第一章发动机的性能之3

1、第三节第三节 发动机的指示性能指标发动机的指示性能指标主要内容：主要内容：o 示功图示功图o 指示性能指标指示性能指标指示功指示功平均指示压力平均指示压力 指示功率指示功率指示热效率指示热效率指示燃油消耗率指示燃油消耗率 动力动力性能性能指标指标经济经济性能性能指标指标一、示功图一、示功图一、示功图（续）一、示功图（续）二、发动机的指示性能指标二、发动机的指示性能指标 定义：定义：以工质在气缸内对活塞做功为计算基准以工质在气缸内对活塞做功为计算基准的指标。的指标。 特点：特点：不受动力输出过程中机械摩擦和附件消不受动力输出过程中机械摩擦和附件消耗等各种外来因素的影响，直接反映由燃烧到耗等各种外

2、来因素的影响，直接反映由燃烧到热功转换的热功转换的工作循环进行工作循环进行的好坏，因而在工作的好坏，因而在工作过程的分析研究中得到广泛应用。过程的分析研究中得到广泛应用。o 指示性能指标指示性能指标指示功指示功平均指示压力平均指示压力 指示功率指示功率指示热效率指示热效率指示燃油消耗率指示燃油消耗率 动力动力性能性能指标指标经济经济性能性能指标指标包括：包括：三、指示功三、指示功Wi定义：定义：气缸内完成一个气缸内完成一个工作循环工作循环所所得到的得到的有用功有用功，Wi 。表示：表示：由由pV图中闭合曲线所占有图中闭合曲线所占有的面积求得。的面积求得。指示功指示功Wi（续）（续）FiF1F2

3、 FiF1F2 FiF1指示功指示功Wi（续）（续）610abFWii式中：式中： Fi 指示功面积，指示功面积，cm2； a 示功图纵坐标比例尺，示功图纵坐标比例尺，Pacm； b 示功图横坐标比例尺，示功图横坐标比例尺，cm3cm。四、平均指示压力四、平均指示压力pmi定义定义1：发动机单位气缸发动机单位气缸工作容积工作容积一个循环内一个循环内所作所作 的的指示功指示功。42SDpVpWmismiisimiVWp/平均指示压力平均指示压力pmi （续）（续）定义定义2：平均指示压力是平均指示压力是一个一个假想的假想的、平均不平均不变的变的压力，以这个压压力，以这个压力作用在活塞顶上，力作用

4、在活塞顶上，使活塞移动一个使活塞移动一个行程行程 S所作的功，即为每循所作的功，即为每循环的指示功环的指示功 Wi。Wi五、指示功率五、指示功率 Pi 定义：定义：发动机单位时间内所作的指示功。发动机单位时间内所作的指示功。 每循环每循环1个缸内气体所作的指示功个缸内气体所作的指示功 ： 具有具有i个个气缸的发动机气缸的发动机每秒每秒所作的指示功率：所作的指示功率： smiiVpWinVptWPsmiii)2/(30niVpPsmii六、指示热效率六、指示热效率定义：定义：发动机发动机实际循环指示功实际循环指示功与所消耗的与所消耗的燃料热量燃料热量 的比值。的比值。 1/QWiit 一台发动机

5、，若测得其指示功率一台发动机，若测得其指示功率Pi (kW)、每小时燃油消耗、每小时燃油消耗量量B(kg/h) 、燃料低热值、燃料低热值Hu (kJ/kg)，则：，则：uiitBHP /106 . 33七、指示燃油消耗率七、指示燃油消耗率bi定义：定义：单位指示功的耗油量单位指示功的耗油量 ，g/(kWh) 。310/）（iiPBbuiitHb/103.66uiitBHP /106 . 33类类 型型 big(kWh) -1四冲程柴油机四冲程柴油机0.410.48210175二冲程柴油机二冲程柴油机0.400.48218177四冲程汽油机四冲程汽油机0.250.40344218二冲程汽油机二冲

6、程汽油机0.190.27435305一般发动机的一般发动机的 和和 统计范围统计范围itib第四节第四节 发动机的有效性能指标发动机的有效性能指标o 定义：定义：以以 曲轴曲轴 输出功为计算基准的指标输出功为计算基准的指标 。o 有效性能指标有效性能指标有效功有效功有效功率有效功率有效转矩有效转矩平均有效压力平均有效压力 有效热效率有效热效率有效燃油消耗率有效燃油消耗率 升功率升功率比质量比质量强化系数强化系数动力性动力性指标指标经济性经济性指标指标强化强化指标指标指指示示性性能能指指标标一、发动机的动力性指标一、发动机的动力性指标 （1）有效功和有效功率）有效功和有效功率有效功有效功 ：发动

7、机每循环曲轴输出的单缸功量：发动机每循环曲轴输出的单缸功量 。eWmieWWW式中：式中： Wi 循环净指示功循环净指示功 Wm 循环实际机械损失功循环实际机械损失功摩擦损失功摩擦损失功运转功运转功泵气损失泵气损失有效功率有效功率Pe：miePPP发动机的动力性指标（续）发动机的动力性指标（续）（2）有效转矩）有效转矩9550nTPtqe发动机工作时，由曲轴输出的转矩发动机工作时，由曲轴输出的转矩 。tqT （3）平均有效压力平均有效压力 pme Def1：单位气缸工作容积所作的单位气缸工作容积所作的有效功有效功。 semeVWp/955030nTniVpPtqsmeeDef2：一个假想的、平

8、均不变的压力作用在活塞顶上，一个假想的、平均不变的压力作用在活塞顶上， 使活塞移动一个行程使活塞移动一个行程S所作的功，等于每循环所所作的功，等于每循环所 作的作的有效功有效功。二、发动机的经济性指标二、发动机的经济性指标 （1）有效热效率）有效热效率 定义：定义：发动机实际循环发动机实际循环有效功有效功与得到此有效功所与得到此有效功所消耗的燃料热量的比值。消耗的燃料热量的比值。 et1QWeetueetBHP3106 . 3与与指示热效率指示热效率对比对比发动机的经济性指标（续）发动机的经济性指标（续）（2）有效燃油消耗率）有效燃油消耗率 be310eeBbP定义：定义：单位有效功的耗油量单

9、位有效功的耗油量。 g/(kwh )63.6 10eetubH有效燃油消耗率和有效热效率关系有效燃油消耗率和有效热效率关系三、发动机的强化指标三、发动机的强化指标 （1）升功率）升功率 PL 定义：定义：发动机每升工作容积所发出的有效功率。发动机每升工作容积所发出的有效功率。3030npiVniVpiVPPmessmeseL kWL 升功率是评定一台发动机整机升功率是评定一台发动机整机动力性能动力性能和和强化程度强化程度的重要指标之一。的重要指标之一。 发动机的强化指标（续）发动机的强化指标（续）（2）比质量）比质量 me 定义：定义：发动机的质量与所发出有效功率的比值。发动机的质量与所发出有

10、效功率的比值。eePmm kg/kW（3）强化系数）强化系数定义：定义：平均有效压力平均有效压力 与活塞平均速度与活塞平均速度 的乘积的乘积.mepmCiAPnSinVPCpesemme3030mepmC例题：已知：已知：某四缸四冲程汽油机气缸直径某四缸四冲程汽油机气缸直径D81.0mm，活塞，活塞 行程行程S86.4mm，以标定转速，以标定转速n=3000r/min运转，功运转，功率为率为Pe72kW，现测得运转，现测得运转34s共消耗共消耗200g汽油。汽油。求解：求解：此时的有效转矩、升功率、有效燃油消耗率、有此时的有效转矩、升功率、有效燃油消耗率、有效热效率？（汽油低热值效热效率？（汽

11、油低热值Hu=44000kJ/kg）(1)有效转矩有效转矩(2)升功率升功率2 .22930007295509550nPeTtq45.40445. 0472seLV iPP解：解：（Nm）445. 0104 .86)281(4622SDVs（L）（kW/L）(3)有效有效燃油消耗率燃油消耗率(4)有效热效率有效热效率82 . 04400017.294106 . 3106 . 366ueetHb21.183600340.2B（kg/h）17.294107218.211033eePBb g/(kwh )课后练习课后练习已知：已知：某型号为某型号为EQ6100-1的汽油机，其活塞行程的汽油机，其活塞行程11