《内燃机学 第5版》 课件 2.3 机械效率与机械损失

第三节机械效率与机械损失机械效率机械损失低摩擦技术EngineFrictionandMechanicalEfficiency主要学习内容IMPORTANCEBRAKEMEASUREScylinderpressureCrankshaftTorqueTtqINDICATEDMEASURESmechanicalefficiency机械效率MechanicalEfficiency内燃机机械效率大致范围非增压柴油机0.78～0.85增压柴油机0.80～0.92汽油机0.80～0.90机械损失MechanicalLosses活塞和活塞环的摩擦损失 45%~65%整个活塞连杆曲轴机构中的摩擦损失60%~70%气门机构的驱动损失2%~3%附属机械的驱动损失10%~20%泵气损失10%~20%1.缸套与活塞及环组的摩擦损失活塞裙部及环岸与气缸套之间的摩擦损失活塞环组与气缸套之间的摩擦损失影响因素：活塞运动速度：Cm润滑状态：液体润滑、边界润滑、干摩擦缸内压力：活塞侧推力、环间压力活塞形状及表面特性润滑油2.轴承的摩擦损失主轴承连杆轴承活塞销凸轮轴轴承其他各种轴承影响因素：流体润滑状态轴径圆周速度轴心轨迹3.流体摩擦损失连杆等往复运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失。曲轴等旋转运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失。特点:

数值较小。4.驱动附件机构的功率消耗气门及配气机构冷却水泵、机油泵、燃油泵喷油泵、调速器正时齿轮发电机、空压机、空调压缩机冷却风扇5.驱动扫气泵及增压器的损失扫气泵功耗：二行程发动机机械增压发动机机械损失随转速的变化a－泵气损失

b－活塞及环组摩擦损失

c－气门机构驱动损失d－附属机构驱动损失

e－连杆轴承摩擦损失

f－凸轮轴承摩擦损失泵气损失四冲程发动机在进气和排气过程气体流动阻力所造成的功的损失。泵气损失归于机械损失。机械损失的测定MeasurementofMechanicalLosses示功图法倒拖法油耗线法灭缸法1.示功图法仪器测录发动机气缸内的压力示功图，从中计算Pi值测量发动机转矩和转速，计算发动机的有效功率Pe

计算Pm=Pi+Pe，计算机械效率误差：活塞上止点、多缸不均匀性设备：发动机试验设备、示功图测量设备等适应性：任何发动机2.倒拖法（Mortoring）发动机运行至正常试验状态，倒拖转换测量给定转速发动机的倒拖功率：机械损失功率误差：缸内压力下降，摩擦损失减少；包含了泵气损失；传热损失。实际结果偏高。设备：电力测功器适应性：低压缩比汽油机3.灭缸法(Morsetest)稳态工况，测量有效功率Pe；灭缸并恢复转速，测量有效功率Pe’；重复；计算

误差：同倒拖，但误差较倒拖小。设备：多缸机，测功机适应性：非增压柴油机4.油耗线法(Willansline)中低负荷下的负荷特性试验作图（燃油流量与负荷的关系）直线外延至横坐标，交点值即为平均机械损失功率或压力误差：基于ηit不变，误差较小。设备：一般适应性：不适用于节气门调节功率的汽油机5.测量方法比较Comparison倒拖法只能用于配有电力测功器的情况，不适用于大功率发动机，而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。对于非增压或排气涡轮增压柴油机(pb<0.15MPa)，只能用示功图法、油耗线法来测定机械损失。对于排气涡轮中增压、高增压的柴油机(pb≥0.15MPa)，除示功图外，尚无其他适用的方法。对于4冲程发动机，除示功图法外，其他测量方法尚无法排除泵气功。内燃机低摩擦技术MeasurementofMechanicalLosses低摩擦活塞组技术

活塞裙部非对称主副推力面、椭圆形状、二道环密封结构及活塞环的结构优化设计、缸套及活塞的热变形控制、表面涂层技术等。低摩擦轴承技术

优化连杆大头和小头及主轴承