第二章 内燃机工作指标

第二章内燃机的工作指标概述：动力性能指标（功率、转矩、转速）经济性能指标（燃料、润滑油消耗）运转性能指标（冷起动、噪声、排气）耐久可靠性指标（大修、更换零件）1第一节示功图与指示性能指标一、示功图1、工作过程2、示功图：利用不同形式的示功器或内燃机数据采集系统来观察或记录相对于不同活塞位置或曲轴转角时气缸内工质压力的变化，所得结果即为p-V或p-φ示功图。（画图）2二、指示性能指标特征：以工质对活塞做功为基础（一）指示功和平均指示压力指示功是指气缸内内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,大小可由示功图中闭合曲线所占有的面积求出。平均指示压力，是指单位气缸容积一个循环所做的指示功，单位为Pa。3为发动机气缸工作容积，单位计算：D和S分别为气缸直径和活塞行程。理解：平均指示压力是一个假想的平均不变的压力，以这个压力作用在活塞顶上，使活塞移动一个行程S所做的功，即为循环的指示功。有关数据4（二）指示功率指示功率:内燃机单位时间内所作的指示功称为指示功率。公式推导：在实际应用中，注意单位不同，5推导出，对四冲程发动机：对二冲程发动机：6（三）指示热效率和指示燃油消耗率定义：指示热效率是发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。式中，为指示功率，为每小时燃油消耗量，为所用燃料的低热值。7指示燃油消耗率是指单位指示功的耗油量，通常用单位千瓦小时指示功的耗油量克数来表示。单位：指示热效率和指示燃油消耗率的关系：8第二节有效性能指标一、机械效率和有效功率机械损失功率：摩擦功率、附件消耗有效功率：机械效率：有效功率计算：9二、平均有效压力、有效功率和升功率1、平均有效压力的理解看作是一个假想的、平均不变的压力作用在活塞顶上，使活塞移动一个行程所作的功等于每循环所做的有效功。2、关系式：10推导，平均有效压力值可以反映出发动机输出转矩的大小。3、升功率在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。114、国外十佳发动机（1）BMWAG3L（2）DaimlerChryslerAG5.7L（3）GeneralMotorsCorps4.2L（4）FordMotorCo6L（5）HondaMotorCo2L12三、充量系数、过量空气系数（一）充量系数若把每循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态的体积，其值一般要比活塞排量小，两者的比值定义为充量系数。意义：表征实际换气过程完善程度的重要参数13（二）过量空气系数定义：燃烧1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比。计算：为单位质量燃料完全燃烧所需的理论空气质量。对柴油机来说，总是大于1。14四、有效热效率和有效燃油消耗率有效热效率是实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值有效燃油消耗率是指单位有效功的耗油量，通常用单位千瓦小时有效功所消耗的燃料克数来表示。15第三节机械损失与机械效率一、机械损失的组成部分1、活塞与活塞环的摩擦损失2、轴承与气门机构的摩擦损失3、驱动附属机构的功率损耗4、风阻损失5、驱动扫气泵及增压器的损失16二、机械损失的测定1、示功图法2、倒拖法3、灭缸法4、油耗线法17第四节排放指标一、排放物的浓度是指排放物在总排气量中所占的比例，常用体积分数来表示。排放测试仪器二、质量排放量单位时间或按某排放标准测定，进行一次测试，在试验期内测出的污染物质量，称为质量排放量。18三、比排放量内燃机针对单机进行排放测量时，每单位功排出的污染物质量，单位g/(kWh)。四、排放率定义为燃烧单位质量的燃料所排放的污染物质量。19第五节提高内燃机动力性能与经济性能的途径一、采用增压技术