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时间:2020-01-15
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1、发动机的性能指标发动机性能发动机性能指标包括:经济性、动力性、可靠耐久性、使用维修性、排放噪声性以及加工工艺性等各个方面工质:能实现热能和机械能相互转换的媒介物质,对车用内燃机来说通常指汽缸内的可燃混合气。如:燃烧前:空气、可燃混合气燃烧后:CO2和水蒸气工质的功:工质推动活塞移动,称工质对外做功;压缩工质时,外界对工质做功。气体的膨胀功W设在图a所示的气缸中装有1kg气体,气体的体积为V,压力为P,活塞截面积为A。若气体压力大于大气压:气体推动活塞右移,称为气体对活塞做功若推动活塞对气体做功,活塞左移,气体体积缩小示功图气体做功量的计算若气缸中气体的质量为m,其
2、总容积为V=mv,膨胀功为:第一节实际循环的评定-指示指标两类指标的比较指示指标(i)以工质在气缸内对活塞做功为基础,评定实际循环质量的好坏。有效指标(e)以曲轴对外输出的功率为基础,代表整机的性能。指示指标——指示功Wi定义:在气缸内完成一个循环工质对活塞所做的有用功。指示指标-平均指示压力piWi:一个实际循环工质对活塞所做的有用功,称为指示功(KJ)Vs:气缸工作容积(L)指示指标-平均指示压力pi以一个假想的、大小不变的压力作用在活塞上,使活塞移动一个行程,其所做的功等于循环功,则此假想的压力即为平均指示压力pipi的物理意义是单位气缸工作容积的指示功,代
3、表了单位气缸工作容积的工作能力,是发动机性能的一个重要评价指标。汽油机0.7-1.3MPa柴油机0.65-1.1MPa增压柴油机1.1-1.6MPa指示指标-指示功率Pi循环指示功Wi(J)可以写成:发动机指示功率Pi(kW):指示功率:发动机单位时间内的指示功指示指标-指示热效率ŋi指示热效率ŋiQi--为得到指示功Wi所消耗燃料的热量指示热效率ŋi的范围汽油机0.25-0.4柴油机0.43-0.5指示指标-指示油耗率gi(bi)指示燃料消耗率(简称指示比油耗)是指单位指示功的耗油量单位【g/(kW•h)】指示燃油消耗率指示热效率汽油机205-3200.25-0
4、.40柴油机170-2000.43-0.50指示热效率和指示燃油消耗率的关系:第二节发动机的有效指标有效指标(e)以曲轴对外输出的功率为基础,代表整机的性能。发动机经济性和动力性-有效指标发动机的指示功率Pi并不能完全对外输出功在发动机内部的传递过程中,不可避免有损失Pm,这些损失包括:‧运动零件的摩擦损失‧驱动附属机构的损失‧泵气损失动力性指标-有效功率Pe(Ne)Pe=Pi–PmPm-机械损失功率Pe-有效功率,可由试验求得动力性有效指标-有效转矩Te由功率输出轴输出的转矩称为有效转矩Te。它与有效功率Pe(kW)之间的关系是:动力性指标-平均有效压力(pme
5、)发动机单位气缸工作容积输出的有效功。与有效功率Pe之间的关系是:pme值大,说明单位气缸工作容积对外输出的功多,做功能力强经济性指标-有效燃油消耗率ge有效燃料消耗率(简称油耗)是指单位有效功的耗油量单位【g/(kW•h)】汽油机280-360柴油机220-290与指示燃料消耗率的比较经济性指标-有效热效率ŋe有效热效率ŋe有效热效率ŋe的范围汽油机0.2-0.3柴油机0.3-0.4动力性指标-转速n和活塞平均速度vcm提高发动机转速(n),即增加单位时间的做功次数,从而使发动机体积小、重量轻和功率大。活塞平均速度vcm:vcm与曲柄连杆机构的惯性力、磨损、寿命
6、相关。一般汽油机不超过18m/s,柴油机不超过13m/s。动力性指标-转速n和活塞平均速度vcmn、vcm、S/D值的大致范围是:n(r/min)Cm(m/s)S/D小客车汽油机5000-800012-150.7-1.0载货车汽油机3600-450010-130.8-1.2增压柴油机1500-40008-12.50.9-1.3发动机强化指标升功率PL(kW/L)比质量me(kg/kW)强化系数pme•Cm(MPa•m/s)PLmepmeCm汽油机30-701.1-4.08-17汽车柴油机18-302.5-9.06-11拖拉机柴油机9-155.5-169-15提高发
7、动机性能的途径增压技术合理组织燃烧,提高循环指示功率改善换气过程,提高充气效率提高发动机转速提高发动机机械效率
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