定義：單位汽缸工作容積所發(fā)出的功率。 提高平均有效壓力和轉(zhuǎn)速可提高升

9、功率。 它是用來評價(jià)內(nèi)燃機(jī)排量利用程度的指標(biāo)，其越高，內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)化程度越高，它是內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展方向。 nlnnivlehp ne301032、 比重量 發(fā)動機(jī)凈重量g與所發(fā)出有效功率的比 kg/kw 表明重量利用程度和結(jié)構(gòu)緊湊性，比重量越小，單位有效功率所需金屬材料小，體積重量就小，發(fā)動機(jī)相對功率大，也是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展方向之一。 geggnee ， 發(fā)動機(jī)強(qiáng)化程度高。 1126 kw/l 49 kg/kw 915 kw/l 5.516 kg/kw 2255 kw/l 1.354 kg/kw 可見，汽油機(jī)的強(qiáng)化程度要比柴油機(jī)的高。 nlgenl,車柴nl,拖柴nl,汽ge,車柴ge,拖柴ge,汽作業(yè)：1、發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)分為哪幾類？各包括哪些參數(shù)？2、何為指示指標(biāo)？何為有效指標(biāo)？3、已知：某汽油機(jī)的氣缸數(shù)目 ，沖程數(shù) ，氣缸直徑 mm，沖程 mm，轉(zhuǎn)速r/min，有效功率 k