第二章 发动机的性能指标

1、第二章第二章 发动机的性能指标发动机的性能指标 第一节发动机的理论循环 第二节四冲程发动机的实际循环 第三节发动机的指示指标、有效指标和强化指标 第四节发动机的热平衡 第五节发动机技术的现状与发展 第一节第一节 发动机的理论循环发动机的理论循环 将非常复杂的实际工将非常复杂的实际工 作过程加以抽象简化，忽略一些次要影响因素，作过程加以抽象简化，忽略一些次要影响因素， 并对其中变化复杂、难于进行细致分析的物理、并对其中变化复杂、难于进行细致分析的物理、 化学过程化学过程如可燃混合气的准备与燃烧过程等如可燃混合气的准备与燃烧过程等 进行简化处理，得到便于进行定量分析的进行简化处理，得到便于进行定量

2、分析的循环，循环， 称发动机的称发动机的理想循环理想循环。p1p1 一、三种基本理论循环一、三种基本理论循环: p1 p6 1、研究理论循环的目的、研究理论循环的目的: p1 1)确定循环热效率的理论极限确定循环热效率的理论极限，以判断实际发，以判断实际发 动机经济性和工作过程进行的完善程度以及动机经济性和工作过程进行的完善程度以及 改进潜力。改进潜力。 2)分析比较发动机分析比较发动机不同热力循环方式不同热力循环方式的经济性的经济性 和动力性。和动力性。 3) 确定提高确定提高以理论以理论循环热效率循环热效率为代表的经济性为代表的经济性 和和以以平均压力平均压力为代表的动力性为代表的动力性的

3、基本途径。的基本途径。 1 假定工质为定比热容的理想气体理想气体； 2 不计吸气和排气过程，假 设工质是在闭口系统闭口系统中作封闭循环； 3 压缩、膨胀过程简化为绝热等熵过程绝热等熵过程； 4 把燃烧过程看作是外界对工质的加热过程，简化为等等 容加热过程容加热过程或或等压加热过程等压加热过程； 5 排气中的实际放热过程简化为等容放热等容放热过程； 6 忽略过程损失，把循环的每一过程都假定为可逆过程可逆过程 ，即假设循环过程为可逆循环可逆循环。 简化原则为简化原则为: : p1 理解！ 3、发动机的理论循环：、发动机的理论循环： 发动机理论循环的三种形式：a) c)。p 一）、循环热效率一）、循

4、环热效率：p2p4 1、循环热效率、循环热效率(简称简称热效率热效率) ：p2 1 2 1 21 1 1 Q Q Q QQ Q W t 式中：式中： 工质所做工质所做循环功（循环功（J） 循环加热量（循环加热量（J） 工质在工质在循环中放出的热（循环中放出的热（J） t W 1 Q 2 Q 评定循环评定循环 经济性经济性 理论循环是用循环热效率和循环平均压理论循环是用循环热效率和循环平均压 力来评定。力来评定。 二、循环热效率和循环平均压力 ) 1() 1( 1 1 1 0 0 1 pp k p k c t k 1 1 1 k c t ) 1( 11 1 0 0 1 k k k c t 1 0

5、 1 p tc ) 1 ( t 0)2( tp )3( 分析条件：分析条件：循环总加热量不变。循环总加热量不变。 tc ) 1 ( t 0)2( tc ) 1 ( t ) 1 ( 从理论循环的分析可知，提高压缩比从理论循环的分析可知，提高压缩比c和和 压力升高比压力升高比p对提高循环热效率对提高循环热效率t起着有利的起着有利的 作用，但发动机实际工作条件作用，但发动机实际工作条件约束和限制约束和限制循循 环热效率提高。环热效率提高。 、发动机实际工作条件对循环热效率提高 的约束和限制约束和限制： p34 1)零件的强度和可靠性的限制零件的强度和可靠性的限制 2)机械效率的限制机械效率的限制 3

6、)燃烧方面的限制燃烧方面的限制 发动机的压缩比和压力升高比见发动机的压缩比和压力升高比见p4。 1、循环平均压力循环平均压力 ： p4 s t V W p t p 评定循环 的动力性 (kPa) 式中： 循环所做的功（J） 气缸工作容积（L） W s V 二）、循环平均压力：二）、循环平均压力：p4 1）混合加热循环平均压力公式）混合加热循环平均压力公式 tPP de c k c t k k p p )1() 1( 11 0 ）等容加热循环平均压力公式）等容加热循环平均压力公式 1）混合加热循环平均压力公式）混合加热循环平均压力公式 tP de c k c t k p p ) 1( 11 混合

7、加热循环的平均压力随混合加热循环的平均压力随进气终点进气终点压力、压力、 压缩比、压力升高比、预胀比、绝热指数和压缩比、压力升高比、预胀比、绝热指数和 循环热效率的增大而增大。循环热效率的增大而增大。p4 de p：进气终点的压力 (kPa) tP de c k c t k k p p ) 1( 11 0 1 1 1 c t ) 1( 11 1 0 0 1 c t ) 1() 1( 1 1 1 0 0 1 pp p c t 循环名称循环名称循环热效率循环热效率循环特点循环特点 等容加等容加 热循环热循环 加热过程在等容条件下很加热过程在等容条件下很 快完成，热效率仅与压缩快完成，热效率仅与压缩

8、 比有关比有关 等压加等压加 热循环热循环 加热过程在等压条件下缓加热过程在等压条件下缓 慢完成，负荷的增加使得慢完成，负荷的增加使得 热效率下降热效率下降 混合加混合加 热循环热循环 介于上述两者之间介于上述两者之间 表表11 三种理论循环的比较三种理论循环的比较 三、三种基本循环的比较 1、压缩比及加热量分别相同时比较、压缩比及加热量分别相同时比较 p5 c 压缩比压缩比 相同相同 加热量加热量 相同相同 初态初态1 1相同相同 tptmtv 等容加热循环热效率最高，而等压加热循环的等容加热循环热效率最高，而等压加热循环的 均最低。欲提高混合加热循环的热效率均最低。欲提高混合加热循环的热效

9、率 ，应增加混，应增加混 合加热循环的等容部分。合加热循环的等容部分。 1 Q 2 2、加热量及、加热量及循环的最高压力分别相同循环的最高压力分别相同时比较时比较 加热量加热量 相同相同 初态初态1 1相同相同 循环的最高压力相同循环的最高压力相同 tptmtv 1 Q vmp TTT 对于高增压柴油机，为了得到较高的热效率，对于高增压柴油机，为了得到较高的热效率， 宜按等压加热循环工作。宜按等压加热循环工作。 3、汽、柴油机负荷变化、汽、柴油机负荷变化(不同加热量不同加热量)时的对比：时的对比： 柴油机柴油机：由于喷雾压燃后边喷油边燃烧,当 负荷下降时负荷下降时，喷油时间缩短，但初期相当 于

10、等容燃烧的部分变化不大。这相当于p基 本不变而 减小，则t提高提高。 0 汽油机汽油机：点火后传播燃烧且无论负荷大小， 火焰传播距离不变。当负荷下降时当负荷下降时，燃烧速 度降低，燃烧时间加长。这相当于p下降而 上升，则t降低降低。 0 一、发动机的实际循环一、发动机的实际循环 u发动机的实际循环：发动机的实际循环：连续不断的把热能连续不断的把热能 转换为机械功的循环。转换为机械功的循环。 u四冲程发动机的实际循环是由四冲程发动机的实际循环是由进气、压进气、压 缩、燃烧、膨胀和排气缩、燃烧、膨胀和排气5 5个过程组成。个过程组成。通通 常用汽缸内工质的压力常用汽缸内工质的压力p p随汽缸容积随

11、汽缸容积V V（ 或曲轴转角或曲轴转角）而变化的）而变化的图形图形, ,来表示汽来表示汽 缸内工质的实际工作情况。缸内工质的实际工作情况。 第二节四冲程发动机的实际循环第二节四冲程发动机的实际循环 发动机的发动机的 实际循环实际循环 1、进气过程、进气过程 图图a） 2、压缩过程、压缩过程 图图b） 3、燃烧过程、燃烧过程 图图c） 4、膨胀过程、膨胀过程 图图c） 5、排气过程、排气过程 图图d） p p- -V V图和图和p p- -图图 结论结论：进气进气、压缩压缩、燃烧燃烧、膨胀膨胀、排气排气 u进气过程进行的好坏用实际进入汽缸的进气过程进行的好坏用实际进入汽缸的 新鲜工质的数量评价。

12、新鲜工质的数量评价。 u由由pVpV= =mRTmRT可以看出：汽缸容积一定时，可以看出：汽缸容积一定时， 提高进气终了压力、降低进气终了温度提高进气终了压力、降低进气终了温度 可增加进气量。进气量的增加意味着循可增加进气量。进气量的增加意味着循 环加热量的增加，在循环热效率一定时环加热量的增加，在循环热效率一定时 ，可增加循环净功，从而提高发动机动，可增加循环净功，从而提高发动机动 力性。力性。 结论：进气结论：进气 u发动机的实际压缩过程，是一个复杂的发动机的实际压缩过程，是一个复杂的 热力过程热力过程( (吸热吸热- -绝热绝热- -放热放热) )。总体来说。总体来说 ，缸内气体的放热量

13、大于其吸热量。，缸内气体的放热量大于其吸热量。 u实际工作中，常测量压缩终了的压力。实际工作中，常测量压缩终了的压力。 压缩终了的压力过低，说明汽缸密封不压缩终了的压力过低，说明汽缸密封不 良，其主要原因一般是气门密封不良、良，其主要原因一般是气门密封不良、 活塞和汽缸磨损严重等。活塞和汽缸磨损严重等。 结论：压缩结论：压缩 u汽油机及燃气发动机的燃烧接近汽油机及燃气发动机的燃烧接近定容加定容加 热过程热过程。 u柴油机燃烧接近柴油机燃烧接近混合加热过程混合加热过程（同时存（同时存 在定容加热和定压加热）。在定容加热和定压加热）。 u燃烧过程放出的热量越多，放热时越靠燃烧过程放出的热量越多，放

14、热时越靠 近上止点，则热效率越高。近上止点，则热效率越高。 u在实际燃烧过程中，不仅有散热损失、在实际燃烧过程中，不仅有散热损失、 不完全燃烧损失，而且还存在非瞬时燃不完全燃烧损失，而且还存在非瞬时燃 烧损失。烧损失。 结论：燃烧结论：燃烧 燃烧过程 u发动机的实际膨胀过程与压缩过程很相发动机的实际膨胀过程与压缩过程很相 似，也是一个复杂的热力过程（吸热量似，也是一个复杂的热力过程（吸热量 大于放热量、吸热量等于放热量、吸热大于放热量、吸热量等于放热量、吸热 量小于放热量）。总体来说，缸内气体量小于放热量）。总体来说，缸内气体 的吸热量大于放热量。的吸热量大于放热量。 u膨胀过程不仅有散热损失

15、和漏气损失，膨胀过程不仅有散热损失和漏气损失， 还有补燃损失。还有补燃损失。 u膨胀过程终了膨胀过程终了b b点的压力和温度越低，说点的压力和温度越低，说 明气体膨胀和热量利用越充分。明气体膨胀和热量利用越充分。 结论：膨胀结论：膨胀 由于排出的废气具有一定的压力和较高由于排出的废气具有一定的压力和较高 的温度，故存在排气损失。的温度，故存在排气损失。 由于排气系统有阻力，使排气终了的压由于排气系统有阻力，使排气终了的压 力略高于大气压力。力略高于大气压力。 实际工作中，也常用排气温度作为检查实际工作中，也常用排气温度作为检查 发动机工作状态的技术指标，排气终了发动机工作状态的技术指标，排气终

16、了 温度偏高，说明发动机工作不良，热功温度偏高，说明发动机工作不良，热功 转换效率低。转换效率低。 结论：排气结论：排气 1、实际工质的影响、实际工质的影响 实际工质影响引起的损失：实际工质影响引起的损失： 2、换气损失、换气损失 换气损失：换气损失： 3、燃烧损失、燃烧损失 非瞬时燃烧损失非瞬时燃烧损失 和补燃损失：和补燃损失： 提前排气损失：提前排气损失： 4、传热损失、传热损失 传热、流动传热、流动 损失：损失： 5、缸内流动损失、缸内流动损失 W b W r W k W z W 图图112 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的比较 a) 柴油机柴油机 b) 汽油机汽

17、油机 六、理论循环与实际循环比较 发动机的指示性能指标是指 的指标，简称指示指 标。 指示指标表征工质在汽缸内部经历的循 环的完善程度，以工质在汽缸内对活塞做功 为基础，评价由燃烧到热功转换工作循环评价由燃烧到热功转换工作循环 进行的质量进行的质量。是从从示功图示功图测量计算得出测量计算得出的。 第三节发动机的指示指标、有效指标和强化指标 一、发动机的指示指标 指示功指示功是指气缸内完成一个工作循环所得到的有用 功Wi。指示功的大小可以由pV图中闭合曲线所占 有的面积求得。 6 10 abF W i i 式中： Fi 示功图面积，cm2；可以用求积仪或计算方法求得 a 示功图纵坐标比例尺，Pa

18、cm； b 示功图横坐标比例尺，cm3cm。 （J或Nm） 21 FFFi 21 FFFi 平均指示压力平均指示压力是指单位气缸容积是指单位气缸容积 一个循环所作的指示功一个循环所作的指示功(Pa) 。 s i mi V W p 式中， Wi 发动机一个工作循环的指示功，J； Vs 发动机气缸工作容积，m3。 若Vs用L为单位，Wi用kJ为单位，则pmi (MPa) 4 2 SD pVpW mismii 式中， D和S分别为气缸直径和活塞行程 平均指示压力平均指示压力可以 设想为一个恒定的压力 作用于活塞顶上，使活 塞移动一个行程所作的 功，即循环的指示功Wi 。 平均指示压力平均指示压力是衡

19、量发动机实际循环 动力性能的一个很重要的指标。 图图115 指示功与平均指示压力指示功与平均指示压力 二）二） 、指示功率：指示功率： 指示功率指示功率Pi ：发动机单位时间内所作的指示功。 30 n iVp P smi i 若：一台内燃机的缸数i，每缸的工作容积Vs (L) ，平 均指示压力为pmi (MPa ) ，转速n(r/min)，冲程数。 (kw ) 三）、指示热效率和指示燃油消耗率三）、指示热效率和指示燃油消耗率 发动机实际循环指 示功与所消耗燃料热量的比值。 1 Q Wi it 式中， Q1 得到指示功Wi所消耗的热量( J) 。 对于一台发动机，若测 得其指示功率Pi (kW)

20、、每小 时燃油消耗量B(kg/h) ，则： BHu P i it 3 106 . 3 式中，3.6l03 1kWh的热当量，kJ/(kWh)； B 每小时发动机的耗油量，kg/h； Hu 所用燃料的低热值，kJ/kg。 指示燃油消耗率指示燃油消耗率g(kWh)：指单位指示功 的耗油量。通常以单位指示千瓦小时的耗油 量来表示： i i P B b 1000 表示实际循环的经济性指标it和bi之间存在 着以下关系： ui t i Hb 6 106 . 3 一般内燃机的it和bi的统计范围如下： it big(kWh) -1 四冲程柴油机 0.4l0.48 210175 二冲程柴油机 0.400.4

21、8 218177 四冲程汽油机 0.250.40 344218 二冲程汽油机 0.190.27 435305 从统计范围可以看出：柴油机的指示热效率 高于汽油机，四冲程发动机的指示热效率高于二 冲程发动机。 以曲轴输出功为计算基础以曲轴输出功为计算基础的性能指标 ，称为有效性能指标，有效性能指标，简称有效指标有效指标 。 有效指标被用来有效指标被用来直接评定发动机实际直接评定发动机实际 工作性能工作性能的优劣。的优劣。 二、发动机的有效指标 一）、发动机动力性指标一）、发动机动力性指标 1、有效功和有效功率、有效功和有效功率 有效功有效功：发动机每循环曲轴输出的单缸功量 。 e W mie W

22、WW 式中： Wi 循环净指示功 Wm 循环实际机械损失功 有效功率有效功率 mie PPP 式中：式中： Pi 指示功率指示功率 Pm 实际机械损失功率实际机械损失功率 ( kw ) 机械损失机械损失: 发动机内部摩擦损失；发动机内部摩擦损失； 驱动附件损耗；驱动附件损耗； 泵气损失等。泵气损失等。 2、有效转矩、有效转矩 发动机工作时由功率输出轴输出的转矩称发动机工作时由功率输出轴输出的转矩称 为有效转矩，可由测功器测得。为有效转矩，可由测功器测得。 (Nm) 发动机的有效功率发动机的有效功率Pe(kW) 可以利用各种型式的测功器和可以利用各种型式的测功器和 转速计分别测出发动机在某一转速

23、计分别测出发动机在某一 工况下曲轴的输出转矩工况下曲轴的输出转矩Ttq及在及在 同一工况下的发动机转速，按同一工况下的发动机转速，按 以下公式求得以下公式求得: 9550 nT P tp e 3、平均有效压力：、平均有效压力： 发动机单位气缸工作容积所输出的有效功 。 与平均指示压力相 似； 是衡 量发动机动力性能 的一个很重要的参数。 30 niVp P sme e 9550 nT tp Ttqpme pme 反映了发动机单位气缸反映了发动机单位气缸 工作容积输出转矩的大小。工作容积输出转矩的大小。 4、转速、转速n和活塞平均速度和活塞平均速度 30 Sn Cm m C （m s） 式中式中

24、， S为活塞行程为活塞行程(m) n为发动机转速为发动机转速(r/min) 升功率：升功率：在标定工况下在标定工况下(指标定转速、标定功率指标定转速、标定功率) ，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。 30 me L p n P 式中，式中，pme为标定工况下的平均有效压力，为标定工况下的平均有效压力，MPa； n为标定转速，为标定转速，rmin。 (kWL) s e L V i P P 三、发动机强化指标 比质量：比质量：是发动机质量与所给出的标定是发动机质量与所给出的标定 功率之比功率之比: e e P m m (kgkW) 汽车发动机要求质量

25、小、功率大，所以汽车发动机要求质量小、功率大，所以 其升功率大、比质量小。其升功率大、比质量小。汽油机的强化程度汽油机的强化程度 要比柴油机的高要比柴油机的高. . 强化系数强化系数 mmeC p 平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为 强化系数。强化系数。 与活塞单位面积的功率成正比。其值愈与活塞单位面积的功率成正比。其值愈 大，发动机的热负荷和机械负荷愈高。大，发动机的热负荷和机械负荷愈高。 mmeC p发动机的类型发动机的类型强化系数强化系数 汽油机汽油机 （817）MPams 小型高速柴油机小型高速柴油机（6ll）MPams 重型汽车柴油机重型汽车柴油

26、机（915）MPams 表表116 强化系数范围强化系数范围 衡量发动机经济性能的重要指标是 和。 ，即 1 Q We et u e et BH P 3 106 . 3 四、发动机的其他指标 有效燃油消耗率有效燃油消耗率g(kWh)是指单位有是指单位有 效功所消耗的燃油量，用效功所消耗的燃油量，用be表示：表示： （ g/kwh ） 3 10 e e B b P 6 3.6 10 e etu b H 可见，有效燃油消可见，有效燃油消 耗率与有效热效率成反耗率与有效热效率成反 比，知道其中一值后，比，知道其中一值后， 可求出另一值。可求出另一值。 一般内燃机在标定工况下的一般内燃机在标定工况下的

27、be和和et值大致在以下范围：值大致在以下范围： beg (kWh)-1 et 低速柴油机低速柴油机 190225 0.380.45 中速柴油机中速柴油机 195240 0.360.43 高速柴油机高速柴油机 215285 0.300.40 (其中较低的其中较低的be值属排气涡轮增压的四冲程、二冲程柴油机值属排气涡轮增压的四冲程、二冲程柴油机) 四冲程汽油机四冲程汽油机 274410 0.300.20 二冲程汽油机二冲程汽油机 410545 0.200.15 排放性能排放性能: :有害气体、颗粒（有害气体、颗粒（指发动机排出指发动机排出 的除水以外任何液态和固态微粒的除水以外任何液态和固态微粒

28、）。）。 噪声噪声：我国噪声标准中规定轿车噪声不得大我国噪声标准中规定轿车噪声不得大 于于84dB 。 冷起动性能：冷起动性能：指发动机在低温条件下起动的指发动机在低温条件下起动的 可靠性，它直接影响发动机的燃料经济性、可靠性，它直接影响发动机的燃料经济性、 使用寿命和驾驶员的劳动强度等。我国标准使用寿命和驾驶员的劳动强度等。我国标准 规定，不采用特殊的低温起动措施，汽油机规定，不采用特殊的低温起动措施，汽油机 在在10、柴油机在、柴油机在5以下的气温条件以下的气温条件 下，接通起动机，下，接通起动机，15 s内发动机应能顺利起内发动机应能顺利起 动。动。 排气品质 ()排出有害气体目前有害气

29、体排放主要是指氮氧化 合物()、各种碳氢化合物()及一氧化碳() 这三种危害最大的气体排放量。 (2)排气颗粒排气颗粒指排气中除水以外任何液态和固 态微粒，目前除美国外，其他国家均只限制炭烟的排放 量。 五、典型车用发动机技术参数 表-典型车用发动机技术参数 热平衡表示热量的分配情况。热平衡表示热量的分配情况。 按照热能表现为有效功和各种损失的数量分配按照热能表现为有效功和各种损失的数量分配 来研究燃料中总热量的利用情况。来研究燃料中总热量的利用情况。 燃料的总热量大体按以下六部分，由试验确定燃料的总热量大体按以下六部分，由试验确定 ： 第四节发动机的热平衡 一、发动机所耗燃油的热量一、发动机

30、所耗燃油的热量 kJ/h kJ/h ： T Q BHQT 二、转换为有用功的热量二、转换为有用功的热量 E Q eE PQ 3 106 . 3 三、传递给冷却介质的热量s Q )( 12 ttcGQ ssS 四、废气带走的热量四、废气带走的热量 R Q )( 12 tctcGBQ pkprKR 五、燃料不完全燃烧热损失五、燃料不完全燃烧热损失 ： B Q )1 ( rTB QQ 六、其它热量损失六、其它热量损失 L Q )( BRSETL QQQQQQ 图图1 118 18 发动机的热平衡图发动机的热平衡图 a a从残余废气和排气中回收的热量从残余废气和排气中回收的热量 b b由气缸壁传给进气

31、的热量由气缸壁传给进气的热量 c c排出废气传给冷却水的热量排出废气传给冷却水的热量 d d在在 摩擦中传给冷却水的部分热量摩擦中传给冷却水的部分热量 e e从排气系统辐射的热量从排气系统辐射的热量 f f从冷却水和水套壁辐射的热量从冷却水和水套壁辐射的热量 g g从曲轴箱壁和其它不冷却部分辐射的热量从曲轴箱壁和其它不冷却部分辐射的热量 在燃料的总热量中，仅有在燃料的总热量中，仅有2540的热量转变为有效功，的热量转变为有效功， 其余其余6075都损失掉了。其中，主要由废气带走，其次传都损失掉了。其中，主要由废气带走，其次传 给冷却水，在某些汽油机中不完全燃烧损失的热量所占比例也给冷却水，在某

32、些汽油机中不完全燃烧损失的热量所占比例也 不小。不小。 冷却水带走的热量占总热量的冷却水带走的热量占总热量的1035，其中一部分是，其中一部分是 排气道中废气传给冷却水的热，一部分是由摩擦产生的热，真排气道中废气传给冷却水的热，一部分是由摩擦产生的热，真 正由燃烧、膨胀过程散出的热大约占冷却损失的正由燃烧、膨胀过程散出的热大约占冷却损失的15 %。 废气带走的热量占总热量的废气带走的热量占总热量的2550。废气涡轮增压是。废气涡轮增压是 回收这部分热量的一种方式，由表可见，其有效热效率最高。回收这部分热量的一种方式，由表可见，其有效热效率最高。 热平衡中各项数值范围热平衡中各项数值范围 e q

33、 s q r q b q l q 型型 式式 汽油机汽油机252530301212272730305050O O45453 31010 柴油机柴油机303040401515353525254545O O5 52 25 5 增压柴油机增压柴油机3535454510102525252540400 05 52 25 5 一、性能的强化和可靠性一、性能的强化和可靠性 目前汽车发动机的压缩比和发动机的转速都有所提高。就目前汽车发动机的压缩比和发动机的转速都有所提高。就 压缩比而言，压缩比而言，20世纪世纪70年代由于抗爆燃料和电子控制喷射技年代由于抗爆燃料和电子控制喷射技 术的广泛采用，术的广泛采用，使

34、汽油机的抗爆性能有很大改善，而压缩比使汽油机的抗爆性能有很大改善，而压缩比 普遍由普遍由.上升到上升到.，同时转速不断向高速化发，同时转速不断向高速化发 展。展。在结构上，二气门的传统结构正逐渐被三气门、四气门在结构上，二气门的传统结构正逐渐被三气门、四气门 结构所代替，五气门的发动机已在德国正式投入生产，顶置结构所代替，五气门的发动机已在德国正式投入生产，顶置 凸轮轴和电控技术的采用使内燃机高速化成为可能。凸轮轴和电控技术的采用使内燃机高速化成为可能。我国目我国目 前车用发动机的压缩比大体在前车用发动机的压缩比大体在.范围，且大部分在范围，且大部分在8以以 下；载重车在下；载重车在7左右，且

35、强化程度还有待提高。左右，且强化程度还有待提高。 第五节发动机技术的现状与发展第五节发动机技术的现状与发展 二、排放低污染化 现在西方发达国家限制汽车尾气排放 的法规越来越严格，人们的环保意识越 来越强，这就对汽车的生产提出了更高 的要求。如果汽车在排污方面不能达到 排放指标的要求，产品就难以占领市场。 三、结构V型化 目前国际上的发展趋势是四缸以上的发动机逐渐用目前国际上的发展趋势是四缸以上的发动机逐渐用“” 型取代型取代“直列式直列式”。我国近几年引进的几种小轿车的发动机都我国近几年引进的几种小轿车的发动机都 是直列式，然而这些车型是直列式，然而这些车型(桑塔纳、奥迪、捷达、高尔夫等桑塔纳

36、、奥迪、捷达、高尔夫等) 在国外的同类型产品都已采用了在国外的同类型产品都已采用了V型结构。型结构。采用采用V型结构后型结构后 不仅在汽车总体布置上占优势，而且由于纵向尺寸短、整体不仅在汽车总体布置上占优势，而且由于纵向尺寸短、整体 刚性好、变形小，加工中也容易保证精度要求。刚性好、变形小，加工中也容易保证精度要求。另外，另外，V型型 机有利于扩大缸径和增加缸数，使之可以构成功率范围更广机有利于扩大缸径和增加缸数，使之可以构成功率范围更广 泛的系列产品，工厂企业可以用最少的设备投资和最短的更泛的系列产品，工厂企业可以用最少的设备投资和最短的更 新周期获得更高的经济效益和社会效益。新周期获得更高的经济效益和社会效益。因此，随着汽车工因此，随着汽车工 业的发展和频繁的变型，汽车发动机向业的发展和频繁的变型，汽车发动机向V型化发展已成为必型化发展已成为必 然趋势。然趋势。 四、燃料柴油化四、燃料柴油化 早在十几年前，日本和美国两吨半以上的轻早在十几年前，日本和美国两吨半以上的轻 型卡车已经实现了柴油化，轿车少量采用了柴型卡车已经实现了柴油化，轿车少量采用了柴 油机。油机。大量采用柴油机的原因是因柴油机有良大量采用柴油机的原因是因柴油机有良 好的经济性，它的最低油耗率比汽油机低好的经