【学习课件】第1章内燃机的工作指标

内燃机的工作指标一、柴油机工作指标1、柴油机效率柴油机效率指柴油机在外加功率下所得到的有效输出功率占有功率的百分比，是考量判断柴油机机械效率状况的主要指标。

通常，在标准条件下，常见柴油机的效率范围可在34%~42% 。

2、柴油机比功率比功率，指柴油机在标准工况（100%满负荷运转）下的输出功率，单位时间内负荷变动情况下，柴油机为了保证输出功率的平稳、连续而所需的增加的内部机械耗能的百分数，一般比功率（在柴油机操作过程中，由于无负荷时的转速变化，比功率也会随之相应变化）。

3、柴油机的排放柴油机的排放指的是柴油机排放出的污染物，主要是二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）和悬浮颗粒物（PM10），这些污染物会造成气象环境污染，并影响人们的健康，因此柴油机的排放物一般要求符合国家环保法规，其中对污染物有对应的标准限值要求。

4、柴油机的缸压柴油机缸压是衡量柴油机机械效率和柴油机能量损耗的重要参数，反映了柴油机内燃瞬时过程。

缸压具有节能指示、压缩比汽缸损失校核等功用，也作为故障诊断的参考指标，一般要求缸压超过国家能耗标准的额定值。

5、柴油机热效率柴油机热效率是柴油机运行效果的重要指标，是衡量柴油机效率得到的比值。

一般热效率的范围在0.36～0.5之间，属于正常范围，只要热效率数值在这个范围之内，就可以比较满意。

二、内燃机工作指标1、内燃机机械效率内燃机的机械效率是指把输出的有效功率占总消耗能量的比例，是衡量内燃机运行性能的一个主要参数，目前实际现象中，内燃机的机械效率一般较低，只有20%～35%，而机械效率越低，能量消耗越大，机械效率高则节约能源，提高工作效率。

2、内燃机发动机比功率发动机比功率是指内燃机所需要进行回低转速等实现调节的有效输出功率。

高比功率可以使发动机的性能更加可靠和稳定，也是内燃机整体性能的重要指标，并且比功率越高，内燃机的可靠性也越高。

3、内燃机燃油消耗率燃油消耗率是指对比100公里行驶时所耗用柴油，这里说的柴油是指每公里路程所消耗的单位汽油即可换算为升数。

第一章内燃机的总体构造和工作原理第一节内燃机的类型1、按活塞运动方式：往复活塞式和旋转活塞式2、根据所用燃料种类：汽油机、柴油机和气体燃料发动机3、按冷却方式：水冷和风冷4、按行程数：四冲程和二冲程5、按进气状态：增压和非增压图1-1玉柴欧Ⅲ系列车用柴油机YC4G（2006年北京内燃机展览会）图1-2 玉柴欧Ⅲ系列车用柴油机YC6J270-30（2006北京年内燃机展览会）图1-3 卡特皮勒柴油机 3412－12第二节 往复活塞式内燃机的基本结构基本术语一、结构：油机一般由五系统，两机构组成。

五系统指：供给系、点火系、冷却系、润滑系、起动系；顶部离曲轴中心最远处，即活塞最高位曲轴中心最近处，即活塞最低位杆下端的连接中心至曲轴中心的距离S 称为活塞行程，S=2R 称 四冲程汽两机构是指：曲柄连杆机构和配气机构。

二、基本术语：上止点：活塞置，称为上止点。

下止点：活塞顶部离置，称为下止点。

曲杆半径：曲轴与连距离R 称为曲柄半径。

活塞行程：上、下止点间的。

气缸容积：活塞从上止点到下止点所扫描过的容积称为气缸工作容积或气缸排量，可用符号V h 表示。

发动机排量：多缸发动机各气缸工作容积的总和，为发动机工作容积或发动机排量，用符号V L 表示。

23410L D V S i π=⋅⋅×式中：D ——气缸直径，cm ； S ——活塞行程，cm ； i ——气缸数。

图1-4 往复活塞式内燃机示意图工作循环：1、进气行程：行程180度 ；2、压缩行程：行程180度3、作功行程：行程180度；4、排气行程：行程180度压缩比：压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比，用ε表示。

压缩比等于总容积Va （活塞在下止点时，其顶部以上的容积）与燃烧室Vc （活塞在上止点时，其顶部以上的容积）之比，即caV V =ε 结论：ε越大，压缩终了时气缸的气体压力和温度越高。

对于气油机，ε一般在7——10。

第一章内燃机的循环及性能评价指标1内燃机是在气缸内将燃料的化学能通过燃烧转为热能，再通过曲柄连杆机构将热能转化为机械的动力装置.根据完成一次能量转换所需的行程数不同，内燃机分四冲程机和二冲程机2内燃机对外输出功需要的环节：第一环节：混合气的形成并导入气缸的过程.第二环节:燃烧放热过程.第三环节:能过量的传递过程。

3三种理论循环：等容丶等压丶混合加热循环，①当加热量和压缩比相同时放热Qp>Qm>Q v ②.加热量和最高压力一定时，Qv>Qm>Qp③最高压力和最高温度一定时Qv=Qm=Qp4四冲程内燃机的实际循环热效率取决于混合气形成方式和燃烧放热规律，以及压缩比的最佳匹配.汽油机是均匀混合气以火焰传播形式迅速燃烧，柴油机根据混合气的形成特点家燃烧分预混合燃烧和扩散燃烧5论循环的评价:常用循环热效率（是指热力循环所获得的理论功与为获得该理论功所加入的总热量之比）评价动力机械设备在能量转换过程中所遵循理论循环的经济性，用循环平均压力(是指单位气缸工作容积所做的循环功)评价循环的做工能力. 6四冲程内燃机的实际循环：由进气行程（过程）丶压缩行程（过程）丶做功行程（燃烧过程和膨胀过程）以及排气过程（过程）4个行程5个过程组成。

评价指标：内燃机性能评价指标有两大类，即以活塞做功为基础评价气缸内热功转换的完善程度的指示指标；和以曲轴飞轮端对外输出的有效功为基础，从实用角度评价对外做功的有效指标。

实际循环做功能力的评价指标主要有平均指示压力（定义为单位气缸工作容积所做的指示功）和指示功率（指发动机单位时间所做的指示功）。

实际循环的经济指标有指示热效率和指示燃油消耗率。

7内燃机有效性能指标：①动力性指标a有效功率（克服运动件的摩擦损失功率以及驱动冷却风扇丶机油泵等附件所消耗的功率损失后，经曲轴对外输出的有用功。

称指示功率在传递过程中所有内部消耗功率的总和为机械损失功率）b平均有效压力（单位气缸工作容积输出的有效功）②经济性指标a有效热效率（实际循环对外输出的有效功与未获得此有效功率所消耗的热量之比）③排放指标8机械损失:内燃机的机械损失①摩擦损失62%-75%②驱动附件的损失10%-20%③泵气损失9机械损失的测定a倒拖法b示功图法c灭缸法10 排气提前角如何影响发动机性能？①如果加大排气提前角，排气初期缸内压力和温度更高，超临界排气声速更高。