内燃机工作指标2.3

1、1 第三节第三节 机械损失与机械效率机械损失与机械效率 机械损失的构成机械损失的构成 机械损失的测定机械损失的测定Engine Friction and Mechanical Efficiency主要学习内容主要学习内容2IMPORTANCEIMPORTANCEBRAKE MEASURESBRAKE MEASUREScylinder cylinder pressurepressureCrankshaft Torque TtqCrankshaft Torque TtqINDICATED MEASURESINDICATED MEASURESmechanical mechanical efficie

2、ncyefficiencym31. 1.活塞与活塞环的摩擦损失活塞与活塞环的摩擦损失 45%65%45%65%2.2.整个活塞连杆曲轴机构摩擦损失整个活塞连杆曲轴机构摩擦损失 60%70%60%70%3.3.驱动气门机构驱动气门机构功耗功耗 2%3% 2%3% 4.4.驱动附件机构的功率消耗驱动附件机构的功率消耗 10%20% 10%20% 5. 5. 泵气损失泵气损失 10%20% 10%20% 41. 1. 缸套与活塞及环组的摩擦损失缸套与活塞及环组的摩擦损失n活塞裙部及环岸与气缸套之间的摩擦损失活塞裙部及环岸与气缸套之间的摩擦损失n活塞环组与气缸套之间的摩擦损失活塞环组与气缸套之间的摩擦

3、损失影响因素：影响因素：n活塞运动速度：活塞运动速度：C Cmmn润滑状态：液体润滑、边界润滑、干摩擦润滑状态：液体润滑、边界润滑、干摩擦n缸内压力：活塞侧推力、环间压力缸内压力：活塞侧推力、环间压力n活塞形状及表面特性活塞形状及表面特性n润滑油润滑油52. 2. 轴承的摩擦损失轴承的摩擦损失n主主轴承轴承n连杆轴承连杆轴承n活塞销活塞销n凸轮轴轴承凸轮轴轴承n其他各种轴承其他各种轴承影响因素：影响因素：l 流体润滑状态流体润滑状态l 轴径圆周速度轴径圆周速度l 轴心轨迹轴心轨迹63. 3. 流体摩擦损失流体摩擦损失连杆等往复运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失。连杆等往复运动件与空气、油雾等之

4、间的摩擦损失。曲轴等旋转运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失。曲轴等旋转运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失。特点特点: : 数值较小。数值较小。74. 4. 驱动附件机构的功率消耗驱动附件机构的功率消耗n配气机构配气机构n冷却水泵、机油泵、燃油泵冷却水泵、机油泵、燃油泵n喷油泵、调速器喷油泵、调速器n正时齿轮正时齿轮n发电机、空压机、空调压缩机发电机、空压机、空调压缩机n冷却风扇冷却风扇85. 5. 驱动扫气泵及增压器的损失驱动扫气泵及增压器的损失扫气泵功耗：扫气泵功耗： 二行程发动机二行程发动机 机械增压发动机机械增压发动机91. 内燃机机械损失分析内燃机机械损失分析2. 内燃机机械损失测量方

5、法内燃机机械损失测量方法10一、内燃机机械损失分析一、内燃机机械损失分析1 1、活塞与活塞环的摩擦损失、活塞与活塞环的摩擦损失 2 2、轴承的摩擦损失、轴承的摩擦损失 3 3、驱动机构的功率消耗、驱动机构的功率消耗 4 4、流体摩擦损失、流体摩擦损失 5 5、驱动扫气泵及增压器的损失、驱动扫气泵及增压器的损失 摩擦损失摩擦损失Pf扫气功耗扫气功耗PB11上述诸损失中，上述诸损失中，1414项损失之和视作发动机的内部摩擦损项损失之和视作发动机的内部摩擦损失，以失，以 P Pf f表示其损耗的功率表示其损耗的功率扫气泵或增压器所消耗的功率为扫气泵或增压器所消耗的功率为 P PB B，因此，发动机的

6、机，因此，发动机的机械摩擦损失功率为械摩擦损失功率为 BfmPPP通常还需要考虑泵气消功耗通常还需要考虑泵气消功耗P Pp p的影响的影响pBfmPPPP121. 1. 示功图法示功图法2.2. 倒拖法倒拖法3.3. 油耗线法油耗线法4.4. 灭缸法灭缸法二、机械损失的测定二、机械损失的测定131. 1. 示功图法示功图法 仪器测录发动机气缸内的压力示功图，从中计算仪器测录发动机气缸内的压力示功图，从中计算P Pi i值值 测量发动机转矩和转速，计算发动机的有效功率测量发动机转矩和转速，计算发动机的有效功率P Pe e 计算计算 P Pm m = P= Pi i - P- Pe e，计算机械效

7、率计算机械效率误差：误差：活塞上止点、多缸不均匀性活塞上止点、多缸不均匀性 设备：设备：发动机试验设备、示功图测量设备等发动机试验设备、示功图测量设备等适应性：适应性：任何发动机任何发动机142. 2. 倒拖法（倒拖法（MortoringMortoring） 发动机运行至正常试验状态，倒拖转换发动机运行至正常试验状态，倒拖转换 测量给定转速发动机的倒拖功率：机械损失功率测量给定转速发动机的倒拖功率：机械损失功率误差：误差：缸内压力下降，摩擦损失减少；包含了泵气损失；缸内压力下降，摩擦损失减少；包含了泵气损失； 传热损失。实际结果偏高。传热损失。实际结果偏高。设备：设备：电力测功器电力测功器适应

8、性：适应性：低压缩比汽油机低压缩比汽油机153. 3. 灭缸法灭缸法( (Morse testMorse test) ) 稳态工况，测量有效功率稳态工况，测量有效功率 PePe； 灭缸并恢复转速，测量有效功率灭缸并恢复转速，测量有效功率PePe； 重复；重复； 计算计算 ixxeeiPPP1)(误差：误差：同倒拖，但误差较倒拖小。同倒拖，但误差较倒拖小。设备：设备：多缸机，测功机多缸机，测功机适应性：适应性：非增压柴油机非增压柴油机 164. 4. 油耗线法油耗线法( (WillansWillans line) line) 中低负荷下的负荷特性试验中低负荷下的负荷特性试验 作图（燃油流量与负荷

9、的关系）作图（燃油流量与负荷的关系） 直线外延至横坐标，交点值即为平均机械损失功率或压力直线外延至横坐标，交点值即为平均机械损失功率或压力误差：误差：基于基于it it不变，误差较小。不变，误差较小。设备：设备：一般一般适应性：适应性：不适用于节气门调节功率的汽油机不适用于节气门调节功率的汽油机 175. 5. 测量方法比较测量方法比较 ComparisonComparison倒拖法只能用于配有电力测功器的情况，倒拖法只能用于配有电力测功器的情况，不适用于大功率发动机，而较适用于测定不适用于大功率发动机，而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。压缩比不高的汽油机的机械损失。对于非增压或排气涡轮增压柴油机对于非增压或排气涡轮增压柴油机( ( p pb b0.15MPa)0.15MPa)，只能用示功图法、油耗只能用示功图法、油耗线法来测定机械损失。线法来测定机械损失。对于排气涡轮中