第二章-发动机循环与性能指标课件

第2章发动机工作循环与性能指标第2章发动机工作循环与性能指标发动机循环理想循环实际循环发动机性能经济性动力性可靠耐久性使用维修性排放噪声性加工工艺性经济性、动力性、排放、振动、噪声主要研究发动机循环理想循环实际循环发动机性能经济性动力性可靠耐久性使第一节发动机理论循环

第2章发动机循环与性能指标第一节发动机理论循环第2章发动机循环与性能指一、三种基本循环（一）简化条件：（1）假设工质为理想气体，其比热容为定值。（2）假设工质在闭口系统中作封闭循环。（3）假设压缩与膨胀过程是绝热等熵过程。（4）假设燃烧是定容或定压加热。工质放热为定容放热。一、三种基本循环（一）简化条件：（1）假设工质为理想气体，其（二）理论循环a→c绝热压缩；c→z’定容加热z’→z定压加热；z→b绝热膨胀b→a定容放热。高速柴油机近似为混合加热循环。燃烧过程基本上由定容燃烧和定压燃烧两个阶段组成。1．

混合加热循环（二）理论循环a→c绝热压缩；c→z’定容加热高速柴油机近似2．定容加热循环

汽油机中混合气燃烧迅速，近似为定容加热循环。

a→c绝热压缩；c→z定容加热z→b绝热膨胀；b→a定容放热。2．定容加热循环汽油机中混合气燃烧迅速，近似为定容加3．定压加热循环

高增压和低速大型柴油机，工作循环近似为定压加热循环。

受燃烧最高压力的限制，大部分燃料在上止点后压力基本上一定的情况下燃烧。a→c绝热压缩；c→z定压加热z→b绝热膨胀；b→a定容放热。3．定压加热循环高增压和低速大型柴油机，工作循环近似为二、评定指标循环热效率循环平均压力1．循环热效率——评定循环经济性式中

W

—

循环所做的功（J）；

—循环加热量（J）；

Q2—循环放出的热量（J）。

二、评定指标循环热效率循环平均压力1．循环热效2．循环平均压力——评定循环的做功能力式中

W—

循环所做的功（J）；

Vs—

气缸工作容积（L）。

2．循环平均压力——评定循环的做功能力式中W—循环所式中——压缩比；

λ——压力升高比；

ρ

——预膨胀比；

K

——绝热指数。混合加热循环式中——压缩比；混合加热循环；；混合加热循环循环平均压力式中

—

压缩始点的压力（kPa）。混合加热循环循环平均压力式中—压缩始点的压力（k定容加热循环预膨胀比：ρ=1定容加热循环预膨胀比：ρ=1定压加热循环压力升高比：λ=1循环平均压力循环热效率定压加热循环压力升高比：λ=1循环平均压力循环热效率三、理论循环分析1．压缩比Tz

相同,高的ac’z’b’a比

低的循环aczba具有较大的平均吸热温度和较低的平均放热温度，所以高的较高。

三、理论循环分析1．压缩比Tz相同,定容加热循环热效率与压缩比的关系

较低时，提高，增长很快；在较大时，再增加，增加缓慢。汽油机：，爆燃＜10定容加热循环热效率与压缩比的关系较低时，2．绝热指数KK值越大，

愈高。空气K=1.4，稀混合气K值增大，而混合气中燃料蒸气较多时，K值减小。2．绝热指数KK值越大，愈高。空气K=1.4，稀3．压力升高比λ定容加热循环：Q1增加，λ正比增大，ε若不变，则膨胀比不变，Q2也增加，Q2/Q1不变，ητ不变，但增大。TS3．压力升高比λ定容加热循环：Q1增加，λ正比增大，ε若不混合加热循环：和ε不变时，λ增大,ρ减小，减小,ηt提高,也提高。混合加热循环：和ε不变时，λ增大,ρ减小，减小,ηt提高,4．预膨胀比ρ定压加热循环：

Q1增加，ρ增大，ε若不变，平均膨胀比减小，

Q2增加，ηt下降。bZ’b’4．预膨胀比ρ定压加热循环：Q1增加，ρ增大，ε若不变，混合加热循环：和ε不变时，ρ增大,λ减小，增大,ηt下降,也下降。混合加热循环：和ε不变时，ρ增大,λ减小，增大,ηt下降5.三种理论循环比较（１）初态相同，Q1和ε相等5.三种理论循环比较（１）初态相同，Q1和ε相等２.Q1和循环最高压力相等２.Q1和循环最高压力相等第二节四行程发动机的实际循环

第2章发动机循环与性能指标第二节四行程发动机的实际循环第2章发动机循环与示功图：气缸内工质的压力p随气缸工作容积v或曲轴转角θ变化的图形称为示功图。一、实际循环进行过程第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环示功图：气缸内工质的压力p随气缸工作容积v或曲轴转角θ变化实际循环过程进气过程rr’a压缩过程ab’’c’c燃烧过程c’cz膨胀过程zb’b排气过程b’bb’’r第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环实际循环过程进气过程rr’a压缩过程ab’’c’c燃烧过进气过程rr’apr高于大气压p0：残余废气。进气终了压力pa：一般小于大气压力p0或增压压pk。进气终了的温度Ta总高于大气温度T0或增压器出口温度Tk——高温机件及残余废气加热。——进气系统的阻力。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环进气过程rr’apr高于大气压p0：残余废气。进气终了压力p压缩过程ab’’c’c压缩过程为多变过程。作用:增大温差，增大膨胀比，热功转换效率提高，有利着火和燃烧。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环压缩过程ab’’c’c压缩过程为多变过程。作用:增大温差，工质被压缩的程度用压缩比ε表示式中—气缸总容积（气缸最大容积）；

—燃烧室容积(气缸余隙容积）。压缩比的大致范围是：汽油机ε=7~12柴油机ε=14~22增压柴油机ε=12~15第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环工质被压缩的程度用压缩比ε表示式中—气缸总容积（燃烧过程c’cz作用：化学能转变为热能，使工质的压力及温度升高，为膨胀创造条件。放热量越多,放热时越接近上止点，则热效率越高。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环燃烧过程c’cz作用：化学能转变为热能，使工质的压力及温度升燃烧的最高爆发压力pz（pmax）及最高温Tz（Tmax）的数值范围是：

pz（MPa）Tz（K）

汽油机3.0~6.52200~2800

柴油机4.5~9.01800~2200

增压柴油机9.0~13.0柴油机：压缩比高，燃烧的最高爆发压力pz很高；但相对于燃油的空气量大，最高燃烧温度Tz值反而比汽油机低。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环燃烧的最高爆发压力pz（pmax）及最高温Tz（Tmax）膨胀过程zb’b非绝热过程，有散热损失，漏气损失，补燃和高温热分解；实际膨胀过程为多变过程。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环膨胀过程zb’b非绝热过程，有散热损失，漏气损失，补燃和高温

膨胀终点b的压力pb及温度Tb的范围是：

pb（MPa）Tb（K）汽油机0.3~0.61200~1500柴油机0.2~0.51000~1200

柴油机膨胀比大，转化为有用功的热量多，热效率高，膨胀终了的温度和压力均比汽油机小。

第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环膨胀终点b的压力pb及温度Tb的范围是：第2章发动机排气终了压力pr高于大气压po；

压力差pr—po克服排气系统阻力。排气过程b′br第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环排气终了压力pr高于大气压po；排气过程b′br第二、循环指示功完成一个循环，工质对活塞所做的功。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环循环指示功：czbbcc代表工质对活塞做的功，故是正功。rbarr称为泵气损失，非增压发动机为负功，增压发动机为正功。二、循环指示功完成一个循环，工质对活塞所做的功。第2章发动增压发动机示功图第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环增压发动机示功图第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机第三节发动机的指示指标是以工质对活塞做功为基础，用于评定实际循环的好坏。

第2章发动机循环与性能指标第三节发动机的指示指标是以工质对活塞做功循环指示功：一、平均指示压力pmi循环指示功循环质量气缸工作容积式中—示功图面积；—示功图纵坐标比例尺；—示功图横坐标比例尺。第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标循环指示功：一、平均指示压力pmi循环指示功循环质量气缸工作

平均指示压力：式中—指示功（kJ）；—气缸工作容积(L)。单位气缸工作容积的指示功。第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标平均指示压力：式中—指示功（kJ）；—气缸工二、指示功率Pi单位时间所做的指示功。i—气缸数；—每缸工作容积（L）；—发动机转速（r/min）；—平均指示压力（MPa）。每缸、每循环工质做的指示功（kJ）：发动机指示功率(kW)（i个气缸每秒所作的指示功）为：四行程发动机二行程发动机—行程数。式中

第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标二、指示功率Pi单位时间所做的指示功。i—气缸数；—每缸工单位指示功所消耗的燃油量〔g/(kW·h)〕。三、指示燃油消耗率bi式中—指示功率（kW）；—每小时耗油量(kg/h)。bi值的大致范围是：柴油机170~205〔g/(kW·h)〕

汽油机205~320〔g/(kW·h)〕第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标单位指示功所消耗的燃油量〔g/(kW·h)〕。三、指是实际循环的指示功与所消耗燃料热量之比值。四、指示热效率式中

—得到指示功（kJ）所消耗燃料的热量。1kW·h=3.6×103kJ，1kW·h的功需要消耗的热量是

kJ，为燃料的低热值(kJ/kg)。低热值：不计汽化潜热，1kg燃油完全燃烧所放出的热量。第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标是实际循环的指示功与所消耗燃料热量之比值。四、指示热

第四节发动机的有效指标

1．有效功率Pe发动机曲轴输出的功率称为有效功率。一、发动机动力性能式中

—指示功率（kW）；—机械损失功率（kW）。2．有效扭矩功率输出轴输出的扭矩。：从活塞顶到曲轴输出端功率传递中损失的功率。摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失等。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标1．有效功率Pe一、发动机动力性能式中—指示功率（kW）3．平均有效压力发动机单位气缸工作容积输出的有效功。

值的一般范围是：汽油机0.7~1.3MPa

柴油机0.6~1.0MPa增压柴油机0.9~2.2MPa第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标3．平均有效压力发动机单位气缸工作容积输出的有效功。4．转速n和活塞平均速度Cm↑→单位时间作功次数↑→发动机体积↓，重量↓，功率↑

,式中

S—活塞行程（m）；—活塞平均速度（m/s）。活塞组的热负荷曲柄连杆机构的惯性力磨损寿命。不大燃烧室高度,混合气形成,燃烧第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标4．转速n和活塞平均速度Cm↑→单位时间作功次数↑→二、发动机经济性能

式中—每小时的耗油量（kg/h）；—有效功率(kW)。1.

有效燃油消耗率

单位有效功（1kW·h）的耗油量（g）。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标二、发动机经济性能

式中—每小时的耗油量（kg/h）；—2．有效热效率发动机的有效功（kJ）与所消耗燃油热量之比值及的大致范围是：

汽油机0.25~0.3270~325柴油机0.3~0.45190~285〔g/﹝kW·h﹞〕第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标2．有效热效率发动机的有效功（kJ）与所消耗燃油热量三、发动机强化指标

1．升功率和比质量的措施：提高和：衡量发动机容积利用率表征质量利用率和结构紧凑性：发动机每升工作容积所发出的有效功率。：发动机干质量与标定功率之比。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标三、发动机强化指标

1．升功率和比质量的措施：提高和值的大致范围：汽油机30~701.4~4.0

汽车柴油机18~302.5~9.0第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标和值的大致范围：汽2．强化系数

的大致范围是：汽油机8~17MPa·m/s小型高速柴油机6~11MPa·m/s重型汽车柴油机9~15MPa·m/s数值增大是技术进步的标志。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标2．强化系数的大致范围是：数值§2.5发动机环境指标发动机环境评价指标主要指排气品质、噪声和车内空气污染。由于它关系到人类生存的环境和健康，因此必须制定相应的法规，给予严格控制。§2.5发动机环境指标发动机环境评价指标主要指排发动机排放对大气的污染已成公害，各国均采取对策并制定相应的控制法规，以限制发动机的排放污染。一、排放性能第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标发动机排放对大气的污染已成公害，各国均采取对策并制定相应的

1．排出有害气体目前主要限制一氧化碳（CO）、各种碳氢化合物（HC）及氮氧化合物（NOx）三种危害最大的气体排放量。

2．排气微粒

排气中除水以外的任何液态或固体微粒。一、排放性能第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标1．排出有害气体一、排放性能第2章发动机循环二、噪声☆噪声：指人们不需要并希望设法加以控制和消除掉的声音的总称。☆噪声危害

（1）其作用于人的中枢神经系统，使大脑皮层兴奋，抑制失调，产生头疼、脑胀、昏晕、耳鸣、失眠和心慌等症状；

（2）影响人的消化系统和内分泌系统。在一定强度的噪声影响下，人们会出现心跳过速、心律不齐、血压增高等症状。第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标二、噪声☆噪声：指人们不需要并希望设法加以控制和消除掉的声二、噪声☆噪声限值我国噪声标准中规定，轿车噪声不得大于84dB。小汽车（M1类车辆）车外噪声限值为74dB(A)。第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标二、噪声☆噪声限值第2章发动机循环与性能指标§2.5发三、车内空气污染☆车内空气污染研究表明，车内空气污染有时会高于车外10倍以上，为此，不少国家的环保机构制定了汽车车内环境标准，使得汽车车内各种有害气体的含量有了明确的限值，以确保车内空气污染没有达到对驾乘人员健康产生影响的程度。

第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标三、车内空气污染☆车内空气污染第2章发动机循环与性能指三、车内空气污染☆车内污染物主要有甲醛、甲苯及二甲苯、氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、甲苯二异氰酸酯、总挥发性有机物、可吸入微粒物及细菌等。第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标三、车内空气污染☆车内污染物第2章发动机循环与性能指标§2§2.6机械损失与机械效率§2.6机械损失与机械效率

1．发动机内部运动件的摩擦损失。约占总机械损失的62%~75%。

2．驱动附属机构的损失。约占总机械损失的10%~20%。

3．泵气损失。约占总机械损失的10%~20%。一、机械损失：机械损失而消耗的功率称为机械损失功率。第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率1．发动机内部运动件的摩擦损失。约占总机械损二、机械效率

曲轴输出的有效功率与指示功率之比值式中—平均机械损失压力（MPa）。第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率二、机械效率

曲轴输出的有效功率与指示功率之比值三、机械损失的测定机械损失功率可通过发动机台架实验测定，常用的实验方法有倒拖法和灭缸法，柴油机还可用油耗线法。.1.倒拖法

2.灭缸法

3.油耗线法（负荷特性法）第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率三、机械损失的测定第2章发动机循环与性能指标四、影响机械效率的主要因素1．发动机转速摩擦副间相对速度,摩擦损失惯性力,侧压力和轴承负荷均,摩擦损失泵气损失加大驱动附件的机械损失增加第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率四、影响机械效率的主要因素1．发动机转速摩擦副间相对速度四、影响机械效率的主要因素负荷一定，，变化不大。由公式可知：转速↑→机械效率↓。第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率四、影响机械效率的主要因素负荷一定，，变化不大。

2．发动机负荷变化不大。，怠速：负荷一定，负荷，第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率2．发动机负荷变化不大。，怠速：负荷一定，负荷，第

3．润滑油品质润滑油的粘度即稠稀程度，它表示了流体分子之间内摩擦力的大小。选用润滑油粘度的基本原则是：在保证可靠润滑的条件下，尽量选用粘度小的润滑油。4．冷却水温度保证发动机水温正常。第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率3．润滑油品质4．冷却水温度第2章发动5.发动机的技术状况☆活塞环与缸套磨损后，间隙增大，漏气增多，指示功率Pi下降；☆轴与轴承之间的磨损，使机油泄露增加，油压下降，运动件工作表面的润滑不良；☆水道中水垢增多，使气缸工作表面温度升高，破坏油膜。

以上都会使机械效率下降。第2章发动机循环与性能指标§2.6机械损失与机械效率5.发动机的技术状况☆活塞环与缸套磨损后，间隙增大，漏气增第2章发动机工作循环与性能指标第2章发动机工作循环与性能指标发动机循环理想循环实际循环发动机性能经济性动力性可靠耐久性使用维修性排放噪声性加工工艺性经济性、动力性、排放、振动、噪声主要研究发动机循环理想循环实际循环发动机性能经济性动力性可靠耐久性使第一节发动机理论循环

第2章发动机循环与性能指标第一节发动机理论循环第2章发动机循环与性能指一、三种基本循环（一）简化条件：（1）假设工质为理想气体，其比热容为定值。（2）假设工质在闭口系统中作封闭循环。（3）假设压缩与膨胀过程是绝热等熵过程。（4）假设燃烧是定容或定压加热。工质放热为定容放热。一、三种基本循环（一）简化条件：（1）假设工质为理想气体，其（二）理论循环a→c绝热压缩；c→z’定容加热z’→z定压加热；z→b绝热膨胀b→a定容放热。高速柴油机近似为混合加热循环。燃烧过程基本上由定容燃烧和定压燃烧两个阶段组成。1．

混合加热循环（二）理论循环a→c绝热压缩；c→z’定容加热高速柴油机近似2．定容加热循环

汽油机中混合气燃烧迅速，近似为定容加热循环。

a→c绝热压缩；c→z定容加热z→b绝热膨胀；b→a定容放热。2．定容加热循环汽油机中混合气燃烧迅速，近似为定容加3．定压加热循环

高增压和低速大型柴油机，工作循环近似为定压加热循环。

受燃烧最高压力的限制，大部分燃料在上止点后压力基本上一定的情况下燃烧。a→c绝热压缩；c→z定压加热z→b绝热膨胀；b→a定容放热。3．定压加热循环高增压和低速大型柴油机，工作循环近似为二、评定指标循环热效率循环平均压力1．循环热效率——评定循环经济性式中

W

—

循环所做的功（J）；

—循环加热量（J）；

Q2—循环放出的热量（J）。

二、评定指标循环热效率循环平均压力1．循环热效2．循环平均压力——评定循环的做功能力式中

W—

循环所做的功（J）；

Vs—

气缸工作容积（L）。

2．循环平均压力——评定循环的做功能力式中W—循环所式中——压缩比；

λ——压力升高比；

ρ

——预膨胀比；

K

——绝热指数。混合加热循环式中——压缩比；混合加热循环；；混合加热循环循环平均压力式中

—

压缩始点的压力（kPa）。混合加热循环循环平均压力式中—压缩始点的压力（k定容加热循环预膨胀比：ρ=1定容加热循环预膨胀比：ρ=1定压加热循环压力升高比：λ=1循环平均压力循环热效率定压加热循环压力升高比：λ=1循环平均压力循环热效率三、理论循环分析1．压缩比Tz

相同,高的ac’z’b’a比

低的循环aczba具有较大的平均吸热温度和较低的平均放热温度，所以高的较高。

三、理论循环分析1．压缩比Tz相同,定容加热循环热效率与压缩比的关系

较低时，提高，增长很快；在较大时，再增加，增加缓慢。汽油机：，爆燃＜10定容加热循环热效率与压缩比的关系较低时，2．绝热指数KK值越大，

愈高。空气K=1.4，稀混合气K值增大，而混合气中燃料蒸气较多时，K值减小。2．绝热指数KK值越大，愈高。空气K=1.4，稀3．压力升高比λ定容加热循环：Q1增加，λ正比增大，ε若不变，则膨胀比不变，Q2也增加，Q2/Q1不变，ητ不变，但增大。TS3．压力升高比λ定容加热循环：Q1增加，λ正比增大，ε若不混合加热循环：和ε不变时，λ增大,ρ减小，减小,ηt提高,也提高。混合加热循环：和ε不变时，λ增大,ρ减小，减小,ηt提高,4．预膨胀比ρ定压加热循环：

Q1增加，ρ增大，ε若不变，平均膨胀比减小，

Q2增加，ηt下降。bZ’b’4．预膨胀比ρ定压加热循环：Q1增加，ρ增大，ε若不变，混合加热循环：和ε不变时，ρ增大,λ减小，增大,ηt下降,也下降。混合加热循环：和ε不变时，ρ增大,λ减小，增大,ηt下降5.三种理论循环比较（１）初态相同，Q1和ε相等5.三种理论循环比较（１）初态相同，Q1和ε相等２.Q1和循环最高压力相等２.Q1和循环最高压力相等第二节四行程发动机的实际循环

第2章发动机循环与性能指标第二节四行程发动机的实际循环第2章发动机循环与示功图：气缸内工质的压力p随气缸工作容积v或曲轴转角θ变化的图形称为示功图。一、实际循环进行过程第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环示功图：气缸内工质的压力p随气缸工作容积v或曲轴转角θ变化实际循环过程进气过程rr’a压缩过程ab’’c’c燃烧过程c’cz膨胀过程zb’b排气过程b’bb’’r第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环实际循环过程进气过程rr’a压缩过程ab’’c’c燃烧过进气过程rr’apr高于大气压p0：残余废气。进气终了压力pa：一般小于大气压力p0或增压压pk。进气终了的温度Ta总高于大气温度T0或增压器出口温度Tk——高温机件及残余废气加热。——进气系统的阻力。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环进气过程rr’apr高于大气压p0：残余废气。进气终了压力p压缩过程ab’’c’c压缩过程为多变过程。作用:增大温差，增大膨胀比，热功转换效率提高，有利着火和燃烧。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环压缩过程ab’’c’c压缩过程为多变过程。作用:增大温差，工质被压缩的程度用压缩比ε表示式中—气缸总容积（气缸最大容积）；

—燃烧室容积(气缸余隙容积）。压缩比的大致范围是：汽油机ε=7~12柴油机ε=14~22增压柴油机ε=12~15第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环工质被压缩的程度用压缩比ε表示式中—气缸总容积（燃烧过程c’cz作用：化学能转变为热能，使工质的压力及温度升高，为膨胀创造条件。放热量越多,放热时越接近上止点，则热效率越高。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环燃烧过程c’cz作用：化学能转变为热能，使工质的压力及温度升燃烧的最高爆发压力pz（pmax）及最高温Tz（Tmax）的数值范围是：

pz（MPa）Tz（K）

汽油机3.0~6.52200~2800

柴油机4.5~9.01800~2200

增压柴油机9.0~13.0柴油机：压缩比高，燃烧的最高爆发压力pz很高；但相对于燃油的空气量大，最高燃烧温度Tz值反而比汽油机低。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环燃烧的最高爆发压力pz（pmax）及最高温Tz（Tmax）膨胀过程zb’b非绝热过程，有散热损失，漏气损失，补燃和高温热分解；实际膨胀过程为多变过程。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环膨胀过程zb’b非绝热过程，有散热损失，漏气损失，补燃和高温

膨胀终点b的压力pb及温度Tb的范围是：

pb（MPa）Tb（K）汽油机0.3~0.61200~1500柴油机0.2~0.51000~1200

柴油机膨胀比大，转化为有用功的热量多，热效率高，膨胀终了的温度和压力均比汽油机小。

第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环膨胀终点b的压力pb及温度Tb的范围是：第2章发动机排气终了压力pr高于大气压po；

压力差pr—po克服排气系统阻力。排气过程b′br第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环排气终了压力pr高于大气压po；排气过程b′br第二、循环指示功完成一个循环，工质对活塞所做的功。第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环循环指示功：czbbcc代表工质对活塞做的功，故是正功。rbarr称为泵气损失，非增压发动机为负功，增压发动机为正功。二、循环指示功完成一个循环，工质对活塞所做的功。第2章发动增压发动机示功图第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机的实际循环增压发动机示功图第2章发动机循环与性能指标§2.2发动机第三节发动机的指示指标是以工质对活塞做功为基础，用于评定实际循环的好坏。

第2章发动机循环与性能指标第三节发动机的指示指标是以工质对活塞做功循环指示功：一、平均指示压力pmi循环指示功循环质量气缸工作容积式中—示功图面积；—示功图纵坐标比例尺；—示功图横坐标比例尺。第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标循环指示功：一、平均指示压力pmi循环指示功循环质量气缸工作

平均指示压力：式中—指示功（kJ）；—气缸工作容积(L)。单位气缸工作容积的指示功。第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标平均指示压力：式中—指示功（kJ）；—气缸工二、指示功率Pi单位时间所做的指示功。i—气缸数；—每缸工作容积（L）；—发动机转速（r/min）；—平均指示压力（MPa）。每缸、每循环工质做的指示功（kJ）：发动机指示功率(kW)（i个气缸每秒所作的指示功）为：四行程发动机二行程发动机—行程数。式中

第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标二、指示功率Pi单位时间所做的指示功。i—气缸数；—每缸工单位指示功所消耗的燃油量〔g/(kW·h)〕。三、指示燃油消耗率bi式中—指示功率（kW）；—每小时耗油量(kg/h)。bi值的大致范围是：柴油机170~205〔g/(kW·h)〕

汽油机205~320〔g/(kW·h)〕第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标单位指示功所消耗的燃油量〔g/(kW·h)〕。三、指是实际循环的指示功与所消耗燃料热量之比值。四、指示热效率式中

—得到指示功（kJ）所消耗燃料的热量。1kW·h=3.6×103kJ，1kW·h的功需要消耗的热量是

kJ，为燃料的低热值(kJ/kg)。低热值：不计汽化潜热，1kg燃油完全燃烧所放出的热量。第2章发动机循环与性能指标§2.3发动机的指示指标是实际循环的指示功与所消耗燃料热量之比值。四、指示热

第四节发动机的有效指标

1．有效功率Pe发动机曲轴输出的功率称为有效功率。一、发动机动力性能式中

—指示功率（kW）；—机械损失功率（kW）。2．有效扭矩功率输出轴输出的扭矩。：从活塞顶到曲轴输出端功率传递中损失的功率。摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失等。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标1．有效功率Pe一、发动机动力性能式中—指示功率（kW）3．平均有效压力发动机单位气缸工作容积输出的有效功。

值的一般范围是：汽油机0.7~1.3MPa

柴油机0.6~1.0MPa增压柴油机0.9~2.2MPa第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标3．平均有效压力发动机单位气缸工作容积输出的有效功。4．转速n和活塞平均速度Cm↑→单位时间作功次数↑→发动机体积↓，重量↓，功率↑

,式中

S—活塞行程（m）；—活塞平均速度（m/s）。活塞组的热负荷曲柄连杆机构的惯性力磨损寿命。不大燃烧室高度,混合气形成,燃烧第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标4．转速n和活塞平均速度Cm↑→单位时间作功次数↑→二、发动机经济性能

式中—每小时的耗油量（kg/h）；—有效功率(kW)。1.

有效燃油消耗率

单位有效功（1kW·h）的耗油量（g）。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标二、发动机经济性能

式中—每小时的耗油量（kg/h）；—2．有效热效率发动机的有效功（kJ）与所消耗燃油热量之比值及的大致范围是：

汽油机0.25~0.3270~325柴油机0.3~0.45190~285〔g/﹝kW·h﹞〕第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标2．有效热效率发动机的有效功（kJ）与所消耗燃油热量三、发动机强化指标

1．升功率和比质量的措施：提高和：衡量发动机容积利用率表征质量利用率和结构紧凑性：发动机每升工作容积所发出的有效功率。：发动机干质量与标定功率之比。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标三、发动机强化指标

1．升功率和比质量的措施：提高和值的大致范围：汽油机30~701.4~4.0

汽车柴油机18~302.5~9.0第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标和值的大致范围：汽2．强化系数

的大致范围是：汽油机8~17MPa·m/s小型高速柴油机6~11MPa·m/s重型汽车柴油机9~15MPa·m/s数值增大是技术进步的标志。第2章发动机循环与性能指标§2.4发动机的有效指标2．强化系数的大致范围是：数值§2.5发动机环境指标发动机环境评价指标主要指排气品质、噪声和车内空气污染。由于它关系到人类生存的环境和健康，因此必须制定相应的法规，给予严格控制。§2.5发动机环境指标发动机环境评价指标主要指排发动机排放对大气的污染已成公害，各国均采取对策并制定相应的控制法规，以限制发动机的排放污染。一、排放性能第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标发动机排放对大气的污染已成公害，各国均采取对策并制定相应的

1．排出有害气体目前主要限制一氧化碳（CO）、各种碳氢化合物（HC）及氮氧化合物（NOx）三种危害最大的气体排放量。

2．排气微粒

排气中除水以外的任何液态或固体微粒。一、排放性能第2章发动机循环与性能指标§2.5发动机的环境指标1．排出有害气体一、排放性能第2章发动机循环二、噪声☆噪声：指人们不需要并希望设法加以控制和消除掉的声音的总称。☆噪声危害

（1）其作用于人的中枢神经系统，使大脑皮层兴奋，抑制失调，产生头疼、脑胀、昏晕、耳鸣、失眠和心慌等症