第二章内燃机循环及性能评价指标要点.ppt

第二章内燃机循环和性能评价，第一节第二节内燃机的理论循环第三节内燃机的实际循环和评价指标第四节内燃机的有效性能指标第五节机械损失第六节热平衡，2-1概述，内燃机：E A1666q A1666w的动力机械。转换方法：热循环四冲程=输入，压力，工作，行，3连杆：混合空气形成引入气缸工艺：A/F，qw材料基础，c燃烧放热工艺：放热规律，热效率I，排放能量转移工艺：机械效率m，机械损失，机械损失提高气缸利用率，燃烧：完整，及时节能，CO，HC热量定律压力上升率(NOx)，热效率，能量传递：机械损失摩擦，泵气体，驱动附件机械效率 m改进措施，2.2内燃机的理论循环，卡诺循环和内燃机的动力循环因果循环像稀薄燃烧技术等的热效率，a)固定容量周期：保持不变，Q1、Q2、Q2/Q1保持不变，t不变b)混合周期：Q1，特定，TC)，Q1p ，=1，比较以上三个理论周期的热效率就知道了。压缩率相同时，等压加热循环的热效率最高，等压加热循环的热效率最低，混合加热循环的热效率介于两者之间。如果最高燃烧压力pz相同，则热附加Q1相同，但压缩率不同，则等压加热周期的热效率最高，等容量加热周期的热效率最低，但混合加热周期的热效率仍介于两者之间。这是因为在pz保持不变的情况下，等压加热周期的压缩比最大，等容量加热周期的压缩比最小。)，2 .定义周期平均压力pt:按单位气缸工作体积计算的周期工作评估周期的工作能力混合：固定容量：静压：3个和3个理论周期比较，a)Q1，相同：等容量加热速度，Q2 pq 2 MQ 2v；tvt MTP，b) Q1 通过对上述三个理论循环的循环热效率和平均压力的热力学分析，可以得出提高压缩率、提高工质最大温度、扩大循环温度梯度、达到发动机的大膨胀率时，增加循环热效率，但随着压缩率的增加，逐渐减少的结论。 提高压力上升率会将热量添加到混合加热周期的中等容量部分，从而提高热利用率，同时提高热效率。压缩比和压力上升比的增加将导致最高燃烧压力pz的急剧上升。提前增加膨胀率会提高循环平均压力，但等压部分添加热量，膨胀率逐渐降低，热效率降低。绝热指数k越大，热效率越高。实践的指导(实际工作条件的限制)，结构强度的限制。尽管理论周期分析了提高压缩率和提高压力上升率有助于提高循环热效率，但增加的最大燃烧压力pz必然会急剧上升。随着Pz的增加，轴承零件的结构强度要求将进一步提高，从而提高引擎的质量，降低引擎的寿命和可靠性等。机械效率的限制。发动机的机械效率与气缸的最大燃烧压力密切相关。随着压缩比和压力上升比的增加，最伴随燃烧压力的急剧上升，运动摩擦对之间的摩擦力增大，运动部惯性力增大，机械效率降低。燃烧的限度。压缩率增加会提高压缩端的压力和平均值，汽油引擎可能会发生爆燃、表面点火等异常燃烧。由于压缩率和压力上升比的增加，柴油机压缩端的气缸体积变小，表明燃烧室设计存在困难。2-3内燃机的实际循环和评价指标，1，实际循环：1循环4行程5过程：吸气-压力-燃烧-膨胀-排，每个过程都有各种损失。四冲程引擎实际周期四冲程引擎理论周期，a、c、z、z、b、r、a、b、c、z、r、1。进气过程：准备通风、气缸Q-W过渡材料的理想-无损可逆过程；纯空气，p=p0实际-进气流量损失：热交换：高温零件加热残余排气，进气，汽缸壁，进气排气门，汽油引擎：柴油机：增压柴油机：增压压力：2。压缩行程(工艺)，作用：燃烧前准备 p和t改进；膨胀效率高于:纯空气，绝热过程：k=1.4实际：可变过程换热/泄漏，平均波动指数；原则：平均n1计算结果最终状态相同。也就是说，最终压缩状态：汽油引擎：n1=1.32 1.38柴油机：n1=1.38 1.4，3 .工作行程，扩展工作行程=燃烧过程扩展过程角色：E 6166，Q1 6166，实现W能量转换过程，燃烧过程：E 6166，实现Q1的转换，理想循环：假定等容量加热或等压力加热实际周期：非瞬时，时间损失，不完全燃烧汽油引擎平均波动指数：用N2评估波动过程原则：计算结果与实际相符，通过曲柄连杆机构加热工作流体时：n2n2，汽油发动机：N2=1.23至1.28；膨胀终止：柴油机：n2=1.15至1.28；膨胀终止：柴油机，高膨胀率，高效率，膨胀终止温度和压力比汽油引擎小。4.排气冲程，作用：尽可能干净，下一个循环膨胀准备理论：无阻力、可逆或封闭系统实际：排气流动损失：传热现象：排气和排气管壁的传热残余排气系数：排气门，排气门，废气，排气管，消声器，通风工艺评价废气的完成度，燃烧过程延迟或后燃烧(燃烧)增加热温度上升。因此，排放温度是检查发动机燃烧状态的重要参数，其次是实际循环的评价指标，评价方法：根据作为指标的工作流体，评价活塞的工作能力和经济性。1.工作能力评价指标动态指标：1)平均显示压力：定义意义：比较不同气缸的工作能力；评估Vs的利用程度，周期显示操作kJ，柱面操作卷L，2)显示功率：显示功率，根据引擎单位时间，其中：1循环所需时间(s)n 3360引擎速度r/min；I:气缸数：行程数，4冲程机器=4 2冲程机器=2，2。经济评估指标重要性：评估为获得w而消耗的能源。方法：1)显示热效率：表示Q1(能量)与2)燃料消耗率，以给出Wi消耗的热量。单位时间，表示单位显示功率中消耗的燃料量。其中，b:每小时燃料消耗量kg/h表示汽油引擎：柴油引擎：其中h/:燃料的低热量，2-4有效指标表示，指标仅评估气缸内Q/W工作周期的好坏，而不评估内部动力传动过程中的损失。有效指标：基于曲轴的外部输出，发动机性能的外部效果评价包括功率、经济性和排放性。1.动力式外部工作能力评估1)有效功率PE:pi将发动机内部传输的部分评估为m，可选空调，电气设备，机械损耗功率Pm配置，机械损耗功率，泵气体损耗，活塞和活塞环，连杆，连杆驱动器附件丢失；泵气体损失-进气和排气损失，机械效率m:定义，动力传输过程内部损失大小，2)有效扭矩Ttq:在引擎曲轴上输出的扭矩Nm在一个循环(2转)下输出的功率3360 we=pet=Ttq 4/11或一般，汽油发动机：柴油机：涡轮增压柴油机：4)上升PL:单位气缸工作体积输出的额定功率评估气缸工作体积的利用效率。将pmen称为发动机强化指标的定义；发展趋势：高功率(强化)，更轻更小的引擎，n的增加受活塞平均速度的限制。5)增加速度n和活塞速度Cm: n会增加引擎单位时间作业数。pepm、活塞热负载、惯性力、磨损、寿命；要限制Cm，请使用ss/d。在S/D1上，是短笔划。但是s/d，燃烧室高，影响混合物的形成和燃烧。s:活塞行程，质量me: e/g质量m与校准功率之比：汽油引擎：柴油机：常规汽油引擎：n=3600至8000 r/min；柴油机：n=2000至5000 r/min；涡轮增压柴油机：n=1500至4000 r/min；2 .经济性：从有功功率的角度衡量消耗的燃料量。1)有效热效率2)有效燃料消耗率：单位时间，单位有效功率消耗的燃料量，汽油引擎：柴油机：3。排放指标：指示引擎在Q1。W期间燃烧排放的环境污染物的限制指标。有害排放：废气排放、蒸发、噪音。1)废气：CO、HC、NOx、PM、CO2等，国家管制限制标准发展趋势：2)蒸发物：汽油机燃料系统蒸发的HC化合物。3)噪音：神经刺激、烦躁、听觉障碍等。2-5机械损失，1 .机械效率由定义：2。机械损失Pm分配：摩擦损失：62%到75%驱动附件：10%到20%泵气体损失：10%到20%，汽油引擎：m=0.7 0.9柴油机：m=0.7 0.85机械损失测量1)逆牵引法：测力计TW和油温度正常时的逆拉力pm缺点：气缸内的压力，温度与实际不符，误差大。2)脱毒法：多仪器，一个缸，电力测量是指示力：柴油机：故障5%，汽油机：故障大的进气条件。摩擦损失功率：n缸n缸显示功率，3)测功机方法：燃烧分析器和其他特殊设备测量功率图表示功率Pi测试测量的有效功率Pe和速度n直接从定义表达式中得出m和Pm。4)燃料消耗方法：测功机测量精度，闲置PE=0: 4。影响机械效率的因素*1)气缸直径d和行程s: 2)摩擦损失：活塞(环)组、曲轴零件、分配机构3)n:摩擦损失、惯性力、泵气体损失、驱动附件4)载荷：主要影响Pi，PPI，2-6热平衡，添加的列Q1的特定分布热损失；目的：提高热效率的有效方法，转化为Pe的热量2550%，冷却损失1035%，废气加热2550%，不完全燃烧损失，其他损失，QT，5075%，25 25理论循环；测功机；指标；指标。有效的指标；指示热效率。有效的热效率；7.上升的电力；8.比质量；9.发动机强化系数；10.机械效率；11.在发动机热平衡2、空问题1、图表中，可以观察发动机工作周期的各个阶段：压缩、燃烧、膨胀和进气、排气的压力变化。增加2，提高工作流体的最高温度，扩大循环的温度梯度，达到发动机的大膨胀率，升高，但随着的增加，逐渐减少。3，发动机指示器用于评估工作流体在气缸内的完美程度。4、发动机的有效指标是评价发动机整体机械性能好坏的研究基础。5，表示热效率是消耗燃料热量的比率。6、有效的热效率是消耗的燃料热量的比率。7、发动机有效指标中功率、转矩和速度之间的关系。8，的乘积称为引擎强化系数。第三，考试