第一章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理同學(xué)們好1. 1 發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán) 實(shí)際循環(huán) 1、進(jìn)氣過(guò)程: 01 2、壓縮過(guò)程: 123、燃燒過(guò)程: 24 4、膨脹過(guò)程: 45 5、排氣過(guò)程: 50實(shí)際循環(huán)簡(jiǎn)化實(shí)際循環(huán)簡(jiǎn)化1 1、5 50 01 1 5 51 1， 封閉循環(huán)封閉循環(huán)2 2、1 12 2和和4 45 5 絕絕 熱過(guò)程熱過(guò)程3 3、2 24 4 2 23 34 4， 加熱過(guò)程加熱過(guò)程 .1 發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)的基本假定發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)的基本假定1 1、假定工質(zhì)為理想氣體、假定工質(zhì)為理想氣體2 2、忽略進(jìn)、排氣過(guò)程，假定為封閉循環(huán)、忽略進(jìn)、排氣過(guò)程，假定為封閉循環(huán)3 3、壓縮、膨脹過(guò)程簡(jiǎn)化

2、為絕熱等熵過(guò)程、壓縮、膨脹過(guò)程簡(jiǎn)化為絕熱等熵過(guò)程4 4、燃燒過(guò)程簡(jiǎn)化為外界熱源等定容或等壓向工質(zhì)加、燃燒過(guò)程簡(jiǎn)化為外界熱源等定容或等壓向工質(zhì)加 熱，工質(zhì)放熱為等容放熱熱，工質(zhì)放熱為等容放熱5 5、整個(gè)循環(huán)過(guò)程為可逆過(guò)程、整個(gè)循環(huán)過(guò)程為可逆過(guò)程1 1、混合加熱循環(huán)（薩巴德循環(huán)）混合加熱循環(huán)（薩巴德循環(huán)）高速柴油機(jī)循環(huán)高速柴油機(jī)循環(huán) 燃燒過(guò)程為定容、定燃燒過(guò)程為定容、定壓加熱過(guò)程；壓加熱過(guò)程； .2 發(fā)動(dòng)機(jī)的三種基本理論循環(huán)：發(fā)動(dòng)機(jī)的三種基本理論循環(huán)：2 2、定容加熱循環(huán)定容加熱循環(huán)( (奧托循環(huán)）奧托循環(huán)）汽油機(jī)循環(huán)汽油機(jī)循環(huán) 燃燒過(guò)程為定容加熱過(guò)程；燃燒過(guò)程為定容加熱過(guò)程；3

3、3、定壓加熱循環(huán)（狄塞爾循環(huán)）定壓加熱循環(huán)（狄塞爾循環(huán)）高增壓和低速高增壓和低速大型柴油機(jī)循環(huán)大型柴油機(jī)循環(huán) 燃燒過(guò)程為定壓加熱燃燒過(guò)程為定壓加熱過(guò)程；過(guò)程； 1 1. .1 1. .3 3 基本發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)分析基本發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)分析 1 1、循環(huán)特征參數(shù)循環(huán)特征參數(shù) caVV壓縮比壓縮比壓力升高比壓力升高比czpp預(yù)膨脹比預(yù)膨脹比/ZZVV后膨脹比后膨脹比ZbVV 2 2、熱效率熱效率1211QQQWt（1 1）對(duì)）對(duì)混合加熱循環(huán)混合加熱循環(huán) 1121QQQt利用循環(huán)特性參數(shù)，得利用循環(huán)特性參數(shù)，得 tkkk111111()()（2 2）定容加熱循環(huán)）定容加熱循環(huán)( )( )tk1111

4、tkkk111111()()（3 3）定壓加熱循環(huán)）定壓加熱循環(huán)( )( )tkkk11111()1 tkkk111111()() 3 3、熱效率分析熱效率分析（1 1） （其他參數(shù)不變）（其他參數(shù)不變）對(duì)三種循環(huán)，都是對(duì)三種循環(huán)，都是 時(shí)，時(shí)， t t 也也當(dāng)當(dāng) = 20 = 20 左右時(shí)，左右時(shí)， 對(duì)對(duì) t t 影響不大影響不大低速柴油機(jī)低速柴油機(jī) = 16 = 162222高速柴油機(jī)高速柴油機(jī) = 14 = 142020汽油機(jī)汽油機(jī) = 8 = 81212 tkkk111111()()tk111tkkk11111()（2 2） （其他參數(shù)不變）（其他參數(shù)不變）不影響不影響 t t 。定容

5、加熱循環(huán)，定容加熱循環(huán)， 不出現(xiàn)不出現(xiàn)定壓加熱循環(huán)，定壓加熱循環(huán)， = 1= 1混合加熱循環(huán)，混合加熱循環(huán)， 時(shí)，時(shí)， t t 也也 tkkk111111()()（3 3） （其他參數(shù)不變）（其他參數(shù)不變）定容加熱循環(huán)，定容加熱循環(huán)， = 1 = 1 ，無(wú)影響。，無(wú)影響。對(duì)定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)對(duì)定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán) 時(shí)，時(shí)， t t 4 4、循環(huán)平均壓力循環(huán)平均壓力定義：定義：stVWp 根據(jù)熱力學(xué)理論，得到根據(jù)熱力學(xué)理論，得到混合加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)平均壓力為平均壓力為：taktmkkpp ) 1() 1(11aP壓縮始點(diǎn)的壓力壓縮始點(diǎn)的壓力(kPa)定容加熱循環(huán)定容加熱循環(huán)平均

6、壓力平均壓力taktvkpp)1(11定壓加熱循環(huán)定壓加熱循環(huán)平均壓力平均壓力taktpkkpp) 1(11（1 1）進(jìn)氣終了壓力進(jìn)氣終了壓力 pa 提高，提高， pt增加；增加； t t 提高，提高， pt 增加增加; ; 凡是使凡是使 t t 提高的因素，也都會(huì)增加提高的因素，也都會(huì)增加 pt。 （2 2） （其他參數(shù)不變）（其他參數(shù)不變）對(duì)三種循環(huán)，都是對(duì)三種循環(huán)，都是 時(shí)，時(shí)，pt 也也（3 3） （其他參數(shù)不變）（其他參數(shù)不變）定容加熱循環(huán)定容加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)時(shí)，時(shí)，pt 也也 定壓加熱循環(huán)，定壓加熱循環(huán)， = 1,= 1,不影響不影響 pt 。 （4 4） （其他參

7、數(shù)不變）（其他參數(shù)不變）定容加熱循環(huán)，定容加熱循環(huán)， = 1,= 1,不影響不影響 pt 。 時(shí)，時(shí)， t t定壓加熱循環(huán)定壓加熱循環(huán)混合加熱循環(huán)混合加熱循環(huán) ，所以所以，pt 是否增加，取決于是否增加，取決于綜合結(jié)果綜合結(jié)果，但但 從表面從表面看看 pt 5 5、三種基本循環(huán)的比較三種基本循環(huán)的比較（1 1）初態(tài)相同，壓縮比）初態(tài)相同，壓縮比 相同，加熱量相同，加熱量Q1相同相同ptmtvt,（2 2）初態(tài)相同，加熱量）初態(tài)相同，加熱量Q1相同，最高爆發(fā)壓力相同相同，最高爆發(fā)壓力相同 ptmtvt,1. 2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)1 1. .2 2. .1 1 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的示功

8、圖發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的示功圖四沖程四沖程非增壓非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)示功圖示功圖1 1. .2 2. .2 2 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的過(guò)程四沖程四沖程增壓增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)示功圖示功圖1. 2. 3 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的比較發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的比較 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)相比較，可發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)相比較，可以發(fā)現(xiàn)，兩者存在很大的差異。由于發(fā)動(dòng)機(jī)以發(fā)現(xiàn)，兩者存在很大的差異。由于發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)是在理想條件下得到的，因此，這理論循環(huán)是在理想條件下得到的，因此，這種種差異表明了實(shí)際循環(huán)的缺陷，可以說(shuō)明燃差異表明了實(shí)際循環(huán)的缺陷，可以說(shuō)明

9、燃料燃燒熱量的損失，指示發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程改料燃燒熱量的損失，指示發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程改進(jìn)的方向。進(jìn)的方向。1. 汽油機(jī)的實(shí)際循環(huán)汽油機(jī)的實(shí)際循環(huán)Wk 工質(zhì)損失工質(zhì)損失Wb 傳熱損失傳熱損失Wz 燃燒損失燃燒損失Wr 換氣損失換氣損失W 提前排氣損失提前排氣損失2. 柴油機(jī)的實(shí)際循環(huán)柴油機(jī)的實(shí)際循環(huán)Wk 工質(zhì)損失工質(zhì)損失Wb 傳熱損失傳熱損失Wz 燃燒損失燃燒損失Wr 換氣損失換氣損失W 提前排氣損失提前排氣損失 1.1.實(shí)際工質(zhì)的影響實(shí)際工質(zhì)的影響W Wk k 理論循環(huán)假定工質(zhì)比熱容是定值。燃燒后生成理論循環(huán)假定工質(zhì)比熱容是定值。燃燒后生成COCO2 2HH2 20 0等氣體等氣體. . 比熱容增大比

10、熱容增大, ,循環(huán)的最高溫度降低循環(huán)的最高溫度降低. .泄漏使工質(zhì)數(shù)量減少泄漏使工質(zhì)數(shù)量減少. . 2.2.換氣損失換氣損失WrWr 換氣時(shí)消耗的功成為換氣損失換氣時(shí)消耗的功成為換氣損失. .其中應(yīng)工質(zhì)流動(dòng)是需其中應(yīng)工質(zhì)流動(dòng)是需要克服進(jìn)要克服進(jìn) 排氣系統(tǒng)阻力所消耗的功排氣系統(tǒng)阻力所消耗的功, ,稱為泵氣損失稱為泵氣損失. .造成發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)存在差異的原因：造成發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)存在差異的原因：（1）提前排氣提前排氣；（2）強(qiáng)制排氣強(qiáng)制排氣；（3）強(qiáng)制進(jìn)氣強(qiáng)制進(jìn)氣即泵氣損失即泵氣損失 3.3.燃燒損失燃燒損失W WZ Z 1) 1)實(shí)際循環(huán)中燃料燃燒需要一定的時(shí)間實(shí)際循環(huán)中燃料

11、燃燒需要一定的時(shí)間, ,所以噴油或點(diǎn)所以噴油或點(diǎn)火在上止點(diǎn)前火在上止點(diǎn)前, ,并且燃燒還會(huì)延續(xù)到膨脹行程并且燃燒還會(huì)延續(xù)到膨脹行程. .由此形由此形成非瞬時(shí)燃燒損失和補(bǔ)燃損失成非瞬時(shí)燃燒損失和補(bǔ)燃損失. 2). 2)實(shí)際循環(huán)中會(huì)有部實(shí)際循環(huán)中會(huì)有部分燃料由于缺氧產(chǎn)生不完全燃燒損失分燃料由于缺氧產(chǎn)生不完全燃燒損失. . 3) 3)在高溫下部分燃燒產(chǎn)物分解而吸熱在高溫下部分燃燒產(chǎn)物分解而吸熱, ,即即 222222222OHOHOCOCO熱熱使循環(huán)的最高溫度降低使循環(huán)的最高溫度降低. 4 4 傳熱損失傳熱損失Wb 實(shí)際循環(huán)中實(shí)際循環(huán)中, ,氣缸壁氣缸壁( (包括氣缸套包括氣缸套 氣缸蓋氣缸蓋 活塞

12、環(huán)活塞環(huán) 氣氣門門 噴油器等噴油器等) )和工質(zhì)的熱交換和工質(zhì)的熱交換, ,造成損失造成損失. . 5 5 缸內(nèi)流動(dòng)損失損失缸內(nèi)流動(dòng)損失損失1. 3 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的指示性能指標(biāo)1 1. .3 3. .1 1 指示功和平均指示壓力指示功和平均指示壓力一、指示功一、指示功W iW i = (F1 F2 ) ab/10-6二、平均指示壓力二、平均指示壓力pmi 表示發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸表示發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸 工工作容積的指示功作容積的指示功 于是指示功于是指示功W i (KJ) 可以表示為可以表示為 力學(xué)意義力學(xué)意義：可以把可以把平均指示壓力看作是一平均指示壓力看作是一個(gè)作用在活塞上的壓力，個(gè)作

13、用在活塞上的壓力，這個(gè)壓力使活塞移動(dòng)一這個(gè)壓力使活塞移動(dòng)一個(gè)行程，所做的功即為個(gè)行程，所做的功即為指示功。指示功。指示功率指示功率P i: 發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所做的指示功發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所做的指示功30260niVpinWPsmiii四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)120niVpPsmii二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)60niVpPsmii1.3.2 指示功率指示功率P i)/ KgKJHu燃料的低熱值（1 1. .3 3. .3 3 指示熱效率和指示燃油消耗率指示熱效率和指示燃油消耗率一、指示熱效率一、指示熱效率 ：實(shí)際循環(huán)指示功實(shí)際循環(huán)指示功(kJ)與所消耗與所消耗的燃料熱量的燃料熱量(kJ)之比。之比。

14、1QWiitBHPiit6106 . 3)/k)hgBkWPi每小時(shí)耗油量（率（試驗(yàn)測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)指示功it)hkW/(g)/K)指示比油耗每小時(shí)耗油量（率（試驗(yàn)測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)指示功ibhgBKWPi二者有關(guān)系式二者有關(guān)系式二、指示燃油消耗率二、指示燃油消耗率 b i:單位指示功的耗油量。單位指示功的耗油量。310iiPBb6106 . 31Hbii)/ KgKJHu燃料的低熱值（miePPP4 發(fā)動(dòng)機(jī)有效性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)有效性能指標(biāo)1. 4. 1 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能指標(biāo)1. 有效功和有效功率有效功和有效功率 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳遞的功率稱為有效功率發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳遞的功率稱為有效功率 P Pe e（

15、KWKW），它是工質(zhì)所做指示功率，扣除各種損失后的功率。它是工質(zhì)所做指示功率，扣除各種損失后的功率。 有效功率通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量得到。有效功率通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量得到。mieWWW2. 有效扭矩有效扭矩 T Ttqtq(N.m)(N.m) 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的扭矩稱為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的扭矩稱為有效扭矩有效扭矩 T Ttq tq 。 有效扭矩也可通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量得到。有效扭矩也可通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量得到。 有效扭矩與有效功率的關(guān)系有效扭矩與有效功率的關(guān)系320.1047106010009550tqtqetqn TTnPTn3. 平均有效壓力平均有效壓力 pme 發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積所做有效功即發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積所做有效功

16、即平平均有效壓力均有效壓力 pme（MPa)。30meSepVi nP 3303.1410tqemessTPPi Vni V4. 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n n 和活塞平均速度和活塞平均速度 Cm 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，單位時(shí)間作功次數(shù)多，可發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，單位時(shí)間作功次數(shù)多，可在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量條件下，提高發(fā)在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量條件下，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。動(dòng)機(jī)的功率。 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速主要取決于氣缸內(nèi)的燃燒速發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速主要取決于氣缸內(nèi)的燃燒速度，不能任意提高。度，不能任意提高。30SnCmCmCm大，則活塞組的熱負(fù)荷和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力均大，則活塞組的熱負(fù)荷和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力均增大，磨損加劇，壽命下

17、降。一般汽油機(jī)不超過(guò)增大，磨損加劇，壽命下降。一般汽油機(jī)不超過(guò)18M/S18M/S，柴油機(jī)不超過(guò)，柴油機(jī)不超過(guò)13m/s13m/s。為提高轉(zhuǎn)速又不使為提高轉(zhuǎn)速又不使CmCm過(guò)大，可以減小行程過(guò)大，可以減小行程S S，即對(duì)于，即對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，在結(jié)構(gòu)上采用較小的行程缸徑比高速發(fā)動(dòng)機(jī)，在結(jié)構(gòu)上采用較小的行程缸徑比(S/D)(S/D)值。值。當(dāng)當(dāng)S/D1S/D1時(shí)，常稱為短行程。時(shí)，常稱為短行程。1. 4. 2 發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能指發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)標(biāo)1. 有效熱效率有效熱效率 et 發(fā)動(dòng)機(jī)所做有效功發(fā)動(dòng)機(jī)所做有效功 W We e 與所消耗燃料熱量與所消耗燃料熱量Q Q1 1的比值即的比值即有效熱效率有

18、效熱效率 et。1eetWQ33.6 10eetPBH2. 有效燃料消耗率有效燃料消耗率 b be e （有效比油耗）（有效比油耗） 發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)在1 1小時(shí)所發(fā)出小時(shí)所發(fā)出單位有效功率單位有效功率時(shí)所時(shí)所消消耗燃料耗燃料質(zhì)量質(zhì)量Q1的比值即的比值即有效燃料消耗率有效燃料消耗率 b be e g/(KW.h)。1000eeBbP6106 . 31Hbee二者有關(guān)系式二者有關(guān)系式1. 4. 3 發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化性能指標(biāo)1. 升功率升功率 PL 單位單位(升）氣缸工作容積所發(fā)出的有效功升）氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率即率即升功率升功率 PL。3030emesmeLssPpV i np

19、nPV iV i 升功率升功率衡量發(fā)動(dòng)機(jī)容積利用程度衡量發(fā)動(dòng)機(jī)容積利用程度2. 比質(zhì)量比質(zhì)量 me 發(fā)動(dòng)機(jī)單位有效功率所占用的發(fā)動(dòng)機(jī)干質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)單位有效功率所占用的發(fā)動(dòng)機(jī)干質(zhì)量即量即比質(zhì)量比質(zhì)量 me 。eemmP比質(zhì)量表征比質(zhì)量表征質(zhì)量利用程度和結(jié)構(gòu)緊湊性質(zhì)量利用程度和結(jié)構(gòu)緊湊性3. 強(qiáng)化系數(shù)強(qiáng)化系數(shù) pmeCm 平均有效壓力平均有效壓力 pme 與活塞平均速度與活塞平均速度 Cm 的乘的乘積稱為積稱為強(qiáng)化系數(shù)強(qiáng)化系數(shù) pmeCm 強(qiáng)化系數(shù)反映發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)強(qiáng)化系數(shù)反映發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的強(qiáng)度。荷的強(qiáng)度。 技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)標(biāo)志。技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)標(biāo)志。(/ )MPa m s1. 5 發(fā)

20、動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失：機(jī)械損失： 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的功或功率小于其氣缸內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的功或功率小于其氣缸內(nèi)氣體膨脹所作出的功或功率，兩者之差稱為發(fā)氣體膨脹所作出的功或功率，兩者之差稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失機(jī)械損失。 機(jī)械損失包括摩擦損失、泵氣損失和驅(qū)動(dòng)機(jī)械損失包括摩擦損失、泵氣損失和驅(qū)動(dòng)附件消耗的功或功率。附件消耗的功或功率。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的構(gòu)成機(jī)械損失類型機(jī)械損失類型占指示功率比例占指示功率比例 % %占有效功率比例占有效功率比例 % %占機(jī)械損失功率比占機(jī)械損失功率比例例 % %摩擦損失摩擦損失 8 20 8 20 9 29 9 29

21、 62 75 62 75附件驅(qū)動(dòng)損失附件驅(qū)動(dòng)損失 1 5 1 5 1 7 1 7 10 20 10 20泵氣損失泵氣損失 2 4 2 4 2 6 2 6 10 20 10 20總機(jī)械損失總機(jī)械損失 10 30 10 30 11 43 11 43 100 100 由此可見，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失由此可見，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失最主要構(gòu)成部最主要構(gòu)成部分是摩擦損失分是摩擦損失。而在摩擦損失中，。而在摩擦損失中，活塞、活塞活塞、活塞環(huán)與氣缸壁面的摩擦以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦環(huán)與氣缸壁面的摩擦以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦幾乎構(gòu)成全部的摩擦損失。幾乎構(gòu)成全部的摩擦損失。 活塞、活塞環(huán)與氣缸壁面的摩擦占摩擦損活塞、活塞環(huán)與氣缸壁

22、面的摩擦占摩擦損失的失的70%70%，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦占摩擦損失的，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦占摩擦損失的25%25%，兩者之和達(dá)到，兩者之和達(dá)到95% 95% 。1. 5. 1 發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失1. 機(jī)械損失功機(jī)械損失功2. 機(jī)械損失功率機(jī)械損失功率3. 平均機(jī)械損失壓力平均機(jī)械損失壓力4. 三者關(guān)系三者關(guān)系1. 5. 2 機(jī)械效率機(jī)械效率機(jī)械效率機(jī)械效率: : 有效功率與指示功率的比值稱為有效功率與指示功率的比值稱為機(jī)械效率機(jī)械效率。1. 5. 3 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率的測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率的測(cè)定 機(jī)械效率只能通過(guò)實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)來(lái)機(jī)械效率只能通過(guò)實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。簡(jiǎn)便易行的測(cè)試方

23、法有：測(cè)定。簡(jiǎn)便易行的測(cè)試方法有： （1 1）示功圖法）示功圖法 （2 2） 倒拖法倒拖法 （3 3） 滅缸法滅缸法 （4 4） 油耗線法油耗線法1、示功圖法示功圖法 精確的機(jī)械效率測(cè)試方法是示功圖法，精確的機(jī)械效率測(cè)試方法是示功圖法， 在確定的工況下，通過(guò)測(cè)量出所有氣缸在確定的工況下，通過(guò)測(cè)量出所有氣缸的大量示功圖，加以統(tǒng)計(jì)平均處理，得出發(fā)的大量示功圖，加以統(tǒng)計(jì)平均處理，得出發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的平均示功圖，并通過(guò)計(jì)算，動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的平均示功圖，并通過(guò)計(jì)算，獲得發(fā)動(dòng)機(jī)平均指示功率獲得發(fā)動(dòng)機(jī)平均指示功率Pi ，與此時(shí)測(cè)出，與此時(shí)測(cè)出的有效功率的有效功率Pe 之差即為機(jī)械損失功率之差即為機(jī)械損失功率P

24、m。：適用于所有機(jī)型。：適用于所有機(jī)型。2. 倒拖法倒拖法 從電力測(cè)功機(jī)上所測(cè)得的倒拖功率從電力測(cè)功機(jī)上所測(cè)得的倒拖功率Ptest即即為發(fā)動(dòng)機(jī)在該工況下的機(jī)械損失功率。為發(fā)動(dòng)機(jī)在該工況下的機(jī)械損失功率。 適用范圍：適用范圍： 具有平衡式電力測(cè)功機(jī)的汽油機(jī)。具有平衡式電力測(cè)功機(jī)的汽油機(jī)。 國(guó)標(biāo)規(guī)定優(yōu)先采用倒拖法。國(guó)標(biāo)規(guī)定優(yōu)先采用倒拖法。2. 滅缸法滅缸法 先確定發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，然后使發(fā)先確定發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，然后使發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)氣缸輪流停止工作，并保持轉(zhuǎn)速動(dòng)機(jī)各個(gè)氣缸輪流停止工作，并保持轉(zhuǎn)速始終不變，測(cè)量各缸停止工作時(shí)所對(duì)應(yīng)的始終不變，測(cè)量各缸停止工作時(shí)所對(duì)應(yīng)的有效功率。這樣可測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功率

25、，有效功率。這樣可測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功率，也就確定了機(jī)械損失功率也就確定了機(jī)械損失功率。 若第若第 j 缸停止工作，則沒(méi)有停缸測(cè)出的缸停止工作，則沒(méi)有停缸測(cè)出的有效功率有效功率Pe與此時(shí)測(cè)出的有效功率與此時(shí)測(cè)出的有效功率Pe ,j之差即之差即為第為第 j 缸的指示功率缸的指示功率Pi , j故故由于由于所以所以適用范圍：僅適用于多缸非增壓的柴油機(jī)；適用范圍：僅適用于多缸非增壓的柴油機(jī)； 4. 油耗線法油耗線法 保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，改變發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，改變發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，同時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門，并測(cè)出每小時(shí)耗油量同時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門，并測(cè)出每小時(shí)耗油量 B，繪制出繪制出 B pme 關(guān)系，即

26、下圖關(guān)系，即下圖。 B pme 關(guān)系曲線的靠近坐標(biāo)原點(diǎn)部分近似為直關(guān)系曲線的靠近坐標(biāo)原點(diǎn)部分近似為直線，將這部分曲線按直線延伸，直至與橫坐標(biāo)相交，線，將這部分曲線按直線延伸，直至與橫坐標(biāo)相交，則交點(diǎn)則交點(diǎn) Q 的橫坐標(biāo)即為平均機(jī)械損失壓力的橫坐標(biāo)即為平均機(jī)械損失壓力 pmm。 這也提供了又一種求平均機(jī)械損失壓力這也提供了又一種求平均機(jī)械損失壓力 pmm的方的方法。圖中，如果認(rèn)為油耗曲線中從法。圖中，如果認(rèn)為油耗曲線中從 A 點(diǎn)到點(diǎn)到 B 點(diǎn)為直線，點(diǎn)為直線，則則 ACQ 和和 BOQ 構(gòu)成兩相似三角形。于是構(gòu)成兩相似三角形。于是 從中得到從中得到適用范圍：適用于非增壓或低增壓的柴油機(jī)。適用范圍

27、：適用于非增壓或低增壓的柴油機(jī)。1. 6 發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡)./kgKJHBHQT燃料低熱值（ 在發(fā)動(dòng)機(jī)中在發(fā)動(dòng)機(jī)中, ,熱量是有燃料燃燒而產(chǎn)生熱量是有燃料燃燒而產(chǎn)生, ,若測(cè)得發(fā)動(dòng)若測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)的耗油量機(jī)每小時(shí)的耗油量B(kg/h),B(kg/h),設(shè)燃料完全燃燒設(shè)燃料完全燃燒, ,則每小時(shí)則每小時(shí)所放出的熱量為所放出的熱量為: :發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡即發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡即燃料熱量的分配燃料熱量的分配。燃料燃料 有有 傳傳 廢廢 燃燒燃燒 其他其他 效效 熱熱 氣氣 熱量熱量 功功 量量 熱熱 損失損失 損失損失燃料量燃料量 實(shí)實(shí) 可可 可可 可可 不可不可 估估 估估 估估 熱值熱值 測(cè)測(cè) 算算 算算 算算 估算估算熱平衡常以燃料總熱的百分?jǐn)?shù)表示熱平衡常以燃料總熱的百分?jǐn)?shù)表示, ,即即%,100%,%,%,%,%,lbrseTLlTBbTRrTSsTEeqqqqqQQqQQ