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发动机原理课件完整版：第一章2、3、4、5节共58页PPT资料

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汽车发动机作用和工作原理课件PPT课件

汽车发动机作用和工作原理课件PPT课件

冷却系统
组成
由水泵、散热器、风扇、节温器、冷 却液温度表等组成。
作用
将受热零件吸收的部分热量及时散发 出去，保证发动机在最适宜的温度状 态下工作。
汽车发动机的性能指
05
标与评价
发动机的性能指标
功率
发动机在单位时间内所做的功，是衡量发动 机动力性能的重要指标。
燃油消耗率
发动机在单位时间内消耗的燃油量，是评价 发动机经济性能的关键指标。
排放特性曲线
表示发动机排放物含量随转速和负荷 变化的关系曲线，体现了发动机的环 保性能。
汽车发动机的维护与
06
保养
发动机的日常维护
1 2 3
清洁空气滤清器
定期清洁或更换空气滤清器，以确保发动机吸入 的空气干净，防止杂质进入发动机内部。
检查油位和油质
每天检查发动机机油油位，确保机油在正常范围 内；定期更换机油和机油滤清器，以保持机油清 洁并延长发动机寿命。
THANKS.
汽车发动机的作用
02
提供动力
驱动汽车行驶
爬坡和载重
发动机是汽车的心脏，通过燃烧燃料 产生动力，驱动汽车前进或后退。
在面对坡道或承载重物时，发动机需 要提供更大的动力以克服重力或负载。
加速和减速
根据驾驶员的操作，发动机可以调整 输出的动力，使汽车加速或减速。
转换能量
燃料燃烧
发动机将燃料的化学能转 换为热能，通过燃烧过程 释放能量。
排气门打开，活塞向上运动，将燃烧后的 废气排出气缸。
发动机的工作循环
发动机的工作循环由四个基本过程组成： 进气、压缩、做功和排气。这四个过程周 而复始地进行，称为一个工作循环。
发动机的工作循环是发动机产生动力的 基础，了解工作循环的原理对于理解发 动机的工作原理和性能至关重要。

发动机原理课件完整版：第一章1节

发动机原理课件完整版：第一章1节
第一章
航空燃气涡轮发动机 工作原理
ppt课件
1
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
2020/11/18

ppt课件
2
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
T0
p
* 2
(
T
* 2
) 1
P
* 2
p0
T0
P0
T
* 2
T0
=
－1
th
1
1
－1
2020/11/18
ppt课件
17
三、理想循环-热效率
th 1
1
－1
• 理想循环热效率只与循环增压比有关，且 与循环增压比成正比。
2020/11/18
ppt课件
18
三、理想循环-循环功
W q1th cp (T3* T2*)th
2020/11/18
ppt课件
3
第一节 涡轮喷气发动机热力循环
• 一、组成
– 五大主要部件： 进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管
2020/11/18
ppt课件
4
第一节 涡轮喷气发动机热力循环
• 一、组成
– 附件系统 燃油系统、起动系统、滑油系统
2020/11/18
ppt课件
5
二、工作过程
• 工作过程示意 • 进气道：输送工质（空气） • 压气机：压缩空气，提高压力 • 燃烧室：加热气体，提高总温

《发动机的工作原理》PPT课件

《发动机的工作原理》PPT课件

0
七、按ห้องสมุดไป่ตู้活塞的工作方式分类
按活塞工作方式的不同，发动机可分为往复活塞式与转子 活塞式。
八、按照供油方式分类
汽油发动机按供油方式不同，还可分为化油器式与电喷式。
第一章 总论
本章主要介绍的内容有：
● 发动机的分类 ● 发动机专业术语 ● 发动机的编号 ● 发动机的组成 ● 发动机的工作原理
第一节 发动机的分类
本节主要介绍的内容有：
● 按使用燃料的不同 ● 机体 ● 油底壳 ● 气缸垫
一 、按使用燃料的不同
按使用燃料的不同，汽车发动机可以分为汽油发动机、柴油发 动机、CNG发动机、LPG发动机、双燃料发动机。
二 、按照行程分类
按发动机工作行程的不同，汽车发动机又可分为四行程发动机 与二行程发动机。
三 、按照冷却方式分类
按发动机冷却方式的不同，汽车发动机还可分为水冷式发动机 和风冷式发动机。
四 、按照气缸数目分类
按发动机气缸体气缸数目的不同，发动机又可分为单缸、双缸及 多缸发动机，如图所示，分别列举了直列四缸、五缸、六缸、V形八缸 以及W型十二缸等多缸发动机。
五 、按照气缸排列方式分类
按发动机气缸的布置方式，汽车发动机有如图所示的五种常见 型式，分别是直列、斜置、对置、V形和W型。
六、按照进气系统是否采用增压方式分类
自然吸气（非增压）式发动机如图1-12和强制进气（增压式）发 动机如图1-13。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采 用增压式的。

发动机原理课件完整版：第一章2、3、4、5节

发动机原理课件完整版：第一章2、3、4、5节

• X f — 摩擦阻力 • 因与飞行方向相反，故均为负。
2020年4月14日
6
二、推力公式推导
• Fin
01
qm gV 9qm aV 0p0A 0 pdAF inp9A 9
0
• 动量定理：
控制体进、出口气流动量变化＝全部轴向力的合力
• 控制体包括：短舱包含的气流和进气道前 方一段扩张管流。
2020年4月14日
7
二、推力公式推导
• Feff
F eff F inF out
01
9
qm gV 9qm aV 0p0A 0pdAp9A 9pdAXf
0
01
9
p0dA p0A9 p0A0
0
9
p0A0= p0dAp0A9 0
2020年4月14日
8
二、推力公式推导
• Feff
F eff F inF out
01
9
qm gV 9qm aV 0p0A 0pdAp9A 9pdAXf
0
01
qmgV9qmaV0(p9p0)A9 推力
01
9
(pp0)dA (pp0)dAXf 阻力
0
01
附加阻力 压差阻力 摩擦阻力
2020年4月14日
9
二、推力公式推导
• 推力 • 附加阻力 • 压差阻力 • 摩擦阻力
F q m g V 9 q m a V 0 (p 9 p 0 )A 9
2020年4月14日
19
一、性能指标
• 示例： • 进行发动机地面台架试车，其中发动机进
口流量100kg/s，进口速度120m/s，排气速 度800m/s，尾喷管完全膨胀，则发动机产 生的推力是多少？ • A 68000N • B 80000N
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• F100
• X f — 摩擦阻力 • 因与飞行方向相反，故均为负。
2020/4/13
5
二、推力公式推导
• Fin
01
qm gV 9qm aV 0p0A 0 pdAF inp9A 9
0
• 动量定理：
控制体进、出口气流动量变化＝全部轴向力的合力
• 控制体包括：短舱包含的气流和进气道前 方一段扩张管流。
2020/4/13
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
2020/4/13
1
第二节 推力公式
一、有效推力及推力分布
发动机提供的推进飞机向前运动的力，其大小等 于流经发动机内、外的气流对发动机各部件表面反 作用力的轴向合力，用“Feff”表示。
6
二、推力公式推导
• Feff
F eff F inF out
01
9
qm gV 9qm aV 0p0A 0pdAp9A 9pdAXf
0
01
9
p0dA p0A9 p0A0
0
9
p0A0= p0dAp0A9 0
2020/4/13
7
二、推力公式推导
• Feff
F eff F inF out
01
9
qm gV 9qm aV 0p0A 0pdAp9A 9pdAXf
Fqm(av9v0)
2020/4/13
17
一、性能指标
1、推力
如果v0=0，则为地面台架试验 Fqm av9
F119 qma=125kg/s v9=1200m/s F=150000N
2020/4/13
18
一、性能指标
• 示例： • 进行发动机地面台架试车，其中发动机进
口流量100kg/s，进口速度120m/s，排气速 度800m/s，尾喷管完全膨胀，则发动机产 生的推力是多少？ • A 68000N • B 80000N
2020/4/13
19
一、性能指标
1、推力
发动机推力大小仅仅反映飞机的推力需求， 不能反映不同推力级发动机之间的性能优 劣
例如:
GE90(BY777) F=392000N, qma=1420kg/s
D=3.524m
wp-11(无人机) F=8500N, qma=13kg/s
2020/4/13
D=0.3m
0
01
qmgV9qmaV0(p9p0)A9 推力
01
9
(pp0)dA (pp0)dAXf 阻力
0
01
附加阻力 压差阻力 摩擦阻力
2020/4/13
8
二、推力公式推导
• 推力 • 附加阻力 • 压差阻力 • 摩擦阻力
F q m g V 9 q m a V 0 (p 9 p 0 )A 9
01
Xa (p p0)dA
一、性能指标 1、推力 • 单位：N、daN、kgf
F q m g V 9 q m a V 0 (p 9 p 0 )A 9
Fm
Fp
2020/4/13
14
一、性能指标
1、推力（动量变化） • 空气：Faqma(V9V0) • 燃油： Ff qmf (V90)
F mF aF f q m g V 9q m a V 0
0
9
X p (p p0)dA
01
Xf
2020/4/13
9
二、推力公式推导
• Feff与F
FFXXX
eff
a
p
f
• 对于亚音速飞机，由于发动机对气流扰动 较小,可以近似认为: Feff F
• 对于超音速飞机在超音速飞行时激波的出 现，Feff F
• 三项损失不容忽视!
2020/4/13
10
二、推力公式推导
• 气流流经发动机内、外所产生的反作用力：
Fout：气流作用于短舱外表面的轴向合力 Fin： 发动机内各部件所受气流反作用力的轴向合力
F F F ef f 2020/4/13
in
ou4t
二、推力公式推导
• Fout
9
F pdA X
out
f
01
• dA — 短舱外表面微元面积在垂直于轴向
方向上的投影；
单位推力越大，迎头面积越小。
2020/4/13
22
一、性能指标
3、推重比 FW = F / W
• 无量纲量 • 综合性指标： 反映气动热力循环的设计水平（如高单位推
力），反映结构设计水平。 • 统计：W增加1kg导致飞机重量增加2.5kg。
2020/4/13
23
一、性能指标
3、推重比
• J47
3
qma qmf 排出燃气流量 排出进口空气流量
• 大涵道比（民用）涡扇 燃油/空气 几/ ‰ • 小涵道比（军用）涡扇 燃油/空气 几/%
2020/4/13
15
一、性能指标
1、推力（压力变化）
Fp p9A9p0A9
2020/4/13
16
一、性能指标
1、推力 推力： F q m g V 9 q m a V 0 (p 9 p 0 )A 9 尾喷管完全膨胀：p9=p0 忽略进出口流量差异 qmg=qma
20
一、性能指标
2、单位推力 单位：N ·s/kg
Fs F qma
每秒钟流过发动机的每公斤空气产生的推力. 忽略进出口流量变化，完全膨胀：Fs V9 V0 又进行地面台架试验： Fs V9
2020/4/13
21
一、性能指标
2、单位推力 大涵道比民用涡扇：300 高性能小涵道比军用涡扇：700-1200
提供推动力的作用：
(1) 克服飞行阻力 (2) 飞机达到一定速度机翼产生升力 (3) 矢量推力俯仰（偏航）力矩 推力分布Βιβλιοθήκη 2020/4/132
二、推力公式推导
• 取发动机单独安装于短舱的安装形式
– 远前方为“0”截面 – 短舱进口为“01”截面 – 尾喷管出口为 “9”截面
2020/4/13
3
二、推力公式推导
mg
ma
F q (V V )
ma 9
0
发动机推力＝空气流量进排气速度差
2020/4/13
12
第一章 航空燃气涡轮发动机工作原理
• 第一节 涡轮喷气发动机热力循环 • 第二节 推力公式 • 第三节 性能指标和基本要求 • 第四节 能量转换与效率 • 第五节 发展方向
2020/4/13
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第三节 性能指标和基本要求
• Feff与F
非安装推力
FFXXX
eff
a
p
f
安装推力
安装损失
• 安装位置
• 飞机机体设计必须与发动机工作相匹配， 以减小安装损失。
2020/4/13
11
二、推力公式推导
• 推力 F q V q V ( p p ) A
mg 9
ma 0
9
09
p p
9
0
F q V q V
mg 9
ma 0
q q