汽车发动机原理吴建华.pptVIP

绪 论 王海伟 西北工业大学机电学院 * 无处不在的热现象 2013年7月30日，上海徐家汇 2013年6·7厦门BRT公交爆炸案 * 高中物理-热学基础 * 一、分子动理论 * 一、分子动理论 理论一 * 一、分子动理论 理论二 * 一、分子动理论 理论三 * 二、物体的内能 * 三、能量守恒定律 * 大学物理-热力学三定律 热力学是热运动的宏观理论。 * 工程热力学 Engineering Thermodynamics 热力学是研究物质的能量、能量传递和转换以及能量及物质之间普遍关系的科学。 工程热力学是在阐述热力学普遍原理的基础上，研究以上原理的技术应用的学科，主要研究热能与其他形式的能量（主要是机械能）之间的转换规律及其工程应用。 * 一次能源与二次能源 能源:能够直接或间接提供能量的物质资源。 一次能源:在自然界中以自然形态存在可以直接开发利用的能源。 如煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能等。 二次能源:一次能源直接或间接转化而来的能源。 如电力、煤气、汽油、沼气、氢气、甲醇、酒精等。 * 热能的重要性 地球一次能源中以热能形式利用的占85%。 燃料化学能（煤、石油、天然气、生物质）、太阳能、地热能、原子核能等基本是以热能的形式得到利用。 * 热能的利用方式 热能的直接利用 化工、冶金、食品、生活 分馏、加热、烘干、采暖、蒸煮 热能的动力应用 热能动力装置（热机） 蒸汽动力装置：蒸汽机、蒸汽轮机 燃气动力装置：内燃机、燃气轮机、喷气发动机 * 热能的动力应用 热能—机械能 车用内燃式发动机、船用燃气轮机、船用蒸汽轮机、飞机喷气式发动机 热能—机械能—电能 蒸汽轮机发电 内燃机发电 燃气轮机发电 * 热现象的利用和发展 原始人在争取自己生存条件的自然斗争中学会了取火和用火，这是人类取得的第一个巨大成就，是人类启蒙性地发掘利用热能的第一步，但这并不是热力学的开始，只是热现象的利用。 18世纪前瓦特发明蒸汽机前，热能的主要利用方式是直接利用。 1784年，瓦特对原始蒸汽机进行改造，增加了曲轴、进汽阀、排汽阀。蒸汽机的发明引发了欧洲产业革命，激发了人们对热现象的理论研究。 * 热力学的建立—热一律 1842年，迈耶提出了能量守恒原理。 十九世纪中叶，焦耳前后用了20多年时间，做过多种多样的实验，测定了热功当量。1850年焦耳在第一篇总结论文中，以各种精确的实验结果的一致性，给出了能量守恒定律的实验基础，使得热力学第一定律得到充分的证实。 赫姆霍兹等人也都对热力学第一定律作出了贡献。 * 焦耳：热一律的发现者之一 英国物理学家。1818年12月24日生于英国的索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主，焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位业余科学家。可以说焦耳是一位自学成才的杰出的科学家。 * 热力学的建立—热二律 1824年，卡诺提出了卡诺循环和卡诺定理，发现了热能转变为机械能的根本条件，即必须有温度不同的热源和冷源，这从本质上说明了热力学第二定律。 开尔文在1848年根据卡诺定理制定了“热力学温标”，克劳修斯在1850年根据卡诺定理提出了“熵”。 在卡诺研究的基础上，1850-1851年间，克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律。 * 卡诺：热二律的奠基者 卡诺的父亲是拿破仑第一执政手下的战争部长及滑铁卢战争前百日政权的内政部长。 1812年，卡诺考入巴黎理工学院，在那里受教于泊松、盖－吕萨克、安培和阿喇戈这样一批卓有成就的老师。他主要攻读了分析数学、分析力学、画法几何和化学。 28岁时发表《关于火的动力》，36岁去世。 * 热力学的完善—热三律 1906年，瓦尔特·能斯特根据低温下化学反应的大量实验事实归纳出了新的规律，并于1912年将之表述为绝对零度不能达到，即热力学第三定律。热力学第三定律的建立，使经典热力学理论更加完善。 * 热力学的理论基础 热力学第一定律 热力学第二定律 热力学第三定律 热力学第零定律 使热力学成为一门逻辑性强而完整的科学。 * 汽车发动机原理主要内容 基本概念及相关基本公式 循环、性能指标、换气过程、增压、燃烧、放热、发动机特性、排放 汽车发动机构造及工作原理 发动机的基本构造、工作过程、工作原理 发动机性能评价及其特性 评价发动机性能 发动机具有的各种特性 * 教材及参考书目 教材：《汽车发动机原理》，吴建华、常绿、韩同群，机械工业出版社，2013。 参考书： 《发动机原理》，林东学，机械工业出版社，2013 《汽车发动机原理》，孙军，安徽科学技术出版社，2001 《汽车发动机原理教程》，清华大学出版社 * 课程安排和要求 总课时为24课时 平时成绩：20% 平时成绩：出勤、