内燃机工作指标2.3.ppt

第三节 机械损失与机械效率 机械损失的构成 机械损失的测定 IMPORTANCE 活塞与活塞环的摩擦损失 45%~65% 整个活塞连杆曲轴机构摩擦损失 60%~70% 驱动气门机构功耗 2%~3% 驱动附件机构的功率消耗 10%~20% 5. 泵气损失 10%~20% 1. 缸套与活塞及环组的摩擦损失 活塞裙部及环岸与气缸套之间的摩擦损失 活塞环组与气缸套之间的摩擦损失 影响因素： 活塞运动速度：Cm 润滑状态：液体润滑、边界润滑、干摩擦 缸内压力：活塞侧推力、环间压力 活塞形状及表面特性 润滑油 2. 轴承的摩擦损失 主轴承 连杆轴承 活塞销 凸轮轴轴承 其他各种轴承 3. 流体摩擦损失 连杆等往复运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失。 曲轴等旋转运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失。 特点: 数值较小。 4. 驱动附件机构的功率消耗 配气机构 冷却水泵、机油泵、燃油泵 喷油泵、调速器 正时齿轮 发电机、空压机、空调压缩机 冷却风扇 5. 驱动扫气泵及增压器的损失 扫气泵功耗： 二行程发动机 机械增压发动机 内燃机机械损失分析 内燃机机械损失测量方法 示功图法 倒拖法 油耗线法 灭缸法 5. 测量方法比较 Comparison 倒拖法只能用于配有电力测功器的情况，不适用于大功率发动机，而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失。 对于非增压或排气涡轮增压柴油机( pb0.15MPa)，只能用示功图法、油耗线法来测定机械损失。 对于排气涡轮中增压、高增压的柴油机(pb≥0.15MPa)， 除示功图外，尚无其他适用的方法。 对于4冲程发动机，除示功图法外，其他测量方法尚无法排除泵气功。 * * Engine Friction and Mechanical Efficiency 主要学习内容 BRAKE MEASURES cylinder pressure Crankshaft Torque Ttq INDICATED MEASURES mechanical efficiency 机械损失的构成 Mechanical Losses 影响因素： 流体润滑状态 轴径圆周速度 轴心轨迹 机械损失的测定 Measurement of Mechanical Losses 一、内燃机机械损失分析 1、活塞与活塞环的摩擦损失 2、轴承的摩擦损失 3、驱动机构的功率消耗 4、流体摩擦损失 5、驱动扫气泵及增压器的损失 摩擦损失Pf 扫气功耗PB 上述诸损失中，1~4项损失之和视作发动机的内部摩擦损失，以 Pf表示其损耗的功率 扫气泵或增压器所消耗的功率为 PB，因此，发动机的机械摩擦损失功率为 通常还需要考虑泵气消功耗Pp的影响 二、机械损失的测定 1. 示功图法 仪器测录发动机气缸内的压力示功图，从中计算Pi值 测量发动机转矩和转速，计算发动机的有效功率Pe 计算 Pm = Pi - Pe，计算机械效率 误差：活塞上止点、多缸不均匀性 设备：发动机试验设备、示功图测量设备等 适应性：任何发动机 2. 倒拖法（Mortoring） 发动机运行至正常试验状态，倒拖转换 测量给定转速发动机的倒拖功率：机械损失功率 误差：缸内压力下降，摩擦损失减少；包含了泵气损失； 传热损失。实际结果偏高。 设备：电力测功器 适应性：低压缩比汽油机 3. 灭缸法(Morse test) 稳态工况，测量有效功率 Pe； 灭缸并恢复转速，测量有效功率Pe’； 重复； 计算 误差：同倒拖，但误差较倒拖小。 设备：多缸机，测功机 适应性：非增压柴油机 4. 油耗线法(Willans line) 中低负荷下的负荷特性试验 作图（燃油流量与负荷的关系） 直线外延至横坐标，交点值即为平均机械损失功率或压力 误差：基于ηit不变，误差较小。 设备：一般 适应性：不适用于节气门调节功率的汽油机