【文章內(nèi)容簡介】 ， 取 出 、 的 單 位 為 kJ氣 系 數(shù) 的/kg 、定 義 充 氣 效 率 的 義kg/定, 則 p0()1000c e t s uaM P aHpl? ? ???meme為 ：00287000( ) ( ) ( / )()3 .4 8 5sssc e t u sass s umec e t u smeaspRTHplTp M P a T K H k g k gp M P aHpplT??????????ssme把 代 入 ， p 為 進 氣 管 壓 力 （ Pa ） ， T 為 進 氣 管 溫 度 （ K ） ,空 氣 的 氣 體 常 數(shù) R=287J/() ， 得 ：p若 以 、 、 燃 料 代 入 ，則 為0 0 0 000( / )aamec e t u sasc u sm e e tasl L k mol k g l m L mpHpLTHpplT???????????me若 換 用 燃 料 ， 則 ， 為 空 氣 的 分 子 量 ，代 入 上 式 可 得 （ MPa ） p 上式建立了動力性能指標(biāo)和經(jīng)濟性能指標(biāo) ηet等一系列參數(shù)之間的關(guān)系，在以后的各章中可以看到，它是分析發(fā)動機性能的一個重要依據(jù)。 四、有效熱效率和有效燃油消耗率 ? 衡量發(fā)動機經(jīng)濟性能的重要指標(biāo)是 有效熱效率 ηet和 有效燃油消耗率 be。 ? 有效熱效率是實際循環(huán)的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值 ，即 1 1 13,3 .6 1 0e i m ie t ite t it meetuetW W WQ Q QPBH???? ? ???? ? ????而所 以 ：所 以 ：當(dāng) 測 得 發(fā) 動 機 有 效 功 率 和 每 小 時 耗 油 量 時 ， 可 以 計 算 出 值 。? 有效燃油消耗率 [g/(kWh)]是指單位有效功的耗油量，通常用每有效 kWh所消耗的燃料 g數(shù) be來表示，即： ? 又可表示為 ? 可見， 有效燃油消耗率 與 有效熱效率 成反比 ，知道其中一值后，可求出另一值。 310eeBbP??63 . 6 1 0ee t ubH???一般內(nèi)燃機在標(biāo)定工況下的 be和 ηet值大致在以下范圍： be ／ [g (kWh)1] ηet 低速柴油機 190～ 225 ～ 中速柴油機 200～ 240 ～ 高速柴油機 215～ 285 ～ (其中較低的 be值屬排氣渦輪增壓的四沖程、二沖程柴油機 ) 四沖程汽油機 280～ 340 ～ 二沖程汽油機 400～ 550 ～ 三、發(fā)動機強化指標(biāo) ? 升功率： 在標(biāo)定工況下 (指標(biāo)定轉(zhuǎn)速、標(biāo)定功率 )，發(fā)動機每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。 30meLpnP??式中， pme為標(biāo)定工況下的平均有效壓力， MPa； n為標(biāo)定轉(zhuǎn)速， r／ min。 (kW／ L) seL ViPP ?比質(zhì)量： 是發(fā)動機質(zhì)量與所給出的標(biāo)定功率之比 : ee Pmm ?(kg／ kW) 汽車發(fā)動機要求質(zhì)量小、功率大，所以其升功率大、比質(zhì)量小。 汽油機的強化程度要比柴油機的高 . ? 強化系數(shù) mme Cp 平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為 強化系數(shù)。 與活塞單位面積的功率成正比。其值愈 大，發(fā)動機的熱負荷和機械負荷愈高。 mmeCp發(fā)動機的類型 強化系數(shù) 汽油機 （ 8～ 17） MPam／ s 小型高速柴油機 （ 6～ ll） MPam／ s 重型汽車柴油機 （ 9～ 15） MPam／ s 表 1–16 強化系數(shù)范圍 第三節(jié) 機械損失與機械效率 ?一、機械損失的組成部分 ?二、機械損失的測定 在評定發(fā)動機機械損失時，除了機械損失功率 Pm和機械效率 ηm外，同平均指示壓力、平均有效壓力的定義相似，也可應(yīng)用單位氣缸工作容積的比參數(shù) ——平均機械損失壓力 pmm。它的定義是：發(fā)動機單位氣缸工作容積一個循環(huán)所損失的功。 它可以用來衡量機械損失的大小，參照式 (2—13)可以寫出 pmm (MPa)為 （ 2— 27） （ 2— 28） 式中， Pm為機械損失功率 (kW)； Vs為工作容積 (L)； n為轉(zhuǎn)速 (r／ min)。 在致力于提高內(nèi)燃機性能指標(biāo)時，應(yīng)盡可能減少機械損失，提高機械效率。若不注意這點，有時在改善氣缸內(nèi)部指示指標(biāo)的同時，卻不自覺地增加了機械損失，以致不能獲得預(yù)期的改進效果。 3030mmmsm m smPpV inp V niP????一、機械損失的組成部分 ?1. 活塞與活塞環(huán)的摩擦損失 ?2. 軸承與氣門機構(gòu)的摩擦損失 ?3. 驅(qū)動附屬機構(gòu)的功率消耗 ?4. 風(fēng)阻損失 ?5. 驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失 1. 缸套與活塞及環(huán)組的摩擦損失 ? 活塞裙部及環(huán)岸與氣缸套之間的摩擦損失 ? 活塞環(huán)組與氣缸套之間的摩擦損失 影響因素： ? 活塞運動速度： Cm ? 潤滑狀態(tài)：液體潤滑、邊界潤滑、干摩擦 ? 缸內(nèi)壓力：活塞側(cè)推力、環(huán)間壓力 ? 活塞形狀及表面特性 ? 潤滑油 這部分損失占整個摩擦損失的 主要部分 。 2. 軸承的摩擦損失 ? 主軸承 ? 連桿軸承 ? 活塞銷 ? 凸輪軸軸承 ? 其他各種軸承 影響因素： ? 流體潤滑狀態(tài) ? 軸徑圓周速度 ? 軸心軌跡 3. 驅(qū)動附件機構(gòu)的功率消耗 ? 配氣機構(gòu) ? 冷卻水泵、機油泵、燃油泵 ? 噴油泵、調(diào)速器 ? 正時齒輪 ? 發(fā)電機、空壓機、空調(diào)壓縮機 ? 冷卻風(fēng)扇 這些附屬機構(gòu)消耗的功率隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和潤滑油粘度的增加而增大，但與氣缸壓力無關(guān)．它僅占機械損失中一小部分。 4. 風(fēng)阻（流體摩擦）損失 ?活塞、連桿等往復(fù)運動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。 ?曲軸等旋轉(zhuǎn)運動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。 ?曲軸箱通風(fēng) 特點 : 數(shù)值較小。 5. 驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失 ? 在二沖程或機械增壓發(fā)動機中，還要加上對進氣進行壓縮而帶來的損失。 5. 驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失 掃氣泵功耗： 二沖程發(fā)動機 機械增壓發(fā)動機 內(nèi)燃機機械損失分析 活塞與活塞環(huán)的摩擦損失 軸承的摩擦損失 驅(qū)動機構(gòu)的功率消耗 流體摩擦損失 驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失 摩擦損失 Pf 掃氣功耗 PB 上述諸損失中 ， 1~4項損失之和視作發(fā)動機的內(nèi)部摩擦損失 ， 以 Pf表示其損耗的功率 掃氣泵或增壓器所消耗的功率為 PB， 因此 ， 發(fā)動機的機械摩擦損失功率為 Bfm PPP ??通常還需要考慮泵氣消功耗 Pp的影響 pBfm PPPP ???右圖以平均壓力表示了一非增壓發(fā)動機機械損失各組成部分的分配情況，可見其中活塞和活塞環(huán)的摩擦損失所占的比例最大。 圖 24 自然吸氣發(fā)動機中機械損失各組成部分隨 活塞平均速度 的變化 a)泵氣損失 b)活塞與活塞環(huán)的摩擦操損失 c)氣門機構(gòu)驅(qū)動損失 d)附屬機構(gòu)驅(qū)動損失 e)連桿軸承摩擦損失 f)凸輪軸承摩擦損失 m? 據(jù)統(tǒng)計，一般發(fā)動機中機械損失功率的分配大致為： 活塞和活塞環(huán)的摩擦損失 (45～ 65)％ P’