《发动机的性能》PPT课件.ppt

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1、汽车发动机原理汽车发动机原理同学们好汽车发动机原理汽车发动机原理主要参考教材：主要参考教材： 董敬，庄志，常思勤等董敬，庄志，常思勤等汽车拖拉机发动机汽车拖拉机发动机 M 北京：机械工业出版社，北京：机械工业出版社，20002000课程性质：专业模块必修课，考试课程性质：专业模块必修课，考试授课学时：授课学时：3232考核方式：闭卷笔试考核方式：闭卷笔试 + + 平时成绩平时成绩教学内容：在教材基础上适当调整和补充教学内容：在教材基础上适当调整和补充第一章发动机的性能第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环 发动机的理论循环是对其实际循环进行抽象并加以理

2、想化而得到，突出发动机工作过程中最本质、最重要的因素。 举例说明如下。 发动机性能包括经济性、动力性、可靠耐久性、使用维修性、排放噪声性以及加工工艺性等各个方面。衡量发动机的质量就是对这些性能进行评定。第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环实际循环 1、进气过程: 01 2、压缩过程: 123、燃烧过程: 24 4、膨胀过程: 45 5、排气过程: 50第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环实际循环简化1、501 51， 封闭循环2、12和45 绝 热过程3、24 234， 加热过程 第一章 发动机的性能 发动

3、机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环发动机发动机燃烧、换气燃烧、换气发动机发动机进气进气排气排气封闭循环封闭循环放热放热简化模型：简化模型：简化为放热简化为放热简化为加热简化为加热发动机燃烧发动机燃烧第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.1 发动机理论循环的基本假定 重要假定：1、忽略进、排气过程，瞬间完成，假定为封闭循环2、排气放热简化为可逆的定容放热过程3、压缩、膨胀过程简化为可逆的绝热过程4、燃烧过程简化为加热过程可逆定容、定压过程 5、假定工质为定比热的理想气体空气第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环

4、1. 1 发动机的理论循环1.1.2 基本发动机理论循环1、定容加热循环汽油机循环 燃烧过程为定容加热过程； 压缩、膨胀过程为绝热过程； 瞬间完成进、排气过程，定容放热过程第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.2 基本发动机理论循环2、定压加热循环低速柴油机循环 燃烧过程为定压加热过程； 压缩、膨胀过程为绝热过程； 瞬间完成进、排气过程，定容放热过程第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.2 基本发动机理论循环3、混合加热循环高速柴油机循环 燃烧过程为定容、定压加热过程； 压缩、膨胀过程为绝热过程

5、； 瞬间完成进、排气过程，定容放热过程第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 1、循环特征参数 压缩比压力升高比预膨胀比后膨胀比第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 2、热效率对混合加热循环 第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 2、热效率利用循环特性参数，得 第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论

6、循环分析 2、热效率定容加热循环( )第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 2、热效率定压加热循环( )第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 3、热效率分析（1） （其他参数不变）对三种循环，都是 时，t 也当 = 20 左右时，对t 影响不大低速柴油机 = 1622高速柴油机 = 1420汽油机 = 812第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 3、热效率分析（2

7、） （其他参数不变）不影响 t 。定容加热循环， 不出现定压加热循环， = 1混合加热循环，时，t 也第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 3、热效率分析（3） （其他参数不变）定容加热循环， = 1 ，无影响。对定压加热循环和混合加热循环 时，t 第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析 4、基本发动机理论循环热效率比较（1）初态相同，压缩比 相同，加热量Q1相同（2）初态相同，最高压力、最高温度相同， 放热量Q2相同第一章 发动机的性能 发

8、动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析5、循环平均压力定义：为循环平均压力。根据热力学理论，得到混合加热循环平均压力为压缩始点的压力(kPa)第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析5、循环平均压力定容加热循环平均压力定压加热循环平均压力第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析6、循环平均压力的分析（1）进气终了压力 pa 提高， pt增加； t 提高， pt 增加; 凡是使 t 提高的因素，也都

9、会增加 pt。 第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析6、循环平均压力的分析（2） （其他参数不变）对三种循环，都是 时，pt 也（3） （其他参数不变）定容加热循环混合加热循环时，pt 也定压加热循环， = 1,不影响 pt 。 第一章 发动机的性能 发动机的理论循环发动机的理论循环1. 1 发动机的理论循环1.1.3 基本发动机理论循环分析6、循环平均压力的分析（4） （其他参数不变）定容加热循环， = 1,不影响 pt 。 时，t定压加热循环混合加热循环，所以，pt 是否增加，取决于综合结果，但 从表面看 pt第

10、一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.1 发动机实际循环的示功图四冲程非增压发动机的实际循环示功图Vc压缩终点气缸容积Vs气缸工作容积Va气缸总容积P0大气压力第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.1 发动机实际循环的示功图四冲程增压发动机的实际循环示功图Vc压缩终点气缸容积Vs气缸工作容积Va气缸总容积P0大气压力Pk增压压力PT排气压力第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.2 发动机实际循环的过程 以四冲程非增压汽油发动机的实际循环为例。一、进

11、气过程（ra）二、压缩过程（ac）压缩终点压力和温度r-a 进气。残余废气膨胀，压力Pr降至Pr第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.2 发动机实际循环的过程 以四冲程非增压汽油发动机的实际循环为例。一、进气过程（ra）二、压缩过程（ac）平均多变指数n1平衡特征点这点正好反映平均多变指数n1，是放热和吸热的分界点 第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.2 发动机实际循环的过程 以四冲程非增压汽油发动机的实际循环为例。三、燃烧过程（cz）第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1.

12、 2 发动机的实际循环1.2.2 发动机实际循环的过程 以四冲程非增压汽油发动机的实际循环为例。四、膨胀过程（zb） 不能绝对和燃烧过程分开平均多变指数n2膨胀终点压力和温度第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.2 发动机实际循环的过程 以四冲程非增压汽油发动机的实际循环为例。四、膨胀过程（zb）汽油机汽油机柴油机柴油机第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.2 发动机实际循环的过程 以四冲程非增压汽油发动机的实际循环为例。五、排气过程（br） 六、实际循环的功 对非增压发动机，闭合曲线b b /

13、 c z b的面积A i表示工质对活塞所做的功，是正功；r b / a r / r的面积A 1表示换气消耗的功，称为泵气损失，是负功。第一章 发动机的性能 发动机的实际循环发动机的实际循环1. 2 发动机的实际循环1.2.2 发动机实际循环的过程 对四冲程增压发动机，上闭合曲线的面积A i表示工质对活塞所做的功，是正功；下闭合曲线的面积A 1表示换气时，增压空气对活塞所做的功，称为泵气功，也是正功。第一章 发动机的性能 实际循环的评定指示指标实际循环的评定指示指标1. 3 实际循环的评定指示指标1.3.1 平均指示压力一、指示功W iW i = ( A i A 1 ) 二、平均指示压力pmi

14、表示发动机单位气缸 工作容积的指示功第一章 发动机的性能 实际循环的评定指示指标实际循环的评定指示指标1. 3 实际循环的评定指示指标1.3.1 平均指示压力 于是指示功W i (KJ) 可以表示为 力学意义：可以把平均指示压力看作是一个作用在活塞上的压力，这个压力使活塞移动一个行程，所做的功即为指示功。第一章 发动机的性能 实际循环的评定指示指标实际循环的评定指示指标1. 3 实际循环的评定指示指标1.3.1 平均指示压力三、指示功率P i:发动机单位时间内所做的指示功四冲程发动机二冲程发动机第一章 发动机的性能 实际循环的评定指示指标实际循环的评定指示指标1. 3 实际循环的评定指示指标1

15、.3.2 指示热效率一、指示热效率 i：实际循环指示功(KJ)与所消耗的燃料热量(KJ)之比。二者有关系式二、指示燃油消耗率 b i:单位指示功的耗油量。第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1.4 发动机经济性和动力性的评定1. 4. 1 发动机动力性能指标1. 有效功率 Pe 发动机曲轴传递的功率称为有效功率 Pe（KW），它是工质所做指示功率，扣除各种损失后的效果。 有效功率通过试验测量得到。第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 1 发动机动力性能指标2. 有效扭矩 Ttq(N.m) 发动机曲轴输出的扭矩称为有效扭矩 Ttq 。

16、 有效扭矩也可通过试验测量得到。 有效扭矩与有效功率的关系第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 1 发动机动力性能指标3. 平均有效压力 pme 发动机单位气缸工作容积所做有效功即平均有效压力 pme（MPa)。第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 1 发动机动力性能指标4. 转速 n 和活塞平均速度 Cm 发动机转速高，单位时间作功次数多，可在不增加发动机的体积和质量条件下，提高发动机的功率。 发动机的转速主要取决于气缸内的燃烧速度，不能任意提高。CmCm大，则活塞组的热负荷和曲柄连杆机构的惯性力

17、均大，则活塞组的热负荷和曲柄连杆机构的惯性力均增大，磨损加剧，寿命下降。一般汽油机不超过增大，磨损加剧，寿命下降。一般汽油机不超过18M/S18M/S，柴油机不超过，柴油机不超过13m/s13m/s。为提高转速又不使为提高转速又不使CmCm过大，可以减小行程过大，可以减小行程S S，即对于高，即对于高速发动机，在结构上采用较小的行程缸径比速发动机，在结构上采用较小的行程缸径比(S/D)(S/D)值。值。当当S/D1S/D1时，常称为短行程。时，常称为短行程。第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 2 发动机经济性能指标1. 有效热效率 e 发动机所

18、做有效功 We 与所消耗燃料热量Q1的比值即有效热效率 e 。第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 2 发动机经济性能指标2. 有效燃料消耗率 be （有效比油耗） 发动机在1小时所发出单位有效功率时所消耗燃料质量Q1的比值即有效燃料消耗率 be g/(KW.h)。二者有关系式第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 3 发动机强化性能指标1. 升功率 PL 单位(升）气缸工作容积所发出的有效功率即升功率 PL。升功率衡量发动机容积利用程度第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动

19、机性能指标1. 4. 3 发动机强化性能指标2. 比质量 me 发动机单位有效功率所占用的发动机干质量即比质量 me 。比质量表征质量利用程度和结构紧凑性第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 3 发动机强化性能指标3. 强化系数 pmeCm 平均有效压力 pme 与活塞平均速度 Cm 的乘积称为强化系数 pmeCm(MPa.m/s)。 强化系数反映发动机的机械负荷和热负荷的强度。 技术进步的一个标志。第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 4 发动机环境性能指标1. 排放性能指标发动机排出废气的成分极

20、其复杂。 其中的有害物质有四类： CO HC （未燃烃） NOX PM (微粒）气体排放物固、液体排放物第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 4 发动机环境性能指标1. 排放性能指标排放性能指标采用有害物质的排放浓度表示。排放性能指标的单位为：浓度 10-6 V/V 等 或 质量 mg / km 等排放性能指标必须符合国家的排放标准。第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 4 发动机环境性能指标2. 噪声性能指标发动机噪声的频率范围很宽。发动机产生噪声的原因极其复杂。 根据产生机理分为三类： 燃烧噪声

21、 由于气缸内周期性燃烧 机械噪声 由于作用力周期性变化 气体动力噪声 由于气体压力波动第一章 发动机的性能 发动机性能指标发动机性能指标1. 4 发动机性能指标1. 4. 4 发动机环境性能指标2. 噪声性能指标气体动力噪声有三种： 进气动力噪声 排气动力噪声 风扇噪声噪声性能指标必须符合国家的排放标准。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失发动机的机械损失： 发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所作出的功或功率，两者之差称为发动机的机械损失。 机械损失包括摩擦损失、泵气损失和驱动附件消耗的功或功率。 （见教材表 1-1）第一章 发动机的性能

22、发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失发动机机械损失的构成机械损失类型占指示功率比例 %占有效功率比例 %占机械损失功率比例 %摩擦损失 8 20 9 29 62 75附件驱动损失 1 5 1 7 10 20泵气损失 2 4 2 6 10 20总机械损失 10 30 11 43 100第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失 由此可见，发动机机械损失由此可见，发动机机械损失最主要构成部最主要构成部分是摩擦损失分是摩擦损失。而在摩擦损失中，。而在摩擦损失中，活塞、活塞活塞、活塞环与气缸壁面的摩擦以及曲柄连杆机构的摩擦环与气缸壁面的摩擦以

23、及曲柄连杆机构的摩擦几乎构成全部的摩擦损失。几乎构成全部的摩擦损失。 活塞、活塞环与气缸壁面的摩擦占摩擦损活塞、活塞环与气缸壁面的摩擦占摩擦损失的失的70%70%，曲柄连杆机构的摩擦占摩擦损失的，曲柄连杆机构的摩擦占摩擦损失的25%25%，两者之和达到，两者之和达到95% 95% 。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 1 发动机的机械损失1. 机械损失功2. 机械损失功率3. 平均机械损失压力第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 1 发动机的机械损失4. 三者关系第一章 发动机的性能

24、发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 2 发动机的机械效率机械效率 有效功率与指示功率的比值称为机械效率。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械效率的测定 机械效率只能通过实际发动机的试验来测定。简便易行的测试方法有： 1. 倒拖法 2. 灭缸法 3. 油耗线法 这些都是近似方法。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定1. 倒拖法 从电力测功机上所测得的倒拖功率Ptest即为发动机在该工况下的机械损失功率。 适用范围：

25、适用范围： 具有平衡式电力测功机。 国标规定优先采用倒拖法。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定2. 灭缸法 先确定发动机的有效功率，然后使发动机各个气缸轮流停止工作，并保持转速始终不变，测量各缸停止工作时所对应的有效功率。这样可测出发动机的指示功率，也就确定了机械损失功率。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定2. 灭缸法 若第 j 缸停止工作，则没有停缸测出的有效功率Pe与此时测出的有效功率Pe ,j之差即为第 j 缸的指示功率Pi

26、, j故第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定2. 灭缸法 由于所以第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械效率的测定2. 灭缸法适用范围适用范围：仅适用于多缸发动机； 不能用于废气涡轮增压发动机 及单缸发动机。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定 3. 油耗线法 保持发动机转速不变，改变发动机负荷，同时调节发动机油门，并测出每小时耗油量 B，绘制出 B pme 关系，即下

27、图。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定3. 油耗线法 B pme 关系曲线的靠近坐标原点部分近似为直线，将这部分曲线按直线延伸，直至与横坐标相交，则交点 Q 的横坐标即为平均机械损失压力 pmm。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械损失的测定3. 油耗线法 这也提供了又一种求平均机械损失压力 pmm的方法。图中，如果认为油耗曲线中

28、从 A 点到 B 点为直线，则 ACQ 和 BOQ 构成两相似三角形。于是第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械效率的测定3. 油耗线法 从中得到适用范围：适用范围：适用于柴油机，但不适用于汽油机。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 3 发动机机械效率的测定 精确的机械效率测试方法是示功图法。 在确定的工况下，通过测量出所有气缸的大量示功图，加以统计平均处理，得出发动机实际循环的平均示功图，并通过计算，获得发动机平均指示功率Pi ，与此时测出的有效功率Pe 之差即为机械损

29、失功率Pm。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 4 发动机机械损失的影响因素1. 转速 n（ 或活塞平均速度 Cm ） 转速增加，由于摩擦损失和泵气损失增加，驱动附件损耗加大，故机械损失上升，机械效率下降。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 4 发动机机械损失的影响因素 2. 负荷 负荷变化，发动机供油改变，机械损失基本不变，但机械效率则因为指示功率变化而有改变。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 4 发动机机械损失的影响因素

30、3. 发动机结构 气缸直径大或行程大，机械损失大，但发动机功率大，机械效率相对提高。 气缸工作容积不变，减小行程，增加缸径，并保持其他条件不变，机械损失减少，机械效率提高。 润滑状态好，摩擦环节少，运动质量小，摩擦面状态好，机械损失小，机械效率高。4 摩擦损失 （1）活塞组件 活塞环、活塞裙部和活塞销。 （2）曲轴组件 曲轴摩擦源于轴颈与轴承（包括主轴颈、连杆轴颈或平衡轴颈）及其密封装置。一般润滑驱动阻力与轴颈的直径和宽度的立方成正比，因此主要措施为减少运动件的惯性质量，如减少活塞、活塞销、连杆的质量、可降低轴承负荷并可使轴承宽度和轴颈减小。 （3）配气机构 气门机构（摇臂与凸轮接触面处）。第

31、一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 4 发动机机械损失的影响因素第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机械损失1. 5. 4 发动机机械损失的影响因素5. 冷却和润滑情况 （即工作条件） 冷却水温度适当高一些， 润滑油温度也相对提高，其粘度下降，润滑效果好，摩擦损失小，机械损失小，机械效率相对提高。 润滑油品质好，同样润滑效果时粘度低，受温度影响小，机械损失少，机械效率高。 但润滑油粘度不能过低，否则会形成半干摩擦，反而增加机械损失。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失1. 5 发动机的机

32、械损失1. 5. 4 发动机机械损失的影响因素 本图说明，由于润滑油粘度受温度影响，导致机械损失功率变化的情况。全损耗系统用油粘度主要受油的品种和温度的影响。粘度随温度全损耗系统用油粘度主要受油的品种和温度的影响。粘度随温度的变化程度常用粘度比，即的变化程度常用粘度比，即5050和和100 100 时系统用油运动粘度的时系统用油运动粘度的比值：比值：v50/v100v50/v100来表示。粘度比愈大，粘度随温度变化愈大。来表示。粘度比愈大，粘度随温度变化愈大。选用全损耗系统用油的基本原则是：选用全损耗系统用油的基本原则是： 在保证发动机正常工作时在保证发动机正常工作时有可靠润滑条件的前提下，尽

33、量选用粘度较小的全损耗系统用油，有可靠润滑条件的前提下，尽量选用粘度较小的全损耗系统用油，以减少摩擦损失，改善启动性能。一般来说，当发动机强化程度以减少摩擦损失，改善启动性能。一般来说，当发动机强化程度高，轴承负荷大时，要选用粘度较大的全损耗系统用油；当转速高，轴承负荷大时，要选用粘度较大的全损耗系统用油；当转速高，配合间隙小时，需要全损耗系统用油流动好，宜选用粘度较高，配合间隙小时，需要全损耗系统用油流动好，宜选用粘度较小的全损耗系统用油。经过长期使用，轴承间隙较大，应选用较小的全损耗系统用油。经过长期使用，轴承间隙较大，应选用较高粘度的全损耗系统用油。由于拖拉机发动机经常在较高负荷下高粘度

34、的全损耗系统用油。由于拖拉机发动机经常在较高负荷下工作，可选用较高粘度的全损耗系统用油；而车用发动机，则可工作，可选用较高粘度的全损耗系统用油；而车用发动机，则可用较低粘度的全损耗系统用油。用较低粘度的全损耗系统用油。第一章 发动机的性能 发动机的机械损失发动机的机械损失第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 1 发动机实际循环与理论循环的比较 发动机实际循环与理论循环相比较，可以发现，两者存在很大的差异。由于发动机理论循环是在理想条件下得到的，因此，这种差异表明了实际循环的缺陷，可以说明燃料燃烧热量的损失，指示发动机工作过程改进的方向。第一章 发

35、动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 1 发动机实际循环与理论循环的比较1. 汽油机的实际循环Wk 工质损失Wb 传热损失Wz 燃烧损失Wr 换气损失W 提前排气损失第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 1 发动机实际循环与理论循环的比较2. 柴油机的实际循环Wk 工质损失Wb 传热损失Wz 燃烧损失Wr 换气损失W 提前排气损失1.实际工质的影响Wk 理论循环假定工质比热容是定值。燃烧后生成CO2H20等气体. 比热容增大,循环的最高温度降低.泄露使工质数量减少. 2.换气损失Wr 换气时消耗的功成为换气损

36、失.其中应工质流动是需要克服进排气系统阻力所消耗的功,称为泵气损失. 第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 1 发动机实际循环与理论循环的比较（1）提前排气；（2）强制排气；（3）强制进气即泵气损失第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡3.燃烧损失WZ 1)实际循环中燃料燃烧需要一定的时间,所以喷油或点火在上止点前,并且燃烧还会延续到膨胀行程.由此形成非瞬时燃烧损失和补燃损失. 2)实际循环中会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失. 3)在高温下部分燃烧产物分解而吸热,即 1. 6 发动机的热平衡1. 6. 1 发动机实际循环与理论循

37、环的比较使循环的最高温度降低.4 传热损失Wb 实际循环中,气缸壁(包括气缸套气缸盖活塞环气门喷油器等)和工质的热交换,造成损失.第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 1 发动机实际循环与理论循环的比较第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 3 发动机的热平衡 在发动机中,热量是由燃料燃烧而产生,若测得发动机每小时的耗油量B(kg/h),设燃料完全燃烧,则每小时所放出的热量为:第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 3 发动机的热平衡发动机的热平衡即燃料热

38、量的分配。燃料燃料 有有 传传 废废 燃烧燃烧 其他其他 效效 热热 气气 热量热量 功功 量量 热热 损失损失 损失损失燃料量燃料量 实实 可可 可可 可可 不可不可 估估 估估 估估 热值热值 测测 算算 算算 算算 估算估算第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡热平衡常以燃料总热的百分数表示,即1. 6 发动机的热平衡1. 6. 3 发动机的热平衡 有有 传传 废废 燃烧燃烧 其他其他 效效 热热 气气 功功 量量 热热 损失损失 损失损失第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 3 发动机的热平衡形形 式式qeqsqrqbql汽油

39、机汽油机柴油机柴油机增压柴油机增压柴油机25-3025-3030-4030-4035-4535-4512-2712-2715-3515-3510-2510-2530-5030-5025-4525-4525-4025-400-450-450-50-50-50-53-103-102-52-52-52-5第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 3 发动机的热平衡发动机的热平衡即燃料热量的分配。 发动机的热平衡实质是能量守恒原理的应用。 即第一章 发动机的性能 发动机的热平衡发动机的热平衡1. 6 发动机的热平衡1. 6. 4 提高发动机性能的途径 掌握发

40、动机的热平衡即掌握了从发动机气掌握发动机的热平衡即掌握了从发动机气缸内部工作过程来缸内部工作过程来提高发动机性能的途径提高发动机性能的途径。 总体来说，提高发动机性能的途径有气缸总体来说，提高发动机性能的途径有气缸内外两条途径。内外两条途径。 减少机械损失是从气缸外部提高发动机性减少机械损失是从气缸外部提高发动机性能，本质上，这是能，本质上，这是减少有用功在传递过程中的减少有用功在传递过程中的损失损失；改进发动机气缸内部工作过程是；改进发动机气缸内部工作过程是提高燃提高燃料的化学能转化为机械能的效率料的化学能转化为机械能的效率，是从气缸内，是从气缸内部着手提高发动机性能。部着手提高发动机性能。

41、第一章 发动机的性能 重点内容重点内容第一章重点内容第一章重点内容 1发动机的基本理论循环，理论循环的基本发动机的基本理论循环，理论循环的基本假设，理论循环分析的主要结论。假设，理论循环分析的主要结论。 2 2发动机的实际循环，实际循环与理论循环发动机的实际循环，实际循环与理论循环的差异，提高发动机性能的途径。的差异，提高发动机性能的途径。 3 3评价发动机理论循环，实际循环和整机性评价发动机理论循环，实际循环和整机性能的指标：定义、含义以及相互关系。能的指标：定义、含义以及相互关系。 4 4发动机的机械效率、机械损失及其构成；发动机的机械效率、机械损失及其构成；发动机机械效率的主要影响因素。发动机机械效率的主要影响因素。再见再见