发动机动力经济性能指标课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,技术培训内容,（一）,技术培训内容（一）,1,绪论,第一章 动力经济性能指标与影响因素,第二章 燃料与工质,第三章 循环分析与能量平衡,第四章 换气过程与循环充量,第五章 燃烧的基础知识,第六章 汽油机燃烧过程及混合气的形成,第七章 柴油机燃烧过程及混合气的形成,第八章 燃烧与有害物的生成与排放,绪论,2,绪论,一、发动机的分类,1、按所用燃料分,汽油机、柴油机、天然气（CNG、LNG）、液化石油气（LPG）、酒精（甲醇、乙醇）、氢等,2、按缸内着火方式分,压燃式（柴）、点燃式（汽）,3、按冲程数分,四冲程、二冲程,4、按活塞运动方式分,往复活塞式、旋转活塞式,绪论一、发动机的分类,3,5、按气缸冷却方式分,液体冷却（水冷）、空气冷却（风冷）,6、按气缸数目分,单缸、多缸（2、3、4、5、6、8）,7、按转速分,低速（n300rpm）、中速（ 300rpm n1000rpm）、高速（ 1000rpm n）,8、按增压程度分,增压比,b,：空气经过一个专用的压气机（增压器）压缩后的压力P,k,与压缩前的压力P,0,之比。,非增压（自然吸气式）、低增压（,b,1.8）、中增压（ 1.8 ,b,2.5）、高增压（ 2.5 ,b,3.6）、超高增压（3.6 ,b,）,5、按气缸冷却方式分,4,9、按气缸排列方式分,立式、卧式、直列式、V型、W型,对置气缸或对置活塞式,H型、王字型、X型、星型,10、按混合气形成方式分,进气管或进气道喷射（0.20.35MPa）、缸内直接喷射（3.012MPa）、分层充量、化油器式,11、按燃烧室设计分,开式燃烧室（浴盆形、楔形、半球形、碗形、形,分隔式燃烧室（涡流室、预燃室）,9、按气缸排列方式分,5,12、按进、排气门凸轮轴设计和布置分,二气门、三气门、四气门（多气门）,顶置（上置）或侧置（下置）气门,顶置或侧置凸轮轴,13、按用途分,农用、船用、汽车用、工程机械用、拖拉机用、发电用、内燃机车用,12、按进、排气门凸轮轴设计和布置分,6,三、发动机总体构造,1、汽油机,两大机构：曲柄连杆机构、配气机构,五大系：燃料供给系、点火系、冷却系、润滑系、起动系,2、柴油机,两大机构：曲柄连杆机构、配气机构,四大系：燃料供给系、冷却系、润滑系、起动系,绪论end,三、发动机总体构造绪论end,7,第一章 动力经济性能指标与影响因素,性能：动力性、经济性、可靠耐久性、排放、振动、噪声、使用维修性、加工工艺性等,以性能为研究对象，深入到工作过程的各个阶段，分析影响这些性能的各种因素，从中找出提高性能的一般规律,第一章 动力经济性能指标与影响因素性能：动力性、经济性、可,8,本章主要内容,工质对活塞所作功及示功图,动力经济性指标,影响动力经济性指标的环节与因素,本章主要内容工质对活塞所作功及示功图,9,p-,图,示功图（四冲程）,p-,V,图,E,I,I,E,TDC,TDC,TDC,BDC,BDC,w/o combustion,0,180,360,540,720,CA,p,p,z,p,0,IVC,EVO,EVC,IVO,TDC,上止点,BDC,下止点,p,p,z,p,0,V,s,V,c,V,p,A,ds,示功图,(Indicator Diagram),：,发动机气缸内工质压力p随气缸容积V（或曲轴转角,）的变化曲线。,TDC,-Top Dead Center;,BDC,-Bottom Dead Center,IVO,-Intake Valve Open;,IVC,-Intake Valve Close,EVO,-Exhaust Valve Open;,EVC,-Exhaust Valve Close,示功图,压力图/,展开示功图,工质对活塞所作功及示功图,p- 图示功图（四冲程）p-V 图EIIETDCTDCTD,10,p-,图,示功图（四冲程）,p-V,图,I,TDC,0,BDC,180,TDC,360,BDC,540,E,p,p,z,p,0,E,EVO,IVC,IVO,EVC,p,p,z,p,0,V,s,V,c,V,p,A,ds,TDC - Top Dead Center,BDC - Bottom Dead Center,IVO - Intake Valve Open,IVC - Intake Valve Close,EVO - Exhaust Valve Open,EVC - Exhaust Valve Close,TDC(,上止点,) BDC(,下止点,),示功图,Indicator Diagram,压力图/,展开示功图,TDC,720,CA,I,要求会识图,和画图！,w/o combustion,p- 图示功图（四冲程）p-V 图ITDCBDCTDCB,11,BDC,TDC,EPO,IPO,EPC IPC,p,p,z,p,0,V,c,V,s,V,BDC,BDC,TDC,TDC,BDC,p,p,z,p,0,0,180,360,540,720,CA,IPO-Intake Port Open,IPC-Intake Port Close,EPO-Exhaust Port Open,EPC-Exhaust Port Close,示功图（二冲程汽油机）,BDCTDCEPOIPOEPC IPCppzp0VcVsVB,12,示功图测取装置,电荷放大器,角标器,压电传感器,示功图测取装置电荷放大器压电传感器,13,W,pdV,=,功正负确定原则：,压力方向与活塞运动方向一致，工质对活塞作正功。,压力方向与活塞运动方向相反，工质对活塞作负功。,IVC,EVO,EVC,IVO,TDC,上止点,BDC,下止点,p,p,z,p,0,V,s,V,c,V,示功图 (Indicator Diagram),四冲程,p,A,ds,工质对活塞所作功,循环功,：,动力过程功,：压缩与燃烧膨胀过程所作功之代数和。,泵气过程功,：进气与排气过程所作功之代数和。,总指示功,动力过程功理论泵气功(不考虑泵气损失),净指示功,动力过程功泵气过程功(考虑泵气损失),Compression,W0,Intake,W0,Exhaust,W1 ,稀混合气;,a,1, 浓混合气;,a,=1 化学计量比（,Stoichiometric ratio），,过去称理论空燃比。,可燃混合气浓度与热值,燃空当量比(equivalent ratio) 1 /,a,，欧美国家常用,油/气混合比（浓度）是影响发动机性能的重要参数：可燃混合气浓,26,2）空燃比,（Air/Fuel ratio）,3）燃空比,（Fuel/Air ratio）,4）可燃混合气热值,H,um,（,Mixture low heat value,）,定义：单位质量或单位体积,可燃混合气,发出的热量（kJ/kg或kJ/m,3,）。,H,u,表示燃料的能量密度，越高越便于携带；H,um,代表混合气的能量密度，越高则相同工作容积时发出功率越高（,p,me,也越高）。,或,可燃混合气浓度与热值,2）空燃比 （Air/Fuel ratio）或可燃混合气浓,27,能量转换效率,（1）,燃烧效率,（2）,循环热效率,（3）,机械效率,有效效率,每缸每循环燃烧时发出的热量 (kJ),单缸循环油量(kg),指示效率,正常燃烧：,汽油机,c,=95%98%,柴油机,c,=98%99%,Combustion Efficiency,Thermal Efficiency,Mechanical Efficiency,Effective Efficiency,Indicated Efficiency,能量转换效率（1）燃烧效率（2）循环热效率（3）机械效率有效,28,混合气充量,充量系数（容积效率）,Volumetric efficiency,定义：,每缸每循环吸入缸内的新鲜空气量与按进气系统前状态计算而得的,理论充气量之比。(75%-90%),可燃混合气流量：,大气密度（自然吸气机型）,增压后空气密度（增压机型）,混合气充量充量系数（容积效率）Volumetric effi,29,功率和油耗的表达式:,燃烧效率,循环热效率,机械效率,充量效率,混合气热值,功率和油耗的表达式:燃烧效率循环热效率机械效率充量效率混合气,30,