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文档简介
发动机原理第一章发动机的性能《汽车拖拉机发动机》讲义讲授内容第一章发动机的性能(6学时)发动机理论循环四行程发动机的实际循环(2、3节合并)机械损失发动机实际指标(经济性和动力性评价)掌握内容:理论循环假设条件;压缩比、预胀比、压升比、定容放热时刻对理论循环热效率的影响;实际循环的历程及各个阶段的特征;指示指标的计算;机械损失的组成、比例、定义、影响因素、试验方法;发动机实际指标的计算公式及实际应用。第二章发动机的换气过程(4学时)四行程发动机的换气过程配气正时提高充气效率的措施掌握内容:换气过程的组成及各个阶段的定义、特征;换气损失、泵气损失(非增压)的定义;配气正时的含意及各个角对充量系数的影响;提高充气效率的的措施(充量系数的定性分析公式);运行参数对充气效率的影响、充气效率与进气量的区别第三章发动机的燃料及燃烧(2学时)发动机的燃料燃料的使用特性燃烧过程初步掌握内容:燃料的组成及分类;各种燃料的指标及实际意义;C原子数、分子结构、含氧对指标的影响;烃类燃料燃烧化学初步计算(理论空气量、分子变更系数、混和气热值,不同单位下均需掌握);汽油、柴油性质对两种燃烧方式中混合气形成、燃烧过程、负荷调节方式的决定作用。第四章汽油机混和气形成和燃烧(6学时)汽油机的燃烧过程汽油机混和气形成的特点燃烧室(重点掌握技术要求及设计原则)掌握内容:汽油机燃烧过程及各个阶段的主要影响因素;汽油机混和气形成的特点;不正常燃烧的分类、定义、特征、多发工况;运行指标对汽油机混和气形成、燃烧过程的影响;燃烧室设计要求;防止不正常燃烧的措施第五章柴油机混和气形成和燃烧(6学时)柴油机燃烧过程燃油喷射和雾化混和气形成和燃烧室柴油机运行指标对燃烧过程的影响掌握内容汽、柴油机混和气形成及燃烧的区别及根本原因;柴油机燃烧过程分段及定义、特征及对性能的影响;燃烧放热率的定义及优化原则;喷射和雾化的参数及其定义、不正常喷射及其定义;混和气形成方式及燃烧室分类;运行指标对柴油机燃烧过程、碳烟排放的影响。第六章排气污染与控制(2学时)概述汽油机有害物排放及控制柴油机有害物排放及控制掌握内容:汽油机主要有害物、去除方法、三效催化(理论混和气)柴油机主要有害排放物(PM、NOx)的控制方法及其Trade-off。第七章发动机特性(重点内容)(6学时)发动机工况发动机台架实验负荷特性速度特性万有特性调整特性掌握内容:三种工况的分类、定义、代表机械;负荷特性、速度特性的定义、实验方法、曲线历程分析(各个参数的比较及原因);万有特性制取方法、曲线上任意两点的参数比较及原因;点火提前角、供油提前角调整特性的定义;柴油机调速特性(必要性、方法、两种方法的对比);车辆匹配原则(万有特性曲线)、方法(变速箱匹配)参考书目《发动机原理》 林学东机械工业出版社(教材)《汽车拖拉机发动机》 董敬机械工业出版社《汽车构造》(上册) 陈家瑞 2001《工程热力学》 陈贵堂 北京理工出版社 1998《内燃机学》 周龙保 机械工业出版社 1999《内燃机原理》 蒋德明 中国农业机械出版社 1988《内燃机原理》 刘永长 华中理工出版社 1992联系方式孙万臣 电话Email:sunwc@本课的讲授主线提出发动机的性能指标、工作循环历程、各种指标的计算方法(一二章);介绍燃料特性、燃烧机理(三章);根据燃料特性讲授汽油机、柴油机的混合气形成、燃烧组织方式及相应的结构措施(四五章);综合上述知识讲授发动机实际工作中的特性及各种运行指标对特性的影响(六章)。
第一章发动机的性能
引言:性能指标概述定义:评价发动机优劣的依据分类:A按来源分,B按评价内容分A:理论指标:基于理论循环得出的动力性、经济性指标;指示指标:基于缸内实际循环得出的动力性、经济性指标;有效指标(实用指标):发动机实际运行中所表现出的各种性能指标。/*几个下标的含意t:理论的(theory),i:指示的(indicated)e:有效的(effective)*/B:动力性指标PeTtqn;经济性指标:ηe,b,B;运行指标:冷启动、噪声、排放;加工工艺:可靠性、耐久性、成本例:用Benz600与S195发动机对比,提出性能指标不同、无绝对优劣之分决定因素:工作循环过程(燃烧组织)第一章发动机的性能
内燃机是通过工作循环连续不断进行工作的,工作循环进行的好坏直接影响到内燃机的各项性能。因此、我们从内燃机的循环开始引出内燃机的各项性能指标。$1.1 发动机理论循环
燃烧
膨胀内燃机中燃料化学能→工质热能→机械功。这一过程十分复杂,为抓住内燃机中热功转换的主要矛盾。寻找提高内燃机性能的主要方向。我们把实际循环加以简化,抽象出理论循环。
理论循环的定义在一定的简化条件下将发动机的实际工作循环按燃烧过程不同抽象为几种典型的热力学可描述的过程,用于获得一定的评价指标及各种参数对性能指标的影响规律。第一章发动机的性能
$1.1 发动机理论循环简化条件封闭循环:排气、吸气过程为定容放热,无物质交换;压缩过程、膨胀过程为绝热(等熵:PVk=C),不考虑传热损失;热源加热:燃烧过程为瞬时热源加热(定容或定压),不考虑燃烧过程的时间损失;理想工质:工质为空气、不考虑成份变化及数量变化;可逆过程:循环中无能量的损失只有能量的转换,总熵产为0,可用热力学的循环来表示。第一章发动机的性能
热力学典型过程特征表达形式:P-V图,T-S图状态方程(理想气体):PV=nRT,P为压力,V为体积,n气体的摩尔数,R与气体成份相关的热力学常数,T温度典型热力过程在P-V、T-S图中的表现及特点第一章发动机的性能
需把握的特征:P-V图中,等熵(绝热)、等温曲线均分布在2,4象限(定容、定压曲线与坐标轴平行),且等熵曲线斜率>等温曲线(等熵曲线陡);T-S图中定压、定容曲线分布在1,3象限(等熵、等温曲线与坐标轴平行),且定容曲线斜率>定压曲线。如下图所示:第一章发动机的性能
理论循环历程等熵(绝热)压缩:a-c、工质加热(理想燃烧过程)c-z、等熵(绝热)膨胀:z-b、定容放热(理想换气过程):b-a.分类(取决于工质加热方式)定容加热循环(汽油机):燃烧迅速、上止点(定容:余隙容积)加热。定压加热循环(高增压、低速大型柴油机):上止点后燃烧、加热缓慢,放热量导致的压力增加与容积增大引起的压力下降抵消,压力维持不变。混和加热循环(车用高速柴油机):一部分(预混和燃烧)定容燃烧、一部分(扩散燃烧)定压。
理论循环的评定1、经济性—用循环热效率(ηt)评定:工质所做的循环功W(J)与循环加热量Q1之比。即: Q2---工质传给冷源的热量(图中网格剖面线面积),即a-b线下方的面积Q1――135°剖面线所填充的所有面积(含网格线部分),即c-z’-z线下面积Q2Q1①根据热力学公式混合加热循环的热效率②定容加热循环ρ=1③定压加热循环λ=1式中:ε-(压缩比);Va-汽缸总容积;Vs-工作容积;
λ-(压升比):;ρ预膨胀比:后膨胀比:绝热指数:K=;2、动力性—用理论循环平均压力pt评定:单位气缸工作容积所做的理论循环功(J/m3)[MPa]根据热力学公式:①混合加热循环Pa—压缩始点的压力[kPa]②定容加热循环ρ=1③定压加热循环λ=1由上述公式可知,循环热效率和循环平均压力只和ε、k、
λ、ρ、pa五个参数有关。影响傅理论禁热效昂率的呜主要垃因素捷(本逢章的着重点挣内容普)解析苏方法医及公馋式:基于a点相半同、Q1相同址(特薄殊情我况除子外)欢,其哪余参吹数不治变(纹若有患可能填)的T-叙S、P-价V图(龙尤其菜是T-榴S图)我进行汽分析底。(定毛容放匪热线我下方眨面积冷)T-序S图中革定容洪过程卖曲线放的斜驰率:建;庸定压弓过程须曲线穴斜率剪:汗;因为Cp>Cv,所砌以定耻容曲学线陡喊峭,里而定税压过猜程曲惭线较画平缓绢。对于P-随V图等凡熵过穗程;等温江过程情:季,哲等温运斜率望小。各个县参数币对ηt的影以响分挺析①压缩夜比:由公糠式可寇知,陪无论裤任何纺循环险模式旷有:ε↑公→循环描平均惜吸热金温度献↑,剩循环亿平均衫放热涉温度犬↓→循环百温差李扩大→膨胀换比增该大→闻ηt↑。从图除中可纷知印当ε<1葵8时,ε↑森→店ηt↑↑当ε>18时,ε↑继→扬ηt↑效果借小。对于忆汽油挨机压钩缩比脚一般乖小于14(主怖要受激到爆较震限童制)绪,提溉高压骂缩比绍有潜呜力;柴油独机压愈缩比驻一般并大于16(保或证可而靠压炉燃)嫩,若忌过度肿提高争压缩愤比得辜不偿木失(势平坦浅、Pz热负扮荷、校机械养负荷盏、噪逗声,分)各特墙征点耕参数殿的值(仅旅做参宵考)②香绝明热指卸数k在其该它条葱件不今变的垫情况腹下,k附↑海→ηt↑,k取决责于工丸质的柱性质狮,双寻原子凝气体心(空睛气)k=截1.态4,多习原子绳气体K=击1.查33,发栋动机页的混炭和气K=影1.说32~1.神4。工质馅原子掘数↑岔→k洗↓混合腿气浓剪→k望↓体→ηt↓混合效气稀签→k显↑窗→ηt↑柴油侵机热锻效率鼓高的替四个紫要素压缩侨比高、混和致气绝娘热指专数高、泵气愈损失界小、燃烧新完全。③绑压帝力升膛高比λ(图1-妨5)a、对定容道加热厚循环—当ε一定版时,潜要使λ↑必须摊增加Q1,因置为定盐容加欣热及贿定容陈放热仔两个融过程留斜率羊相同棕,所弱以Q2/Q1=C,即ηt=C,但pt↑。b、混合胁加热麻循环—当ε、Q1一定琴时,λ↑由→(Q1’兰↑,燃插烧的酿定容叶性增苏加)捐必然盐使得尤(Q1’’)ρ↓,Q2↓→ηt↑但λ↑扑→Tz↑Pz↑,零济件的誉热负趟荷和表机械骗负荷薯都↑损,受践零件洲耐温英和强盲度限碎制λ不能释太高膀。④预验膨胀愧比(疾图1-通5)a、在醒定压怪加热盒循环惊中当ε一定卧时,扫由于饲后加爸入热剧量膨闻胀不锋充分脚,排蠢给冷帖源热负量Q2↑↑b、在单混合减加热眠循环出中当ε、Q1一定贱时,三、誓三种器理论扰循环先比较①当妙压缩婶比ε=C,加放热量Q1=C时,λ↑略→ηt↑∵Q2,诊V<Q2,炊m<Q2.例p→ηt,泊V>ηt,丢m>ηt.娘p②当加府热量Q1=C及循悄环最彻高压疗力Pz=C或最脂高温休度Tz=C,∵Q2,抱V>Q2,润m>Q2.纳p→ηt,享V<ηt,转m<ηt.独p主要率原因石是压底缩比芝大。§1锣.2发动特机的抓实际违循环组成(四问行程浊):进气、压缩、燃烧、膨胀和排气。表达奶方式迈:通垂常用滩气缸璃内工饼质的挽压力侮随气仙缸容厅积(振或曲达轴转况角)卫的变厚化图罢形P—凡V图或P—φ图来芳表示孤,称帝为示功隆图。(驻用不宅同方去向的新线演辞示每铺个历蹦程的伞正负坊功情溉况,矿以确香定哪尚里是源正、想哪里召是负益。)--奋--工质水对活渴塞做符的功友;正糕功。--恢--泵气宇损失家;增深压机旅:正走功;助非增讨压机芬:负淹功。一、进气说过程(r-a)①作用:吸羡入新闭鲜工层质,历为加峰入Q1作准您备;②特点:Pa僵﹤P品0克服落进气震系统步阻力监,Ta﹥T0缸内性残余伤废气亮加热楼;高温贞机件串加热疗;汽油言机,纲进气她预热代。引起泪进入航的新骨鲜气本体变少少,乡丰导致暮充气剪效率烧(充以量系绢数)<1。参数转范围欠及可雪评价扶性能进气肆终点参的压唯力Pa进气绕终点图的温系度Ta:汽油尚机Pa色=(0.桨8~0.养90)Ta必=3治40~38交0K柴油贼机Pa捉=(0.才85~0.浆95)Ta恋=3展00~34挑0K增压闲柴油踏机Pa逝=(0.率9~1.轻0)Ta却=3限20~38敢0K汽车蓄发动蚀机增皱压压器力Pk=(1.顺3~2.你8,4.哪0)柴油锈机无睡节气坛门、赶进气报阻力尸小且拴无须补进气鬼加热贵所以Pa↑,T宅a↓,充量滥系数η↑二、压缩鸭过程(a-c)①作用:亦增大司工作泄过程叫的温堡差;下增大票膨胀触比,扒提高也热功虾转换股效率章;为承燃烧展过程棋创造师有利邮的条尖件;沈柴油器机,柱压缩肆高温妈是保敌证混招合气颜形成壁及着竖火的浸必要影条件扩。②压缩镇比:范围:汽油滋机ε=7~10柴油详机ε=1姥4~22增压健柴油菊机ε=1帽2~15③特点柱:多浑变过复程。开始脊,,省工质功吸热斑,T壁>T工质nˊ1>K;某一校瞬间T壁=T工质,nˊ1=K;后期超,由所于T壁<T工质,nˊ1<K。但在晚实际酷的近籍似计太算中咬,常装用一文个不在变的练、平带均的品多变品指数姓则来慰取而威代之赛,n1称为平均携压缩掌多变慨指数。n1的范显围:汽油缘瑞机n1=1吧.3恭2~1.并38高速笋柴油妈机n1=1忘.3象8~1.探40柴油姻机大工质肾吸热n1宇↑增压婶柴油习机n1=1俘.3起5~1.孙37二、既压缩压过程测(a-c)④n1的影统响因铸素:n1主要掏受工棉质与圈缸壁管间的疲热交添换及聋工质受泄漏截情况息的影堂响。当转猜速n↑忍→向缸他壁的认传热住量及遣气缸蔽泄漏爷量减葡少→n1↑;当负术荷↑球→气串缸温困度增偶高及嘴相对仁的传竭热量维和泄脏漏量港减少→n1↑;⑤既压缩臣终了欧的参吵数及估可评虏价性凡能压缩冬终了可的参用数Pc与(MP男a)Tc(K净)汽油捕机0.朝8~2.钞0躬6尚00~75挎0柴油太机3.化0~5.络0稼7迅50~10纽奉00增压团柴油蜻机5.民0~8.骨0祝9右00~11古00压缩岂终了脖压力Pc可以班用于狡检测括气缸虏泄露恩情况呆。用绒缸压欢表在华要求遣转速诱下测闯量压嗓缩压袭力,称若低锻于某匆一阈穷值则智必须锻换活够塞环恒或采汪取别茶的措甜施。柴油劳机压交力、邪温度堡高于惹汽油桨机原圈因为愿压缩鹊比高悼、绝荷热指夕数大三、燃烧厨过程①作用:(c-z线)屿将燃军料的足化学哗能转纹变为蔑热能感,使弟工质免的压岛力、触温度磨升高械。放厉出的绿热量闹越多苍,放挂热时搞越靠鸽近上俯止点美,热遥效率希越高投。②要求:燃鲜烧完处全、染及时嘉。③参杏数范悉围:Pz钩(M利Pa)Tz(K槐)汽油江机3.危0~6.堂5被22尚00~28席00柴油剧机4.淹5~9.惯0塑18沸00~22高00增压露柴9.扮0~14抄.0枝19城00~21光00④参数朵比较:柴油绘机ε大荐->Pz↑汽油凤机混阶合气畜热值腰高、向燃烧宜温度高->Tz↑四、膨胀稳过程(z-b)①作你用:剥热向字功转宗换。②特少点:阅多变垮过程殊,比德压缩芽过程摩更为恩复杂泻,除秧有热荡交换汇和漏头气损牺失外谊,还形有补驰燃等买现象观。开始逃,有扔补燃雨对工唯质加库热>向缸涉壁散涉热,峡工质卧吸热n2ˊ﹤慈k;某一版瞬间土工质武达到栽热平背衡,n2ˊ喊=k;此后型,由结于工焰质向外缸壁雪散热恰多,n2ˊ>k。如同狗压缩挑过程桂一样赤,为状简便忌起见失,在完计算缓中常痛用一怕个不接变的绕平均兰膨胀释多变沃指数n2来取笛而代傅之。③n2范围单:汽油返机n2=1胖.2碎3~1.抬28柴油盐机n2=1孟.1细5~1.唇28四、骗膨胀法过程属(z-b)④膨胀法终点b的压宗力(kP符a)、捆温度炊(K)可霜用下从式计姓算汽油辫机柴油猛机式中δ—后膨终胀比忙。工质震吸热n2↓范围锅:Pb(MP头a)Tb(K)汽油枝机0.货3~0.魂6酿1牌20候0~15观00柴油源机0.罢2~0.喷5馋1讲00俯0~12分00⑤由于凭柴油雀机膨唱胀比增大,像转化乌为有乘用功哑的热俯量多栗,热杠效率访高(b点工拨质焓愚值下技降)偷.所四以膨爆胀终伸了的尊温度斜和压且力均壶比汽慌油机赶小。若Tb、Pb过高沫则发英动机锦膨胀咏不充粮分或灯燃烧性过程坊迟后攀,发拐动机俘性能臂急剧颂恶化眼、发索动机原热负病荷过灵高,皮必须易进行板适当孙调整歪。五、湾排气短过程员(b-r)①作用:将红气缸笋内的升废气胸排除蒙,放缝出为混下一危循作当准备滤。②特点:Pr>P0△P=痒Pr-着P0用来功克服写排气仆系统屯有阻刻力,排气鬼终了膜的压具力Pr愈大贼,说泻明残炒留在辩气缸届中的雨废气驳就愈伙多。排气溪温度Tr低,奇说明获燃料任燃烧俯后,论转变玩为有航用功哑的热街量多汗,工只作过慢程进逼行得滔好。题排温Tr偏高巩,应冷立即甩查明笛原因塔。③参数端范围:排气傍终了茎的压吵力(MP薄a)、盼温度键(K)是汽油崖机和远柴油盆机Pr里=(1.路05~1.阵2)P0汽油者机Tr=9般00~11蜻00柴油驶机Tr=7械00~90篇0柴油势机膨范胀比士大Tr低§1请-3实际袖循环甜的评武定——指示倡指标可得凶到的怎评价体指标汇:指挎示指宇标指示湿指标酸用来奔评定愁实际婶循环固质量端的好山坏,菌以工哨质在窝气缸旺内对宜活塞赵做功布为基服础。用平非均指组示压拳力及柜指示白功率流评定瘦循环疑的动绪力性——即做该功能著力。用循夹环热奶效率雀及燃拥料消臭耗率答评定五循环厅的经当济性跌。动力谣性指因标:织循环首指示充功Wi,平均棒指示茂压力pmi,指缩慧示功屠率Pi1、循环谅指示并功Wi(kJ):浓一个捷实际清循环咽工质惕对活稻塞所盛做的阅有用裁功。循环咳指示训功的惰真实羊值可甚根据均实测瞒示功状图面忘积计魂算求活得:Wi=(Ai±A1)ab式中Ai±A1——示功革图面冠积;a—稿—示功哭图纵苹坐标耗比例嫌尺;b—朵—示功绕图横抹坐标丢比例诸尺。2、平均终指示滴压力pmi(MP言a):伴发动产机单昏位气提缸页工作种容积啊一个蜂循环犹所做底的指宁示功隶。循环聚指示滔功Wi(kJ)可珠以写滑成:pmi=Wi/V貌sWi=(Ai±A1)ab=pmi×V温s=式中宾:pmi——平均遵指示砌压力冒(MP秃a)(工离作容锋积)D—越—活塞怀直径她(m)S—扎—活塞喘行程为(m)。也可变以假唱想一霞个、京大小狂不变电的压民力pmi作用辞在活销塞上步,使名活塞伴移动杆一个饰行程愤,其韵所做置的功便等于膨循环鸽功,耽则此倒假想执的pmi压力治即为疑平均常指示荷压力功。pmi的范财围:汽油铃机0.并8~1.游5MP椅a柴油今机0.短7~1.缝1MP棉a增压介柴油迁机1~2.调5MP纸a3指示剃功率:指示阿功率Pi(kW):捕发动响机单粱位时购间所泥做的滴指示套功。[k源W]式中Wi——指示爪功(kJ);Vs往——气缸挂工作阿容积犬(L);τ—渔—行程常数。础四财行程τ=寸4;二羽行程τ=云2;n—冷—发动腊机的蝴转速坊(r/mi暑n);i—烘—发动凤机的隆气缸喇数。经济璃性指占标:指示跪燃料韵消耗尺率bi和指宁示热咳效率ηi:1、指尚示燃吹料消娘耗率bi(简巷称指示块比油搏耗):单位到指示辽功的骄耗油赞量,论通常概以每千丙瓦小爸时的耗修油量神表示播[g/(kW推.h)]g/(kW旗.h)B—每小跳燃油飘消耗无量(kg甚/h)2、指示是热效傍率:实似际循丹环指桂示功Wi与所辆消耗餐的燃鄙料热追量Q1之比属。从指州示比妥油耗请定义牺可以川得出钞单位贿指示击功(1k景W.曾h=纲3.蠢6×下103kJ)消弊耗的阵燃料也能量踏为bi万*h批u/旷10百00名[凡kJ障](hu为燃汪料的伐低热执值[k失J/kg从])。根据搏指示漏热效死率的兼定义庆:踪蝶=范围春:bi[g/(kw星.h)]汽油贩机0.戒3~0.料4宫2晋05~32嫂0柴油搁机0.午4~0.佩5尚1摩70~20真5思考衬题:1.试比催较在检实际或循环盲的五还个过附程中堆汽油断机和好柴油领机下挂列参貌数的蹦大小约,并驼说明哪为什善么?2.压缩裹过程忙的作航用是拉什么优?何阁为压戚缩比厦?汽贼油机慌和柴靠油机锅的压莲缩比尽根据备什么猎选择翠?§1尼.4机械赶损失机械俩损失题的组贸成及锯机械仆效率机械埋损失财:发动另机实兽际循涂环所倦做的精指示静功不威可能筹完全绝对外禁输出沫,功醋在发摄动机勒内部杠转化乞过程宫中必哥然会宾有所索损失宋,所销消耗娱在发斜动机节内部演的这狸部分遍功称聋为机械妻损失。用Pm,pmm表示池。机械菊损失将功率Pm组成裹:①、摩擦芦损失活塞汉及活旧塞环连杆停、曲理轴轴坊承62奶~7追5%。配气垫机构②、驱动拨附件借损失水泵风扇10渣~2邀0%机油摔泵电器锐设备空调定(可钢选)③、泵气晨损失10唇~2凉0%机械剥效率:发轮动机播实际辱输出骄的功健(有济效功兆)与买指示草功的歇比值肠。二、吹机械肾损失章的测暮定机械余损失韵功率衫是通恨过对怎实际外发动挺机试丸验来筛测定姿。常躬用的诞测试弦方法夏有倒衣拖法茶、灭报缸法王和油大耗线叼法。1、倒龄拖法发动处机与独平衡片式电这力测勾功器零相连召。在你稳定惜工况殖,当樱冷却瘦水和植机油潮温度摘到达呜正常华值时辞,立盗即切漫断供王油(丝式柴油桶机)狠或停锄止点神火(旋汽油火机)幸,同撤时将逢电力常测功玻器转祝换为胆电动心机,塔倒拖齿发动裤机,纪并尽使可能钉维持悟冷却录水和酷机油栽温度喊不变愚。电吓力测关功器吓所测散得的耐倒拖荒功率艘,即辩为机筐械损炼失功眨率。二、雀机械柱损失秃的测巷定1、倒虹拖法缺点击:①捎必须筑使用炼平衡肾式电叛力测米功器虚;②没擦有燃丙烧,叫压力港低摩哄擦损浆失小丘;③由撇传热番、压染缩线番和膨庆胀不哑重合谋负功茶(由完于缸愧内压莲力、牧温度南与实务际不雷符测慢量结脊果偏寒大)④由黑于强错制排验引起们泵气观损失爆增加啄。⑤不舞可用勤于增下压机对于肝柴油涉机由悠于压吓缩比钱大,姥误差凭大可谢达15防~2创0%。对于赛汽油除机ε=6裕~7,误彩差在5%左右笑。2、灭身缸法此法煎仅适哭用于纤多缸臂发动苏机。甜首先画将发降动机梦调整部到给骑定工尸况稳庙定工题作,特测定仰其有抬效功罪率Pe;然加后停喷止向疮一个返气缸舅(例虚如第昼一缸推)供磁油,奶并调柏整测胸功器那,使递内燃话机恢予复到励原来鸦的转支速,迫再测叠定发揭动机酬的有聋效功容率。酸两者无之差甩即为掩停油毁气缸侦的指历示功龙率。杂同法皆,依俗次使婶各缸嗽熄火刺,即蔽可测滑得对居应的睁有效衡功率故、……。于环是可农得各五缸的缎指示把功率汇为将上咐列各翻式相寇加得歇整机价指示扔功率店为式中i—摩—气缸伪数因此恒,整呈机的奇机械坛损失禽功率2、灭贩缸法缺点盟:对爱汽油降机,晓由于怨停缸剧会使毙进气展情况涌改变盈,往摇往得秃不到正确迟结果不能胜用于午废气酷涡轮鲁增压餐发动幻玉机(妙增压合状态嚼改变急)不可腿用于睡单缸严机3、油杏耗线突法(帆又称泛负荷炒特性依法)适用铸前提隔:n一定齿时,船指示慢热效巡寿率不张变,胖机械苗损失缘瑞功率pm不随辣负荷快变化柴油拥机工升作接肝近这扩个前斜提:胜当n不变歼时,旬在中谎小负耀荷,望柴油滔机的驱耗油偿量与董指示哑功率扇几乎助成正把比关晶系。籍而且pm和ηi不随碌负荷铜变化烫。某一迈负荷随:空转俱时:两式冶相除月:即油浑耗线促延长钓交横效坐标螺相交费于F则OF即为贯机械穷损失郊压力任。缺点季:不拼实用傍于汽疗油机三、网影响援机械扣损失肝的因刮素1.转敢速n(或肾活塞兔平均化速度Cm)发动太机转勿速上睬升(Cm随之谊加大徒),汉致使贴:1)各承摩擦泄副间蚕相对乔速度枯增加塞,摩倘擦损础失增明加。2)曲脸柄连惰杆机垄构的终惯性胆力加缸大,袖活塞读侧压尘力和维轴承场负荷嗓均增救高,仅摩擦精损失祖增加圆。3)泵闹气损匆失加康大。柴油腿机摩圾擦损忽失大粮于汽祸油机4)驱含动附喝件消母耗的右功多蜡。一般仁有pmm∝n;Pe∝n;Pm∝n2因此聪,三、污影响纹机械呀损失敲的因惩素2.摩班擦损劳失在机诱械损惜失中傅,摩轻擦损鼓失所在占比侍例最座大,虑达70%左避右。主要可的摩惹擦源侨:(l)活箱塞组跪件展产佩生摩是擦的把部件简是:活塞挠环、昏活塞腰裙部起和活让塞销。主要锄因素鞋是:贡活塞朝环的继结构夺与组把合,男活塞哄裙部弓的几址何形杜状,左缸套劲的温班度及屈配合阳间隙处等。减少幼措施叮:减快少活请塞环惠数目择;减炒薄活组塞环眠厚度胡;减家少活狠塞裙旧部的猪接触贤面积拿;在闲裙部垫涂固似体润票滑膜线等。三、堵影响过机械求损失且的因锐素2.摩业擦损戴失(2)曲泄轴组初件疲轴址颈与毅轴承繁(包牲括主淹轴颈别、连骡杆轴巷颈或工平衡腔轴颈早)及妖其密怎封装轧置。掠一般阵滑动膜阻力娱与轴播颈的史直径馆和宽痰度的剧立方们成正端比。主要蛮减少说措施卷:减砍少运伐动件钓的惯住性质梨量,脆如减候小活苗塞、惠活塞阿销、叠连杆奋的质侄量,抓可降超低轴甚承负陶荷并伏可使流轴承绪宽度恒和轴志径减遮小。(3)配锁气机婶构弃减印少措欢施:担减小职配气壁机构眉运动五件质投量,疫降低寄弹簧蹈负荷潮,在返摇臂鸣与凸常轮接番触面抓处加中入滚企动轴椅承等叉。减少住措施灿:相汪对运滴动件咱的接交触面呆积、逮接触而形式筹(滑努-滚加);嫩配合村面的狗加工趟精度糊、润扛滑情丢况;蚂运动桥件的仙质量骆,配狼气机法构的纹弹簧拖刚度妖。3.润瓦滑油师品质证和冷妇却水浩温度摩擦挣损失遍↑胞保持习液体涌油膜大露承糠载能程力↑(1)机逼油粘馋度小伴摩竭擦损饱失↓承载园能力纱↓→厅油膜艰易破贸→干疫摩擦柳→损秀失↑选用思机油画粘度般的基潮本原泄则是:尽量林选用糟粘度敞较小勤的。一般沃说来,①当发小动机林强化趴程度鼻高,轴承悲负荷笨大时,要选棉用粘未度较大的靠用油;②当转芝速高,配合吵间隙佳小时,需要羞用油孟流动怨性好,宜选用粘贷度较蜻小的械机油割。③旧浓机器,轴承勤间隙视较大,应选愉用粘吼度较帐大的段用油罗。(2)冷榆却水泡温直繁接影梦响机循油温盆度,唯机油韵温度岂升高臂粘度密下降拾,油杨温和领水温连应保攻持在80晚~9锻5术℃范围赚内。4.负滤荷的滤影响①柴链油机a泵气录损失寇基本木不变李;n不变b驱动除附件是损失乖基本为不变成;c摩擦虑损失汇基本砌不变纹。当负恭荷↑帖→Pi箱↑,详Pm不变挤,空转谷时,驻Pm创=P野i,Pe=0,ηm=0②汽油廉机量调岔节、码负荷讲↑申→油饥门开学大→电泵气华损失率↓Pm基本层不变仰→PZ伟↑→摩擦讨损失耳↑ηm↑空转蜘时,达Pm厕=P寇i,Pe=0,ηm=05.气缸宜直径院及行漆程根据境试验叹,机贸械损芬失平叉均压比力pmm与缸油径、宵行程良的大穴致关渗系为式中D—栋—气缸娱直径尽;S—染—活塞唯行程取;Dm帅——曲轴誉的平籍均直江径;K—邻—与气柿缸数吐和转涌速有港关的晶常数汗。可见绕,(D+S)陡↑→Pm洲↑,但胆因摩擦剃面(暮汽缸厨套与站活塞圈接触蜡部分孟)的揪面积辫容积铸比(A/V)↓,相走对摩奸擦面拌积↓,故发相对练的机私械损哄失少陡,ηm↑。(Pm比↑,但Pi搜↑戒↑,根北据)当气侧缸工买作容突积一恒定,倦而行井程、歇缸径瘦比(S/D)减蓬小时医,例:因活考塞平储均速溪度Cm值和批相对脸摩擦蠢面的A/V值均网有所租下降赛,所植以机献械效喜率提搜高。(但绢燃烧班室面新容比猴↑→HC你↑)§1雾.5发动颜机经凳济性食和动全力性吸的评娃定——有效妄指标发动奖机经拜济性键和动田力性福指标蛾是以砌曲轴卫对外捐输出小的功泳率为廊基础妙,代普表了掩发动碍机整耗机的格性能言,通挣常称沃它们悲为有效络指标。(Tt钥q,n(Pe)及象发动圆机结驾构参露数是静已知荡的)匹是已场知的她。一、钱动力注性能1、有双效扭厘矩:邮曲轴柳输出壶的扭嗓矩Tt笼q(可计以实洲测)(N.阅m)2、发引动机滤转速n:曲棒轴每垂分钟激转数[r慢/m条in闲](可唯以实垄测)3、有睁效功盟率:扮曲轴筐对外船输出饺的功洽率,序称为父有效前功率由功煎率=倦扭矩×角速森度推赌导出便来。一、颈动力隆性能4.平甩均有捐效压弯力pme(M疤Pa):查单位接气缸愈工作烫容积闻输出给的有陶效功忍。(kW)(MP碰a)pme值大术,说众明单葡位气胁缸工德作容巨积对演外输巷出的欢功多赴,做娇功能野力强蔑。是硬评定国发动笑机动究力性励的重纺要指傻标。范围坏:汽油速机0.赚7~1.挽3MP奸a柴油辛机0.咬6~1.晓0MP预a增压争柴油陆机0.春9~2.屠2MP延a因为黄非增兆压柴演油机觉为了米保证独燃烧湾充分兼,空德燃比拥很大享,混逢合气衬热值夜低、聋循环讨加热狐量Q1低,包所以但其平梳均有腾效压袖力低颗。增余压后拼每循壶环所总吸入劈燕的混蠢合气库量增弄加,pm旺e增加驻。5.转程速n和活盐塞平嫂均速下度Cmn换↑→单位猎时间戒的做宿功次肌数→Pe↑,但n舍↑→活塞贯平均率速度Cm=S慈.n普/3说0↑惯性框力↑质:磨损炉加剧芬,寿窄命下熟降式中S—汁—活塞皮行程免(m)Cm为表郑征发畜动机疑强化牲程度草的参屯数。一般啦汽油匪机〈1烫8m盼/s,柴油堤机〈1菠3m业/s。为了灰提高丙转速狗又不捕使过锹大,恋可减俯小行谈程S,一际般用崭行程勤缸径胃比(S/争D)表振示。糊但S/缘瑞D值小稍也会袍造成阅燃烧油室高豪度减培小,闪其表歪面积餐与容扶积的橡比A/余V值增减大,菜不利犹于燃骂烧,HC体↑。当S/席D<1时,环常称浇为短每行程余。范围广:n(r/融mi小n)傅(m/萝s)CmS/屡D小客嫂车汽岸油机50勉00~80伴00谜1
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