汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo).

1、1/282/28課程內(nèi)容概述第一章發(fā)動(dòng)機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)第一章發(fā)動(dòng)機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程第三章汽油機(jī)的燃料與燃燒第三章汽油機(jī)的燃料與燃燒第四章柴油機(jī)的燃料與燃燒第四章柴油機(jī)的燃料與燃燒第五章燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的燃料與燃燒第五章燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的燃料與燃燒第六章發(fā)動(dòng)機(jī)的特性第六章發(fā)動(dòng)機(jī)的特性第七章汽車(chē)的動(dòng)力性第七章汽車(chē)的動(dòng)力性第八章汽車(chē)的制動(dòng)性第八章汽車(chē)的制動(dòng)性第九章汽車(chē)的使用經(jīng)濟(jì)性第九章汽車(chē)的使用經(jīng)濟(jì)性第十章汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性第十章汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性第十一章汽車(chē)的舒適性第十一章汽車(chē)的舒適性第十二章汽車(chē)的通過(guò)性第十二章汽車(chē)的通過(guò)性第十三章汽車(chē)性能的合理使用第十三章汽車(chē)性能的合理使用

2、3/28第一節(jié)氣體的熱力性質(zhì)第一節(jié)氣體的熱力性質(zhì)第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第三節(jié)熱力學(xué)第二定律第三節(jié)熱力學(xué)第二定律第四節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)第四節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)第五節(jié)第五節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)第六節(jié)第六節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率第一章發(fā)動(dòng)機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)第一章發(fā)動(dòng)機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)4/28一、一、指示性能指標(biāo)指示性能指標(biāo)二、二、有效性能指標(biāo)有效性能指標(biāo)三、三、發(fā)動(dòng)機(jī)其他性能評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)其他性能評(píng)定第五節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)第五節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)5/28指示性能指標(biāo)是以汽缸內(nèi)工質(zhì)對(duì)活塞所做的有用功為基礎(chǔ)的指示性能指標(biāo)是以汽缸內(nèi)工質(zhì)對(duì)活塞所做的有用功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)，只能評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際

3、工作循環(huán)進(jìn)行的質(zhì)量好壞。性能指標(biāo)，只能評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作循環(huán)進(jìn)行的質(zhì)量好壞。 1.1.平均指示壓力平均指示壓力2.2.指示功率指示功率3.3.指示燃油消耗率指示燃油消耗率4.4.指示熱效率指示熱效率一、指示性能指標(biāo)一、指示性能指標(biāo)6/28平均指示壓力平均指示壓力: :指單位汽缸工作容積在每一循環(huán)中所做的指指單位汽缸工作容積在每一循環(huán)中所做的指示功，用符號(hào)示功，用符號(hào)pi來(lái)表示。來(lái)表示。發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)做功的多少與汽缸工作容積發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)做功的多少與汽缸工作容積有關(guān)，所以用平均指示壓力能更準(zhǔn)確地評(píng)有關(guān)，所以用平均指示壓力能更準(zhǔn)確地評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)動(dòng)力性的好壞。定發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)動(dòng)力性的好壞。1.1.平均指示

4、壓力平均指示壓力hiiVWp 7/28指示功率指示功率: :指發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所做的全部指示功，用指發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所做的全部指示功，用Pi來(lái)表示，單位為來(lái)表示，單位為W、kW。 2.2.指示功率指示功率31030inVpWPhii8/28指示燃油消耗率指示燃油消耗率: :指單位指示功的耗油量，又稱(chēng)指示比油指單位指示功的耗油量，又稱(chēng)指示比油耗，用耗，用gi來(lái)表示，單位為來(lái)表示，單位為g/kWh。 式中：式中：Pi -指示功率，指示功率，kW； GT-每小時(shí)耗油量，每小時(shí)耗油量，kg/h。 3 3指示燃油消耗率指示燃油消耗率310iTiPGg9/28指示熱效率指示熱效率: :指發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)

5、指示功與所消耗燃料的熱指發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗燃料的熱量之比。量之比。 4 4指示熱效率指示熱效率1QWii10/28有效性能指標(biāo)是以發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上輸出的功率為基礎(chǔ)的有效性能指標(biāo)是以發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上輸出的功率為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)，能夠評(píng)定整機(jī)工作性能的好壞。性能指標(biāo)，能夠評(píng)定整機(jī)工作性能的好壞。 1.1.有效功率有效功率2.2.有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩3.3.平均有效壓力平均有效壓力4.4.升功率、比質(zhì)量、強(qiáng)化系數(shù)升功率、比質(zhì)量、強(qiáng)化系數(shù)5.5.有效燃油消耗率有效燃油消耗率6.6.有效熱效率有效熱效率二、有效性能指標(biāo)二、有效性能指標(biāo)11/28有效功率是指發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上輸出的功率，用有效功率是指發(fā)動(dòng)機(jī)輸

6、出軸上輸出的功率，用Pe表示，表示，單位單位為為W或或kW。Pe= PiPm機(jī)械損失功率主要包括摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件的損失和泵氣機(jī)械損失功率主要包括摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件的損失和泵氣損失。損失。機(jī)械損失功率和有效功率可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)測(cè)得。機(jī)械損失功率和有效功率可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)測(cè)得。 1.1.有效功率有效功率12/28有效扭矩是指發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，用符號(hào)有效扭矩是指發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，用符號(hào)M Me e表表示，單位是示，單位是Nm。式中：式中：Me有效轉(zhuǎn)矩，有效轉(zhuǎn)矩，Nm； n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。 2 2有效扭矩有效扭矩9550106023nMnMPeee13/28平均

7、有效壓力是指單位汽缸工作容積所輸出的有效功，平均有效壓力是指單位汽缸工作容積所輸出的有效功，用符號(hào)用符號(hào)p pe e來(lái)表示，單位為來(lái)表示，單位為PaPa或或kPakPa。 3 3平均有效壓力平均有效壓力heeVWp 31030inVpPhee14. 3iVpMhee9550eeM nP 14/281 1）升功率（）升功率（PL ）：指在標(biāo)定工況下，每升汽缸工作容積所發(fā)：指在標(biāo)定工況下，每升汽缸工作容積所發(fā)出的有效功率出的有效功率 ，單位為單位為kW/L。2 2）比質(zhì)量（）比質(zhì)量（me ）：指發(fā)動(dòng)機(jī)的凈質(zhì)量與有效功率的比值）：指發(fā)動(dòng)機(jī)的凈質(zhì)量與有效功率的比值，單，單位是位是kg/kW。 3 3）

8、強(qiáng)化系數(shù)：指平均有效壓力）強(qiáng)化系數(shù)：指平均有效壓力pe與活塞平均速度與活塞平均速度Cm的乘積。的乘積。 4 4升功率、比重量和強(qiáng)化系數(shù)升功率、比重量和強(qiáng)化系數(shù) 31030npPeLeemmPiVPPheL31030inVpPhee15/28有效燃油消耗率有效燃油消耗率: :指單位有效功的的燃油消耗量，又稱(chēng)有指單位有效功的的燃油消耗量，又稱(chēng)有效比油耗，用效比油耗，用ge來(lái)表示，常用單位為來(lái)表示，常用單位為g/kWh。式中：式中：Pe-有效功率，有效功率，kW； GT-每小時(shí)耗油量，每小時(shí)耗油量，kg/h。 5 5有效燃油消耗率有效燃油消耗率310eTePGg16/28有效熱效率有效熱效率: :指

9、發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)有效功與所消耗熱量之比。指發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)有效功與所消耗熱量之比。6 6有效熱效率有效熱效率1QWee17/281 1排放性能排放性能: :有害氣體、顆粒（有害氣體、顆粒（指發(fā)動(dòng)機(jī)排出的除水以外指發(fā)動(dòng)機(jī)排出的除水以外任何液態(tài)和固態(tài)微粒任何液態(tài)和固態(tài)微粒）。）。2 2噪聲：噪聲：我國(guó)噪聲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定轎車(chē)噪聲不得大于我國(guó)噪聲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定轎車(chē)噪聲不得大于84dB 。 3 3冷起動(dòng)性能：冷起動(dòng)性能：指發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫條件下起動(dòng)的可靠性，它指發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫條件下起動(dòng)的可靠性，它直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性、使用壽命和駕駛員的勞動(dòng)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性、使用壽命和駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度等。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不采

10、用特殊的低溫起動(dòng)措施，汽強(qiáng)度等。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不采用特殊的低溫起動(dòng)措施，汽油機(jī)在油機(jī)在10、柴油機(jī)在、柴油機(jī)在5以下的氣溫條件下，接通起以下的氣溫條件下，接通起動(dòng)機(jī)，動(dòng)機(jī)，15 s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能順利起動(dòng)。內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能順利起動(dòng)。 三、發(fā)動(dòng)機(jī)其它性能三、發(fā)動(dòng)機(jī)其它性能 18/28一、一、機(jī)械效率機(jī)械效率二、二、機(jī)械損失的組成及測(cè)定機(jī)械損失的組成及測(cè)定三、三、影響機(jī)械效率的因素影響機(jī)械效率的因素第六節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率第六節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率19/28u機(jī)械效率是指曲軸輸出的有效功（或功率）與指示功（或功機(jī)械效率是指曲軸輸出的有效功（或功率）與指示功（或功率）的比值率）的比值，用符號(hào)，用符號(hào)m表示表示 。

11、u根據(jù)機(jī)械效率、有效熱效率和指示熱效率的定義式，可得三根據(jù)機(jī)械效率、有效熱效率和指示熱效率的定義式，可得三者之間的關(guān)系者之間的關(guān)系 :u由有效燃油消耗率和有效熱效率的關(guān)系式可得由有效燃油消耗率和有效熱效率的關(guān)系式可得 : 一、機(jī)械效率一、機(jī)械效率imimiieiemPPPPPPPWW1mimieeQWQW1163.6 10eimeug HmiumieKHg36106 . 320/28機(jī)械損失的組成：摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件損失、泵氣損失。機(jī)械損失的組成：摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件損失、泵氣損失。機(jī)械損失的測(cè)定機(jī)械損失的測(cè)定( (倒拖法倒拖法) ) ：將發(fā)動(dòng)機(jī)與電力測(cè)功機(jī)相連，電：將發(fā)動(dòng)機(jī)與電力測(cè)功機(jī)相連，電

12、力測(cè)功機(jī)測(cè)定的倒拖功率即機(jī)械損失功率。力測(cè)功機(jī)測(cè)定的倒拖功率即機(jī)械損失功率。 二、機(jī)械損失的組成及測(cè)定二、機(jī)械損失的組成及測(cè)定 meeiemPPPPP21/281 1點(diǎn)火提前角或供油提前角點(diǎn)火提前角或供油提前角2 2發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 3 3發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷4 4潤(rùn)滑油粘度潤(rùn)滑油粘度5 5發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度6 6發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況三、影響機(jī)械效率的主要因素三、影響機(jī)械效率的主要因素 22/28u提前角過(guò)大，由于提前燃燒的損失增加提前角過(guò)大，由于提前燃燒的損失增加( (壓縮消耗功增加壓縮消耗功增加) )，使循環(huán)指示功減少；同時(shí)也會(huì)增加缸內(nèi)最高壓力，使活塞側(cè)使循環(huán)指示

13、功減少；同時(shí)也會(huì)增加缸內(nèi)最高壓力，使活塞側(cè)壓力和軸承負(fù)荷增大，摩擦損失增加，使機(jī)械效率降低壓力和軸承負(fù)荷增大，摩擦損失增加，使機(jī)械效率降低。u提前角過(guò)小，使后燃損失（上止點(diǎn)后的燃燒損失）增加，循提前角過(guò)小，使后燃損失（上止點(diǎn)后的燃燒損失）增加，循環(huán)指示功也減少；雖然最高燃燒壓力下降環(huán)指示功也減少；雖然最高燃燒壓力下降, , 機(jī)械損失減少，機(jī)械損失減少，但比例小，所以機(jī)械效率也下降。但比例小，所以機(jī)械效率也下降。u最佳的提前角應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷合理選擇。最佳的提前角應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷合理選擇。1 1點(diǎn)火提前角或供油提前角點(diǎn)火提前角或供油提前角23/28u轉(zhuǎn)速提高，各磨擦表面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度提高轉(zhuǎn)速提

14、高，各磨擦表面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度提高, ,運(yùn)動(dòng)件慣運(yùn)動(dòng)件慣性力加大，摩擦損失增加；同時(shí)轉(zhuǎn)速提高，使泵氣損失及性力加大，摩擦損失增加；同時(shí)轉(zhuǎn)速提高，使泵氣損失及驅(qū)動(dòng)附件損失也增加。所以轉(zhuǎn)速提高，機(jī)械效率下降。驅(qū)動(dòng)附件損失也增加。所以轉(zhuǎn)速提高，機(jī)械效率下降。u根據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械損失功率與轉(zhuǎn)速平方近似成正比，所根據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械損失功率與轉(zhuǎn)速平方近似成正比，所以轉(zhuǎn)速越高，機(jī)械效率下降越快，以轉(zhuǎn)速越高，機(jī)械效率下降越快， 2 2發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速24/28負(fù)荷通常指發(fā)動(dòng)機(jī)的外部阻力矩，常用平均有效壓力、有效功負(fù)荷通常指發(fā)動(dòng)機(jī)的外部阻力矩，常用平均有效壓力、有效功率、有效扭矩或油門(mén)開(kāi)度來(lái)表示。率、有效扭

15、矩或油門(mén)開(kāi)度來(lái)表示。u轉(zhuǎn)速一定，隨負(fù)荷增加，轉(zhuǎn)速一定，隨負(fù)荷增加，機(jī)械損失功率緩慢增加；機(jī)械損失功率緩慢增加；u轉(zhuǎn)速一定，在中小負(fù)荷范圍轉(zhuǎn)速一定，在中小負(fù)荷范圍, ,隨負(fù)荷增加，指示功率迅速增加隨負(fù)荷增加，指示功率迅速增加；在大在大負(fù)荷范圍負(fù)荷范圍, ,隨負(fù)荷增加，指示功率緩慢增加。怠速時(shí)，指隨負(fù)荷增加，指示功率緩慢增加。怠速時(shí)，指示功率等于機(jī)械損失功率。示功率等于機(jī)械損失功率。由由 可知，可知，在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，在中小負(fù)荷范圍，隨負(fù)荷增在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，在中小負(fù)荷范圍，隨負(fù)荷增加，機(jī)械效率加，機(jī)械效率m m增長(zhǎng)較快。在大負(fù)荷范圍，機(jī)械效率增長(zhǎng)較快。在大負(fù)荷范圍，機(jī)械效率m m的增的增長(zhǎng)速度也逐漸緩慢

16、。在怠速時(shí)，機(jī)械效率長(zhǎng)速度也逐漸緩慢。在怠速時(shí)，機(jī)械效率m m等于零。等于零。 3發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷 immPP125/28各參數(shù)與負(fù)荷關(guān)系26/28潤(rùn)滑油的黏度過(guò)大或過(guò)小，均會(huì)使機(jī)械損失增加，機(jī)械效潤(rùn)滑油的黏度過(guò)大或過(guò)小，均會(huì)使機(jī)械損失增加，機(jī)械效率下降。率下降。選用潤(rùn)滑油的原則是：在保證潤(rùn)滑可靠的前提下，盡量選選用潤(rùn)滑油的原則是：在保證潤(rùn)滑可靠的前提下，盡量選用黏度較小的潤(rùn)滑油用黏度較小的潤(rùn)滑油( (減少摩擦損失，改善起動(dòng)性能減少摩擦損失，改善起動(dòng)性能) )。定。定期更換。期更換。 4 4潤(rùn)滑油黏度潤(rùn)滑油黏度 27/28u發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度直接影響潤(rùn)滑油的黏度。發(fā)動(dòng)機(jī)的工發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度直接影響潤(rùn)滑油的黏度。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度過(guò)高或過(guò)低，會(huì)使?jié)櫥偷酿ざ冗^(guò)小或過(guò)大，均作溫度過(guò)高或過(guò)低，會(huì)使?jié)櫥偷酿ざ冗^(guò)小或過(guò)大，均會(huì)導(dǎo)致機(jī)械損失增加，機(jī)械效率下降。會(huì)導(dǎo)致機(jī)械損失增加，機(jī)械效率下降。u發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度也直接影響混合氣的形成及燃燒過(guò)程。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度也直接影響混合氣的形成及燃燒過(guò)程。溫度過(guò)低，混合氣形成不良，不完全燃燒損失增加，指溫度過(guò)低，混合氣形成不良，不完全燃燒損失增加，指示功率減小，使機(jī)械效率下降。而溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致燃示功率減小，使機(jī)械效率下降。而溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致燃燒過(guò)程不正常，會(huì)使