发动机原理第一章.pdf

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1、动力经济性能及影响因数本章主要内容Î1.发动机在整个运转范围内的动力性能指标，主要指各个工况的功率、转矩和运行速度（活塞平均速度或转速）Î2.发动机在整个运转范围内的燃油消耗率（有时考虑润滑油消耗率）的性能指标Î3.除动力、经济性外的其它运转性能，如有害排放物、噪声和起动性能Î4.可靠性、耐久性、维修方便性等使用指标动力经济性能及影响因数第一节工质对活塞所做的功及示功图•一、工质对活塞作功•往复活塞式发动机，在其工作循环的每一冲程中，由于活塞总在运动，活塞顶面缸内工质的压力和活塞背面缸外介质的压力（曲轴箱中的工质压力）都要对活

2、塞作功。压力方向与活塞运动方向相同时对活塞作正功，反之作负功，即活塞对工质作功。一个循环所有冲程的各功之和就是循环功。动力经济性能及影响因数第一节工质对活塞所做的功及示功图•二、自然吸气四冲程发动机的示功图•活塞整个循环输出的净指示功为W=(W+W)−(W+W)i1323动画动力经济性能及影响因数第一节工质对活塞所做的功及示功图•三、增压四冲程发动机的示功图•增压机的净指示功为W=W+Wi12动力经济性能及影响因数第一节工质对活塞所做的功及示功图•四、泵气过程功•1.实际泵气功•根据习惯，把W叫做实际泵气功。2•2.理论泵气功

3、•如果泵气过程中没有节流、摩擦等流动损失，泵气功的数值将会更大，即无损失的理论泵气功。•3.泵气损失功•理论泵气功支付泵气损失之后就是实际泵气功。动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标•一、指示性能指标与有效性能指标•1.有效性能指标•以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标，简称有效指标，它反映工作循环的好坏。•2.指示性能指标•以工质对活塞所做之功为计算基准的指标称为指示性能指标，简称指示指标，它反映整机性能的优劣。动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标•二、指示指标与有效指标的确定与换算•1.循环指示

4、功、有效功和机械损失功W=W+WiemW=W+W+WmmemfpW=W−Wi12W=Wi1动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标•2.平均指示压力和平均有效压力•1）平均指示压力•单位气缸工作容积所做的循环指示功定义为平均指示压力pmiWp=imiVs动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标•（2）平均有效压力•单位气缸工作容积所做的有效功定义为平均有效压力pmeWp=emeVs•3.其它主要的指示指标与有效指标•4.指标的测定与换算动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标•台架测取的基本值有发动机转速n、

5、转矩T和整tq机燃油消耗率B•1）由转矩、转速和功率的关系得P=2πnTetq•2）由功与功率基本关系得iWP=eeΔt动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标•此处Δt为一个循环的时间τΔt=2n•τ为冲程系数，四冲程τ=4，二冲程τ=2，于是有P=(2in/τ)⋅W=(2in/τ)p⋅V=2πnTeemestqp=τ/2in⋅V⋅P=(πτ/i⋅V)⋅T=W/VmesestqesT=P/2πn=(i⋅V/πτ)p=(i/πτ)Wtqesmeeb=B/Pee动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标2πnΤΤntq

6、tq−3Ρ===0.1047Τn×10(kw)etq60×10009550pW=∴=We,pVPe∝TtqmeemesVsn2WinpVinemesP=W⋅⋅⋅i==(W)ee60τ30τ30τpVinmes−3=×10(kW)30τ动力经济性能及影响因数第二节动力、经济性能指标30Pτe3p=×10(kP)meaVinsp∝PmeeQ∴−3P=×0.1407Tn10(kw)etqTn×30τTτtqtqp=0.1407=3.14(kP)meaViniVssBp∝Tmetqbg=×1000(/kw.)hePe动力经济性能及影响

7、因数第二节动力、经济性能指标•三、动力性能速度指标•从活塞往复运动做功的物理本质看，确定功率大小的因数除了力以外，还有活塞的平均运动速度v，m它是评定发动机动力性能的速度指标。v=2snmsnv=(m/s)m30动力经济性能及影响因数第三节影响动力、经济性能指标的环节和因数•上一节各种动力性、经济性指标的计算式，是通过试验测得某些参数后换算而得到的。这些被测值，如转矩、整机燃油消耗率等都是影响性能的各种参数的综合反映。该计算式不能完整表达各个基本因数或参数对性能影响的规律。•必须从工作过程所涉及的基本理化概念出发，归纳出影响上

8、述指标的各因数综合表达式，才能分门别类、有针对性地对影响性能的各个环节与因数进行深入的分析，也才能对发动机的动力性、经济性能有一个全貌的了解。动力经济性能及影响因数第三节影响动力、经济性能指标的环节和因数•一、决定动力输出的量与质的环节•发动机动力输出的过程，本质上是进入整机