1、2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标1船舶柴油机Marine diesel engine主讲：余永华Email:2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标2Chapter 8 柴油机工作循环和主要性能指标8.1 柴油机的工作循环8.2 柴油机的主要性能指标柴油机的主要性能指标8.3 提高柴油机功率和经济性的措施8.4柴油机的热平衡2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标38.2 柴油机的主要性能指标柴油机的主要性能指标一、动力性和经济性指标一、动力性和经济性指标指示指标有效指标动力性pi平均指示压力pe平均有效压力Ni指示功率
2、Ne有效功率经济性i指示热效率e有效热效率gi指示燃油消耗率ge有效燃油消耗率2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标48.2 柴油机的主要性能指标指示指标与有效指标的区别：指示指标：以实测的示功图所表示的一个循环所作的功指示功为基础的（从示功图求出来的），它们表征气缸内部工作情况，其优劣取决于气缸内部实际工作循环进行的完善程度（包括不完全燃烧、燃烧延迟、气体泄漏、气缸壁传热损失等）。有效指标：以在柴油机输出轴上所得到的有效功为基础的，它扣除了柴油机内的一切损失，其优劣取决于工作循环进行的完善程度外，还得取决于机械损失的大小，它是评定柴油机工作性能的最终指标。 2022-
3、6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标58.2 柴油机的主要性能指标（一）指示指标1平均指示压力pi 单位气缸工作容积每一工作循环的指示功。可比较不同尺寸和类型柴油机的做功能力强化程度pi 值大：1.单位工作容积的做功能力，工作容积利用程度大2.喷入的燃油量相同时，表明工作循环完善。所以评定柴油机工作循环动力性的重要指标。 2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标68.2 柴油机的主要性能指标2指示功率Ni柴油机气缸内的工质在单位时间内推动活塞所作的指示功hiiVpW 60nmVpNhii60000nmiVpNhii单个气缸每工作循环所作的指示功：单个气缸的
4、指示功率：整个柴油机的指示功率：m:每转工作循环数，四冲程机m=1/2，二冲程机m=12022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标78.2 柴油机的主要性能指标3指示热效率i和指示油耗率gi 1QLii柴油机发出的指示功热当量与所消耗燃料的总发热量的比值iTiNGg1000以一千瓦指示功率每小时消耗的燃油量 2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标88.2 柴油机的主要性能指标（二）有效指标1有效功率Ne和机械效率mNe ：从柴油机曲轴输出端传出的功率（指示功率-机械损失功率Nm所剩的功率）Ne = Ni - Nm m：有效功率Ne与指示功率Ni之比值
5、2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标98.2 柴油机的主要性能指标2平均有效压力pe Pe：柴油机在每一工作循环每单位气缸工作容积所作的有效功。2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标108.2 柴油机的主要性能指标3有效燃油消耗率ge和有效热效率e 柴油机发出的有效功热当量与所消耗燃料的总发热量的比值1QLee有效油耗率是指每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油量 )/(1000hKWgNGgeTe2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标11Chapter 8 柴油机工作循环和主要性能指标8.1 柴油机的工作循环8.2 柴油机
6、的主要性能指标8.3 提高柴油机功率和经济性的措施提高柴油机功率和经济性的措施8.4柴油机的热平衡2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标128.3 提高柴油机功率和经济性的措施前言燃油燃烧有效功热损失机械损失排气损失燃烧不完全损失散热损失漏气损失流动阻力损失带动辅助机械损失摩擦损失泵气损失热量2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标138.3 提高柴油机功率和经济性的措施一、提高强载度的主要措施具体措施有：(1)采用增压技术和对增压空气进行中冷采用增压技术和对增压空气进行中冷。(2)改善燃油与空气的混合改善燃油与空气的混合。以便减小。(3)改善换气
7、过程，提高改善换气过程，提高 v。若不变即可多喷油燃烧，可提高pe。为提高作功频率，可提高转速提高转速或采用二冲程循环采用二冲程循环。 2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标148.3 提高柴油机功率和经济性的措施二、提高经济性的主要措施 基本原则是减少各项损失，具体措施有：（1）提高循环热效率提高循环热效率（PIT）（2）采用长行程，并适当降低转速采用长行程，并适当降低转速（3）改善燃油的喷射、混合和燃烧改善燃油的喷射、混合和燃烧。（4）采用新型高效率增压器，优化增压系统采用新型高效率增压器，优化增压系统（5）改善换气过程提高改善换气过程提高 v（6）减少散热损失减少
8、散热损失。（7）采用动力涡轮采用动力涡轮。（8）提高提高 m2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标15Chapter 8 柴油机工作循环和主要性能指标8.1 柴油机的工作循环8.2 柴油机的主要性能指标8.3 提高柴油机功率和经济性的措施8.4柴油机的热平衡柴油机的热平衡2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标168.4柴油机的热平衡研究热平衡的目的：（1）了解热量分配情况，为提高柴油机的经济性指明方向，也便于废热利用的研究。（2）为冷却系统和排气系统的设计提供原始数据，如冷却水泵、冷却器和废热锅炉设计所需的原始数据等。（3）预估新型强化发动机高温零件的热负荷是否过高。2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标178.4柴油机的热平衡柴油机的热平衡图 %105%,3320%4023%,5530swreqqqq2022-6-10chapter 8 柴油机工作循环与性能指标188.4柴油机的热平衡
