工程热力学：13-气体动力循环_A

1、第九章气体动力循环 Gas power cycles1热力循环动力循环热力循环制冷（供热）循环蒸汽动力循环气体动力循环2内燃机分类按结构小型汽车，摩托中、大型汽车，火车，轮船移动电站汽油机点燃式，压燃式汽车，摩托，小型轮船按燃料航空，大型轮船，移动电站柴油机煤油机航空按点燃方式：按冲程数：二冲程，四冲程本章介绍内燃机气体动力循环活塞式叶轮式3第九章 气体动力循环9-1. 活塞式内燃机实际循环的模型化 9-2. 活塞式内燃机的理想循环分析 9-3. 活塞式内燃机各种理想循环的比较49-1.活塞式内燃机实际循环的模型化四冲程汽油机实际循环的模型化点燃式5冲程是指活塞在汽缸中上行或下行一次的过程 6

2、汽油机化油器示意7吸气燃烧压缩排气放热膨胀吸热四冲程气油机（点燃式）的工作循环开式循环8空气标准假设燃烧终点膨胀上止点点火压缩进气阀开排气吸气下止点理想气体空气代燃气可逆排气阀开闭式代开式 吸热代燃烧 放热代排气吸气 定比热吸热代燃烧的模化定容绝热燃烧定容吸热生成物反应物空气燃料10放热代排气吸气的模化开口系排、吸气生成物反应物空气定容放热四冲程气油机（点燃式）的模型化燃烧终点膨胀上止点点火压缩进气阀开排气吸气下止点膨胀压缩绝热吸放热定容排气阀开SS1234假定：空气标准假设1241 V 放热23 V 吸热34 S 膨胀12 S 压缩定容加热理想循环（奥托OTTO循环)1234pv1234Ts

3、SSVV13四冲程高速柴油机工作过程(P-V图)12301 吸空气pV一般n=1.341.37柴油自燃t=335p02012 多变压缩p2=35MPat2=6008002 喷柴油2 开始燃烧23 迅速燃烧，近似Vp59MPa144534 边喷油，边膨胀123pVp0120t4可达170018004 停止喷柴油45 多变膨胀V近似 膨胀pp5=0.30.5MPat550051 开阀排气， 降压10 活塞推排气,完成循环15四冲程高速柴油机（压燃式）的模型化膨胀压缩绝热混合(定容定压）吸热SS假定：空气标准假设下止点定容放热4523vp0120上止点112345pv161234512345pvTs

4、混合加热理想循环（萨巴德dual循环）51 V 放热23 V 吸热45 S 膨胀12 S 压缩34 P 吸热17四冲程低速柴油机（压然式）的模型化膨胀压缩绝热定压吸热SS14假定：空气标准假设上止点下止点定容放热23p18定压加热理想循环（狄塞尔Diesel循环)1234pv1234Ts41 V 放热23 P 吸热34 S 膨胀12 S 压缩SSPV199-2 活塞式内燃机的理想循环分析内容及目的 求循环转折点基本状态参数、循环基本多变过程的功与热以及循环效率，分析影响循环效率的各种因素，为循环的实际运行、改进与提高效率找到方向及途径。20OTTO循环分析压缩比定容增压比1234pvSS21O

5、TTO循环分析1234pvSS22吸热量放热量做功OTTO循环分析1234TsVV耗功23热效率OTTO循环分析1234pvSS24讨论：c ) 重负荷（q1 ）时内部热效率下降，因温度上升使 ，造成热效率下降25点燃式内燃机的爆燃压缩比过大产生爆燃正常燃烧压缩比=总容积/燃烧室容积26汽油标号是实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。 标号越高，抗爆性能就越强。标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好，其辛烷值定为100；正庚烷的抗爆性差，在汽油机上容易发生爆震，其辛烷值定为0。如果汽油的标号为90，则表示该标号的汽油与含异辛烷90%、正庚烷10%的标准汽油具有相同的抗爆性。并不是标

6、号越高越好，要根据发动机压缩比合理选择汽油标号。27汽油易爆燃一般汽油机一般柴油机效率高于汽油机的效率但汽油机小巧汽油机特点28热效率Diesel循环分析压缩比1234pvSS反映气缸容积定压预胀比反映供油规律29讨论：c) 重负荷（，q1 ）时 内部热效率下降，除 外还有因温度上升而使 ，造成热效率下降30热效率Dual循环分析压缩比pvSS反映气缸容积定压预胀比反映供油规律12345定容增压比31讨论：归纳： a.吸热前压缩气体，提高平均吸热温度是提高热效率的重要措施，是卡诺循环，第二定律对实际循环的指导。 b.利用T-s图分析循环较方便。 c.同时考虑q1和q2或T1m和T2m平均。329-3 活塞式内燃机循环比较比较的条件压缩比吸热量反映气缸结构尺寸、工艺材料反映作功量（马力）最高压力反映材料耐压、壁厚、成本最高温度反映材料耐温比较的对象：混合加热，定容加热，定压加热33Ts平均温度法3m4m123v4v3p4p和q1相同34pmax和Tmax相同Ts相等12v342m2p3536活塞式汽车发动机构造火花塞 2-气缸盖 3-出水口 4-气缸 5-活塞 6-水套 7-水泵 8-活塞销 9-进水口 10-连杆 11-飞轮