发动机性能指标

1、九江职业技术学院 汽车发动机机械系统检修 课程教案汽车检测与维修 专业 班级 教师 授课时间发动机总体构造的认识教学内容发动机性能指标计划学时1教学目标1、掌握发动机有效指标的含义及定量计算2、熟悉发动机燃烧能量的分配情况3、掌握发动机机械损失的定量计算及影响因素 项目内容解决措施教学重点发动机有效指标含义及计算、机械损失对比推导、想象分析教学难点发动机有效指标含义及计算对比推导教学媒体的选择知识点编号媒体类型媒体内容要点教学目的所用时间1投影燃烧能量的分配指明内燃机热效率15m2投影机械损失指明能量损失的去向10m教学要点每节主题1.3 发动机热力循环和性能指标四、发动机的有效指标（一）发动

2、机动力性指标1、有效功率2、有效转矩3、平均有效压力4、转速和活塞平均速度（二）发动机经济性指标1、有效热效率2、有效燃料消耗率（三）发动机强化程度1、升功率2、比重量3、强化系数（四）发动机其它性能评定指标1、排气品质2、噪声3、起动性 五、发动机热平衡（一）转化为有效功的热量（二）传给冷却介质的热量（三）废气带走的热量（四）其它热损失六、发动机的机械损失（一）机械效率（二）影响机械效率的主要因素1、转速2、负荷3、机油的品质4、冷却水温度教学过程结构设计 一、复习 采用老师引导思路的方式综合复习上次课的重点内容二、导入 由于指示指标的不实用性，引入有效指标的意义三、分析指示指标的定量计算

3、应充分运用与指示指标进行对比的方式进行推导分析，其中的后几个指标可以由学生论述，老师书写的方式讲解。四、提出问题1、指示指标与有效指标分别针对的基础是什么？2、更具实际意义的指标为谁？ 3、如何减小指示指标与有效指标量值之间的差值？五、用启发性的方式讲解发动机能量分配的去向 此时，由学生分析，教师综合，可以不按照书本的顺序，也可以多出书本中的范围。六、利用第四点中提出的问题分析机械效率的计算 此部分不应只出现机械效率的定量计算，还应从机械效率反过来说明指示指标与有效指标之间的关系。七、互动性质疑1、对于内燃机可以从哪几个方面提高经济性？2、由学生针对知识进行自由提问。八、对本次课进行归纳性总结

4、由老师引导思路对本次课内容作一系统回顾，必须讲清本次课的重点内容。 九、结束 知识性练习 指示指标与有效指标的出发点及与实际的距离比较。形成性评价 有效指标是真正具有评价意义的指标，讲解进程应与指示指标比较，分析发动机燃烧能量分配可以创造节油的基本思路；发动机机械效率的分析应抓住主要因素，并相应启发性指示提高效率的思路。项目一 发动机认识及性能检测内容提要1.四冲程汽油机基本结构与工作原理2.四冲程柴油机基本结构与工作原理3.二冲程汽油机基本结构与工作原理4.发动机的分类5.发动机的主要性能指标任务1 发动机总体构造的认识知识点 发动机性能指标以下选讲：一发动机性能指标 包括指示、有效、标定性

5、能指标。（一）指示性能指标评定发动机工作循环优劣的指标可燃混合气（工质）对活塞做功为基础建立的指标，常用指示功和指示热效率表示，(1)指示功Wi 阴影面积bczbb正功，bbrab负功，泵气损失。(2)循环热效率i Q1散热损失，Q10，发动机热效率均不大高大致范围：汽i=0.250.40，柴i=0.40.5。（二）发动机有效性能指标 综合反映发动机的工作情况；描述发动机性能特点，比较、检测发动机能，有着重要的指导意义。(1)有效功率Pe 发动机运转时由曲轴输出的功率，由测功机实际测得。(2)转矩Te 由曲轴输出给传动系的有效旋转力矩，试验测得。Te、Pe、n三者的关系： (3)平均有效压力p

6、e 单位气缸容积中所作的有效功：pe表示发动机单位气缸工作容积中所作的有效功愈大。用以比较各种不同排量发动机的动力性。pe的大致范围是：汽油机pe=588981KPa；柴油机pe=588883KPa。(4)有效燃料消耗率ge 单位有效功的燃油消耗量即：ge愈小曲轴输出的净功率所消耗的燃料。说明书中通常给出发动机的最低燃油消耗率。ge实际上是随发动机的工况而变化。大致范围：汽：ge=270410 (g/kw.h)，柴：ge=215285(g/kw.h)。（三）标定性能指标发动机铭牌上标示的Pe和Te均为最大值，ge即是最小值。考虑到发动机运用场合，通常给出两种或以上的标定功率，分别以15min、

7、1h、12h和24h，允许发动机发出的最大功率。据GB规定，在P e和Te时，应同时注明相应n。二充气系数及提高充气系数的措施（一）充气系数VV恒小于1。 不同类型的发动机V差别较大。汽：V =0.70.85，柴：V =0.750.90。（二）提高（发动机动力性的先决条件）充气系数的措施设计上：除了结构上有合理气道结构形状与尺寸、合理的进排气歧管的配置、适宜的配气相位以及采用多气门结构外，使用中：定期清洗空气滤清器，以减小进气系统的阻力；定期检查调整配气相位，消除因配气机构零件磨损导致的配气相位变化，从而影响充气系数。一、动力性指标二、经济性指标三、发动机速度特性速度特性不同转速下其动力性和经

8、济性的变化规律，确定发动机的最大功率Pemax、最大转矩Temax和最小燃料消耗率gemin时的转速，从而确定发动机在不同行驶工况应处于最有利的转速范围。负荷特性发动机在n=常，经济指标随负荷变化而变化的关系。（一）汽油机特性 Te、Pe、ge随n变化的关系，其曲线，称为速度曲线。节气门全开的速度曲线叫做外特性曲线；处于非全开位置的速度特性称为部分速度特性。1外特性曲线分析（1）Te-n曲线。凸形。较低n时，随n逐升，Te愈来愈大，到达某n时转矩Temax。以后，随着n续升，Te反而下降。因n对v及燃烧过程的影响所决定的。v只在某一n达最大，v愈大，Te也愈大；n低时，气体扰流小，燃烧前雾化和

9、混合不好，影响燃烧质量；n高时，燃烧占有的曲轴转角较大，补燃期长，散热面积大，热效率低。汽车在徒坡上起步时，可以体验到最大转矩的存在。汽车只有在发动机接近最大转矩的转速下才能平稳起步。（2）Pe-n曲线。因Pe=Ten/9550，即Pe随n和Te的增加而增加。Te-n为凸形曲线，当n从较低速值增加时，Te也同时增加，Pe迅速上升，当TeTemax后，续增n， Pe上升渐缓，达某n时，Pe达到Pemax。再增加n，发动机内耗的功率倍增及v下降， Pe也下降。(3)油耗-转速ge-n曲线。凹形曲线，只有在某一n下gemin，因发动机在低转速和高转速运转时，热效率低，高速时机械损失增加的缘故。2部分

10、速度特性曲线分析就Te-n、Pe-n、ge-n曲线形状言，部分特性和外持特性相似。仅转矩最高点和功率最高点都向低转速方向偏移。3汽油机的负荷特性改变节气门开度，改变进气量，调节输出功率，适应负荷。称为量调节。变路况情下行驶，驾驶员通过加速踏板调节节气门开度，使汽车保持等速（发动机在n=常）行驶，经济指标随负荷变化而变化的关系。（1）Pe-GT曲线，递增曲线，即单位燃料消耗量GT随Pe的增加而增加。GT的大小与节气门的开度和混合气的成份有关。节气门开度在70%80%内，混气浓度变化不大，GT随负荷的增加而增加。节气门接近全开，省油装置起作用，混气变浓，因而GT增速更快。（2）Pe-ge曲线，与P

11、e-GT曲线不同，存在一个gemin。怠速，m=0，功率全用于克服内阻，油耗率无限大。随着负荷的增加，发动机内阻比例小，ge渐小。节气门接近全负荷时，省油器工作，混气浓度大，燃烧不全，ge又上升。由图知，Pe-ge在一定的Pe内出现低谷，此谷愈宽，汽车在宽阔的负荷范围内，有良好经济性。（二）柴油机特性1柴油机的速度特性柴油机的Pe、Te、ge、GT随转速n的变化关系称为柴油机的速度特性。油量调节机构在标定功率供油位置时的速度特性称为柴油机的外特性，在小于标定功率供油任何位置时的速度特性称为部分速度特性。汽油机相比，Te-n较坦，Te储备系数小，对外界阻力的适应差，换挡次数增多。为此，在车用柴油

12、机的调速器内装有转矩校正器（校正弹簧），能在负荷增大、转速下降时，使供油量自动增加，以提高转矩，亦即提高了柴油机的转矩储备系数。ge-n较坦，在较宽n内有较低ge。且柴油机的gemn比汽油机低20%30%，柴油机比汽油机的更经济。Pe-n为一上升的斜直线。为防止 “飞车”。柴油机喷泵均装调速器，当发动机达到标定转速时，调速器起作用，阻止供油量的增加。2柴油机的负荷特性转速一定，柴油机充气量的，只有改变循环供油量，即改变过量空气系数来调节输出功率大小，这种调节方法称为质调节。与汽油机相似，Pe ge凹形曲线。怠速运转，效率m=0，ge无限大。随Pe增加，效率m增加，ge迅速下降，功率增至图中1点时，过量空气系数下降，热效率略有下降，机械效率明显增大，此时ge达到最小gemin。Pe进一步增加，喷油量增加，燃烧不完全，补燃期延长，热效率剧降，ge上升。过2点，排气冒黑烟冒烟点，喷油量增加到3点，可得到最大功率，以