发动机的性能ppt课件.ppt

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1、发动机原理徐阳副教授武汉理工大学汽车工程学院绪论第一章发动机的性能第二章发动机的换气过程第三章燃料与燃烧第四章汽油机混合气的形成和燃烧第五章柴油机混合气的形成和燃烧第六章发动机的特性第八章排气污染与控制绪论一、发动机的分类1、按所用燃料分汽油机、柴油机、天然气（CNG、LNG）、液化石油气（LPG）、酒精（甲醇、乙醇）、氢等2、按缸内着火方式分压燃式（柴）、点燃式（汽）3、按冲程数分四冲程、二冲程4、按活塞运动方式分往复活塞式、旋转活塞式5、按气缸冷却方式分液体冷却（水冷）、空气冷却（风冷）6、按气缸数目分单缸、多缸（2、3、4、5、6、8）7、按转速分低速（n＜300rpm）、中速（300r

2、pm＜n＜1000rpm）、高速（1000rpm＜n）8、按增压程度分增压比πb：空气经过一个专用的压气机（增压器）压缩后的压力Pk与压缩前的压力P0之比。非增压（自然吸气式）、低增压（πb＜1.8）、中增压（1.8＜πb＜2.5）、高增压（2.5＜πb＜3.6）、超高增压（3.6＜πb）9、按气缸排列方式分立式、卧式、直列式、V型、W型对置气缸或对置活塞式H型、王字型、X型、星型10、按混合气形成方式分进气管或进气道喷射（0.2~0.35MPa）、缸内直接喷射（3.0~12MPa）、分层充量、化油器式11、按燃烧室设计分开式燃烧室（浴盆形、楔形、半球形、碗形、ω形分隔式燃烧室（涡流室、预燃室

3、）12、按进、排气门凸轮轴设计和布置分二气门、三气门、四气门（多气门）顶置（上置）或侧置（下置）气门顶置或侧置凸轮轴13、按用途分农用、船用、汽车用、工程机械用、拖拉机用、发电用、内燃机车用三、发动机总体构造1、汽油机两大机构：曲柄连杆机构、配气机构五大系：燃料供给系、点火系、冷却系、润滑系、起动系2、柴油机两大机构：曲柄连杆机构、配气机构四大系：燃料供给系、冷却系、润滑系、起动系第一章发动机的性能性能：动力性、经济性、可靠耐久性、排放、振动、噪声、使用维修性、加工工艺性等以性能为研究对象，深入到工作过程的各个阶段，分析影响这些性能的各种因素，从中找出提高性能的一般规律本章主要内容发动机的理论

4、循环和实际循环评定发动机性能的参数发动机的热平衡第一节发动机理论循环定义：发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化，忽略一些因素，所得出的简化循环。意义：通过对理论循环的研究，可以清楚地确定影响性能的某些重要因素，从而找到提高发动机性能的基本途径一、三种基本循环最简单的理论循环——空气标准循环，其简化条件为：l）假设工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同2）假设工质是在闭口系统中作封闭循环3）假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程4）假设燃烧是外界无数数个高温热源定容或定压向工质加热。工质放热为定容放热根据加热方式不同，发动机有三种基本空气标准循环：定容加热循环（汽

5、油机，混合气燃烧迅速）定压加热循环（高增压和低速大型柴油机，受燃烧最高压力的限制）混合加热循环（高速柴油机）评定理论循环的指标：循环热效率ηt定义：工质所做循环功W（J）与循环加热量Q1（J）之比意义：评定循环经济性循环平均压力pt定义：单位气缸容积所做的循环功，用来评定循环的做功能力意义：评定循环动力性（做功能力）二、循环热效率ηt按工程热力学公式，混合加热循环热效率为ε一压缩比，ε=Va／Vc=(Vs+Vc)／Vc=1+Vs/Vc，其中，Va为气缸总容积，Vc为气缸压缩容积，Vs为气缸工作容积；（汽油机7-10，柴油机14-22，增压柴油机12-15）λ一压力升高比，λ=pz/pc；ρ一预

6、膨胀比，ρ=Vz/Vz’=ε/δ；δ—后膨胀比，δ=Vb/Vz；K一绝热指数定容加热循环（ρ=1）热效率为定压加热循环（λ=1）热效率为影响ηt的因素l.压缩比ε提高ε，可以提高循环平均吸热温度，降低循环平均放热温度，扩大循环温差，增大膨胀比，三种循环的ηt都提高。图1-3表示定容加热循环热效率随压缩比变化的情况。2.绝热指数K：随K值增大，ηt将提高。3.压力升高比λ：定压加热循环λ=1，定容加热循环λ不影响ηt，混合加热循环随λ增大ηt将提高。4.预膨胀比ρ：定容加热循环ρ=1，定压加热循环和混合加热循环随ρ增大ηt将下降。三种循环热效率的比较循环总加热量相同时定容加热循环热效率＞混合加热

7、循环热效率＞定压加热循环热效率最高压力相同时定压加热循环热效率＞混合加热循环热效率＞定容加热循环热效率三、循环平均压力ptpt（kPa）是单位气缸容积所做的循环功，用来评定循环的做功能力按工程热力学公式，混合加热循环的平均压力定容加热循环（ρ=1）的平均压力为定压加热循环（λ=1）的平均压力为可见，pt是随压缩始点压力pa、压缩比ε、压力升高比λ、预膨胀比ρ、绝热指数K和热效率ηt的增加而增加。第