文档介绍：第一章发动机的性能指标 主讲孙吉树
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第一章发动机的性能指标
性能指标:
动力性指标——功率、转矩和转速
经济性指标——燃油消耗率和润滑油消耗
运转性能指标——冷起动、噪声和排放性能
可靠耐久性、振动、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
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本章主要内容
发动机的理论循环和实际循环
评定发动机性能的参数
发动机的热平衡
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第一节发动机理论循环
定义:发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化,忽略一些因素,所得出的简化循环。
意义:通过对理论循环的研究,可以清楚地确定影响性能的某些重要因素,从而找到提高发动机性能的基本途径
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一、三种基本循环
最简单的理论循环——空气标准循环,其简化条件为:
l)假设工质是理想气体,其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同(比热容和摩尔数为定值);
2)假设工质是在闭口系统中作封闭循环;
3)假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程;
4)假设燃烧是外界无数数个高温热源定容或定压向工质加热,工质放热为定容放热;
5)假设循环过程为可逆循环。
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根据加热方式不同,发动机有三种基本标准循环:
定容加热循环(汽油机,混合气燃烧迅速)
定压加热循环(高增压和低速大型柴油机,受燃烧最高压力的限制)
混合加热循环(高速柴油机)
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评定理论循环的指标:
循环热效率ηt
定义:工质所做循环功W(J)与循环加热量Q1(J)之比t=W/Q1
意义:评定循环经济性
循环平均压力pt
定义:单位气缸容积所做的循环功, 用来评定循环的做功能力 Pt=W/Vs
意义:评定循环动力性(做功能力)
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二、循环热效率ηt
按工程热力学公式,
混合加热循环热效率为
ε一压缩比,ε=Va/Vc=(Vs+Vc)/Vc=1+Vs/Vc,其中,Va为气缸总容积,Vc为气缸压缩容积,Vs为气缸工作容积;(汽油机7-10,柴油机14-22,增压柴油机12-15)
λ一压力升高比,λ=pz/pc;
ρ一预膨胀比, ρ=Vz/Vz’;
K一绝热指数
W
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定容加热循环(ρ=1)热效率为
定压加热循环(λ=1)热效率为
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影响ηt的因素
l. 压缩比ε
提高ε,可以提高循环平均吸热温度,降低循环平均放热温度,扩大循环温差,增大膨胀比,三种循环的ηt都提高。图1-3表示定容加热循环热效率随压缩比变化的情况。
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