发动机示功图与指示性能指标..

第一章发动机的性能指标与循环分析§1.1 工质对活塞所作之功及示功图四．工质对活塞作功1．正功，负功在发动机工作循环的每一个冲程中，由于活塞总在运动，活塞顶面缸内工质和活塞背面缸外介质都要对活塞作功。

工质压力与活塞运动方向相同时，作正功，反之作负功。

2．冲程功，循环功每一冲程所作之功叫冲程功；每一循环所作之功叫循环功，图1各冲程压力形成的封闭曲线所包围的环积分面积表示。

五．四冲程发动机的示功图1．自然吸气四冲程发动机的示功图1)活塞背面压力p0在四个冲程中对活塞作功为零，因而循环功可由单缸内工质对活塞作功来计算；2)循环动力过程功：压缩与燃烧膨胀冲程所作之正功称为循环动力过程功，即：W1+W3进、排气冲程泵气功：进、排气过程中，工质对活塞所作之功，是排气负功与进气正功之和，即：W2+W3循环过程净功（指示功）：Wi=(W1+W3)-(W2+W3)= W1-W22．增压四冲程发动机示功图由于增压时缸内平均进气压力大于大气压力p0，一般也大于缸内平均排气压力，所以示功图上的泵气功为正功，净指示功为W i=W1+W2六．泵气过程功1．实际泵气功：W2面积2．理论泵气功：（p b-p k）V s，自然吸气机型为零。

3．泵气损失功：自然吸气机型为W2。

§1.2 动力、经济性能指标一. 两类指标 1) 指示性能指标以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示性能指标，简称指示指标。

直接反映工作循环进行的好坏。

包括指示功、平均指示压力、指示热效率和指示燃油消耗率。

2) 有效性能指标以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标，简称有效指标。

用于评定发动机实际工作能力的优劣。

二. 指示性能指标1. 循环指示功与平均指示压力1) 循环指示功：在气缸内完成一个工作循环工质对活塞所作的有用功。

用W i 表示。

W i=W 1+W 2（增压）Wi =(W1+W 3)-(W 2+W 3) = W 1-W 2 （自然吸气）2) 平均指示压力：单位气缸工作容积所作的循环指示功。

示功图:利用不同形式的示功器或内燃机数据采集系统来观察或记录相对于不同活塞位置或曲轴转角时气缸内工质压力的变化，所得的结果即为p-V示功图或p-φ示功图。

指示指标:以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示指标；基于示功图算出，用于评价热-功转换过程的优劣。

有效指标：以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效指标；由试验测出，用于评价热-功转换和机械功传递全过程的优劣。

指示功：活塞完成一个工作循环所获得有用功（Wi）。

平均指示压力是指单位气缸容积一个循环所做的指示功平均指示压力不仅表示热功转换程度，还表示气缸容积的利用程度，其影响因素：增压比、过量空气系数、换气质量、油气混合的完善程度、燃烧完善程度指示功率：单位时间内所做指示功指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。

指示燃油消耗率：单位指示功的燃油消耗量。

升功率标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。

排放物的浓度:内燃机排放物的浓度,从广义上讲,是指排放物在总排气量中所占的比例.质量排放量:单位时间或按某排放标准规定,进行一次测试,在实验期内测出的污染物质量,称为质量排放量比排放量:内燃机针对单机进行排放测量时,每单位功排出的污染物质量排放率:排放率定义为燃烧单位质量的燃料所排放的污染物质量充量系数:每循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态的体积与活塞排量之比。

过量空气系数:燃烧1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比。

将实际循环进行简化、忽略次要因素，简化各过程得到的假想循环，称之为理论循环。

后燃:在实际过程中，经常由于供油系统供油不及时、混合气准备不充分、燃烧后期氧气不足等原因而导致燃烧速度减缓，仍有部分燃油在气缸压力达到最高点后继续进行燃烧，称之为后燃。

残余废气系数：发动机每一循环缸内气体总量为m0，包括本循环吸入的新鲜充量m1和上一循环残余在缸内的废气mr。

排气再循环：发动机每一循环吸入的新鲜充量m1，其中一部分来自发动机的排气，用来稀释可燃混合气和降低发动机最高燃烧速度，减少NOx的生成与排放，称为排气再循环(EGR)气门叠开现象：上止点附近进、排气门同时开启，这一现象称为气门叠开。

内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理教学文案内燃机学周龙保(第三版)期末考试知识点整理《内燃机学》第二章《内燃机的工作指标》名词解释：1.示功图：指发动机气缸内工质压力P随气缸容积V（或曲轴转角φ）而变化的曲线。

2.指示性能指标：指工质对活塞做工为基础的指标。

1)动力性能指标：a)指示功Wi：指气缸内完成一具工作循环所得到的实用功（J）。

b)指示功率Pi：内燃机单位时刻内所做的指示功称为指示功率。

c)平均指示压力Pmi：单位气缸容积所做的指示功(Pa)。

2)经济性能指标：a)指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。

b)指示燃油消耗率bi：单位指示功的耗油量。

【g/(kW*h)】3.有效性能指标：指曲轴输出的相关指标。

1)动力性能指标：a)有效功率Pe:发动机轴上所净输出的功率。

b)平均有效压力Pme：单位气缸工作容积所做的有效功。

c)升功率Pl：在标定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。

d)有效扭矩：曲轴的输出转矩。

2)经济性能指标：a)有效热效率：b)有效燃油消耗率：4.充量系数φc（容积效率）：每缸每循环吸入缸内的新奇空气量与按进气系统前状态计算而得的理论充气量之比。

(75%-90%)5.过量空气系数φa:燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比。

6.压缩比：气体容积与燃烧室容积之比。

7.燃油消耗率：发动机每输出1kW*h的有效功所消耗的燃油量。

8.平均机械损失压力Pmm：发动机单位气缸工作容积一具循环所损失的功。

9.机械效率:有效功率与指示功率之比。

简答题：1.啥是发动机的机械损失？它由哪些损失组成？答：发动机曲轴输出的功或功率小于其气缸内气体膨胀所做的功或功率，两者之差称为发动机的机械损失。

1)活塞与活塞环的摩擦损失。

2)轴承与气门机构的摩擦损失。

3)驱动附属机构的功率损失。

4)风阻损失。

5)驱动扫气泵及增压器的损失。

2.机械损失测定的四种办法？动图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法。

第一章习题 参考答案一、名词解释1.理论循环：将发动机的实际循环进行若干简化，使其既近似于所讨论的实际循环，而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环。

2.示功图：记录相对于不同活塞位置或不同曲轴转角时气缸内工质压力的变化，有Vp -示功图或ϕ-p 示功图两种。

示功图是研究实际循环的依据，一般是由专门示功器在发动机运转条件下直接测出。

3.指示指标：指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标，主要是衡量发动机工作过程的好坏。

4.有效指标：有效指标是以发动机输出轴上所得到的功率为基础的性能指标。

主要是考虑到发动机自身所消耗的机械能，用来综合评价发动机整机性能的。

5.指示热效率：是实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比值。

6.有效热效率：是实际循环有效功与所消耗的燃料热量之比值。

7.升功率：在标定工况下，发动机单位气缸工作容积所发出的有效功率。

8.比质量：发动机的净质量m 与它所发出的额定功率e P 之比。

9.发动机强化系数：发动机平均有效压力me p 与活塞平均速度m v 的乘积称为强化系数，是评价发动机强化程度的指标。

10.机械效率：机械效率是有效功率与指示功率的比值。

是为了比较各种不同的发动机机械损失所占比例的大小，引入机械效率的概念。

11.发动机热平衡：发动机的热平衡，就是给出燃料的总发热量转换为有效功和其他各项热损失的分配比例。

从这些热量分配中，可以了解到热损失的情况，以作为判断发动机零件的热负荷和设计冷却系统的依据，并为改善发动机的性能指标指明了方向。

二、填空题1．示功2. 提高率3. 工质的影响 换气损失 传热损失 时间损失 燃烧损失 （涡流和节流损失、泄漏损失）4. 实际5. 发动机输出轴上所得到的6. 实际循环指示7. 实际循环有效8．9550/n T P tq e =9．平均有效压力me p 活塞平均速度m v10．下降11. 可靠润滑12. 有效功 其他各项热损失三、思考题1．什么是发动机的理论循环？什么是发动机的实际循环？答题要点发动机的理论循环是将发动机的实际循环进行若干简化，使其既近似于所讨论的实际 循环，而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环。