内燃机理论循环和实际循环2.ppt

2、指示功、有效功和机械损失功记：设有效功为We，机械损失功为Wm，与Wi=We Wm相同，设指示功为Pi，有效功为Pe，机械损失功为Pm，Pi=Pe PmPi是根据示范图得到的，pi=(2ni/60/60 ) 关于I汽缸数行程系数(每一周期的行程数)，Pe和We的关系为Pe=(ni/30/)We，Pm计算： Pm=Pi-Pe，通过实验也可以测定。 Pm=摩擦损失功附件消耗功泵气体损失功摩擦损失(5060% )例如连杆和曲柄轴承、配气机构、活塞和活塞环等之间的摩擦损失。 为了驱动气门机构、风扇、油泵、发电机等附件而消耗的电力。 (1020%)泵气损失(1020% )是指进排气过程中消耗的工作。 3、平均指示压力和平均有效压力、功和功与气缸容积有关，很难在不同发动机之间进行比较。 (1)平均指示压力的定义：对单位气缸工作容积的指示功。 pmi=Wi/Vs，即Wi=pmivs=pmi(d2)/4s相当于一定的压力PMI作用于活塞，使1个行程移动的工作，其值等于wi，意思：从实际循环的角度评价发动机的气缸的工作容积利用率的高低的参数能更明确地比较不同发动机工作循环的热功率转换有效性。 (排除尺寸的影响) (2)同样可以定义平均有效压力pme和平均机械损失压力pmm，平均机械损失压力pmm的定义：以发动机为单位的气缸工作容积在一个周期内损失的工作。 意思：用于测量机械损失的大小。 式： pmm=30Pm/VsinPm机械损耗功率行程数Vs工作容积n转速。 (3)同样地，pmi=pme pmm、4，有效扭矩Ttq通过实验，有效功率PekW，转速n r/min PE=2n/60tt q/1000 PE=ttqn/9550=pm EVI.n/30发动机输出扭矩Ttq 单位： g/(kW.h)设每小时燃料消耗量为B(kg/h )，则bi=(B/Pi)103(g/kWh)(2)有效燃料费be-单位有效功的燃料费单位： g/(kW.h)be=(B/Pe)103(g/kWh )，(3)为热it=Wi/Q1-Q1是指示工作量Wi消耗的热量(j )，另外，如果将gb设为单汽缸的循环燃料消耗量(循环供油量)，则it=Wi/gbHu-Hu为燃料的热量it=3.6103Pi/(BHu)B为每小时燃料消耗量(kJ/kg )、it、bi的关系：it=3.6106/biHu(4)有效热效率et与定义实际循环的有效工作量和与之相应地消耗的热量的比率的et=We/Q1=Wim/Q1=itm同样，et=we/gbhuet 有be的关系：et=3.6106/beHu 6，发动机结构和强化程度的指标(1)上升力PL -每发动机排出量的输出(评价气缸容积利用度) PL=Pe/Vsi(kW/L )上升力pl从发动机有效性的观点来看(2)比质量me-单位有效功率所占的质量(评价作业过程、轻量化和紧凑性) me=m/Pe(kg/KW)(3)强化系数-平均有效压力Pme与活塞平均速度Cm的积。 7其他性能指标，(1)环境指标的排放性能和噪音(2)冷起动性能，1.4机械损失，机械效率的定义：有效功(电力)与指示功(或电力)的比率。二、机械损失的分类，摩擦损失是指活塞和活塞环连杆轴承、曲柄轴承、凸轮轴承、配气机构的摩擦损失流体摩擦损失驱动附件的损失，是指泵、油泵、油泵、调速器、风扇泵气体损失(供排气过程中消耗的工作) 4 .驱动扫气泵和增压器的损失(两行程和增压)，3 .影响机械损失的因素，转速n负荷润滑油粘度，冷却水温度选择润滑油的原则：在可靠的润滑条件下，尽量选择粘度小的润滑油，降低摩擦损失，改善起动性能。 4 .点火提前角或加油提前角5 .发动机工作温度6 .发动机技术情况，4 .机械损失的测定、演示法测定方法：测量器测定有效功率，燃烧分析仪或示波器测定缸内压力，计算指示功率。 测定原理： Pi-Pe=Pm的缺点：只能测定整体的机械损失。 应用：上死点位置可以正确修正。 排气涡轮，中高压柴油机。 2回卷法的测定方法： (1)连接了发动机和电力计测器的(2)发动机在规定的状况下稳定运转，冷却水和油温度处于正常值的(3)切断供油(柴油机)，停止点火(汽油发动机)，将电力计测器转换为电动机，将发动机转换为规定测定状态：尽量维持冷却水和油的温度。 测量结果：用电力测量器测量的倒带电力是这种情况下发动机的机械损失电力。 测量误差：大。 适用范围：必须使用电力测量器，不适合高功率高压缩比发动机和排气涡轮增压柴油机。 3 .减缸法预备状态：将发动机调整到规定状况的稳定工作测定方法： a .测定有效功率Pe .停止向第一汽缸的供油，使发动机恢复到原来的转速，测定发动机的有效功率Pe(1)c。 依次对各汽缸进行灭火，得到Pe(i )，测定原理：测定误差：柴油机：好的话为5%； 不适合汽油发动机(因停缸引起的进气状况的变化)适用范围：多气缸非增压柴油机4 .燃料费线法(负荷特性法) (1)测量方法： (2)测量原理： (3)适用范围：柴油机。 1.5热平衡和实际循环热平衡(1)实际循环和理论循环的差异1 .工质的影响：在实际循环中，燃烧前后的工质成分、数量发生变化。 2 .实际循环的影响： (1)传热损失：工学和周围环境的热交换。 (2)时间损失：按比减少(3)汽缸内的流动损失。 (4)通风损失。 在：实际循环中，存在进、排气过程(5)的不完全燃烧损失。1、真正的工学特性对t的影响(1)实际上，工学成分随着时间的变化有很大的变化，压缩过程：空气燃料蒸气剩馀排气膨胀过程：排气空气(2)比热容量cv、cp=f(T，分子结构)Qv=cvT、Qp=cpTT、cv和cp、k k下箭头、t t，即，实质k 柴油机(4)燃烧前后分子数的变化系数1，汽缸压力，t。 由于汽油发动机柴油，在影响程度上，汽油发动机柴油发动机(5)的工作中实际泄漏时，从阀和活塞环泄漏(88002/1000质量)、压缩压力和燃烧压力下箭头、t，也就是说，工作的品质得以保存真正的循环特性对t的影响(1)散热(传热)损失真正的循环不是隔热过程，而是通过缸壁面、缸盖底面、活塞顶面向外散热。 压缩过程：前期吸热，后期散热，稍微降低压缩线的燃烧和膨胀过程：温差大，散热强，使pZ和膨胀线下降的燃烧膨胀线的下降幅度远大于压缩线，减少动力过程的工作。(2)如果时间失去实际的循环，燃烧和对工学的加热就不能瞬间进行，因此存在点火(喷射)提前角，学习面积降低的tpZ不是等容加热，而是出现在TDC后10CA，减少了学习面积。 (3)换气损失排气阀快速打开，导致膨胀功损失的泵气体损失功W2(4)不完全燃烧损失(严格地说，不是对t的影响)正常燃烧时，t100%异常燃烧，还有a直喷柴油机的总结：根据以上的工作和循环的差异，在理论循环t-实际循环t=1020%之间，二发动机的热平衡，总热量：QT=Bhu分别转化为有效工作的热量QE kj/h (1 一般柴油：3040%； 汽油发动机：2030%。 传递到冷却介质的热量QS中，GS发动机冷却介质的每小时流量kg/hcs-冷却介质比热kJ/kgt1，t2-冷却介质的出入口温度， 排气夺走的热量