第一章发动机的性能之.ppt

回顾 回顾 主要内容 第一节 发动机理论循环 第二节 四冲程发动机的实际循环 第三节 发动机的指示性能指标 第四节 发动机的有效性能指标 第五节 机械损失和机械效率 第六节 热平衡 作业题及复习题 第一节 发动机的理论循环 一、研究理论循环的目的 用简单的公式来阐明发动机工作过程中各基本热力参数间的关系，以明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均压力为代表的动力性的基本途径。 确定循环热效率的理论极限，以判断实际发动机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力。 有利于分析比较发动机不同热力循环方式的经济性和动力性。 二、获得理论循环的几点假设 1. 把进行工作循环的工质视其为理想气体，在整个循环中其 物理及化学性质保持不变，工质比热为常数。 三、发动机的理论循环 发动机的理论循环有3种形式：等容加热循环、等压加热循环和混合加热循环。 等容加热循环 等压加热循环 混合加热循环 四、评定循环过程中质和量的指标 循环热效率 循环热效率 总结： 2. 三种理论循环的循环热效率 循环参数对循环热效率的影响 循环参数对循环热效率的影响 循环参数对循环热效率的影响 循环平均压力 1. 当初态相同，循环加热量 及压缩比 分别相同时 五、三种基本理论循环的比较 总结 作业 汽车与交通工程学院 * 汽车发动机原理 2011年9月13日 * 汽车与交通工程学院 * 汽车发动机原理 2009年2月4日 1. 比热: 示功图和 示热图 3. 两个坐标图： 2. 熵 ： dw=pdv p v 1 2 v1 v2 dv a）P-v 图 dq=Tds T s 1 2 s2 s1 ds b）T-s 图 4. 四个基本热力过程： 等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程。 5. 热力循环：初态…………回到初态，封闭过程。 热机循环：把热能转变为机械能的循环。 p v 1 2 a b v1 v2 W1 W2 T s 1 2 a b s1 s2 Q1 Q2 W 汽车发动机的实际热力循环: 汽车发动机的理论循环: 将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化，忽略一些次要影响因素，并对其中变化复杂、难于进行细致分析的物理、化学过程进行简化处理，从而得到便于进行定量分析的假想循环或简化循环。 燃料的热能转变为机械能的过程，由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气等多个过程所组成。在这些过程中，伴随着各种复杂的物理、化学过程，同时，机械摩擦、散热、燃烧、节流等引起的一系列不可逆损失也大量存在。 2. 不考虑实际存在的工质更换以及泄漏损失，工质的总质量 保持不变。 3. 把气缸内的压缩和膨胀过程看成是完全理想的绝热等熵过 程。 4. 用假想的加热与放热过程来代替实际的燃烧与排气过程， 并将排气过程视为等容放热过程。 5. 整个循环过程为可逆循环。 理解 三种理论循环的 图和 图 又称奥托循环 a~c：绝热压缩过程 c~z：等容加热过程 b~a：等容放热过程 z~b：绝热膨胀过程 汽油 机 又称狄赛尔循环 a~c：绝热压缩过程 c~z：等压加热过程 b~a：等容放热过程 z~b：绝热膨胀过程 高增压柴油机 低速大型柴油机 a~c：绝热压缩过程 c~z′：等容加热过程 b~a：等容放热过程 z~b：绝热膨胀过程 z′~z：等压加热过程 又称萨巴德循环 高速柴油机 小结 评定循环 经济性 循环热效率 ： 循环平均压力 ： t p 评定循环 动力性 1. 循环参数 1）压缩比 等容 ＝1 绝热膨胀过程开始前等压燃烧阶段 气体的膨胀程度。 2）初始膨胀比 等压 ＝1 取决于工质的性质， 双原子气体 ＝1.4， 多原子气体 ＝1.33 1. 循环参数 绝热膨胀过程开始前等容燃烧阶段 气体压力升高程度。 4）等熵指数 3）压力升高比 初始 膨胀比 等熵 指数 压力 升高比 压缩比 循环 参数 等容加热循环 ： 等压加热循环： 混合加热循环： （1） （2） （3） 循环热效率 1）等容加热循环： ?? ?； ?? ?； 随着 、 的增大而增大 2）等压加热循环： ?? ?； ?? ?； ?? ?； 随着 、 的增大而增大 随着 的减小而增大 ?? ? ?? ? 1 1 0 k r ， ∵ 3）混合加热循环： ?? ?