示功图及燃料燃烧部分.ppt

第三章：示功图和性能指标 §3.1 概述 示功图：汽缸内的气体压力随容积（或曲轴转角）变化的坐标图。 缸内压力与容积变化的关系图称p-v图. 缸内压力与曲轴转角变化的关系 图称p-φ图 目的：了解内部工作,探索影响因素, 从中找出规律, 提出改进措施。 要求：掌握性能指标及相互关系。 §3.2 示功图 四行程机的示功图p-v图 r-a进气，a-c压缩， c-z燃烧，z-b膨胀做功， b-r排气。 一 、基本概念 Vc—燃烧室容积 ； Vh?—汽缸工作容积； Va —气缸总容积； —压缩比。 进气过程 进气过程如图中的r-a曲线。为了使发动机连续运转，必须不断的吸入新鲜工质，即是进气过程。此时进气门打开，排气门关闭，活塞由上止点向下止点移动。首先是上一循环中残余废气膨胀，压力由排气终了压力Pr下降到小于大气压力，然后新鲜工质才被吸入气缸。由于进气系统的阻力，进气终了压力Pde一般小于大气压力Pa，其差值用来克服进气阻力。因为气流受到发动机高温零件及残余废气的加热，进气终了温度Tde总是高于大气温度Ta。 类型 Pde/MPa Tde/K 汽油机 0.080-0.092 340-380 柴油机 0.080-0.095 300-340 压缩过程 压缩过程中进排气门均关闭，活塞由下止点向上止点移动，缸内工质受到压缩，温度、压力均不断上升，工质受压缩的程度由 表示。 压缩过程如图a-c曲线，其作用是增大做功过程的温差，获得最大限度的膨胀比，提高热功转换效率，同时也为燃烧过程创造有力的条件。在柴油机中，压缩后气体的高温还是保证燃料着火的必要条件。 类型 Pco/MPa Tco/K 汽油机 0.8-2.0 600-750 柴油机 3.0-5.0 750-1000 增压柴油机 5.0-8.0 900-1100 燃烧过程 燃烧过程如图中曲线c-z，此时进排气门均关闭，活塞处在上止点前后。这一过程的作用是将燃料的化学能转变为热能，施工至的压力、温度升高。燃烧放出的热量越多，放热时越靠近上止点，热效率越高。 柴油机在c点之前开始喷油，汽油机在c点之前点火。 类型 Pmax/MPa Tmax/K 汽油机 3.0-8.0 2200-2800 柴油机 4.5-9.0 1800-2200 做功（膨胀）过程 做功过程如图z-b，此时进排气门均关闭，高温高压的工质推动活塞，由上止点向下止点移动而膨胀做功，气体的温度和压力也随即迅速降低。 做功过程有热交换损失、漏气损失和补然现象。 类型 Pex/MPa Tex/K 汽油机 0.3-0.6 1200-1500 柴油机 0.25-0.5 800-1200 排气过程 排气过程如曲线b-r，当做功过程接近终点时，排气门打开，废气开始由自身压力自由排气，做功过程结束时，活塞到达下止点。活塞由下止点开始向上止点移动，将气缸内的废气排出。 排气过程中，由于排气系统的阻力，排气终了的压力Pr大于大气压力Pa，二者压差用来克服排气阻力。阻力越大，排气终了压力Pr越大，残留在气缸中的废气越多。 排气温度是检查发动机工作状况的一个参数。 类型 Pr/MPa Tr/K 汽油机 0.105-0.125 900-1100 柴油机 0.103-0.108 700-900 二行程机的示功图P-V图： 工作过程 第一行程： 活塞在下止点，裙部密封进口， 排气口和换气口打开，气缸充满气体. （1） 上部：活塞上行，驱赶气 体，先关换气口（扫气口）再关排气 口，压缩，压力、温度升高。 （2）下部：曲轴箱的体积增大、 压力减小，打开进气口，曲轴箱进 气。 第一个行程完成压缩、燃烧和 曲轴箱进气。 第二行程 活塞在上止点， 燃料燃烧 压力增大、温度升高，活塞