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1、 第一节内燃机理论循环概述第一节内燃机理论循环概述第二节内燃机实际循环与热损失第二节内燃机实际循环与热损失第三节热平衡第三节热平衡第四节指示指标第四节指示指标第五节有效指标第五节有效指标第六节机械损失第六节机械损失第七节燃烧热化学第七节燃烧热化学第八节燃烧基本理论第八节燃烧基本理论第九节实际循环的近似计算第九节实际循环的近似计算热计算热计算第十节第十节 实际循环数值计算的基本微分方程式实际循环数值计算的基本微分方程式第一章内燃机性能指标及实际循环热计算第一章内燃机性能指标及实际循环热计算本章要求：本章要求：1.掌握内燃机三种理想循环，理解内燃机实际循环掌握内燃机三种理想循环，理解内燃机实际循环

2、与热损失，了解内燃机热平衡；与热损失，了解内燃机热平衡；2.掌握内燃机指示指标与有效指标，理解机械损失掌握内燃机指示指标与有效指标，理解机械损失及其测试方法；及其测试方法；3.熟悉内燃机燃烧热化学及基本理论，了解内燃机熟悉内燃机燃烧热化学及基本理论，了解内燃机实际循环的热近似计算，了解时间循环数值计算实际循环的热近似计算，了解时间循环数值计算的基本微分方程。的基本微分方程。高高速速柴柴油油机机:混混合合加加热热循循环环燃燃烧烧过过程程基基本本上上由由定定容容燃燃烧和定压燃烧烧和定压燃烧1.混合加热循环混合加热循环第一节第一节 内燃机理论循环概述内燃机理论循环概述一、理想循环一、理想循环 汽油机

3、中混合汽油机中混合气燃烧迅速，近似气燃烧迅速，近似为定容加热循环。为定容加热循环。 2定容加热循环定容加热循环 高增压和低速大高增压和低速大型柴油机工作循环近型柴油机工作循环近似为定压加热循环。似为定压加热循环。 3定压加热循环定压加热循环二、评定指标二、评定指标混合加热循环混合加热循环1循环热效率循环热效率2循环平均压力循环平均压力混合加热循环混合加热循环*由上述理论循环的由上述理论循环的tt和和t t表达式可得出以下结论表达式可得出以下结论: :( () )增增加加,可可提提高高t,t,但但其其提提高高率率将将随随值值的的不不断断增增大而逐渐降低。大而逐渐降低。( () )增增大大，由由于

4、于可可增增加加混混合合循循环环中中等等容容部部分分的的加加热热量量，从而导致热量利用率的提高，因而也可使从而导致热量利用率的提高，因而也可使tt提高。提高。( ()和和的的增增长长，将将伴伴随随着着最最高高循循环环压压力力z z的的急急剧剧上升。上升。( () )增增大大，可可提提高高t t，但但由由于于的的增增大大相相当当于于混混合合循环中等压部分的加热量增加了，因此循环中等压部分的加热量增加了，因此tt将随之降低。将随之降低。( () )绝热指数越大，则绝热指数越大，则t t越高，越高，第二节第二节 内燃机实际循环与热损内燃机实际循环与热损失失发动机实际循环与发动机实际循环与理论循环的比较

5、理论循环的比较1.工质的影响：工质的影响：工质的影响：工质的影响：实际循环中，燃烧前后工质成分、数量改变；实际循环中，燃烧前后工质成分、数量改变；2.换气损失：换气损失：换气损失：换气损失：实际循环中，存在进、排气过程中的流动阻力损失实际循环中，存在进、排气过程中的流动阻力损失和有用功损失；和有用功损失；3.气缸壁的气缸壁的传热损失：传热损失：传热损失：传热损失：工质与周围环境的热量交换；工质与周围环境的热量交换；4.燃烧损失：燃烧损失：燃烧损失：燃烧损失：（1）燃料燃烧速度的有限性）燃料燃烧速度的有限性 a.压缩负功的增加压缩负功的增加 ; b.最高压力的下降最高压力的下降; c.初始膨胀比

6、减小。初始膨胀比减小。（2）后燃及不完全燃烧）后燃及不完全燃烧（3）在高温下部分燃烧产物分解而吸热，是循环最高温度下降。）在高温下部分燃烧产物分解而吸热，是循环最高温度下降。5.时间时间损失损失6.其他几项其他几项损失损失第三节第三节 热平衡热平衡一一.热量分配情况：热量分配情况：（1）一部分转化为有用功）一部分转化为有用功 ；（2）一部分传递给冷却介质：）一部分传递给冷却介质：（3）废气带走的热量；）废气带走的热量；（4）不完全燃烧、辐射热、驱动附件的能量）不完全燃烧、辐射热、驱动附件的能量消耗等其他热量损失消耗等其他热量损失. QT=Qe+Qs+Qr+Qb+QL 100%=qe+qs+qr

7、+qb+ql二二. .发动机热平衡发动机热平衡第四节第四节 指示指标指示指标示示功功图图： 气气缸缸内内工工质质的的压压力力p随随气气缸缸工工作作容容积积v或或曲曲轴转角轴转角变化的图形称为示功图。变化的图形称为示功图。1. 指示功指示功Wi：气缸内完成一个工作循环所作的有用功。可由：气缸内完成一个工作循环所作的有用功。可由p-v图图中闭合曲线包围的面积求得。中闭合曲线包围的面积求得。 Wi = Fi ab / 106 (J) 2. 平均指示压力平均指示压力pi：单位气缸容积一个工作循环所作的指示功。：单位气缸容积一个工作循环所作的指示功。 pi = Wi / Vh (MPa) 指示功率指示功

8、率Pi：发动机单位时间内所作的指示功。：发动机单位时间内所作的指示功。一一. .指示功和平均指示压力指示功和平均指示压力二二. .指示功率指示功率1. 指示热效率指示热效率i：发动机实际循环指示功与所消耗燃料热量的比值。：发动机实际循环指示功与所消耗燃料热量的比值。 i = Wi / Q1 2. 指示燃油消耗率指示燃油消耗率gi：单位指示功的耗油量。：单位指示功的耗油量。三三. .指示热效率和指示燃油消耗率指示热效率和指示燃油消耗率第五节第五节 有效指标有效指标一一. .内燃机动力性指标内燃机动力性指标1.有效功率有效功率Pe：发动机功率输出轴上实际输出的净功率。：发动机功率输出轴上实际输出的

9、净功率。 Pe = Pi - Pm (kW)2.有效转矩有效转矩Me：发动机工作时，由功率输出轴输出的转矩。：发动机工作时，由功率输出轴输出的转矩。3.平均有效压力平均有效压力pe：发动机单位气缸工作容积输出的有效功，反映：发动机单位气缸工作容积输出的有效功，反映了发动机输出转矩了发动机输出转矩Te的大小。的大小。 四行程内燃机曲轴旋转一圈，则活塞上、下移动两个活塞行程四行程内燃机曲轴旋转一圈，则活塞上、下移动两个活塞行程。所以转速与活塞平均速度的关系为：。所以转速与活塞平均速度的关系为：4.转速转速n和活塞平均速度和活塞平均速度Cm二二. .内燃机经济性指标内燃机经济性指标1.有效热效率有效

10、热效率e：实际循环的有效功与为得到有效功所消耗热量的：实际循环的有效功与为得到有效功所消耗热量的比值。比值。2. 有效燃油消耗率有效燃油消耗率ge：单位有效功率的耗油量。：单位有效功率的耗油量。三三. .内燃机强化程度内燃机强化程度1.1.升功率升功率：发动机每升工作容积所发出的有效功率称为升功率。：发动机每升工作容积所发出的有效功率称为升功率。2.2.比质量比质量：发动机的质量发动机的质量G与所发出的标定功率之比。与所发出的标定功率之比。3.3.强化系数强化系数：平均有效平均有效压力力与活塞平均速度与活塞平均速度的乘积称为强的乘积称为强化系数。化系数。四四. .内燃机其他性能评定内燃机其他性

11、能评定1排气品质排气品质 汽车的排放标准对氮氧化物汽车的排放标准对氮氧化物()、碳氢化合物、碳氢化合物() 及一及一氧化碳氧化碳() 种危害最大的气体的排放量都做出限额规定。种危害最大的气体的排放量都做出限额规定。排气颗粒是指排放物中除水以外的各种液态和固态微粒。排气颗粒是指排放物中除水以外的各种液态和固态微粒。2噪声噪声 汽车是城市中主要的噪声源之一，发动机又是汽车的主汽车是城市中主要的噪声源之一，发动机又是汽车的主要噪声源。要噪声源。3起动性起动性 我国标准规定，不采用特殊的低温起动措施，汽油机在我国标准规定，不采用特殊的低温起动措施，汽油机在-10、柴油机在、柴油机在-5以下的气温条件下

12、起动发动机时，以下的气温条件下起动发动机时，15s以内发以内发动机要能自行运转。动机要能自行运转。第六节第六节 机械损失机械损失机械损失分配情况机械损失分配情况* 由由上上表表可可知知，机机械械损损失失所所消消耗耗的的功功率率占占指指示示功功率率的的1010 - - 3030，是是不不可可忽忽视视的的功功率率损损失失，降降低低机机械械损损失失，特特别别是是摩摩擦擦损损失失，使使实实际际循循环环发发出出的的指指示示功功尽尽可可能能转转变变成成对对外外输输出出的的有有效效功功，是是提提高高内内燃燃机机性性能能的的一一个个重重要途径。要途径。一一. .机械效率机械效率机械效率机械效率是有效功率和指示

13、功率的比值。是有效功率和指示功率的比值。机械效率的大致范围是：机械效率的大致范围是：汽油机汽油机 0.70.9柴油机柴油机 0.70.85二二. .机械损失的测定机械损失的测定 让内燃机在给定的工况下稳定运转，让内燃机在给定的工况下稳定运转， 当冷却水和机油温度到达正常值时，立即切断供油当冷却水和机油温度到达正常值时，立即切断供油 （柴（柴油机）或停止点火（汽油机），同时将油机）或停止点火（汽油机），同时将电力测功器电力测功器转换转换为电动机，以给定转速倒拖内燃机，为电动机，以给定转速倒拖内燃机， 此过程中尽可能维持冷却水和机油温度不变，此过程中尽可能维持冷却水和机油温度不变， 这时电力测功器

14、所测得的倒拖功率即为内燃机在该工况这时电力测功器所测得的倒拖功率即为内燃机在该工况下的机械损失功率。下的机械损失功率。1.1.倒拖法倒拖法 首先将内燃机调整到给定工况稳定工作，测定其首先将内燃机调整到给定工况稳定工作，测定其有效功有效功率率，然后停止向一个气缸（例如第一缸）供油，并调整测功，然后停止向一个气缸（例如第一缸）供油，并调整测功器的阻力矩，使内燃机恢复到原来的转速，再测定内燃机的器的阻力矩，使内燃机恢复到原来的转速，再测定内燃机的有效功率，由于有一个气缸不工作，第二次测得的有效功率有效功率，由于有一个气缸不工作，第二次测得的有效功率比第一次测得的小，两者之差即为停油气缸的比第一次测得

15、的小，两者之差即为停油气缸的指示功率指示功率，然，然后恢复第一缸的工作，同法，依次使各缸熄火，即可测得对后恢复第一缸的工作，同法，依次使各缸熄火，即可测得对应的有效功率、应的有效功率、。 2.2.灭缸法灭缸法各缸的指示功率为：各缸的指示功率为： 将上列各式相加得到将上列各式相加得到整机指示功率整机指示功率为：为：因此，因此，机械损失功率机械损失功率为为 3.3.油耗线法油耗线法 在在负荷特性曲线负荷特性曲线中找出接近直线的线条，并顺此线条作延中找出接近直线的线条，并顺此线条作延长线，直到与横坐标相交，则交点到坐标原点的长度即该机的长线，直到与横坐标相交，则交点到坐标原点的长度即该机的平平均机械

16、损失压力均机械损失压力。 4.4.示功图法示功图法 录取被测内燃机一个汽缸的录取被测内燃机一个汽缸的示功图示功图，然后算出，然后算出 值，值，同时从测功器上记录该工况的读数值并由此算出同时从测功器上记录该工况的读数值并由此算出 值，值，二者之差值即为该工况下内燃机的二者之差值即为该工况下内燃机的平均机械损失压力平均机械损失压力。三三. .影响机械效率的因素影响机械效率的因素 或或 增大，各摩擦副之间的相对速度增加，增大，各摩擦副之间的相对速度增加，摩擦损失摩擦损失增增大，同时曲柄连杆机构的大，同时曲柄连杆机构的惯性力增大惯性力增大，活塞的侧压力和轴承负，活塞的侧压力和轴承负荷增大，摩擦损失也增

17、大。增大，荷增大，摩擦损失也增大。增大，泵气损失泵气损失、驱动附件消耗驱动附件消耗的功的功随之增加，所以随之增加，所以机械效率下降机械效率下降。1.1.转速转速n(n(或活塞平均速度或活塞平均速度C Cm m) )2.2.负荷变化负荷变化当当n n不变，负荷不变，负荷, ,则则P Pi i,而而P Pm m基本不变。基本不变。 在保证内燃机正常工作时有可靠润滑条件的前提下，尽在保证内燃机正常工作时有可靠润滑条件的前提下，尽量量选用粘度较小选用粘度较小的机油，以减少摩擦损失，改善起动性能。的机油，以减少摩擦损失，改善起动性能。 冷却液温度冷却液温度直接影响内燃机的热负荷，所以与机油粘度直接影响内

18、燃机的热负荷，所以与机油粘度也密切相关，从而也影响到摩擦的大小。也密切相关，从而也影响到摩擦的大小。3.3.润滑油品质和冷却液温度润滑油品质和冷却液温度第七节第七节 燃烧热化学燃烧热化学一一. .燃烧所必备的空气量燃烧所必备的空气量1 1.1.1kgkg燃料完全燃烧所需的理论空燃料完全燃烧所需的理论空气气量量设设1 1kgkg燃料中含燃料中含C Cg gC Ckg Hkg Hg gH Hkg Okg Og gO Okgkg所以所以1kg1kg燃料完全燃烧所需的氧气量为：燃料完全燃烧所需的氧气量为： *几种主要液体燃料的成分几种主要液体燃料的成分、热值及理论空气热值及理论空气2 2. .过量空气

19、系数过量空气系数L表示发动机工作过程中每表示发动机工作过程中每1kg燃料实际供给的空气量燃料实际供给的空气量,L0表示表示1kg燃料完全燃烧需要的理论空气量燃料完全燃烧需要的理论空气量 1 稀混合气稀混合气11的情况的情况柴油机：柴油机：汽油机：汽油机：2 2. .11的情况的情况仅在汽油机上出现。仅在汽油机上出现。三三. .实际分子变更系数实际分子变更系数 内燃机工作时，由于汽缸中废气不可能完全排除干净，每内燃机工作时，由于汽缸中废气不可能完全排除干净，每次吸入新鲜充量时都有上个循环留下来的次吸入新鲜充量时都有上个循环留下来的残余废气残余废气，因此研究，因此研究燃烧前、后工质摩尔数的变化时，

20、应将这种实际情况考虑进去。燃烧前、后工质摩尔数的变化时，应将这种实际情况考虑进去。 考虑了考虑了残余废气残余废气后，燃烧后的工质摩尔数后，燃烧后的工质摩尔数与燃烧前工与燃烧前工质摩尔数质摩尔数之比称为之比称为实际分子变更系数实际分子变更系数，以，以表示表示:第八节第八节 燃烧基本理论燃烧基本理论一一. .连锁反应的机理及燃烧放热规律连锁反应的机理及燃烧放热规律1 1. .连锁反应的基本概念连锁反应的基本概念 链锁反应过程包括：链锁反应过程包括： 链引发：链引发：反应物分子受到某种因素激发（如受热裂解、受反应物分子受到某种因素激发（如受热裂解、受光辐射等）分解成自由原子或自由基。光辐射等）分解成

21、自由原子或自由基。 链传播：链传播：自由原子或自由基与反应物作用，一方面使反应自由原子或自由基与反应物作用，一方面使反应进行，另一方面又生成新的自由原子（基）。进行，另一方面又生成新的自由原子（基）。 直链反应直链反应一个活化中心与反应物作用产生一一个活化中心与反应物作用产生一 个新的活化中心，反应以恒速进行。个新的活化中心，反应以恒速进行。 支链反应支链反应一个活化中心引起的反应，同时生成一个活化中心引起的反应，同时生成 两个以上的活化中心，反应速度急剧增长。两个以上的活化中心，反应速度急剧增长。 链中断：链中断：自由原子（基）与容器壁面或惰性气体分子碰撞，自由原子（基）与容器壁面或惰性气体

22、分子碰撞，反应能力下降，不再引起反应。反应能力下降，不再引起反应。例如：氢的燃烧化学方程：例如：氢的燃烧化学方程：2H2+O22H2O实际过程是：实际过程是：链引发：链引发：H2 2H链传播链传播(链爆炸链爆炸)：H+O2 OH+O O+H2OH+H 2OH+H2 2H2O+2H链中断：链中断：H+H+M H2+M（M是惰性气体分子）是惰性气体分子） H+OH+M H2O+M H+O+M OH+M2 2. .有效反应概念和连锁化学反应的普遍方程式有效反应概念和连锁化学反应的普遍方程式 所谓有效反应是指能获得最终产物及活化中心的反应。所谓有效反应是指能获得最终产物及活化中心的反应。 链锁化学反应

23、的速度链锁化学反应的速度与与有效反应中心的生成速度有效反应中心的生成速度成正比。成正比。如果将有效反应中心的生成速度与原始物质的分子数的比值如果将有效反应中心的生成速度与原始物质的分子数的比值称为称为有效反应中心的相对密度有效反应中心的相对密度，则，则: : 连锁反应速度的普遍方程式为：连锁反应速度的普遍方程式为：3 3. .内燃机燃烧速度的半经验方程式内燃机燃烧速度的半经验方程式燃烧品质指数燃烧品质指数对燃烧百分比对燃烧百分比和燃烧速度和燃烧速度 / 的影响的影响二二. .预混合气体中的火焰传播预混合气体中的火焰传播1 1. .火焰核心的形成火焰核心的形成 预混合气体在外源点火的情况下形成火

24、焰核心的前提条件预混合气体在外源点火的情况下形成火焰核心的前提条件是是火花塞附近的混合气必须具备一定的浓度火花塞附近的混合气必须具备一定的浓度。汽油机预混合气。汽油机预混合气体的着火浓度范围为体的着火浓度范围为 0.50.5 -1.3-1.3。 在预混合气体中，从在预混合气体中，从火花塞跳火花火花塞跳火花至至火焰核心形成火焰核心形成要经历要经历一段时间。这段时间的长短与一段时间。这段时间的长短与火花塞附近预混合气体的压力、火花塞附近预混合气体的压力、温度、氧的浓度、燃料种类、混合气浓度、气流运动状况、电温度、氧的浓度、燃料种类、混合气浓度、气流运动状况、电火花的性质、电极几何形状和距离火花的性

25、质、电极几何形状和距离等诸多因素有关。等诸多因素有关。2 2. .火焰的传播火焰的传播（1 1）=0.850.95时时，火，火焰传播速度焰传播速度u u最大最大, ,用此混用此混合气时，发动机的功率达合气时，发动机的功率达最大，故称最大，故称功率混合比。功率混合比。（2 2）=1.031.1 时时，燃燃烧最完全，热效率最高，烧最完全，热效率最高，油耗最低，故称油耗最低，故称经济混合经济混合比。比。 对火焰传播的影响对火焰传播的影响三三. .燃油喷雾与扩散燃烧燃油喷雾与扩散燃烧1 1. .燃油喷雾与混合燃油喷雾与混合 喷入汽缸中的燃油首先要经历喷入汽缸中的燃油首先要经历破碎破碎和和雾化雾化过程。

26、燃油喷入过程。燃油喷入汽缸后的雾化、吸热、汽化的过程总是伴随着混合气的形成过汽缸后的雾化、吸热、汽化的过程总是伴随着混合气的形成过程，即程，即边雾化、边混合边雾化、边混合的过程，以逐步形成可燃混合气。柴油的过程，以逐步形成可燃混合气。柴油机混合气形成的方式有多种形式，如雾化混合型、油膜混合型、机混合气形成的方式有多种形式，如雾化混合型、油膜混合型、雾化雾化- -油膜混合型等。油膜混合型等。 不管具体柴油机的混合气形成哪种形式，在一个循环的工不管具体柴油机的混合气形成哪种形式，在一个循环的工作过程中混合气的形成都必须经历作过程中混合气的形成都必须经历预混合预混合和和扩散混合扩散混合这样两个这样两

27、个阶段。阶段。预混合燃烧预混合燃烧扩散燃烧扩散燃烧2 2. .扩散燃烧的特点扩散燃烧的特点 扩散燃烧阶段的燃烧情况非常复杂，它既存在扩散燃烧阶段的燃烧情况非常复杂，它既存在预混合燃预混合燃烧烧的形式，又存在的形式，又存在单油滴的扩散燃烧单油滴的扩散燃烧形式，是一种形式，是一种气、液双气、液双相混合相混合的燃烧过程。的燃烧过程。 柴油机中的燃烧，不管是预混合气的均相气相燃烧，还柴油机中的燃烧，不管是预混合气的均相气相燃烧，还是微油滴群的油滴扩散燃烧，都仅与是微油滴群的油滴扩散燃烧，都仅与局部的油气比例局部的油气比例和和着火着火环境环境有关，而与整个燃烧室中油气的宏观比例无关。有关，而与整个燃烧室

28、中油气的宏观比例无关。 柴油机燃烧过程的另一特点是它容易生成柴油机燃烧过程的另一特点是它容易生成炭烟炭烟。第九节第九节 实际循环的近似计算实际循环的近似计算热计热计算算一一. .燃烧热化学计算燃烧热化学计算根据给定或选定的燃料成分、过量空气系数根据给定或选定的燃料成分、过量空气系数 和和残余废气系数残余废气系数 计算下列各值计算下列各值: :1kg1kg燃料所需的理论空气量燃料所需的理论空气量；新鲜充量的摩尔数新鲜充量的摩尔数；燃烧产物的摩尔数燃烧产物的摩尔数；残余废气的摩尔数残余废气的摩尔数；理论分子变更系数理论分子变更系数；实际分子变更系数实际分子变更系数。二二. .换气过程参数的确定换气

29、过程参数的确定1 1. .进气终点压力进气终点压力p pa a p p是影响是影响充气效率充气效率的主要因素，对的主要因素，对泵气损失泵气损失也有影也有影响。一般情况下，进气终点的汽缸内压力响。一般情况下，进气终点的汽缸内压力 低于进气低于进气系数的压力，其差值取决于系数的压力，其差值取决于吸气过程中的压力降吸气过程中的压力降。 ( (非增压内燃机非增压内燃机) ) ( (增压内燃机增压内燃机) )式中式中: :环境大气压力；环境大气压力； 增压压力。增压压力。2 2. .残余废气系数残余废气系数3 3. .进气终点温度进气终点温度T Ta a4 4. .充气效率充气效率v v三三. . 压缩

30、过程压缩过程压缩比压缩比是内燃机的一个重要结构参数。是内燃机的一个重要结构参数。汽油机压缩比的选取主要受到汽油机压缩比的选取主要受到燃料和燃烧室结构类型、燃料和燃烧室结构类型、排气污染和不正常燃烧现象排气污染和不正常燃烧现象等的限制，它的等的限制，它的比柴油比柴油机低得多。机低得多。 的大致范围是的大致范围是: : 汽油机汽油机 柴油机柴油机 增压柴油机增压柴油机 四四. . 燃烧过程计算燃烧过程计算柴油机的燃烧方程式：柴油机的燃烧方程式：汽油机的燃烧方程式：汽油机的燃烧方程式：五五. . 膨胀过程膨胀过程膨胀终点的压力和温度：膨胀终点的压力和温度：六六. . 平均指示压力和指示热效率的计算平

31、均指示压力和指示热效率的计算平均指示压力平均指示压力p pi i：指示热效率指示热效率i i：七七. . 实际循环热计算举例实际循环热计算举例试对试对 柴油机标定工况进行实际循环热计算。柴油机标定工况进行实际循环热计算。已知条件为已知条件为: :缸径缸径135行程行程 140缸数缸数 12h功率功率 . 转速转速1500r/min压缩比压缩比 16.5每缸工作容积每缸工作容积 曲柄半径与连杆长度比曲柄半径与连杆长度比 / /大气状态大气状态 100kPa， 288K燃料平均质量成分燃料平均质量成分0.87，0.126，0.004燃料低热值燃料低热值 42500kJ/kg燃料燃料燃烧室形式燃烧室

32、形式 形分开式形分开式. . 参数选择参数选择. . 燃料热化学计算燃料热化学计算. . 换气过程参数计算换气过程参数计算. . 压缩过程计算压缩过程计算. . 燃烧过程计算燃烧过程计算. . 膨胀过程计算膨胀过程计算. . 平均指示压力计算平均指示压力计算. . 指示热效率计算指示热效率计算. . 指示燃油消耗率计算指示燃油消耗率计算10. 10. 有效热效率有效热效率 和有效燃油消耗率计算和有效燃油消耗率计算11. 11. 平均有效压力平均有效压力 和有效功率计算和有效功率计算计算步骤：计算步骤： 实际循环热计算的数学模型虽不算复杂，但实际循环热计算的数学模型虽不算复杂，但计算计算步骤仍较

33、烦琐，手算很费时间步骤仍较烦琐，手算很费时间。 特别是在特别是在经验数据选经验数据选择不当择不当，需另选数据进行重算时尤显烦琐。，需另选数据进行重算时尤显烦琐。 如果将热如果将热计算的数学模型计算的数学模型编成计算机程序编成计算机程序，然后上机进行计算，然后上机进行计算可大大缩短时间。可大大缩短时间。八八. . 热计算的计算机程序编制热计算的计算机程序编制第十节第十节 实际循环数值计算实际循环数值计算一一. .数值计算的数学模型数值计算的数学模型. . 单纯燃烧放热率计算单纯燃烧放热率计算. . 零维燃烧模型零维燃烧模型. . 准维燃烧模型准维燃烧模型. . 多维燃烧模型多维燃烧模型. .模型

34、假定模型假定在推导缸内工作过程计算的基本微分方程式时在推导缸内工作过程计算的基本微分方程式时 采用如下的简化采用如下的简化假定假定: :( () ) 汽缸内工质的状态是均匀的，不考虑缸内各点的压力、温汽缸内工质的状态是均匀的，不考虑缸内各点的压力、温度和浓度的差异；度和浓度的差异；( () ) 工质为理想气体，其比热、内能仅与气体温度和成分有关；工质为理想气体，其比热、内能仅与气体温度和成分有关；( () ) 气体流入或流出汽缸为准稳定流动；气体流入或流出汽缸为准稳定流动；( () ) 进、出口的动能忽略不计。进、出口的动能忽略不计。二二. .一种简单的零维模型数值计算方法一种简单的零维模型数

35、值计算方法. . 基本微分方程组基本微分方程组四冲程柴油机实际循环数值计算的基本微分方程式：四冲程柴油机实际循环数值计算的基本微分方程式：. . 缸内实际工作过程的计算缸内实际工作过程的计算) )压缩期压缩期) )燃烧期燃烧期) )膨胀期膨胀期. . 进排气过程的计算进排气过程的计算 进进排排气气过过程程计计算算的的最最简简单单的的方方法法是是容容积积法法，又又称称充充满满- -排排空空法法，实实际际上上是是把把进进排排气气管管系系看看成成是是与与原原有有管管道道容容积积相相当当的的一一个个简简单单容容器器，把把不不稳稳定定的的气气体体流流动动过过程程简简化化为为准准稳稳定定的的流流进进或或流

36、流出出，即即充充满满和和排排空空，把把一一些些存存在在压压力力降降的的元元件件( (如如空空气气滤滤清清器器、消消声声器器、增增压压器器、涡涡轮轮等等) )简简化化为为节节流流元元件件。这这样样，对对于于简简化化后后的的简简单单容容积积系系统统，可可以以分分别别列列出出质质量量守守恒恒方方程程、能能量量守守恒恒方方程程以以及及气气体体状状态态方方程程，其其形形式式与与求求解解缸缸内内参参数数的的微微分分方方程程式式相相似似，从从而而可可以以求求解解出出进进排排气气系系统统内内气气体体的的质质量量、压力、温度等热力学参数。压力、温度等热力学参数。. . 内燃机性能的计算内燃机性能的计算 在在机机

37、械械效效率率或或平平均均机机械械损损失失压压力力确确定定之之后后，可可以以根根据据本本章章第第五五节节的的有有关关公公式式，计计算算出出内内燃燃机机有有效效效效率率、有有效效热热效效率率、燃油消耗率、平均有效压力等有效性能参数。燃油消耗率、平均有效压力等有效性能参数。 第一节四冲程内燃机的换气过程第一节四冲程内燃机的换气过程第二节四冲程内燃机的充气效率第二节四冲程内燃机的充气效率第三节影响充气效率的各种因素第三节影响充气效率的各种因素第四节提高充气效率的措施第四节提高充气效率的措施第五节进气管内的动力效应第五节进气管内的动力效应第六节二冲程内燃机的换气过程第六节二冲程内燃机的换气过程第二章第二

38、章 内燃机的换气过程内燃机的换气过程本章要求：本章要求：1.掌握四冲程内燃机的换气过程及换气损失；掌握四冲程内燃机的换气过程及换气损失；2.掌握内燃机的充气效率及实验测定，理解充气效掌握内燃机的充气效率及实验测定，理解充气效率的影响因素，熟悉提高充气效率的措施；率的影响因素，熟悉提高充气效率的措施；3.了解进气管内的动力效应，熟悉二冲程内燃机的了解进气管内的动力效应，熟悉二冲程内燃机的换气过程。换气过程。第一节第一节 四冲程内燃机的换气过程四冲程内燃机的换气过程一、换气过程一、换气过程 换气过程是从换气过程是从排气阀开启排气阀开启直到直到进气阀关闭进气阀关闭的整个时期。这个过的整个时期。这个过

39、程大约是程大约是410480曲轴转角。曲轴转角。1 1. .自由排气阶段自由排气阶段从排气门打开到气缸内压力接近于排气管压力的这段时期。从排气门打开到气缸内压力接近于排气管压力的这段时期。分为：分为：超临界状态超临界状态 亚超临界状态亚超临界状态 排气阀刚开始开启时，气缸内的压力大大超过排气管内压力，排气阀刚开始开启时，气缸内的压力大大超过排气管内压力，气缸内的压力是排气管内的两倍以上。这时排气的流动处于气缸内的压力是排气管内的两倍以上。这时排气的流动处于超临超临界状态界状态，气体此时是音速流过气门的，气体此时是音速流过气门的 。 随着活塞的推移，缸内的压力迅速下降，当缸内压力与排气随着活塞的

40、推移，缸内的压力迅速下降，当缸内压力与排气管压力之比为管压力之比为1.91.9以下时，即以下时，即P/PP/P0 01.92.0MPa）2 2. . 按增压系统的结构形式分类按增压系统的结构形式分类)机械增压系统机械增压系统)废气涡轮增压系统废气涡轮增压系统 增压器的压气转子，由增压器的压气转子，由发动机曲轴通过齿轮增速箱发动机曲轴通过齿轮增速箱或其他类型传动装置或其他类型传动装置来驱动，将气体压缩并送入发动机来驱动，将气体压缩并送入发动机汽缸。汽缸。 利用利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功胀做功，废气涡轮的全部功率用于驱动压气机工作

41、叶轮，废气涡轮的全部功率用于驱动压气机工作叶轮，在压气机中将新鲜空气压缩后再送入汽缸。在压气机中将新鲜空气压缩后再送入汽缸。)组合式涡轮增压系统组合式涡轮增压系统)气波增压系统气波增压系统 组合式涡轮增压系统由组合式涡轮增压系统由废气涡轮增压与进气惯性增废气涡轮增压与进气惯性增压压组合而成。组合而成。 由由曲轴驱动一个特殊转子曲轴驱动一个特殊转子，在转子中废气直接与空，在转子中废气直接与空气接触，气接触，利用高压废气的脉冲气波迫使空气在互相不混利用高压废气的脉冲气波迫使空气在互相不混合的情况下受到压缩合的情况下受到压缩，从而提高进气压力。，从而提高进气压力。)复合式发动机复合式发动机 将将废气

42、动力涡轮与废气涡轮增压器废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作，串联起来工作，称为复合式发动机。称为复合式发动机。第二节第二节 废气涡轮增压器的工作原理废气涡轮增压器的工作原理一、离心式压气机的工作原理与特性一、离心式压气机的工作原理与特性1 1. . 基本工作原理和主要参数基本工作原理和主要参数 离心式压气机一般由离心式压气机一般由进气道、工作轮、扩压器进气道、工作轮、扩压器 及出气蜗壳及出气蜗壳所组成。空气流经压气机通道，完成能所组成。空气流经压气机通道，完成能量转换后，量转换后，将涡轮机传给压气机工作轮的大部分机将涡轮机传给压气机工作轮的大部分机械功转变为空气流的压力能械功转变为空气流

43、的压力能。压气机的主要参数为压气机的主要参数为:()空气的增压比空气的增压比 / ；()流经压气机的空气每秒质量流量流经压气机的空气每秒质量流量(/ )或容积或容积流量流量( / )；()压气机转速压气机转速；()压气机的绝热效率压气机的绝热效率-；()压气机功率压气机功率。2 2. . 压气机工作轮中的能量转换压气机工作轮中的能量转换 径向叶片工作轮压缩径向叶片工作轮压缩1kg空气所需要的外功空气所需要的外功，可写成，可写成: 该式确立了该式确立了压缩功与工作轮外缘切向速度之间的联系压缩功与工作轮外缘切向速度之间的联系，为为工作轮的结构设计和工作轮转速的选择工作轮的结构设计和工作轮转速的选择

44、提供了理论依据。提供了理论依据。3 3. . 空气在扩压器中的流动空气在扩压器中的流动 扩压器为扩压器为截面逐渐增大截面逐渐增大的流道，空气流经扩压器时，的流道，空气流经扩压器时，它所具有的动能大部分它所具有的动能大部分转变为压力能转变为压力能，因此，因此气流的速度降气流的速度降低低，而，而压力、温度升高压力、温度升高，扩压器通常由，扩压器通常由无叶扩压器和叶片无叶扩压器和叶片扩压器扩压器组成。组成。 压气机壳的作用是压气机壳的作用是收集从扩压器出的空气收集从扩压器出的空气，并继续进，并继续进行行气体的动能向压力能的转换过程气体的动能向压力能的转换过程，最后将空气输向发动，最后将空气输向发动机

45、进气管。机进气管。4 4. . 压气机的流量特性压气机的流量特性)流量特性的分析流量特性的分析 压气机的流量特性压气机的流量特性，是表示在，是表示在压气机转速不压气机转速不变变时，时，压气机的增压比压气机的增压比和绝热效率和绝热效率ad-k随空气随空气流量流量的变化关系。的变化关系。 气流在压气机中流动时，存在气流在压气机中流动时，存在摩擦损失和撞摩擦损失和撞击损失击损失，从而使，从而使增压比值增压比值发生变化。发生变化。)离心式压气机的喘振离心式压气机的喘振 在在一定转速一定转速下，当下，当空气流量减少到低于一定数空气流量减少到低于一定数值值时，气流发生强烈的脉动，引起时，气流发生强烈的脉动

46、，引起整台压气机剧烈整台压气机剧烈振动振动，甚至导致，甚至导致损坏损坏，同时发出，同时发出粗暴的喘息声粗暴的喘息声，这，这种不稳定工况称为种不稳定工况称为喘振喘振。 小型增压器常采用小型增压器常采用后弯式的工作轮叶片及具有后弯式的工作轮叶片及具有无叶扩压器无叶扩压器的压气机，这种压气机高效率区的的压气机，这种压气机高效率区的工作工作流量范围较大流量范围较大，特别，特别适应于流量较小的车用发动机适应于流量较小的车用发动机。5 5. . 压气机的通用特性曲线压气机的通用特性曲线 把试验时测得的上述参数根据把试验时测得的上述参数根据气流动力相似理论气流动力相似理论换算成标准大气状态下的参数值，换算成

47、标准大气状态下的参数值， 换算后的质量流换算后的质量流量称为量称为折合流量折合流量，换算后的转速称为，换算后的转速称为折合转速折合转速。 由于由于增压比和绝热效率增压比和绝热效率是无因次参数，故仍保是无因次参数，故仍保持不变。由这些无因次参数整理出的曲线称为持不变。由这些无因次参数整理出的曲线称为通用通用特性曲线特性曲线，它具有广泛的实用性。，它具有广泛的实用性。二、径流式涡轮机的工作原理与特性二、径流式涡轮机的工作原理与特性1 1. . 基本工作原理基本工作原理 径流式涡轮机主要由径流式涡轮机主要由涡轮壳、喷嘴叶片环、工作轮及涡轮壳、喷嘴叶片环、工作轮及进、出气道进、出气道等组成。等组成。

48、从喷嘴环中流出的从喷嘴环中流出的废气进入旋转叶轮废气进入旋转叶轮， 喷向叶轮喷向叶轮产生动力，废气在叶轮内是产生动力，废气在叶轮内是向心流动向心流动的，所以叶轮叶片的，所以叶轮叶片之间的通道也之间的通道也呈收缩型呈收缩型。气流在通道中继续膨胀，并。气流在通道中继续膨胀，并将将动能转变为机械功动能转变为机械功推动叶轮旋转。推动叶轮旋转。2 2. . 径流式涡轮机特性径流式涡轮机特性 涡轮机特性就是指在涡轮机特性就是指在变工况条件变工况条件下，涡轮机的下，涡轮机的各种工作参数之间的变化关系各种工作参数之间的变化关系，涡轮，涡轮将废气能量转将废气能量转换为机械功的有效程度换为机械功的有效程度称为称为

49、涡轮机效率涡轮机效率。 影响涡轮机效率的因素很多，除影响涡轮机效率的因素很多，除气体热力参数气体热力参数外，外，还与还与涡壳流道形状、光洁度、喷嘴环叶片和涡轮叶片涡壳流道形状、光洁度、喷嘴环叶片和涡轮叶片形状、光洁度以及制造工艺形状、光洁度以及制造工艺等因素有关。等因素有关。第三节第三节 废气涡轮增压对功率和经济性的影响废气涡轮增压对功率和经济性的影响一、增压提高了空气的密度一、增压提高了空气的密度 增压器的压气机把空气从状态增压器的压气机把空气从状态“”压缩到状态压缩到状态“”所发生的密度变化。所发生的密度变化。 在在增压比一定增压比一定时，经过压气机压缩后，时，经过压气机压缩后，空气密度比

50、显空气密度比显然提高了然提高了，但还受到，但还受到压气机绝热效率压气机绝热效率的限制。要使空气密的限制。要使空气密度提高，必须对度提高，必须对增压空气进行中间冷却增压空气进行中间冷却。二、对指示效率二、对指示效率i的影响的影响 在在过量空气系数过量空气系数 保持不变保持不变的前提下，增压对的前提下，增压对指示效率指示效率 的影响，主要取决于的影响，主要取决于供油系统的类型供油系统的类型和供油提前角和供油提前角的数值的数值。 在增压以后在增压以后 不应降低，不应降低， 但需要在但需要在供油系统供油系统上作细致的调试工作上作细致的调试工作。三、对充气效率三、对充气效率v的影响的影响 充气效率充气效

51、率 随增压压力随增压压力 的增加而略有提的增加而略有提高高，但不明显。，但不明显。 此外，此外，充气效率充气效率 随随 的增的增加而提高加而提高。四、对机械效率四、对机械效率m的影响的影响 发动机发动机采用涡轮增压后采用涡轮增压后，平均机械损失压力，平均机械损失压力 从绝对从绝对值来看有所增大，但相对于平均指示压力而言，值来看有所增大，但相对于平均指示压力而言， / 比值却减小了，比值却减小了，机械效率得到了提高机械效率得到了提高。现代增压柴油机的机械效率在以下范围现代增压柴油机的机械效率在以下范围: 增压四冲程柴油机增压四冲程柴油机 . . 非增压四冲程柴油机非增压四冲程柴油机 . . 增压

52、二冲程柴油机增压二冲程柴油机 . . 非增压二冲程柴油机非增压二冲程柴油机 . . 第四节第四节 废气涡轮增压系统的两种基本形式废气涡轮增压系统的两种基本形式废气涡轮增压系统的两种基本形式是废气涡轮增压系统的两种基本形式是:()恒压系统恒压系统(图图8-22a)()脉冲系统脉冲系统(变压系统变压系统)(图图8-22b)一、废气能量利用一、废气能量利用 废气涡轮增压系统的两种基本形式是废气涡轮增压系统的两种基本形式是:恒压系统、脉冲系恒压系统、脉冲系统统。 脉冲系统比恒压系统可以较好地利用柴油机的废气能量。脉冲系统比恒压系统可以较好地利用柴油机的废气能量。 在脉冲增压系统中废气能量利用的程度，与

53、在脉冲增压系统中废气能量利用的程度，与排气管中排气管中的压力变化的压力变化有关。它受到很多因素的影响，如有关。它受到很多因素的影响，如加快排气门加快排气门开启的速度，减少排气管的截面和长度，减少脉冲传递损开启的速度，减少排气管的截面和长度，减少脉冲传递损失，减少涡轮喷嘴环的流通截面积失，减少涡轮喷嘴环的流通截面积等，可使排气背压提高，等，可使排气背压提高，废气能量增加。废气能量增加。二、恒压系统与脉冲系统的比较和选择二、恒压系统与脉冲系统的比较和选择()脉冲系统由于部分利用了废气的脉冲能量，所以脉冲系统由于部分利用了废气的脉冲能量，所以系系统的可用能量比恒压系统大统的可用能量比恒压系统大。()

54、脉冲增压系统对汽缸中扫气有明显好处脉冲增压系统对汽缸中扫气有明显好处。() 脉冲系统的加速性能较好脉冲系统的加速性能较好。() 脉冲系统的涡轮平均绝热效率比恒压系统的略低脉冲系统的涡轮平均绝热效率比恒压系统的略低。()脉冲系统的瞬时最大流量比恒压系统的流量大，因此，脉冲系统的瞬时最大流量比恒压系统的流量大，因此，脉冲涡轮的尺寸较大脉冲涡轮的尺寸较大。第五节第五节 废气涡轮增压柴油机的特点和性能废气涡轮增压柴油机的特点和性能一、废气涡轮增压柴油机的特点一、废气涡轮增压柴油机的特点1 1. . 主要参数的选取主要参数的选取 为了降低最高燃烧压力为了降低最高燃烧压力，在增压发动机中可，在增压发动机中

55、可以视需要以视需要适当降低压缩比适当降低压缩比。 为了降低柴油机的热负荷和改善经济性，增为了降低柴油机的热负荷和改善经济性，增压柴油机可压柴油机可适当加大过量空气系数适当加大过量空气系数。2 2. . 供油系统供油系统柴油机增压以后，要求柴油机增压以后，要求增加每循环的供油量增加每循环的供油量。 由于供油量加大，因此由于供油量加大，因此高压油管及喷嘴进油孔高压油管及喷嘴进油孔处要保证具有足够大的流通截面处要保证具有足够大的流通截面。 由于增压后由于增压后热负荷较高热负荷较高，喷油嘴应改用，喷油嘴应改用耐热耐热性能更高的材料性能更高的材料，以免喷油嘴咬死。，以免喷油嘴咬死。3 3. . 配气机构

56、配气机构 为了为了提高柴油机的扫气能力，清除燃烧室废气，提提高柴油机的扫气能力，清除燃烧室废气，提高充气效率高充气效率 及降低热负荷及降低热负荷，增压发动机一般，增压发动机一般采用较采用较大的气门重叠角大的气门重叠角，利用活塞在上止点附近，利用活塞在上止点附近 和和 的的压力差进行扫气。压力差进行扫气。 为了为了增大增压柴油机的充气量增大增压柴油机的充气量，一般还可，一般还可适当加适当加大进排气门升程大进排气门升程。4 4. . 进排气系统进排气系统 在脉冲系统中，为了使扫气期间各缸的在脉冲系统中，为了使扫气期间各缸的排气不互排气不互相干扰相干扰，因此，因此排气管必须分支排气管必须分支。 增压

57、柴油机的排气管承受的热负荷很高，排气管增压柴油机的排气管承受的热负荷很高，排气管开裂是常见的故障，因此开裂是常见的故障，因此排气管一般均采用耐热铸铁排气管一般均采用耐热铸铁制造制造。 增压器在柴油机上的位置，原则上应增压器在柴油机上的位置，原则上应排气管能最排气管能最短短，同时，同时又不使压气机受到排气管加热的影响又不使压气机受到排气管加热的影响。5 5. . 冷却增压空气冷却增压空气 将将增压器出口的增压空气加以冷却增压器出口的增压空气加以冷却，一方面可以，一方面可以提高充气密度提高充气密度，从而，从而提高柴油机功率提高柴油机功率。另一方面也可。另一方面也可以以降低压缩始点的温度和平均温度降

58、低压缩始点的温度和平均温度，从而，从而降低柴油机降低柴油机的热负荷和排气温度的热负荷和排气温度。 冷却增压空气的方法，一般是用冷却增压空气的方法，一般是用水和空气在中间水和空气在中间冷却器冷却器中进行间接冷却。中进行间接冷却。二、废气涡轮增压柴油机的性能二、废气涡轮增压柴油机的性能1 1. . 低速转矩性能变化低速转矩性能变化 采用采用脉冲增压脉冲增压，充分利用低速时的脉冲能量，充分利用低速时的脉冲能量，使增压器与柴油机在使增压器与柴油机在较低转速下实现最佳配合较低转速下实现最佳配合，以，以及采用及采用低速气门定时低速气门定时等，是可以改善其低速转矩的。等，是可以改善其低速转矩的。 在内燃机高

59、速运行时在内燃机高速运行时放掉涡轮机前一部分废放掉涡轮机前一部分废气气，或者，或者放掉压气机后一部分增压空气放掉压气机后一部分增压空气，即所谓，即所谓放气调节放气调节，是可以大大改善低速转矩的。，是可以大大改善低速转矩的。2 2. . 加速性能变差加速性能变差 增压器自身的惯性使其增压器自身的惯性使其对突变负荷的响应能力变对突变负荷的响应能力变差差，因此，增压内燃机的，因此，增压内燃机的加速性比非增压的差加速性比非增压的差。 为了改善加速性，采用为了改善加速性，采用脉冲增压系统，减少进脉冲增压系统，减少进排气管道容积，采用放气调节或可变喷嘴，减少转排气管道容积，采用放气调节或可变喷嘴，减少转子

60、的转动惯量，采用较小的气门重叠角子的转动惯量，采用较小的气门重叠角等都是有利等都是有利的。的。3 3. . 经济性能有所改善经济性能有所改善 增压促使经济性改善，是需要增压促使经济性改善，是需要重新组织内燃机重新组织内燃机工作过程工作过程，并与，并与车辆参数合理配合车辆参数合理配合才能实现的。才能实现的。 增压促使经济性改善，还在于可以在保持原有增压促使经济性改善，还在于可以在保持原有功率和较高转矩的情况下，功率和较高转矩的情况下，适当降低内燃机转速适当降低内燃机转速。 采用增压可以采用增压可以减少排量减少排量，使同一功率的，使同一功率的机械损失机械损失降低降低，因而，因而增压机的油耗都比非增

61、压机的低增压机的油耗都比非增压机的低，等油耗，等油耗的经济运行区域扩大。的经济运行区域扩大。4 4. . 降低了排气污染及噪声降低了排气污染及噪声 增压柴油机通常在增压柴油机通常在较充足的过量空气下较充足的过量空气下工作，工作，使高负荷的冒烟、排出使高负荷的冒烟、排出 及及 等等有害成分有害成分大为减少大为减少。 由于涡轮增压器的设置，由于涡轮增压器的设置，进排气噪声也有进排气噪声也有所减少所减少。5 5. . 起动与制动有一定困难起动与制动有一定困难 柴油机起动时，因柴油机起动时，因无高温排气无高温排气，涡轮机无法工作，涡轮机无法工作，压气机也不能供气，压气机也不能供气， 这时增压柴油机在这

62、时增压柴油机在起动瞬时的进起动瞬时的进气压力及温度均不高气压力及温度均不高，加上增压柴油机的，加上增压柴油机的压缩比较低压缩比较低，使起动时压缩终点的温度降低，造成使起动时压缩终点的温度降低，造成着火与起动的困难着火与起动的困难。第六节第六节 废气涡轮增压器与柴油机的特性配合废气涡轮增压器与柴油机的特性配合一、涡轮增压器产品命名和型号编制方法一、涡轮增压器产品命名和型号编制方法增压器的型号依次分为三部分增压器的型号依次分为三部分:首部、中部和尾部首部、中部和尾部。二、涡轮增压器的选用二、涡轮增压器的选用特性配合特性配合 废气涡轮增压器制造厂均提供有废气涡轮增压器制造厂均提供有压气机的特性和涡压

63、气机的特性和涡轮机的特性轮机的特性等技术资料，作为选用的依据。在为某具体等技术资料，作为选用的依据。在为某具体柴油机选用增压器时，根据柴油机特定工况时所需的柴油机选用增压器时，根据柴油机特定工况时所需的空空气流量及压比气流量及压比，就可以判断该工况在某一压气机特性曲，就可以判断该工况在某一压气机特性曲线上的位置。线上的位置。 若该点若该点落在压气机特性曲线的高效率区落在压气机特性曲线的高效率区，即可即可初步选定增压器型号初步选定增压器型号。第七节第七节 汽油机废气涡轮增压汽油机废气涡轮增压一一 . 降低压缩比降低压缩比 汽油机增压由于受爆震的限制，必须汽油机增压由于受爆震的限制，必须降低压缩比

64、降低压缩比。使用使用高辛烷值燃料高辛烷值燃料，采用，采用中间冷却混合气和向汽缸喷中间冷却混合气和向汽缸喷水水等技术措施。等技术措施。二二 . 增压压力控制系统增压压力控制系统 对增压压力控制的方案很多，如对增压压力控制的方案很多，如采用进气或排气采用进气或排气控制的放气系统、进气或排气的节流控制、可变喷嘴控制的放气系统、进气或排气的节流控制、可变喷嘴流通截面的涡轮流通截面的涡轮等。等。 一般来说，采用一般来说，采用排气放气阀控制排气放气阀控制增压压力增压压力的方案既简单又较为有效。的方案既简单又较为有效。三三 . 减小增压后的减小增压后的“反应滞后反应滞后”现象现象 采用低惯性转子、脉冲增压系

65、统、带放气采用低惯性转子、脉冲增压系统、带放气阀的控制系统、增压器前置方案，减小进排气阀的控制系统、增压器前置方案，减小进排气管的长度及容积，提高压缩比及可变点火正时管的长度及容积，提高压缩比及可变点火正时等，对减小汽油机增压后的等，对减小汽油机增压后的“反应滞后反应滞后”现象现象有利。有利。四四 . 燃料供给系统的调整燃料供给系统的调整)化油器化油器)汽油泵汽油泵 在增压器后置方案中，在增压器后置方案中，化油器的喉管流通截面积化油器的喉管流通截面积应增加应增加。在增压器前置方案中，采用。在增压器前置方案中，采用增压压力操纵电增压压力操纵电磁阀开关磁阀开关。 增压汽油机要求增压汽油机要求汽油泵供油压力随增压压力的变汽油泵供油压力随增压压力的变化而自动调节。化而自动调节。一种是一种是把原有的汽油泵改装成增压汽把原有的汽油泵改装成增压汽油泵油泵，另一种是，另一种是采用由电动汽油泵和燃油压力调节阀采用由电动汽油泵和燃油压力调节阀联合工作的方法联合工作的方法。