1、发动机性能介绍 第一节第一节 四行程发动机的实际循环四行程发动机的实际循环1、pV图上曲线所包围的图上曲线所包围的 面积表示工质完成一个实面积表示工质完成一个实 际循环所做的有用功。际循环所做的有用功。2、p图为展开示功图，图为展开示功图， 它与它与pV图均为研究实图均为研究实 际循环的重要依据际循环的重要依据 第二节第二节 实际循环的评定实际循环的评定指示指标指示指标指示指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础得出，用以评定实际循环的好坏。指示指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础得出，用以评定实际循环的好坏。动力性指标动力性指标 经济性指标经济性指标 第三节第三节 发动机经济性和动力性评定发动机
2、经济性和动力性评定有效指标有效指标有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础得出，代表发动机的整机性能。有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础得出，代表发动机的整机性能。技术参量技术参量定定 义义 公公 式式范范 围围 汽油机汽油机柴油机柴油机有效热效率有效热效率e有效功与所有效功与所耗燃料热量耗燃料热量的比值的比值0.25 0.30.3 0.45有效燃料消耗率有效燃料消耗率be g/KW.h单位有效功单位有效功率的耗油量率的耗油量270 325190 285注：注： 有效功有效功We有用功有用功Wi61106.3hbQWeee1000eePBbF经济性指标经济性指标 F动力性指标动力性指标 技术参量
3、技术参量定定 义义 公公 式式范范 围围 有效功率有效功率Pe KW经过一系列损失经过一系列损失后，最终由曲轴后，最终由曲轴输出的功率输出的功率汽油机汽油机柴油机柴油机小小客客载载货货汽汽车车增增压压平均有效压力平均有效压力pme Mpa单位气缸工作容单位气缸工作容积输出的有效功积输出的有效功0.71.30. 6 1.00.9 2.2有效扭矩有效扭矩Ttq N.m由功率输出由功率输出 轴轴输出的扭矩输出的扭矩 发动机转速发动机转速 n rpm表征发动机强化表征发动机强化程度程度n 103rpm5 83.6 4.52 51.5 4活塞平均速度活塞平均速度 Cm m/s12 1810 159158
4、12miePPPinVPpseme30nPTetq955030SnCmF强化指标强化指标 技术参量技术参量升功率升功率PL KW/L 比质量比质量 me Kg/KW强化系数强化系数 pm eCm Mpa.m/s定定 义义每升工作容积发出的有每升工作容积发出的有效功率效功率发动机的干质量发动机的干质量与标定功率之比与标定功率之比意意 义义衡量发动机容积的利用衡量发动机容积的利用程度程度表征质量利用程表征质量利用程度和机构紧凑性度和机构紧凑性技术进步的一个技术进步的一个标志标志公公 式式范范 围围 汽油机汽油机30701.14.0817柴柴油油机机车用车用18302.59.0拖拉机拖拉机9155.
5、516小高速小高速611重车用重车用91530npiVPPmeseLeePmm 第四节第四节 机械损失机械损失F机械效率机械效率m 用以衡量实际循环指示功转变为对外输出用以衡量实际循环指示功转变为对外输出 功的有效程度。功的有效程度。F相关公式相关公式 技术参量技术参量公公 式式机械损失功率机械损失功率 Pm KW平均机损压力平均机损压力 pmm Mpa机械效率机械效率 m汽油机汽油机柴油机柴油机0.70.90.70.8530inVpPPPsmmeimmemimmpppmimmimmimeieiemppPPppPP11F机械损失分配机械损失分配 机械损失名称机械损失名称占占Pm的百分比（的百分
6、比（%）占占Pi 的百分比（的百分比（%）摩擦损失摩擦损失活塞及活塞环活塞及活塞环45606275820连杆、曲轴轴承连杆、曲轴轴承1520配气机构配气机构23驱动各种附驱动各种附件损失件损失水泵水泵23102015风扇风扇68机油泵机油泵12电器设备电器设备12带动机械增压器损失带动机械增压器损失610泵气损失泵气损失102024总功率损失总功率损失1030F机械损失的测定机械损失的测定方方 法法应应 用用倒拖法倒拖法我国汽车发动机试验标准优选此法。我国汽车发动机试验标准优选此法。灭缸法灭缸法（单缸熄火法）（单缸熄火法）（逐缸熄火法）（逐缸熄火法） 多缸非增压柴油机多缸非增压柴油机油耗线法油
7、耗线法（负荷特性法）（负荷特性法）柴油机柴油机示功图法示功图法所有内燃机所有内燃机F影响机械损失的因素影响机械损失的因素1、气缸直径和行程：、气缸直径和行程：DSDKPmm2、摩擦损失、摩擦损失 （6075%）：）： 活塞组件：活塞组件： 活塞环、活塞裙部、活塞销活塞环、活塞裙部、活塞销 ； 曲轴组件：曲轴组件： 主轴颈与主轴承、连杆轴颈与轴承主轴颈与主轴承、连杆轴颈与轴承 ； 配气机构：配气机构： 气门机构、摇臂机构、凸轮组件气门机构、摇臂机构、凸轮组件 ；3、转速、转速 n（或活塞平均速度（或活塞平均速度 Cm ）：）： 各摩擦副间相对速度各摩擦副间相对速度 磨损磨损 ； 曲柄连杆机构惯性
8、力曲柄连杆机构惯性力活塞侧压力和轴承负荷活塞侧压力和轴承负荷 磨损磨损 ； 泵气损失泵气损失 ； 驱动附件消耗的功驱动附件消耗的功 ；mmPnnCm或5、润滑油（全损耗系统用油）品质：、润滑油（全损耗系统用油）品质：6、冷却水温度、冷却水温度TW ：粘度粘度：（承载（承载磨损磨损） 影响燃烧过程、传热损失和影响燃烧过程、传热损失和。4、负荷（、负荷（当当n一定时）一定时）：怠速时怠速时Pe=0 ， Pi= Pm ，即指示功率全部用于克服机械损失功率，无功率从曲轴端输出。，即指示功率全部用于克服机械损失功率，无功率从曲轴端输出。 第五节第五节 热平衡热平衡标准名称标准名称R1504欧1欧2欧3欧
9、4欧洲实施时间欧洲实施时间1982年1992年1996年2000年2005年中国实施时间中国实施时间1993年2000年20042007年2010年与欧洲差距年与欧洲差距年11年8年8年7年5年国内外排放法规简介国内外排放法规简介发达国家从发达国家从60年代起陆续制定了汽车排放标准和实验规范；年代起陆续制定了汽车排放标准和实验规范；目前已形成美目前已形成美.日日.欧三大汽车排放法规体系；欧三大汽车排放法规体系；美国加州洛杉矶是世界上最早实行汽车排放标准的城市美国加州洛杉矶是世界上最早实行汽车排放标准的城市;且实行的是世界上且实行的是世界上 最严格的标准最严格的标准欧洲标准是由欧洲经济委员会欧洲
10、标准是由欧洲经济委员会(ECE) 的排放法规和欧共体的排放法规和欧共体(EEC)的排放指的排放指 令综合而成，欧共体即现在的欧盟令综合而成，欧共体即现在的欧盟(EU)。 我国自我国自1983年起制定了汽车排放标准；年起制定了汽车排放标准；我国我国2001版最新汽车排放标准借鉴了版最新汽车排放标准借鉴了 欧洲标准，目前国产新车都会标明发欧洲标准，目前国产新车都会标明发 动机尾气排放达到的标准。动机尾气排放达到的标准。无害成分无害成分 CO2 ，H2O（蒸汽），（蒸汽），O2（过剩），（过剩），N2有害成分有害成分 CO ，HC，NOx ，SO2，醛类，微粒，醛类，微粒油雾油雾,固体微粒固体微粒(
11、铅及铅化物铅及铅化物,炭烟炭烟)普通汽油机普通汽油机普通柴油机普通柴油机所用燃料及馏程所用燃料及馏程汽油，汽油，60200柴油，柴油，190350燃料挥发性燃料挥发性易挥发易挥发不易挥发不易挥发燃料进入缸内的方式燃料进入缸内的方式经化油器和进气管吸入经化油器和进气管吸入经油泵油嘴先缓后急喷入经油泵油嘴先缓后急喷入混合气形成部位混合气形成部位化油器（主要）化油器（主要）缸内缸内混合气制备状态混合气制备状态预混合预混合少量预混合，多数扩散混合少量预混合，多数扩散混合混合气形成品质混合气形成品质气相均质气相均质气液双相非均匀气液双相非均匀过量空气系数范围过量空气系数范围0.81.21.31.5（5.
12、0）混合气或负荷调节方式混合气或负荷调节方式 量调节（节气门）量调节（节气门）质调节（供油调节齿杆）质调节（供油调节齿杆）常用压缩比常用压缩比710（MAX13）1422（MAX25）25）着火方式着火方式外源点火外源点火压燃压燃燃烧方式燃烧方式近似定容燃烧近似定容燃烧近似定容近似定容-定压燃烧、定压燃烧定压燃烧、定压燃烧燃烧过程燃烧过程着火延迟期明显燃烧期后燃期着火延迟期明显燃烧期后燃期着火延迟期（滞燃期）速着火延迟期（滞燃期）速燃期（急燃期）缓燃期燃期（急燃期）缓燃期补燃期（后燃期）补燃期（后燃期）最高燃烧压力最高燃烧压力MPa3.06.54.59.0（15）普通柴油机与普通汽油机的混合气形成及燃烧过程的比较普通柴油机与普通汽油机的混合气形成及燃烧过程的比较第五、六章第五、六章 汽、柴油机混合气的形成和燃烧汽、柴油机混合气的形成和燃烧
