對發(fā)動機的性能進行分析的方面和知識

1、.第一章 發(fā)動機的性能1 衡量發(fā)動機性能的指標：另外，作為一種大眾化的消費品，還必須考慮其生產(chǎn)成本、使用維修、可靠耐用等方面。 2 發(fā)動機的理論循環(huán)3 三種基本循環(huán)引入空氣標準假設(shè)，根據(jù)不同發(fā)動機工作特點，將實際循環(huán)簡化為等容、等壓和混合加熱循環(huán)。4 循環(huán)熱效率t：4.1 壓縮比c對循環(huán)熱效率t的影響： c增大,提高了循環(huán)平均吸熱溫度，降低了循環(huán)平均放熱溫度，擴大了循環(huán)溫差, t提高。4.2 定壓預(yù)脹比0和定容增壓比p對循環(huán)熱效率t的影響在總吸熱量Q1不變的情況下，隨著p增大（等容加熱部分增大），0減?。ǖ葔杭訜岵糠譁p?。?，使得循環(huán)放熱量Q2減少，t增大。4.3 等熵指數(shù)對循環(huán)熱效率t的影響

2、：隨著增大，循環(huán)熱效率t也增大。4.4 增大c、p，減小0，有利于t的提高，但實際應(yīng)用中還必須綜合考慮以下因素： （1）結(jié)構(gòu)條件增大c和p，會使最高燃燒壓力Pz急劇升高，提高了對零部件強度的要求；（2）機械效率c和p增大，Pz升高，會使機械效率降低；（3）燃燒方面c過大，汽油機容易產(chǎn)生爆燃和表面點火等不正常燃燒，柴油機會因燃燒室容積過小而設(shè)計困難，同時使燃燒效率降低；5 循環(huán)平均壓力pt： 單位汽缸容積所做的循環(huán)功稱為循環(huán)平均壓力pt（kPa）：（用于評定氣缸工作容積做工能力的大?。┛梢妏t主要與進氣終點壓力pde、壓縮比c、定壓預(yù)脹比0、等熵指數(shù)和循環(huán)熱效率t有關(guān)。6 三種基本循環(huán)的比較：6

3、.1 同一機型不同循環(huán)模式的對比（c和Q1不變）：要提高熱效率，就應(yīng)增大等容加熱的比重，即提高循環(huán)加熱 “等容度”；但需要適當限制最高溫度和壓力。6.2 三種循環(huán)具有相同加熱量Q1的比較（Q1和pmax相同）6.3 汽油機、柴油機負荷變化（吸熱Q1不同）時的比較：7 四沖程發(fā)動機的實際循環(huán)進氣、壓縮、燃燒、膨脹作功和排氣5個部分。7.1 進氣過程（ra)：進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞下行，新鮮工質(zhì)被吸入汽缸。特點：1、由于進氣系統(tǒng)的阻力，進氣終了壓力pa小于大氣壓力p0 （約0.850.95 p0）,一般柴油機要略高于汽油機。2、受高溫零件和廢氣加熱，進氣終了溫度Ta高于大氣環(huán)境溫度T0 （約

4、300 380K)，一般汽油機略高于柴油機。7.2 壓縮過程（ac)： 進、排氣門關(guān)閉，活塞上行，工質(zhì)被壓縮，溫度和壓力升高。壓縮的作用：1、增大工作過程的溫差，獲得大的膨脹比，提高熱效率，同時為燃燒過程創(chuàng)造有利條件。 2、在柴油機中，壓縮后氣體的高溫是保證燃燒著火的必要條件。 汽油機pc=0.82.0MPa，Tc=600750K； 柴油機pc=3.05.0MPa，Tc=7501000K 3、壓縮比c：汽油機中,為提高熱效率,希望提高壓縮比,但受到不正常燃燒的限制；柴油機中,為保證噴入氣缸的燃料能及時自燃以及冷啟動時可靠著火,需選取較高的壓縮比。 4、多變指數(shù)n：壓縮過程為一個多變指數(shù)n不斷變

5、化的過程。7.3 燃燒過程（cz)： 進、排氣門關(guān)閉，活塞在上止點前后，可燃混合氣著火燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，工質(zhì)溫度和壓力急劇升高。特點：燃燒放出的熱量越多，放熱時活塞越靠近上止點，熱效率越高。7.4 膨脹過程（zb)：進、排氣門關(guān)閉，高溫、高壓工質(zhì)推動活塞下行，膨脹作功，工質(zhì)溫度和壓力迅速下降。通常：汽油機 pb=0.30.6MPa,Tb=12001500K； 柴油機 pb=0.250.5MPa，Tb=8001200K7.6 排氣過程（br)：進氣門關(guān)閉，排氣門打開，廢氣先靠自身壓力排出，而后在活塞由下止點向上止點運動時強制排出。特點：1、 由于排氣系統(tǒng)阻力，排氣終了壓力pr高于大氣壓力p

6、0，阻力越大，pr也越大，汽缸中殘余廢氣也就越多。（約1.051.25 p0）,一般汽油機要略高于柴油機。2、 排氣終了溫度 Tr越低，轉(zhuǎn)化為有用功的熱量就越多，發(fā)動機狀態(tài)就越好。（約7001100K）,一般汽油機要高于柴油機。8 發(fā)動機實際循環(huán)與理論循環(huán)的比較：1）實際工質(zhì)的影響（Wk）：工質(zhì)成分的改變和泄露2）換氣損失（Wr）：泵氣損失和提前排氣損失3）燃燒損失（Wz）：時間損失、后燃、不完全燃燒和工質(zhì)的高溫分解4）傳熱損失（Wb）：工質(zhì)與氣缸壁間的熱交換、渦流與節(jié)流損失5）缸內(nèi)流動損失：缸內(nèi)流動損失指壓縮及燃燒、膨脹過程中，由于缸內(nèi)氣流（渦流與湍流）所形成的損失。9 發(fā)動機的指示性能指標

7、 定義： 以工質(zhì)對活塞所作之功為計算基準的指標稱為指示性能指標，簡稱指示指標；反映了發(fā)動機工作過程進行的好壞。9.1 指示功和平均指示壓力：指示功：指氣缸內(nèi)完成一個循環(huán)所得到的有用功 ，其大小可由p-V圖上的有效循環(huán)面積 求得。 平均指示壓力：指單位氣缸容積完成一個循環(huán)所作的指示功。 可見， 越大，相同容積的氣缸發(fā)出的 也越大，故 表征了發(fā)動機氣缸工作容積利用率的高低，是衡量發(fā)動機實際循環(huán)動力性的一個很重要的指標。通常，汽油機pi=0.71.3MPa，非增壓柴油機pi=0.61.0MPa；增壓柴油機pi=0.92.5MPa。9.2 指示功率： 指發(fā)動機單位時間內(nèi)所作的指示功，用 表示。9.3

8、指示熱效率和指示燃油消耗率： 指示熱效率：指發(fā)動機所得指示功與所消耗的燃油熱值的比值。指示燃油消耗率：指單位指示功的耗油量，通常用每千瓦時的耗油量來表示（g/(kW.h)。9.4 發(fā)動機的有效性能指標： 以發(fā)動機曲軸輸出功為計算基準的指標稱為有效性能指標，簡稱有效指標；反映了發(fā)動機實際工作性能的好壞。9.4.1 發(fā)動機動力性指標： 1、有效功 和有效功率 ：（標定工況下） 所以，為了提高轉(zhuǎn)速 而又不使 過大，通常適當減小S，加大D，即采用較小的行程缸徑比（S/D）；但過小的S/D會使燃燒室高度降低，不僅燃燒室布置困難，并使燃燒條件變差。 9.5 發(fā)動機經(jīng)濟性指標：有效熱效率：實際得到的有效功與所消耗的燃油低熱值之比。有效燃油消耗率：每小時單位功率消耗的燃料（g/(kW.h)。9.6 發(fā)動機強化指標：9.6.1 升功