发动机动力经济性能指标

1、技术培训内容技术培训内容（一）（一） 绪论v第一章 动力经济性能指标与影响因素v第二章 燃料与工质v第三章 循环分析与能量平衡v第四章 换气过程与循环充量v第五章 燃烧的基础知识v第六章 汽油机燃烧过程及混合气的形成v第七章 柴油机燃烧过程及混合气的形成v第八章 燃烧与有害物的生成与排放绪论v一、发动机的分类1、按所用燃料分v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v压燃式（柴）、点燃式（汽）3、按冲程数分v四冲程、二冲程4、按活塞运动方式分v往复活塞式、旋转活塞式 5、按气缸冷却方式分v液体冷却（水冷）、空气冷却（风冷）6、

2、按气缸数目分v单缸、多缸（2、3、4、5、6、8）7、按转速分v低速（n300rpm）、中速（ 300rpm n1000rpm）、高速（ 1000rpm n）8、按增压程度分v增压比b：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。v非增压（自然吸气式）、低增压（b1.8）、中增压（ 1.8 b2.5）、高增压（ 2.5 b3.6）、超高增压（3.6 b） 9、按气缸排列方式分v立式、卧式、直列式、V型、W型v对置气缸或对置活塞式vH型、王字型、X型、星型10、按混合气形成方式分v进气管或进气道喷射（0.20.35MPa）、缸内直接喷射（3.012MPa）、分层充量

3、、化油器式11、按燃烧室设计分v开式燃烧室（浴盆形、楔形、半球形、碗形、形v分隔式燃烧室（涡流室、预燃室） 12、按进、排气门凸轮轴设计和布置分v二气门、三气门、四气门（多气门）v顶置（上置）或侧置（下置）气门v顶置或侧置凸轮轴13、按用途分v农用、船用、汽车用、工程机械用、拖拉机用、发电用、内燃机车用绪论end v三、发动机总体构造v1、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v两大机构：曲柄连杆机构、配气机构v四大系：燃料供给系、冷却系、润滑系、起动系第一章 动力经济性能指标与影响因素v性能：动力性、经济性、可靠耐久性、排放、振动、

4、噪声、使用维修性、加工工艺性等v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v工质对活塞所作功及示功图v动力经济性指标v影响动力经济性指标的环节与因素工质对活塞所作功及示功图p- 图图示功图（四冲程）示功图（四冲程）p-V 图图EIIETDCTDCTDCBDCBDCw/o combustion0180360540720 CAppzp0IVCEVOEVCIVOTDC上止点上止点BDC下止点下止点ppzp0VsVcVpAds(Indicator Diagram) ：发动机气缸内工质压力发动机气缸内工质压力p随气缸容积随气缸容积V（

5、或曲轴转角（或曲轴转角 ）的变化曲线。）的变化曲线。-Top Dead Center; -Bottom Dead Center-Intake Valve Open; -Intake Valve Close-Exhaust Valve Open; -Exhaust Valve Close示功图示功图压力图压力图/展开示功展开示功图图 p-? 图示功图（四冲程）p-V 图ITDC0BDC180TDC360BDC540Eppzp0EEVOIVCIVOEVCppzp0VsVcVpAdsTDC - Top Dead CenterBDC - Bottom Dead CenterIVO - Intake V

6、alve OpenIVC - Intake Valve CloseEVO - Exhaust Valve OpenEVC - Exhaust Valve CloseTDC(上止点) BDC(下止点)示功图Indicator Diagram压力图/展开示功图TDC?720 CAI要求会识图和画图！w/o combustionBDCTDCEPOIPOEPC IPCppzp0VcVsVBDCBDCTDCTDCBDCppzp00180360540720CA IPO-Intake Port OpenIPC-Intake Port CloseEPO-Exhaust Port OpenEPC-Exhaust

7、 Port Close示功图（二冲程汽油机）示功图（二冲程汽油机）示功图测取装置电荷放大器角标器压电传感器WpdV= = 功正负确定原则：功正负确定原则：压力方向与活塞运动方向一致，工质对活塞作正功。压力方向与活塞运动方向一致，工质对活塞作正功。压力方向与活塞运动方向相反，工质对活塞作负功。压力方向与活塞运动方向相反，工质对活塞作负功。IVCEVOEVCIVOTDC上止点上止点BDC下止点下止点ppzp0VsVcV示功图示功图 (Indicator Diagram)四冲程四冲程pAds工质对活塞所作功工质对活塞所作功：压缩与燃烧膨胀过程所作功之代数和。：压缩与燃烧膨胀过程所作功之代数和。：进气

8、与排气过程所作功之代数和。：进气与排气过程所作功之代数和。动力过程功理论泵气功动力过程功理论泵气功(不考虑泵气损失不考虑泵气损失)动力过程功泵气过程功动力过程功泵气过程功(考虑泵气损失考虑泵气损失)CompressionW0IntakeW0ExhaustW1 ,稀混合气稀混合气; a 1, 浓混合气浓混合气; a =1 化学计量比（化学计量比（Stoichiometric ratio），），过去称理论空燃比。过去称理论空燃比。可燃混合气浓度与热值可燃混合气浓度与热值0理论1kg实际供给1kglla=空气量燃料完全燃烧需要的的空气量燃料燃烧燃空当量比燃空当量比(equivalent ratio)

9、 1 / a，欧美国家常用，欧美国家常用2）空燃比）空燃比 （Air/Fuel ratio）3）燃空比）燃空比 （Fuel/Air ratio）4）可燃混合气热值）可燃混合气热值Hum（Mixture low heat value）定义：单位质量或单位体积定义：单位质量或单位体积发出的热量（发出的热量（kJ/kg或或kJ/m3）。）。Hu表示燃料的能量密度，越高越便于携带；表示燃料的能量密度，越高越便于携带；Hum代表混合气的能量代表混合气的能量密度，越高则相同工作容积时发出功率越高（密度，越高则相同工作容积时发出功率越高（pme也越高）。也越高）。0alFA=混合气中燃料质量混合气中空气质量

10、0al1AF1=suvumVHm)(H=0auuuum1H1HmmHmHlll=或或可燃混合气浓度与热值可燃混合气浓度与热值能量转换效率能量转换效率ub1cHgQ =1itQW =iemWW =（1）燃烧效率燃烧效率（2）循环热效率循环热效率（3）机械效率机械效率ubemitmtcetHgW=有效效率有效效率每缸每循环燃烧时发出的热量每缸每循环燃烧时发出的热量 (kJ)单缸循环油量单缸循环油量(kg)指示效率指示效率正常燃烧：正常燃烧：汽油机汽油机 c=95%98%柴油机柴油机 c=98%99%Combustion EfficiencyThermal EfficiencyMechanical EfficiencyEffective EfficiencyIndicated Efficiency混合气充量混合气充量ssacVm=充量系数（容积效率）充量系数（容积效率）Volumetric efficiency每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的 理论充气量之比。理论充气量之比。(75%-90%) =0a0aa0aaaam1A)/(AABAGlll = =0a0assssc0a0assc1TRinpV211inV2llll可燃混合气流量：可燃混合气流量：l