第四讲 机械损失与热平衡

第四讲机械损失与热平衡第1页，共14页，2023年，2月20日，星期三1机械损失的组成机械摩擦损失：60~80%活塞组:46~60%曲轴连杆组轴承:15~20%配气机构:2~3%驱动附件损失：10~20%指发动机运转时所必须的辅助机构，如水泵、机油泵、喷油泵、点火装置等。泵气损失：10~20%进排气过程中由于工质流动是节流和摩擦等原因造成的能量损失。第2页，共14页，2023年，2月20日，星期三2机械效率定义：有效功率和指示功率之比。范围：汽油机为0.7~0.9；柴油机为0.7~0.85第3页，共14页，2023年，2月20日，星期三3机械效率的测定示功图法：测取发动机的示功图，利用示功图计算指示功率；测取发动机的有效功率；计算机械效率。该方法适合在研究与开发工作中应用。需要精密测试设备、上止点位置的少许偏差对测量结果带来很大的误差。第4页，共14页，2023年，2月20日，星期三倒拖法只能在电力测功机上试验；在汽油机上得到广泛应用测试步骤：起动发动机，使冷却水温度、机油温度达正常值；使发动机在给定工况下稳定运转；切断发动机的供油，将电力测功机转换为电动机使用，在给定转速下倒拖发动机，并维持冷却水温度和机油温度不变。从电力测功机上所测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。第5页，共14页，2023年，2月20日，星期三灭缸法仅适用于多缸机测试步骤：当发动机调整到以给定工况稳定运转后，先测出整个发动机的有效功率Pe。在柴油机油门拉杆或齿条位置、或汽油机节气门开度固定不动的情况下，停止向某一汽缸供油或点火。调整测功机，使发动机恢复到原来的转速，重新测定有效功率Pe1。被灭缸的指示功率：第6页，共14页，2023年，2月20日，星期三逐次灭缸，则整台发动机的指示功率计算机械效率：第7页，共14页，2023年，2月20日，星期三油耗线法测量步骤：发动机转速不变时，测量耗油量虽负荷变化关系。利用此曲线的直线段，并延长与横坐标交于一点，此点所对应的值即为该工况下发动机的机械损失值Pmm第8页，共14页，2023年，2月20日，星期三4影响机械效率的运转因素转速：转速越高，机械损伤越大，机械效率越低。主要表现在：各摩擦副相对速度增加，摩擦损失增加；曲柄连杆机构惯性力增加，使得活塞对缸壁的侧压力和轴承负荷，摩擦损失增加；泵气损失增加驱动附件损耗增加第9页，共14页，2023年，2月20日，星期三柴油机的机械效率一般低于汽油机，这是因为柴油机压缩比高，运动件质量大，以致缸内压力和惯性力大的原因第10页，共14页，2023年，2月20日，星期三负荷转速一定，负荷减小时，机械效率下降。原因：平均指示压力减小；转速不变，平均机械损失压力基本保持不变。

第11页，共14页，2023年，2月20日，星期三当发动机怠速运转时，指示功率全部用来克服机械损失功率，因此，由于车用柴油机普遍在高转速、较低负荷下工作，机械效率下降严重。因此，机械效率对于车用柴油机尤为重要。第12页，共14页，2023年，2月20日，星期三润滑油品质和冷却液温度润滑效果对机械效率有很大的影响润滑油粘度影响润滑效果润滑油温度影响润滑油粘度冷却水温度影响润滑油温即冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。第13页，共14页，2023年，2月20日，星期三保持发动机正常的水温和油温以及保持正常德传热条件，对保持润滑油合适的年度很有关系。正常水温一般以80~95为宜；正常机油温度则在85