文档介绍：发动机原理与汽车理论
1
课程内容概述
第一章 发动机原理基础知识
第二章 发动机的换气过程
第三章 汽油机的燃料与燃烧
第四章 柴油机的燃料与燃烧
第五章 燃气发动机的燃料与燃烧
第六章 发动机的特性
第七章 汽车的动力性
的差值，用pv表示。其关系式为pv=p0－p。
注意：只有绝对压力才是状态参数。
压力
9
比体积
比体积：单位质量的气体所占的体积，称为气体的比体积。用符号v表示，单位为m3/kg。
密度：单位体积的气体所具有的质量称为密度，以符号 ρ表示，其单位为kg/m3。
10
三、理想气体状态方程
理想气体：分子不占体积、分子之间没有吸力的气体。
理想气体状态方程式（克拉贝隆方程式）：温度、压力、比体积之间关系式。
1ｋｇ理想气体：
ｍｋｇ理想气体：
式中：V—mkg理想气体的总容积，V=mv。
R—气体常数，其数值取决于气体的性质，单
位为kJ/（kg·K）。
11
第二节 热力学第一定律
一、功、热量和内能
二、热力学第一定律
12
一、功、热量和内能
1．功
当气体的压力和容积发生变化时，气体与外界之间相互传递的机械能称之为功，用W表示。单位为焦耳，单位符号为“J”或“kJ”， 1kJ=103J。
1kg气体容积（即比体积）的微小变化量为:
dv = Adx
1kg气体对外界所作的微元功为: dw= pAdx = pdv
1kg气体对外界所作的功为:
若汽缸内的气体为mkg，其总容积V=mv，
则mkg气体从状态1变化到状态2对外所作
的功为:
13
一、功、热量和内能
2．热量
热量是由于温度的不同，系统和外界之间穿越边界而传递的能量。
热量的国际单位与功一样为焦耳，单位符号为“J”或“kJ”。热量通常用比热来计算。比热是指单位量的物质温度每变化1K时吸收或放出的热量，用符号c表示，即
式中：dq——单位量的物质在温度变化dT时吸收或放出的热量。
1kg气体的温度变化dT时，吸收或放出的微元热量dq为:dq=cdT
1kg气体的温度从T1 T2时，吸收或放出的热量q为:
mkg气体的温度从T1 T2时，吸收或放出的热量Q为:
规定:气体从外界吸收热量为正，向外界放出热量为负。
注意：功和热量都不是状态参数。
14
一、功、热量和内能
3．内能
气体的内能是指气体内部所具有的各种能量的总和，由气体分子运动的动能和分子间位能组成。
内能是气体的状态参数。
对于理想气体，因假设其分子间没有引力，其位能为零，所以其内能仅指其内部动能，它是温度T的单值函数。
1kg气体的内能用符号u表示，单位为J/kg或kJ/kg，则
u = f（T）
1kg气体的温度从T1变化到T2时，其内能的变化量△u为:
△u = u2－u1 = f（T2）－f（T1）
mkg气体的内能用符号U表示，单位为J或kJ，温度从T1变化到T2时，其内能的变化量△U为:
△U = U 2－U 1 =m[f（T2）－f（T1)]
15
二、热力学第一定律
热力学第一定律：热和功可以相互转换，为了要获得一定量的功，必须消耗一定量的热；反之，消耗一定量的功，必会产生一定量的热。
第一类永动机是不可能被成功地制造的。在热能与其他能量的相互转换过程中，能的总量保持不变--遵循能量守恒原则。
1kg气体由状态1变化到状态2所经历的过程中，如果气体与外界交换的热量为q1-2，机械功为w1-2，内能的变化量为u2－u1，三者之间的平衡关系可用能量平衡方程表示为:
q1-2= u2－u1+ w1-2
mkg气体由状态1变化到状态2所经历的过程中，则有
Q1-2= U2－U1+ W1-2
气体状态发生变化时，从外界吸收的热量等到于其内能的增加量与对外所作的机械功之和。
16
第三节 热力学第二定律
一、热力循环
二、循环评定指标
三、热力学第二定律
17
一、热力循环
定义:工质由某一初始状态出发，经过一系列的状态变化又重新回到初始状态所经历的封闭过程，简称循环。
循环可分为正向循环和逆向循环。
循环过程可用p—v图表示。
18
p－v图
循环中工质所作的净功为:w0
循环中工质从外界吸收的净热量为: q1－q2
由于△u=0。根据热力学第一定律则可得出:q1－q2= w0
结论:循环中工质从高温热源吸收热量q1，只将其中的一部分转换成机械功w0，而另一部分热量q2传递给低温热源。
mkg：Q1 － Q2=W0
19
二、循环评定指标
：指循环中