發(fā)動(dòng)機(jī)的性能ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 18:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)際上 : 泄漏 減少 循環(huán)最高溫度降低 kWkW?例如 ，對(duì)于壓縮比為 1過(guò)量空氣系數(shù)為 、最高壓力為 8MPa的混合循環(huán)，其理論熱效率大致為 ；當(dāng)考慮到工質(zhì)的實(shí)際物性時(shí)，其熱效率將降低到 。 換氣損失 : 定義 ：由于更換工質(zhì)而消耗的功。 理論 上 : 忽略進(jìn)、排氣過(guò)程。 實(shí)際 上 : 進(jìn)、排氣門(mén)提前開(kāi)啟，遲后關(guān)閉。 而且有流動(dòng)阻力。 rW泵氣損失： rrab39。換氣損失 W 理論上 : 定容加熱瞬間完成，膨脹過(guò)程無(wú)加熱。 實(shí)際上 : 燃燒需要時(shí)間，且會(huì)拖到膨脹過(guò)程。 損失 理論上 : 燃料完全燃燒 實(shí)際上 : 燃料燃燒不完全 燃燒損失 ： rW傳熱損失 ： 理論上 : 壓縮、膨脹過(guò)程為絕熱過(guò)程。 實(shí)際上 : 大量熱量通過(guò)氣缸壁傳給冷卻水或空氣。 傳熱損失是發(fā)動(dòng)機(jī)中的最大損失，占總損失量的 30%以上。因此，許多研究者致力于開(kāi)發(fā)絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)。 實(shí)際循環(huán)循環(huán)功比理想循環(huán)的功少，熱效率比理想循環(huán)低 。 缸內(nèi)流動(dòng)損失 理論上 : 沒(méi)有氣體流動(dòng)損失。 實(shí)際上 : 缸內(nèi)進(jìn)氣、擠壓、燃燒渦流損失。 bW第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示性能指標(biāo) 內(nèi)燃機(jī)的指示性能指標(biāo)是指以工質(zhì)對(duì)活塞做功為計(jì)算基礎(chǔ) 的指標(biāo)，簡(jiǎn)稱(chēng)指示指標(biāo)。 指示指標(biāo) 表征工質(zhì)在汽缸內(nèi)部經(jīng)歷的循環(huán)的完善程度，以工質(zhì)在汽缸內(nèi)對(duì)活塞做功為基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)由燃燒到熱功轉(zhuǎn)換工作循環(huán)進(jìn)行的質(zhì)量 。是從 示功圖 測(cè)量計(jì)算得出 的。 示功圖 : 發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力 p隨汽缸容積 V（ pV圖 ，可用電子示波器直接從發(fā)動(dòng)機(jī)上測(cè)出） 或曲軸轉(zhuǎn)角 ?（ p?圖 ，多由氣電式測(cè)功器或示波器測(cè)定） 變化的圖示。 示功圖是研究?jī)?nèi)燃機(jī)工作過(guò)程的重要試驗(yàn)數(shù)據(jù) 。 一、 指示功和平均指示壓力 ? 指示功 是指氣缸內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)所得到的有用功 Wi。指示功的大小可以由 p— V圖中閉合曲線(xiàn)所占有的面積求得。 610abFW ii ?式中 ： Fi 示功圖面積， cm2； 可以用求積儀或計(jì)算方法求得 a 示功圖縱坐標(biāo)比例尺， Pa／ cm； b 示功圖橫坐標(biāo)比例尺， cm3／ cm。 （ J或 Nm） 21 FFFi ?? 21 FFFi ??? 平均指示壓力 是指單位氣缸容積一個(gè)循環(huán)所作的指示功 (Pa) 。 simi VWp ?式中 ， Wi 發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的指示功， J； Vs 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積， m3。 若 Vs用 L為單位， Wi用 kJ為單位，則 pmi (MPa) 42 SDpVpW mismii???式中 ， D和 S分別為氣缸直徑和活塞行程 平均指示壓力 可以設(shè)想為一個(gè)恒定的壓力作用于活塞頂上，使活塞移動(dòng)一個(gè)行程所作的功，即循環(huán)的指示功 Wi 。 平均指示壓力 是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)動(dòng)力性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)。 一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的 值在下列范圍內(nèi)： P14 ?柴油機(jī) ： 四沖程非增壓柴油機(jī) ～ 四沖程增壓柴油機(jī) ～ 二沖程柴油機(jī) ～ ?汽油機(jī) ： 四沖程摩托車(chē)用汽油機(jī) ～ MPa 四沖程小客車(chē)用汽油機(jī) ～ 四沖程載貨車(chē)用汽油機(jī) ～ MPa 二沖程小型風(fēng)冷汽油機(jī) ～ Mpa mip二 、 指示功率： ? 指示功率 Pi ：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。 ?30niVpP smii ?若 ：一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的缸數(shù) i，每缸的工作容積 Vs (L) ，平均指示壓力為 pmi (MPa ) ，轉(zhuǎn)速 n(r/min)， 沖程數(shù) ?。 [ kw ] i63iWP242( ) ( ) , n( r / m i n) , P i ( kW ) 2 1010 603012060nm i sm i ssmim i sm i sm i sp V ip M Pa V LiV nPi pp V niPip V niPip V niPi?? ? ???????????3具 有 個(gè) 氣 缸 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 每 秒 所 作 的 指 示 功 率 （ ） 為式 中 ： 為 沖 程 數(shù) ， 對(duì) 于 四 沖 程 內(nèi) 燃 機(jī) ： ； 對(duì) 于 二 沖 程 內(nèi) 燃 機(jī) ： 。在 實(shí) 際 應(yīng) 用 時(shí) ， 一 般 采 用 ， 代 入 可 得10對(duì) 于 四 沖 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī)對(duì) 于 二 沖 程 發(fā) 動(dòng) 機(jī)三、指示熱效率和指示燃油消耗率 ? 指示熱效率 ηit： 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗燃料熱量的比值。 1QW iit ??式中 ， Q1 得到指示功 Wi所消耗的熱量 ( J) 。 對(duì)于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，若測(cè)得其指示功率 Pi (kW)、每小時(shí)燃油消耗量 B(kg/h) ，則： B H uP iit ???式中 ， l03 1kWh的熱當(dāng)量， kJ/(kWh)； B 每小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量， kg/h； Hu 所用燃料的低熱值， kJ/kg。 ? 指示燃油消耗率 [g／ (kWh)]：指單位指示功的耗油量。通常以單位指示千瓦小時(shí)的耗油量來(lái)表示： iiPBb1000? 表示實(shí)際循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) ηit和 bi之間存在著以下關(guān)系： uiti Hb ???若 ，柴油的低熱值 Hu＝ 41868 kJ／ kg， 則 ， ηit ≈86/bi 一般內(nèi)燃機(jī)的 ηit和 bi的統(tǒng)計(jì)范圍如下： ηit bi／ [g／ (kWh) 1] 四沖程柴油機(jī) ～ 210～ 175 二沖程柴油機(jī) ～ 218～ 177 四沖程汽油機(jī) ～ 344～ 218 二沖程汽油機(jī) ～ 435～ 305 從統(tǒng)計(jì)范圍可以看出：柴油機(jī)的指示熱效率高于汽油機(jī)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的指示熱效率高于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。
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