汽车发动机原理ppt课件.ppt

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1、汽车发动机原理第一章发动机性能1学习发动机原理的目的和内容:目的:提高发动机性能内容:深入发动机工作过程的各个阶段,分析影响发动机性能指标的各种因素,研究提高性能的具体措施和努力方向。2发动机性能评价的主要指标:动力性指标:功率P、转矩Ttq、转速n、平均有效压力pe经济性指标：燃油消耗率b、（润滑油消耗率）环保性指标：有害排放物（CO、HC、NOx微粒）、噪声、振动使用性指标：可靠性、耐久性、维修方便性3循环分类(1)理论循环(TheoreticalCycle)工质——理想气体（空气），物性参数为常数循环——理想循环；封闭热力循环：系统加热—燃烧放热，膨胀后当作系统放热气体交换:气门瞬间开

2、闭,缸内压力不变地流入流出过程特殊热力过程：绝热压缩和膨胀，等容或等压放热和吸热（2）理想循环(IdealCycle）工质——真实工质，组份变化、特性参数变化；循环——理想循环（3）真实循环（RealCycle）工质——真实工质循环——真实循环41、理论循环发动机工作过程5定容加热循环奥托循环（OttoCycle）汽油机6定压加热循环狄赛尔循环（DieselCycle）低速及高增压柴油机7混和加热循环萨巴特循环（SabatheCycle）高速柴油机8三种理论循环自然吸气发动机三种理论循环的p-v及T-S图a)等容循环b)等压循环c)混合循环9基于理论循环的发动机评价指标：循环热效率ηt和循环

3、平均压力pt10最高温度相同时，提高压缩比ε对循环的影响11压缩比ε、绝热指数Κ与循环热效率ηt的关系等容加热理论循环热效率ηt与压缩比ε的关系曲线12压力升高比λ和预膨胀比ρ对循环热效率ηt的影响13a)压缩比ε相同b)最高压力相同Q2p>Q2m>Q2vQ2v>Q2m>Q2pηtv>ηtm>ηtpηtp>ηtm>ηtv定压定容定容定压加热量Q1相同时，三种理论循环ηt的比较14理论循环分析的指导意义指出了改善发动机动力性、经济性的基本原则和方向在允许的条件下，尽可能提高压缩比ε合理组织燃烧，提高循环加热等容度（减少预膨胀比ρ和合理选择燃烧始点）保证工质具有较高的绝热指数K15四行程发动机的

4、实际循环自然吸气四行程发动机示功图a)示功图b)压力图(展开示功图)AiA2A1vsvavcrr’P0b’PeVa—气缸总容积Vs—气缸工作容积Vc—气缸剩余容积P0—大气压力Pd—缸内进气压力Pe—缸内排气压力返回16示功图测试系统示功图是研究热—功转换的最常用的手段17非增压发动机的展开示功图18四行程发动机的实际循环(增压)Pb—压气机后压力Pk—涡轮机前压力p0A1pdA3pbvaVspepkVc废气涡轮增压发动机示功图返回19涡轮增压系统工作原理图返回上一页20自然吸气式发动机示功图分析W1W2vsvavcrr’P0b’PeVa—气缸总容积Vs—气缸工作容积Vc—气缸剩余容积P0—

5、大气压力Pd—缸内进气压力Pe—缸内排气压力循环动力过程功——压缩冲程、燃烧膨胀冲程所作之功，正功，等于封闭曲线所包围的环积分面积Saczba泵气过程功——排气冲程、进气冲程所作之功，等于封闭曲线所包围的环积分面积Sarr’ba自然吸气发动机为负，增压发动机为正；净指示功——考虑泵气损失的指示功循环动力功＋泵气过程功即：（W1+W3）—（W2+W3）＝W1+W2⊕㊀返回指示指标W1W2W321指示指标—实际循环的评价指标指示指标：是以工质对活塞所作之功（净指示功Wi）为计算基准的。指示指标用来标定实际循环质量的好坏。它不受动力输出过程中机械摩擦和附件消耗等外来因素的影响，直接反映由燃烧到热工

6、转换的工作循环进行的好坏，因而在工作过程的分析研究中得到广泛的应用。22指示指标1.指示功(kJ)Wi(一个实际循环工质对活塞所做的有用功,即净指示功,相当于示功图面积A1±A3)2.平均指示压力(MPa)pmi=Wi/Vs3.平均指示功率(kw)Pi=pmiVsin/30τ4.指示热效率ηi=Wi/Q1=3.6/bihμ5.指示燃料消耗率(g/(kw·h))bi=B/Pi（单位指示功的耗油量）B—每小时耗油量（kg/h）注意：计算时用国际单位制返回23有效指标——评价发动机性能的指标有效指标：指以曲轴输出功We为计算基准的指标称为有效性能指标。有效指标用来直接评定发动机实际工作性能的优劣，

7、故在生产实践中得到广泛的应用。24平均指示压力WipmiVs指示功——一个实际循环工质对活塞所作的有用功平均指示压力——单位气缸容积所作的指示功；pmi=Wi/Vs由于量纲正好是压力的量纲，所以称为“…压力”即：Wi=pmi·Vs相当于一个不变的（平均的）压力pmi作用在活塞上，使其移动一个冲程所作的功，其值等于Wi平均指示压力的直观示意图返回25有效指标动力性指标：1.有效功率(kJ)Pe(曲轴输出功)=P