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1、1,第九章,气体动力循环 Gas power cycles,2,通知,下周三 J3- 411,时间不变,下周五 J0- 003,元月号答疑地点待定,3,内燃机分类,按结构,小型汽车，摩托,中、大型汽车，火车，轮船 移动电站,汽油机,点燃式，压燃式,汽车，摩托，小型轮船,按燃料,航空，大型轮船，移动电站,柴油机,煤油机,航空,按点燃方式：,按冲程数：,二冲程，四冲程,本章介绍内燃机气体动力循环,活塞式,叶轮式,4,第九章 气体动力循环,9-1. 活塞式内燃机实际循环的模型化, 9-2. 活塞式内燃机的理想循环分析, 9-3. 活塞式内燃机各种理想循环的比较,5,9-1.活塞式内燃机实际循环的模型
2、化,四冲程汽油机实际循环的模型化,点燃式,6,冲程是指活塞在汽缸中上行或下行一次的过程,7,汽油机化油器示意,8,吸气,燃烧,压缩,排气,放热,膨胀,吸热,四冲程气油机（点燃式）的工作循环,开式循环,9,空气标准假设,燃烧终点,膨胀,上止点,点火,压缩,进气阀开,排气,吸气,下止点,理想气体,空气代燃气,可逆,排气阀开,闭式代开式,吸热代燃烧,放热代排气吸气,定比热,10,四冲程气油机（点燃式）的模型化,燃烧终点,膨胀,上止点,点火,压缩,进气阀开,排气,吸气,下止点,膨胀压缩绝热,吸放热定容,排气阀开,S,S,1,2,3,4,假定：,空气标准假设,11,41 V 放热,23 V 吸热,34
3、S 膨胀,12 S 压缩,定容加热理想循环（奥托OTTO循环),1,2,3,4,p,v,1,2,3,4,S,S,V,V,12,四冲程高速柴油机工作过程(P-V图),1,2,3,01 吸空气,一般n=1.341.37,柴油自燃t=335,p0,2,0,12 多变压缩,p2=35MPa,t2=600800,2 喷柴油,2 开始燃烧,p59MPa,13,4,5,34 边喷油，边膨胀,t4可达17001800,4 停止喷柴油,45 多变膨胀,p5=0.30.5MPa,t5500,51 开阀排气， 降压,10 活塞推排气,完成循环,14,四冲程高速柴油机（压燃式）的模型化,膨胀压缩绝热,混合(定容定压）
4、吸热,S,S,假定：,空气标准假设,下止点,定容放热,4,5,2,3,v,p0,1,2,0,上止点,1,1,2,3,4,5,p,v,15,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,p,v,T,s,混合加热理想循环（萨巴德dual循环）,51 V 放热,23 V 吸热,45 S 膨胀,12 S 压缩,34 P 吸热,16,四冲程低速柴油机（压然式）的模型化,膨胀压缩绝热,定压吸热,S,S,1,4,假定：,空气标准假设,上止点,下止点,定容放热,2,3,p,17,定压加热理想循环（狄塞尔Diesel循环),1,2,3,4,p,v,1,2,3,4,T,s,41 V 放热,23 P 吸热,34 S 膨胀
5、,12 S 压缩,S,S,P,V,18,9-2 活塞式内燃机的理想循环分析,内容及目的,求循环转折点基本状态参数、循环基本多变过程的功与热以及循环效率，分析影响循环效率的各种因素，为循环的实际运行、改进与提高效率找到方向及途径。,19,OTTO循环分析,压缩比,定容增压比,1,2,3,4,p,v,S,S,20,OTTO循环分析,1,2,3,4,p,v,S,S,21,吸热量,放热量,做功,OTTO循环分析,1,2,3,4,V,V,耗功,22,热效率,OTTO循环分析,1,2,3,4,p,v,S,S,23,讨论：,c ) 重负荷（q1 ）时内部热效率下降，因温度上升使 ，造成热效率下降,24,点燃
6、式内燃机的爆燃,压缩比过大产生爆燃,正常燃烧,压缩比 =总容积/燃烧室容积,25,汽油标号,是实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。 标号越高，抗爆性能就越强。标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好，其辛烷值定为100；正庚烷的抗爆性差，在汽油机上容易发生爆震，其辛烷值定为0。如果汽油的标号为90，则表示该标号的汽油与含异辛烷90%、正庚烷10%的标准汽油具有相同的抗爆性。并不是标号越高越好，要根据发动机压缩比合理选择汽油标号。,26,汽油易爆燃 一般汽油机,一般柴油机效率高于汽油机的效率 但汽油机小巧,汽油机特点,27,热效率,Diesel循环分析,压缩比,1,2,3,4,p,v
7、,S,S,反映气缸容积,定压预胀比,反映供油规律,28,讨论：,c) 重负荷（，q1 ）时 内部热效率下降，除 外还有因温度上升而使 ，造成热效率下降,29,热效率,Dual循环分析,压缩比,p,v,S,S,反映气缸容积,定压预胀比,反映供油规律,1,2,3,4,5,定容增压比,30,讨论：,归纳： a.吸热前压缩气体，提高平均吸热温度是提高热效率的重要措施，是卡诺循环，第二定律对实际循环的指导。 b.利用T-s图分析循环较方便。 c.同时考虑q1和q2或T1m和T2m平均。,31,9-3 活塞式内燃机循环比较,比较的条件,压缩比,吸热量,反映气缸结构尺寸、工艺材料,反映作功量（马力）,最高压力,反映材料耐压、壁厚、成本,最高温度,反映材料耐温,32,平均温度法,3m,4m,3p,4p,和q1相同,33,pmax和Tmax相同,相等,2m,2p,34,35,活塞式汽车发动机构造,火花塞 2-气缸盖 3-出水口 4-气缸 5-活塞 6-水套 7-水泵 8-活塞销 9-进水口 10-连杆 11-飞轮 12-曲轴 13-机油管 14-曲轴箱 15-机油泵 16-曲轴正时齿轮 17-凸轮正时齿轮 18-凸轮轴 19-排气管 20-进气管 21-进气门 22排气门 23-化油器,36,航空发动机（叶轮式燃气循环）,活塞,
