《发动机的性能》ppt课件

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时间:2019-07-17

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1、汽车发动机原理同学们好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。发动机性能包括动力性能指标(功率、转矩、转速)、经济性能指标(燃料及润滑油消耗率)及运转性能指标(冷启动性、噪声和排气品质)等。衡量一台发动机的质量主要对以上性能指标进行评定,同时要把可靠性、耐久性、结构工艺性、使用维修性、生产实际条件及使用特点等多方面予以综合评定。实际循环1、进气过程:0~12、压缩过程:1~23、燃烧过程:2~44、膨胀过程:4~55、排

2、气过程:5~0实际循环简化1、5~0~15~1,封闭循环2、1~2和4~5绝热过程3、2~42~3~4,加热过程1.1.1发动机理论循环的基本假定1、假定工质为理想气体2、忽略进、排气过程,假定为封闭循环3、压缩、膨胀过程简化为绝热等熵过程4、燃烧过程简化为外界热源等定容或等压向工质加热,工质放热为等容放热5、整个循环过程为可逆过程1、混合加热循环(萨巴德循环)——高速柴油机循环燃烧过程为定容、定压加热过程;1.1.2发动机的三种基本理论循环:2、定容加热循环(奥托循环)——汽油机循环燃烧过程为定容加热过程;

3、3、定压加热循环(狄塞尔循环)——高增压和低速大型柴油机循环燃烧过程为定压加热过程;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2、热效率(1)对混合加热循环利用循环特性参数,得(2)定容加热循环()(3)定压加热循环()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=16~22高速柴油机=14~20汽油机=8~12(2)(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

4、,t也(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4、循环平均压力定义: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)定容加热循环平均压力定压加热循环平均压力(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,也都会增加pt。(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。(4)(其他参数不变)定容加热循环,=1,

5、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pt5、三种基本循环的比较(1)初态相同,压缩比相同,加热量Q1相同(2)初态相同,加热量Q1相同,最高爆发压力相同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1.2.2发动机实际循环的过程四冲程增压发动机的实际循环示功图1.2.3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

6、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。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.泄漏使工质数量减少.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.造成发动机实际循环与理论循环存

7、在差异的原因:(1)提前排气;(2)强制排气;(3)强制进气即泵气损失3.燃烧损失WZ1)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.5缸内流动损失损失1.3发动机的指示性能指标1.3.1指示功和平均指示压力一、指示功WiW

8、i=(F1±F2)ab/10-6二、平均指示压力pmi表示发动机单位气缸工作容积的指示功于是指示功Wi(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。指示功率Pi: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1.3.2指示功率Pi1.3.3指示热效率和指示燃油消耗率一、指示热

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