清华大学发动机原理-第3章循环分析与能量利用

1、自动化工程清华大学，点火和压缩点火内燃机工作流程，燃烧理论，性能分析和参数控制，email : phone : 3300循环模式和热效率2。机械损失和机械效率3。能源分配和合理利用，ss，a 0，CTM cs，et mum，e，r t，PS) (2in)，l，(h u) v(，p GH，) 工作流体和热化学第三章工作循环和能源利用第四章通风工艺和进气充电第五章工作特性和车辆匹配，第二部分：燃烧和排放第六章燃烧的基础第七章柴油机混合形成和燃烧第八章汽油发动机混合形成和燃烧第九章有害排放物的Th形成和控制第十章新燃烧方式和替代燃料动力， 自动化工程清华大学，循环模式分类，基于工质和循环特性的： 1

2、)理论循环系统热气体交换(进、排气)特殊热工艺：绝热压缩和膨胀；等容量或等压力加热和发热、异常周期工作流体实际工作流体循环异常周期实际循环、Q2、Q1、等熵压缩、等容量/等压力加热、等熵膨胀、等容量发热测功机温度熵图，温度熵图(T-s)是分析循环热效率的有效直观方法，w t，pdV，Tds du，循环力，(动力公平力)，热力学第一定律，循环热效率：Tdsdq 熵最早是在1865年由克劳斯创造的。后缀“tropy”源自希腊语，是变化的意思。标题“en”是从“energy(能源)”派生出来的词。1923年，德国物理学家普朗克在南京第四中山大学(中央大学前身)讲课，由我国著名物理学家胡岗福教授(当时

3、南京第四中山大学自然科学院院长)负责翻译。根据entropy，停课教团意味着热和温度的商人，这个概念与火有关，在商人之间点燃了火，首次创造了中国词典中找不到的新词熵。这个字的意思很贴切，至今沿用。，自动工程技术学院，理论循环分类，根据加热过程分类：1)等容热等容循环(Otto循环)2)等压加热等压循环(Diesel q，1，自动循环3360早期汽油引擎速度低，燃烧接近等容热，压力上升大于p3/p2，压力上升对等容循环的热效率没有影响！等用周期效率：t，t，v，1，1，2，3，t，v，1，2，Q1，t，t1t2， * 4 * 4 1、Q2、2、* 2 *、3 *、4 *、Q2、1、2 *、2、t

4、、p、s、v、TDC加热333 ，cm，mVc，1 V，等用途：Vcm，V，s，等用途100等用途，Q2增加，t减少，Vc，depm Q1、2、3、4、1、Q2、p v、t、s、2、1、Q1、4、Q2、p、等压循环、3、s、3、t 、p、Q1、p、4 1、Q2、s v、s、2、1、Q2、s、q、1、v2、Q1、p 3 3 3 4、Q1、v、s P1=1 bar=1.4q *=9.14，Q1，cpt1，q *是提高等容循环效率的有效方法，因为在相同条件下，添加热量，压缩比具有最高的等容循环热效率但是，20，热效率的提高并不明显。2)等熵指数越大，热效率越高，等熵指数从1.2提高到1.4，热量、效

5、率可以提高到40(q和不变，1，CP和cv，工作流体温度上升，效率)。，循环参数对4个主要循环参数： 1)压缩比的影响；2)等熵金志洙；3)压力上升比；(4)预膨胀比，自动工程清华大学，压力上升率和预膨胀比热效率影响： 1) 1，等容量周期，对t没有影响2)t不受影响：增加，t明显减少，结论：等压加热减少；等容热增量，循环参数对热效率的影响，自动工程清华大学，理论循环分析的重要性，1)是引擎动力根据同一模型，经济对比度理论不随不同加热模式对比度和Q1而变化：相同容量循环t混合循环t等压循环其他模型(蒸汽、柴油机)比较pmax和Q1相同：等压循环t混合循环t等容量循环，t，department

6、of automotive engineering tto 初始等容量放热变化很少，即基本不变，减少，t部分负载汽油发动机：预混合燃烧，降低燃烧速度，延长燃烧时间，即减少和升高，t减少结果：中等，低负载条件，柴油机燃料消耗量3050以下。自动工程设计清华大学，理想周期，假设：1)与周期相关的理论周期的假设裴珉姬(简化)2)根据实际情况考虑工作流体特性：循环过程中组件发生了变化这反映了实际引擎效率接近理想水平的程度。dt、rel、it、压缩过程：空气燃料蒸汽剩余废气膨胀过程：排气空气工质的热参数随温度、分子结构和混合浓度等变化，自动工程技术学院稀薄的燃烧化学量比在燃烧2)高温热分解高温下，原子间

7、的结合力减弱，发生Th热分解(吸热过程)。CO2CO O2 H2 O2低温膨胀和排气，反向燃烧发热。因此，燃烧放热时间增加等容量t。* T越高，p越小，热分解越严重，因此汽油发动机热分解柴油机热分解。，department of automotive engineering Tsinghua university，实际工作流体对热效率的影响，1.40，1.35，1.30，1.25，1.20 空气单原子t，自动工程清华大学，汽油发动机和柴油机理想循环热效率比较，考虑实际工作流体特性后，蒸汽，柴油机热效率差异增加：1)高负荷柴油机热分解汽油引擎t汽油引擎柴油引擎2)低负载汽油引擎a较小，柴油引擎a是较大的汽油引擎t汽油引擎r，柴油引擎r不变，汽油引擎，燃速汽油引擎t汽油引擎高，低负载温差，Tmax汽油引擎t，自动化工程散热量Qw=Fw(T-Tw)d表达式中，传热系数Fw散热区域，Fw=f() T缸内的工作流体温度，T=f() Tw燃烧室壁温压缩过程3360之前的期间热吸收，随后的热释放使收缩线略微减少(有利)燃烧和膨胀过程：温差大，热量强，pz和膨胀线减少(称为)。燃烧膨胀线的减少幅度比压缩线高得多，动力公平工也减少了。自动工程清华大学，实际周期，2)时间损失实际燃