內(nèi)燃機(jī)工作指標(biāo)2.3

1、1 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械損失與機(jī)械效率機(jī)械損失與機(jī)械效率 機(jī)械損失的構(gòu)成機(jī)械損失的構(gòu)成 機(jī)械損失的測(cè)定機(jī)械損失的測(cè)定Engine Friction and Mechanical Efficiency主要學(xué)習(xí)內(nèi)容主要學(xué)習(xí)內(nèi)容2IMPORTANCEIMPORTANCEBRAKE MEASURESBRAKE MEASUREScylinder cylinder pressurepressureCrankshaft Torque TtqCrankshaft Torque TtqINDICATED MEASURESINDICATED MEASURESmechanical mechanical efficie

2、ncyefficiencym31. 1.活塞與活塞環(huán)的摩擦損失活塞與活塞環(huán)的摩擦損失 45%65%45%65%2.2.整個(gè)活塞連桿曲軸機(jī)構(gòu)摩擦損失整個(gè)活塞連桿曲軸機(jī)構(gòu)摩擦損失 60%70%60%70%3.3.驅(qū)動(dòng)氣門機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣門機(jī)構(gòu)功耗功耗 2%3% 2%3% 4.4.驅(qū)動(dòng)附件機(jī)構(gòu)的功率消耗驅(qū)動(dòng)附件機(jī)構(gòu)的功率消耗 10%20% 10%20% 5. 5. 泵氣損失泵氣損失 10%20% 10%20% 41. 1. 缸套與活塞及環(huán)組的摩擦損失缸套與活塞及環(huán)組的摩擦損失n活塞裙部及環(huán)岸與氣缸套之間的摩擦損失活塞裙部及環(huán)岸與氣缸套之間的摩擦損失n活塞環(huán)組與氣缸套之間的摩擦損失活塞環(huán)組與氣缸套之間的摩擦

3、損失影響因素：影響因素：n活塞運(yùn)動(dòng)速度：活塞運(yùn)動(dòng)速度：C Cmmn潤(rùn)滑狀態(tài)：液體潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、干摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)：液體潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、干摩擦n缸內(nèi)壓力：活塞側(cè)推力、環(huán)間壓力缸內(nèi)壓力：活塞側(cè)推力、環(huán)間壓力n活塞形狀及表面特性活塞形狀及表面特性n潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油52. 2. 軸承的摩擦損失軸承的摩擦損失n主主軸承軸承n連桿軸承連桿軸承n活塞銷活塞銷n凸輪軸軸承凸輪軸軸承n其他各種軸承其他各種軸承影響因素：影響因素：l 流體潤(rùn)滑狀態(tài)流體潤(rùn)滑狀態(tài)l 軸徑圓周速度軸徑圓周速度l 軸心軌跡軸心軌跡63. 3. 流體摩擦損失流體摩擦損失連桿等往復(fù)運(yùn)動(dòng)件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。連桿等往復(fù)運(yùn)動(dòng)件與空氣、油霧等之

4、間的摩擦損失。曲軸等旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。曲軸等旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。特點(diǎn)特點(diǎn): : 數(shù)值較小。數(shù)值較小。74. 4. 驅(qū)動(dòng)附件機(jī)構(gòu)的功率消耗驅(qū)動(dòng)附件機(jī)構(gòu)的功率消耗n配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)n冷卻水泵、機(jī)油泵、燃油泵冷卻水泵、機(jī)油泵、燃油泵n噴油泵、調(diào)速器噴油泵、調(diào)速器n正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪n發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)n冷卻風(fēng)扇冷卻風(fēng)扇85. 5. 驅(qū)動(dòng)掃氣泵及增壓器的損失驅(qū)動(dòng)掃氣泵及增壓器的損失掃氣泵功耗：掃氣泵功耗： 二行程發(fā)動(dòng)機(jī)二行程發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)91. 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析2. 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失測(cè)量方

5、法內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失測(cè)量方法10一、內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析一、內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析1 1、活塞與活塞環(huán)的摩擦損失、活塞與活塞環(huán)的摩擦損失 2 2、軸承的摩擦損失、軸承的摩擦損失 3 3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功率消耗、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功率消耗 4 4、流體摩擦損失、流體摩擦損失 5 5、驅(qū)動(dòng)掃氣泵及增壓器的損失、驅(qū)動(dòng)掃氣泵及增壓器的損失 摩擦損失摩擦損失Pf掃氣功耗掃氣功耗PB11上述諸損失中，上述諸損失中，1414項(xiàng)損失之和視作發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部摩擦損項(xiàng)損失之和視作發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部摩擦損失，以失，以 P Pf f表示其損耗的功率表示其損耗的功率掃氣泵或增壓器所消耗的功率為掃氣泵或增壓器所消耗的功率為 P PB B，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的

6、機(jī)，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械摩擦損失功率為械摩擦損失功率為 BfmPPP通常還需要考慮泵氣消功耗通常還需要考慮泵氣消功耗P Pp p的影響的影響pBfmPPPP121. 1. 示功圖法示功圖法2.2. 倒拖法倒拖法3.3. 油耗線法油耗線法4.4. 滅缸法滅缸法二、機(jī)械損失的測(cè)定二、機(jī)械損失的測(cè)定131. 1. 示功圖法示功圖法 儀器測(cè)錄發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的壓力示功圖，從中計(jì)算儀器測(cè)錄發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的壓力示功圖，從中計(jì)算P Pi i值值 測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率P Pe e 計(jì)算計(jì)算 P Pm m = P= Pi i - P- Pe e，計(jì)算機(jī)械效

7、率計(jì)算機(jī)械效率誤差：誤差：活塞上止點(diǎn)、多缸不均勻性活塞上止點(diǎn)、多缸不均勻性 設(shè)備：設(shè)備：發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)備、示功圖測(cè)量設(shè)備等發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)備、示功圖測(cè)量設(shè)備等適應(yīng)性：適應(yīng)性：任何發(fā)動(dòng)機(jī)任何發(fā)動(dòng)機(jī)142. 2. 倒拖法（倒拖法（MortoringMortoring） 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行至正常試驗(yàn)狀態(tài)，倒拖轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行至正常試驗(yàn)狀態(tài)，倒拖轉(zhuǎn)換 測(cè)量給定轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的倒拖功率：機(jī)械損失功率測(cè)量給定轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的倒拖功率：機(jī)械損失功率誤差：誤差：缸內(nèi)壓力下降，摩擦損失減少；包含了泵氣損失；缸內(nèi)壓力下降，摩擦損失減少；包含了泵氣損失； 傳熱損失。實(shí)際結(jié)果偏高。傳熱損失。實(shí)際結(jié)果偏高。設(shè)備：設(shè)備：電力測(cè)功器電力測(cè)功器適應(yīng)

8、性：適應(yīng)性：低壓縮比汽油機(jī)低壓縮比汽油機(jī)153. 3. 滅缸法滅缸法( (Morse testMorse test) ) 穩(wěn)態(tài)工況，測(cè)量有效功率穩(wěn)態(tài)工況，測(cè)量有效功率 PePe； 滅缸并恢復(fù)轉(zhuǎn)速，測(cè)量有效功率滅缸并恢復(fù)轉(zhuǎn)速，測(cè)量有效功率PePe； 重復(fù)；重復(fù)； 計(jì)算計(jì)算 ixxeeiPPP1)(誤差：誤差：同倒拖，但誤差較倒拖小。同倒拖，但誤差較倒拖小。設(shè)備：設(shè)備：多缸機(jī)，測(cè)功機(jī)多缸機(jī)，測(cè)功機(jī)適應(yīng)性：適應(yīng)性：非增壓柴油機(jī)非增壓柴油機(jī) 164. 4. 油耗線法油耗線法( (WillansWillans line) line) 中低負(fù)荷下的負(fù)荷特性試驗(yàn)中低負(fù)荷下的負(fù)荷特性試驗(yàn) 作圖（燃油流量與負(fù)荷

9、的關(guān)系）作圖（燃油流量與負(fù)荷的關(guān)系） 直線外延至橫坐標(biāo)，交點(diǎn)值即為平均機(jī)械損失功率或壓力直線外延至橫坐標(biāo)，交點(diǎn)值即為平均機(jī)械損失功率或壓力誤差：誤差：基于基于it it不變，誤差較小。不變，誤差較小。設(shè)備：設(shè)備：一般一般適應(yīng)性：適應(yīng)性：不適用于節(jié)氣門調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī)不適用于節(jié)氣門調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī) 175. 5. 測(cè)量方法比較測(cè)量方法比較 ComparisonComparison倒拖法只能用于配有電力測(cè)功器的情況，倒拖法只能用于配有電力測(cè)功器的情況，不適用于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，而較適用于測(cè)定不適用于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，而較適用于測(cè)定壓縮比不高的汽油機(jī)的機(jī)械損失。壓縮比不高的汽油機(jī)的機(jī)械損失。對(duì)于非增壓或排氣渦輪增壓柴油機(jī)對(duì)于非增壓或排氣渦輪增壓柴油機(jī)( ( p pb b0.15MPa)0.15MPa)，只能用示功圖法、油耗只能用示功圖法、油耗線法來(lái)測(cè)定機(jī)械損失。線法來(lái)測(cè)定機(jī)械損失。對(duì)于排氣渦輪中