2第二章 内燃机循环及性能评价课件.ppt

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第一节概述
第二节内燃机的理论循环
第三节内燃机实际循环及其评价指标
第四节内燃机有效性能指标
第五节机械损失
第六节热平衡
§2-1概述
内燃机:EQW的动力机械装置。
转换方式:热力循环四冲程=进、压、做功、排
三个环节:
混合气形成及换气过程:QW的物质基础,A/F,v
燃烧放热过程:放热规律,热效率i,排放
能量传递过程:机械效率m,机械损失
A
F
A/F
v
燃烧
改善内燃机性能==能量转换效果:体现在完善上
述三个环节题上,即:
混合气:燃料汽/柴/替代燃料,热值/成分不同
换气过程尽可能提高充量,提高气缸利用率
燃烧:完全、及时节能,CO、HC
放热规律压力升高率(NOx),热效率
能量传递:机械损失摩擦、泵气、驱动附件
机械效率——提高m的措施
内燃机实际循环:工质非理想气体—空气和燃料混合物
进气排气流动损失—换气过程
压缩、膨胀非绝热过程—多变过程
燃烧非等温放热—不完全燃烧、时间损失
汽油机—通过液体燃料(汽油)实现奥托循环
发明轻便快速内燃机;但热效率受限制
柴油机—从卡诺循环,以提高热效率增加压缩比提高温差的过程中发明;热效率至今最高
理论循环的抽象:工质为理想气体—循环比热容为常数
无进排气损失—闭口系统
压缩、膨胀过程为绝热过程
燃烧为等容或等压加热,排气为等容放热
假设条件
二、三种理论循环及评价指标
1)根据加热方式不同分为:
a)等容加热循环
b)等压加热循环
c)混合加热循环
2)评价指标:

定义:
对混合加热循环,压力升高率和预胀比:
压缩比为,由热力学:
代入(2-1)时,得:
令=1,等容加热循环:
令=1,等压加热循环:
影响因素:
:,平均吸热温度,放热温度,T,膨胀比,所以,效率效率
由卡诺循环,平均温差增加,c⇑
但,>14后,随,t缓慢,机械/热负荷
T
S

14
n=k=
n=
n=
n=
n:多变指数n,nk=(空气),工质更接近空气,
热效率,如稀薄燃烧技术等

定义:单位气缸工作容积所做的循环功
评定循环的做功能力
混合:
定容:
定压:
§2-3内燃机实际循环及其评价指标
一、实际循环:1个循环4个行程5个过程:
进-压-燃烧-膨胀-排,各过程都存在各种损失
:换气,为气缸Q-W转换物质准备
理想—无损失的可逆过程;纯空气,p=p0
实际—进气流动损失:
热交换:高温零件加热
残余废气
进气道、气缸壁、进排气门
(过程)
作用:燃烧前的准备——提高p和T;
提高膨胀比——提高效率
理想:纯空气,绝热过程:k=;
实际:多边过程热交换/漏气,平均多边指数;
原则:以平均n1计算结果终了状态相同,即
压缩终了状态: