对发动机的性能进行分析的方面和知识.doc

发动机得性能1衡量发动机性能得指标:另外,作为一种大众化得消费品,还必须考虑其生产成本、使用维修、,根据不同发动机工作特点,将实际循环简化为等容、等压与混合加热循环。4循环热效率ηt:4、1压缩比εc对循环热效率ηt得影响:εc增大,提高了循环平均吸热温度,降低了循环平均放热温度,扩大了循环温差, ηt提高。4、2定压预胀比ρ0与定容增压比λp对循环热效率ηt得影响在总吸热量Q1不变得情况下,随着λp增大(等容加热部分增大),ρ0减小(等压加热部分减小),使得循环放热量Q2减少,、3等熵指数κ对循环热效率ηt得影响:随着κ增大,循环热效率ηt也增大。4、4 增大εc、λp,减小ρ0,有利于ηt得提高,但实际应用中还必须综合考虑以下因素: (1)结构条件—增大εc与λp,会使最高燃烧压力Pz急剧升高,提高了对零部件强度得要求;(2)机械效率—εc与λp增大,Pz升高,会使机械效率降低;(3)燃烧方面—εc过大,汽油机容易产生爆燃与表面点火等不正常燃烧,柴油机会因燃烧室容积过小而设计困难,同时使燃烧效率降低;5循环平均压力pt: 单位汽缸容积所做得循环功称为循环平均压力pt(kPa):(用于评定气缸工作容积做工能力得大小)可见pt主要与进气终点压力pde、压缩比εc、定压预胀比ρ0、等熵指数κ与循环热效率ηt有关。6三种基本循环得比较:6、1 同一机型不同循环模式得对比(εc与Q1不变):要提高热效率,就应增大等容加热得比重,即提高循环加热“等容度”;但需要适当限制最高温度与压力。6、2三种循环具有相同加热量Q1得比较(Q1与pmax相同)6、3 汽油机、柴油机负荷变化(吸热Q1不同)时得比较:7 四冲程发动机得实际循环进气、压缩、燃烧、膨胀作功与排气5个部分。7、1进气过程(r—a):进气门开启,排气门关闭,活塞下行,新鲜工质被吸入汽缸。特点:1、由于进气系统得阻力,进气终了压力pa小于大气压力p0(约0、85~0、95 p0),一般柴油机要略高于汽油机。2、受高温零件与废气加热,进气终了温度Ta高于大气环境温度T0(约300~380K),一般汽油机略高于柴油机。7、2压缩过程(a—c): 进、排气门关闭,活塞上行,工质被压缩,温度与压力升高。压缩得作用:1、增大工作过程得温差,获得大得膨胀比,提高热效率,同时为燃烧过程创造有利条件。 2、在柴油机中,压缩后气体得高温就是保证燃烧着火得必要条件。汽油机pc=0、8~2、0MPa,Tc=600~750K; 柴油机pc=3、0~5、0MPa,Tc=750~1000K3、压缩比εc:汽油机中,为提高热效率,希望提高压缩比,但受到不正常燃烧得限制;柴油机中,为保证喷入气缸得燃料能及时自燃以及冷启动时可靠着火,需选取较高得压缩比。 4、多变指数n:压缩过程为一个多变指数n不断变化得过程。7、3 燃烧过程(c—z): 进、排气门关闭,活塞在上止点前后,可燃混合气着火燃烧,化学能转变成热能,工质温度与压力急剧升高。特点:燃烧放出得热量越多,放热时活塞越靠近上止点,热效率越高。7、4 膨胀过程(z—b):进、排气门关闭,高温、高压工质推动活塞下行,膨胀作功,工质温度与压力迅速下降。通常:汽油机pb=0、3~0、6MPa,Tb=1200~1500K;柴油机pb=0、25~0、5MPa,Tb=800~1200K7、6排气过程(b—r):进气门关闭,排气门打开,废气先靠自身压力排出,:由于排气系统阻力,排气终了压力pr高于大气压力p0,阻力越大,pr也越大,汽缸中残余废气也就越多.(约1、05~1、25p0),一般汽油机要略高于柴油机。2、排气终了温度Tr越低,转化为有用功得热量就越多,发动机状态就越好。(约700~1100K), 发动机实际循环与理论循环得比较:1)实际工质得影响(Wk):工质成分得改变与泄露2)换气损失(Wr):泵气损失与提前排气损失3)燃烧损失(Wz):时间损失、后燃、不完全燃烧与工质得高温分解4)传热损失(Wb):工质与气缸壁间得热交换、涡流与节流损失5)缸内流动损失:缸内流动损失指压缩及燃烧、膨胀过程中,由于缸内气流(涡流与湍流)所形成得损失。9发动机得指示性能指标定义:以工质对活塞所作之功为计算基准得指标称为指示性能指标,简称指示指标;、1指示功与平均指示压力:指示功:指气缸内完成一个循环所得到得有用功,其大小可由p—V图上得有效循环面积求得。平均指示压力:指单位气缸容积完成一个循环所作得指示功。可见,越大,相同容积得气缸发出得也越大,故表征了发动机气缸工作容积利用率得高低,就是衡量发动机实际循