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1、第2章 发动机的工作循环和性能 第1节 发动机理论循环 第2节 发动机实际循环 第3节 发动机的两类指标 第4节 机械损失与热平衡,返回,第1节 发动机理论循环 一、工程热力学基础 1状态 指某一时刻，用以表示物质物理特性的总标志。 2过程 指一个状态到另一个状态之间的过渡。 3循环 工质在经过了一系列的状态变化过程后重又回到原来状态，称为完成了一个热力循环，或简称为循环。 4热机的工作 工质从高温热源吸取热能，将其中的一部分转化为机械能做功，并把余下的一部分传给低温热源的过程。,汽油机,Q1,Q2,W=Q1-Q2,内部混合气的燃烧,废气等排入大气环境中,二、三类典型的理论循环 简化条件 （理
2、想气体、典型热力过程组成的封闭循环） 混合加热理论循环 定义参数： 压缩比： 压升比： 预胀比：, = 1 定容加热理论循环 = 1 定压加热理论循环 与实际发动机相对应 （特征接近） 混合加热 高速柴油机 定容加热 汽油机 定压加热 低速柴油机,图2-1,三、发动机理论循环分析 发动机理论循环用循环热效率和循环平均压力来评价。 循环热效率 循环功W（J）与循环加热量Q1（J）的比值，反映了循环的完善程度。 循环平均压力 为单位气缸工作容积所做的循环功，用来评价循环的做功能力。,结论： 1应尽可能地提高压缩比 ()。 2燃烧过程应尽可能地接近上止点进行 ( ) 。 3理论循环的循环平均压力与气
3、缸内压缩始点的压力成正比。,返回,提示了发动机动力性、经济性提高的努力方向，但受到多种因素的限制。,第2节 发动机实际循环 一、概述 1 实际循环的图示 “示功图” p-V图 图 2 对实际工作过程的初步了解（自学）,图2-3,二、与理论循环的差别 1实际工质差别 2换气损失 3燃烧损失 4传热损失,返回,第3节 发动机的两类指标 一、指示指标 以工质对活塞做功（即指示功）为基础，用于评价发动机实际循环的好坏。 1平均指示压力 (MPa) 2指示功率 （kW） 3指示热效率 4指示燃油消耗率 g/(kW h),发动机单位气缸工作容积所做的指示功。,发动机单位时间内所做的指示功。,发动机单位指示
4、功的耗油量。,燃料低热值 h,二、有效指标 以发动机曲轴对外输出功（即有效功）为基础，用于评价发动机整机的经济性和动力性。 动力性： 1有效功率Pe 和有效转矩Ttq 2平均有效压力pme 3转速n和活塞平均速度Cm 4强化指标：升功率PL 比质量me 强化系数pmeCm,图2-7,经济性： 1有效热效率 e 2有效燃料消耗率be （g/kWh） 有效热效率与有效燃料消耗率成反比关系 三、两类指标的测量 1发动机示功图的测量 2发动机输出转矩和发动机转速的测量 3发动机耗油量的测量,返回,第4节 机械损失与热平衡,一、机械损失功率与机械效率 机械损失功率Pm Pm= Pi Pe 机械效率m,二
5、、机械损失的组成 1摩擦损失 2驱动附件损失 3泵气损失,实际测量的1.5L的四冲程汽油机在4000 r/min 时各部分机械损失,表2-1 机械损失的组成,三、机械损失随工况的变化 1转速n（或活塞平均速度Cm） 2负荷 3润滑油品质和冷却水温度 四、机械损失的测定 1倒拖法 2停缸法 3油耗线法,图2-13,图2-14,五、发动机热平衡 QT = QE + QS + QR + QB + QL,其它热量损失,不完全燃烧热损失,废气带走的热量,传递给冷却介质的热量,有效功,发动机所消耗燃油具有的热量,图2-15,习题与思考题(二)： 1. 收集、了解汽车发动机的主要参数（排量、压缩比、功率、转速等）的大致范围。 2. 如何理解从发动机理论循环的分析中得到的结论？ 3. 如何通过测试得到发动机的两类指标？ 4. 从机械损失的构成来思考其降低措施。 5. 可否通过测量示功图和有效转矩来求得机械损失?说明理由。,返回,返回,返回,返回,返回,返回,返回,
