文档介绍：发动机原理发动机工作循环及性能指标
第一节 发动机的实际循环
重点掌握:
1、示功图分析
２、五个工作过程的特点
一、概述
发动机的实际循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程所组成。实际循环比理论循环复杂的排量利用的程度，PL越大，发动机的强化程度越高，发出一定有效功率的发动机尺寸越小。
２．比质量：
发动机的干质量m与所发出标定功率Pe的比值。
me＝m/Pe
表征重量利用程度和构造紧凑性。
3．强化系数Pme×Cm：
平均有效压力Pme与活塞平均速度Cm的乘积
单位：MPaּm/s
＊强化系数越大，内燃机的热负荷和机械负荷越高。
强化系数范围：〔MPaּm/s〕
汽油机：8～17；小型高速柴油机： 6～11；
重型汽车柴油机： 9～15
升功率和比质量范围：
PL〔kW/L〕 me〔kg/kW〕
汽油机： 25～65 ～
农用柴油机： 8～15 ～16
五、有效燃油消耗率和有效热效率
: 单位有效功率的油耗量。
be＝1000×B/Pe [g/kw·h]
B:每小时的油耗量,［kg/h］ Pe:有效功率[kw]
２．有效热效率：发动机的有效功We与所消耗的燃油发出的热量Q1的比值。
ηet＝We/Q1＝/ (be ·Hu)×106
＝Wiηm/Q1＝ηitηm
be:有效燃油消耗率; Hu:燃料的低热值［kJ/kg］
※ be、ηet是发动机的经济性能指标。
总结：
1、按评价发动机性能的不同
使用方面常用的性能指标：Pe, Ttq, be
构造设计方面常用的性能指标〔强化程度指标〕：PL me
2、发动机铭牌或产品说明上注明的指标，都是在标定工况下的指标。
3、动力性指标： Pe, Ttq ，Pme，PL；
经济性指标：be，ηet，B
第三节 机械效率
重点掌握:
1、机械效率的定义和公式
2、影响机械效率的因素
一、机械效率
:发动机机械损失所消耗的功率〔Pm〕
:单位气缸工作容积的机械损失功，Pmm＝Pmi-Pme
：指示功转变为有效功的程度。
４ηit、ηet、ηm之间的关系
汽油机：ηm＝；柴油机：ηm＝；增压柴油机：ηm＝
二、影响ηm的因素
1．转速n
负荷一定=>Pmi、Pi根本不变
n↑=>摩擦损失↑
=>机械损失↑=>Pmm↑
图2-3 ηm随转速的变化关系
得: n↑,ηm↓
故用提高n来增加发动机的动力性指标受到限制。
使用因素：转速、负荷、润滑油品质、水温等；
构造设计因素：最高燃烧压力、气缸尺寸数目、大气状态等。
负荷↓=>Pmi↓,Pmm近似不
变 =>ηm＝１－Pmm/Pmi↓
怠速工况:
Pe＝0 Pi＝Pm, ηm=0
※ 负荷定义：发动机的转速变化时,作用在发动机曲轴上的阻力矩。
n不变，Pe∝Ttq，Pe∝Pme,故负荷可用Pe,Pme表示。
※ 负荷率：Ttq/Ttqmax×100%
润滑油的粘度即机油的稠稀程度。
粘度↑=>内部摩擦↑=>机械损失↑
Ni不变==>ηm↓
粘度↓==>Pmm↓==>ηm↑
粘度过小==>机油的承载能力太低==>油膜破裂==>发生干摩擦==>烧瓦==>Pmm↑↑==>ηm↓↓
另外，机油粘度还与其温度有关。机油温度升高，导致机油粘度降低。
冷却水的温度直接影响到润滑油的温度，因而也就关系到润滑油粘度和摩擦损失的大小
使用中，发动机的冷却水温度保持在80～95℃范围内。
图2-5 Pmm随润滑油温度变化的关系
第四节 内燃机的热平衡
发动机的热平衡：
燃油燃烧所产生的热量恒等于转变为有效功与各项散失的热量之和。
热平衡方程式:
Qf=Qe+Qw+Qr+Qb+Qs
Qf:燃油完全燃烧的热量;
Qe:转变为有用功的热量;
〔占25～40％)
Qw:传给冷却介质的热量;
〔占10～35％)
Qr:被废气带走的热量;
〔占25～50％)
Qb:燃烧不完全热量损失;
Qs:其他热量损失;
燃油完全燃烧的热量—Qf＝GThu (kJ/h)
转变为有用功的热量—Qe＝×103Ne (kJ/h)
传给冷却介质的热量—Qw＝Gwcs(t2