第三章 内燃机的工作循环课件.ppt

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第三章内燃机的工作循环
内燃机的理论循环和实际循环
内燃机的燃料及其热化学
内燃机循环的热力学模型
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第一节内燃机的理论循环和实际循环
内燃机的实际热力循环是燃料的热能转变为机械能的过程,它由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等多个过程所组成。在这些过程中,由燃料与空气组成的工质,无论在质或量上都时刻发生着变化,伴随着各种复杂的物理、化学过程,同时,机械摩擦、散热、燃烧、节流等引起的一系列不可逆损失也大量存在,要准确地从理论上描述内燃机的实际过程,在目前条件下还是十分困难的。为了分析内燃机中燃料热能利用的完善程度及其主要影响因素,进而为提高能量利用率指明方向,通常将实际循环进行若干简化,从而得到便于进行定量分析的假想循环或简化循环,称之为内燃机的理论循环。
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第一节内燃机的理论循环和实际循环
一、内燃机的理论循环
1、若干简化
假定工质为定比热的理想气体,且工质的质和量是定值;
忽略进、排气过程;
压缩、膨胀过程(复杂的多变过程)简化为绝热过程;
燃烧是外界无数个高温热源等容或等压向工质加热,工质放热为等容放热;
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第一节内燃机的理论循环和实际循环
一、内燃机的理论循环

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第一节内燃机的理论循环和实际循环
混合加热循环
(柴油机的理想循环)
(1)为定值
t;t。
(2)t;当=20左右时,t不大
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第一节内燃机的理论循环和实际循环
定容加热循环(奥托OTTO循环)
(汽油机的理想循环)
t;
当=10左右时,t不大
且汽油机容易爆燃,因此,汽油机=6~10
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第一节内燃机的理论循环和实际循环
一、内燃机的理论循环
从理论循环可知,在用于指导实践时必须考虑到发动机实际工作条件的约束和限制:
1)结构强度的限制
2)机械效率的限制
3)燃烧方面的限制
4)排放方面的限制
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第一节内燃机的理论循环和实际循环
一、内燃机的理论循环
2)机械效率的限制
内燃机的机械效率ηm是与气缸中的最高循环压力pz密切相关的,因为该值决定了曲柄连杆机构的质量、惯性力以及主要承压面积的大小等。不加限制地提高εc以及λp,将引起ηm的下降。从有效指标上看,将直接导致压缩比εc,以及压力升高比λp提高而带来的收益得而复失。这一点,对于本来压缩比已经很高的柴油机来说更为明显。
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