汽车发动机的性能指标.

1、1/282/28课程内容概述第一章发动机原理基础知识第一章发动机原理基础知识第二章发动机的换气过程第二章发动机的换气过程第三章汽油机的燃料与燃烧第三章汽油机的燃料与燃烧第四章柴油机的燃料与燃烧第四章柴油机的燃料与燃烧第五章燃气发动机的燃料与燃烧第五章燃气发动机的燃料与燃烧第六章发动机的特性第六章发动机的特性第七章汽车的动力性第七章汽车的动力性第八章汽车的制动性第八章汽车的制动性第九章汽车的使用经济性第九章汽车的使用经济性第十章汽车的操纵稳定性第十章汽车的操纵稳定性第十一章汽车的舒适性第十一章汽车的舒适性第十二章汽车的通过性第十二章汽车的通过性第十三章汽车性能的合理使用第十三章汽车性能的合理使用

2、3/28第一节气体的热力性质第一节气体的热力性质第二节热力学第一定律第二节热力学第一定律第三节热力学第二定律第三节热力学第二定律第四节发动机的循环第四节发动机的循环第五节第五节发动机的性能指标发动机的性能指标第六节第六节发动机的机械效率发动机的机械效率第一章发动机原理基础知识第一章发动机原理基础知识4/28一、一、指示性能指标指示性能指标二、二、有效性能指标有效性能指标三、三、发动机其他性能评定发动机其他性能评定第五节发动机的性能指标第五节发动机的性能指标5/28指示性能指标是以汽缸内工质对活塞所做的有用功为基础的指示性能指标是以汽缸内工质对活塞所做的有用功为基础的性能指标，只能评定发动机实际

3、工作循环进行的质量好坏。性能指标，只能评定发动机实际工作循环进行的质量好坏。 1.1.平均指示压力平均指示压力2.2.指示功率指示功率3.3.指示燃油消耗率指示燃油消耗率4.4.指示热效率指示热效率一、指示性能指标一、指示性能指标6/28平均指示压力平均指示压力: :指单位汽缸工作容积在每一循环中所做的指指单位汽缸工作容积在每一循环中所做的指示功，用符号示功，用符号pi来表示。来表示。发动机每循环做功的多少与汽缸工作容积发动机每循环做功的多少与汽缸工作容积有关，所以用平均指示压力能更准确地评有关，所以用平均指示压力能更准确地评定发动机循环动力性的好坏。定发动机循环动力性的好坏。1.1.平均指示

4、压力平均指示压力hiiVWp 7/28指示功率指示功率: :指发动机在单位时间内所做的全部指示功，用指发动机在单位时间内所做的全部指示功，用Pi来表示，单位为来表示，单位为W、kW。 2.2.指示功率指示功率31030inVpWPhii8/28指示燃油消耗率指示燃油消耗率: :指单位指示功的耗油量，又称指示比油指单位指示功的耗油量，又称指示比油耗，用耗，用gi来表示，单位为来表示，单位为g/kWh。 式中：式中：Pi -指示功率，指示功率，kW； GT-每小时耗油量，每小时耗油量，kg/h。 3 3指示燃油消耗率指示燃油消耗率310iTiPGg9/28指示热效率指示热效率: :指发动机实际循环

5、指示功与所消耗燃料的热指发动机实际循环指示功与所消耗燃料的热量之比。量之比。 4 4指示热效率指示热效率1QWii10/28有效性能指标是以发动机输出轴上输出的功率为基础的有效性能指标是以发动机输出轴上输出的功率为基础的性能指标，能够评定整机工作性能的好坏。性能指标，能够评定整机工作性能的好坏。 1.1.有效功率有效功率2.2.有效转矩有效转矩3.3.平均有效压力平均有效压力4.4.升功率、比质量、强化系数升功率、比质量、强化系数5.5.有效燃油消耗率有效燃油消耗率6.6.有效热效率有效热效率二、有效性能指标二、有效性能指标11/28有效功率是指发动机输出轴上输出的功率，用有效功率是指发动机输

6、出轴上输出的功率，用Pe表示，表示，单位单位为为W或或kW。Pe= PiPm机械损失功率主要包括摩擦损失、驱动附件的损失和泵气机械损失功率主要包括摩擦损失、驱动附件的损失和泵气损失。损失。机械损失功率和有效功率可通过发动机实验测得。机械损失功率和有效功率可通过发动机实验测得。 1.1.有效功率有效功率12/28有效扭矩是指发动机输出轴上输出的转矩，用符号有效扭矩是指发动机输出轴上输出的转矩，用符号M Me e表表示，单位是示，单位是Nm。式中：式中：Me有效转矩，有效转矩，Nm； n 发动机转速，发动机转速，r/min。 2 2有效扭矩有效扭矩9550106023nMnMPeee13/28平均

7、有效压力是指单位汽缸工作容积所输出的有效功，平均有效压力是指单位汽缸工作容积所输出的有效功，用符号用符号p pe e来表示，单位为来表示，单位为PaPa或或kPakPa。 3 3平均有效压力平均有效压力heeVWp 31030inVpPhee14. 3iVpMhee9550eeM nP 14/281 1）升功率（）升功率（PL ）：指在标定工况下，每升汽缸工作容积所发：指在标定工况下，每升汽缸工作容积所发出的有效功率出的有效功率 ，单位为单位为kW/L。2 2）比质量（）比质量（me ）：指发动机的净质量与有效功率的比值）：指发动机的净质量与有效功率的比值，单，单位是位是kg/kW。 3 3）

8、强化系数：指平均有效压力）强化系数：指平均有效压力pe与活塞平均速度与活塞平均速度Cm的乘积。的乘积。 4 4升功率、比重量和强化系数升功率、比重量和强化系数 31030npPeLeemmPiVPPheL31030inVpPhee15/28有效燃油消耗率有效燃油消耗率: :指单位有效功的的燃油消耗量，又称有指单位有效功的的燃油消耗量，又称有效比油耗，用效比油耗，用ge来表示，常用单位为来表示，常用单位为g/kWh。式中：式中：Pe-有效功率，有效功率，kW； GT-每小时耗油量，每小时耗油量，kg/h。 5 5有效燃油消耗率有效燃油消耗率310eTePGg16/28有效热效率有效热效率: :指

9、发动机实际循环有效功与所消耗热量之比。指发动机实际循环有效功与所消耗热量之比。6 6有效热效率有效热效率1QWee17/281 1排放性能排放性能: :有害气体、颗粒（有害气体、颗粒（指发动机排出的除水以外指发动机排出的除水以外任何液态和固态微粒任何液态和固态微粒）。）。2 2噪声：噪声：我国噪声标准中规定轿车噪声不得大于我国噪声标准中规定轿车噪声不得大于84dB 。 3 3冷起动性能：冷起动性能：指发动机在低温条件下起动的可靠性，它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、使用寿命和驾驶员的劳动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。我国标准规定，不采

10、用特殊的低温起动措施，汽强度等。我国标准规定，不采用特殊的低温起动措施，汽油机在油机在10、柴油机在、柴油机在5以下的气温条件下，接通起以下的气温条件下，接通起动机，动机，15 s内发动机应能顺利起动。内发动机应能顺利起动。 三、发动机其它性能三、发动机其它性能 18/28一、一、机械效率机械效率二、二、机械损失的组成及测定机械损失的组成及测定三、三、影响机械效率的因素影响机械效率的因素第六节发动机的机械效率第六节发动机的机械效率19/28u机械效率是指曲轴输出的有效功（或功率）与指示功（或功机械效率是指曲轴输出的有效功（或功率）与指示功（或功率）的比值率）的比值，用符号，用符号m表示表示 。

11、u根据机械效率、有效热效率和指示热效率的定义式，可得三根据机械效率、有效热效率和指示热效率的定义式，可得三者之间的关系者之间的关系 :u由有效燃油消耗率和有效热效率的关系式可得由有效燃油消耗率和有效热效率的关系式可得 : 一、机械效率一、机械效率imimiieiemPPPPPPPWW1mimieeQWQW1163.6 10eimeug HmiumieKHg36106 . 320/28机械损失的组成：摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失。机械损失的组成：摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失。机械损失的测定机械损失的测定( (倒拖法倒拖法) ) ：将发动机与电力测功机相连，电：将发动机与电力测功机相连，电

12、力测功机测定的倒拖功率即机械损失功率。力测功机测定的倒拖功率即机械损失功率。 二、机械损失的组成及测定二、机械损失的组成及测定 meeiemPPPPP21/281 1点火提前角或供油提前角点火提前角或供油提前角2 2发动机转速发动机转速 3 3发动机负荷发动机负荷4 4润滑油粘度润滑油粘度5 5发动机工作温度发动机工作温度6 6发动机的技术状况发动机的技术状况三、影响机械效率的主要因素三、影响机械效率的主要因素 22/28u提前角过大，由于提前燃烧的损失增加提前角过大，由于提前燃烧的损失增加( (压缩消耗功增加压缩消耗功增加) )，使循环指示功减少；同时也会增加缸内最高压力，使活塞侧使循环指示

13、功减少；同时也会增加缸内最高压力，使活塞侧压力和轴承负荷增大，摩擦损失增加，使机械效率降低压力和轴承负荷增大，摩擦损失增加，使机械效率降低。u提前角过小，使后燃损失（上止点后的燃烧损失）增加，循提前角过小，使后燃损失（上止点后的燃烧损失）增加，循环指示功也减少；虽然最高燃烧压力下降环指示功也减少；虽然最高燃烧压力下降, , 机械损失减少，机械损失减少，但比例小，所以机械效率也下降。但比例小，所以机械效率也下降。u最佳的提前角应根据转速和负荷合理选择。最佳的提前角应根据转速和负荷合理选择。1 1点火提前角或供油提前角点火提前角或供油提前角23/28u转速提高，各磨擦表面间的相对运动速度提高转速提

14、高，各磨擦表面间的相对运动速度提高, ,运动件惯运动件惯性力加大，摩擦损失增加；同时转速提高，使泵气损失及性力加大，摩擦损失增加；同时转速提高，使泵气损失及驱动附件损失也增加。所以转速提高，机械效率下降。驱动附件损失也增加。所以转速提高，机械效率下降。u根据试验统计，机械损失功率与转速平方近似成正比，所根据试验统计，机械损失功率与转速平方近似成正比，所以转速越高，机械效率下降越快，以转速越高，机械效率下降越快， 2 2发动机转速发动机转速24/28负荷通常指发动机的外部阻力矩，常用平均有效压力、有效功负荷通常指发动机的外部阻力矩，常用平均有效压力、有效功率、有效扭矩或油门开度来表示。率、有效扭

15、矩或油门开度来表示。u转速一定，随负荷增加，转速一定，随负荷增加，机械损失功率缓慢增加；机械损失功率缓慢增加；u转速一定，在中小负荷范围转速一定，在中小负荷范围, ,随负荷增加，指示功率迅速增加随负荷增加，指示功率迅速增加；在大在大负荷范围负荷范围, ,随负荷增加，指示功率缓慢增加。怠速时，指随负荷增加，指示功率缓慢增加。怠速时，指示功率等于机械损失功率。示功率等于机械损失功率。由由 可知，可知，在转速一定时，在中小负荷范围，随负荷增在转速一定时，在中小负荷范围，随负荷增加，机械效率加，机械效率m m增长较快。在大负荷范围，机械效率增长较快。在大负荷范围，机械效率m m的增的增长速度也逐渐缓慢

16、。在怠速时，机械效率长速度也逐渐缓慢。在怠速时，机械效率m m等于零。等于零。 3发动机负荷 immPP125/28各参数与负荷关系26/28润滑油的黏度过大或过小，均会使机械损失增加，机械效润滑油的黏度过大或过小，均会使机械损失增加，机械效率下降。率下降。选用润滑油的原则是：在保证润滑可靠的前提下，尽量选选用润滑油的原则是：在保证润滑可靠的前提下，尽量选用黏度较小的润滑油用黏度较小的润滑油( (减少摩擦损失，改善起动性能减少摩擦损失，改善起动性能) )。定。定期更换。期更换。 4 4润滑油黏度润滑油黏度 27/28u发动机的工作温度直接影响润滑油的黏度。发动机的工发动机的工作温度直接影响润滑油的黏度。发动机的工作温度过高或过低，会使润滑油的黏度过小或过大，均作温度过高或过低，会使润滑油的黏度过小或过大，均会导致机械损失增加，机械效率下降。会导致机械损失增加，机械效率下降。u发动机的工作温度也直接影响混合气的形成及燃烧过程。发动机的工作温度也直接影响混合气的形成及燃烧过程。温度过低，混合气形成不良，不完全燃烧损失增加，指温度过低，混合气形成不良，不完全燃烧损失增加，指示功率减小，使机械效率下降。而温度过高，会导致燃示功率减小，使机械效率下降。而温度过高，会导致燃烧过程不正常，会使