内燃机特性(精)
- 格式:ppt
- 大小:1.52 MB
- 文档页数:20
名词解释压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比,表示被被压缩的程度。
用ε 表示。
ε=Va/Vc=Vs+Vc配气定时:指内燃机每个气缸的进排气门从开始开启到完全关闭所经历的曲轴转角。
气门重叠角:通常是指发动机进气门和排气门处于同时开启的一段时间用曲轴转角来表示称为气门重叠角。
点火提前角:从点火时刻起到活塞到达压缩上止点,这段时间内曲轴转过的角度。
喷油提前角:喷油器开始喷油时,活塞距离压缩达上止点的曲轴转角。
增压中冷:利用冷却风扇在车辆运行过程中所产生的高速气体流动来冷却增压空气。
偶件:优质材料,精细加工,配对研磨不可互换,密封极好的对件。
喷油规律:指在喷油过程中,单位凸轮转角内从喷油器入气缸的燃油量。
指示效率指示压力、平均指示压力:指单位气缸容积一个循环所做的指示功, Pmi=Wi/Vs有效指示压力: (定义,表达式)指示热效率:指发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值。
η it=Wi/Q1 有效热效率:实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值。
η et=We/ η m平均有效压力:使活塞移动一个行程所做的功等于每个循环所做的有效功的一个假想(平均不变)的压力。
有效燃料消耗率 be:指单位有效功的耗油量。
指示功率:内燃机单位时间内所做的指示功,Pi=2PmiVsni/τ有效功率:指示功率扣除机械损失功率即为有效功率。
Pe=Pi-Pm升功率: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。
Pl=Pe/Vs充量系数Φc :每循环吸入气缸的空气量换算成进气管的体积与活塞排量之比。
过量空气系数Φa:燃料单位燃料的实际空气量与理论空气量指比。
空燃比α :空气质量流量与燃料质量流量之比。
机械效率:有效功率与指示功率之比。
η m=Pe/Pi机械损失:运动件的摩擦损耗功与附件所消耗的功。
压力升高率dp/dφ:增压比:残余废气系数:上一个循环残留在缸内的废弃 Mr 与每循环缸内气体的总质量 m0 之比。
第九章 内燃机的使用特性与匹配内燃机的工作特性是内燃机性能的对外反映。
特性的表现形式有很多,除了前面已经介绍过的调整特性(如燃料调整特性和点火正时、供油正时调整特性等)和调速特性外,本章将重点介绍内燃机的基本使用特性,如负荷特性、速度特性、万有特性等。
由于内燃机作为动力机械是为其他工作机械提供动力的,两者之间的匹配不仅涉及工作机械的性能,而且也与内燃机本身的使用特性密切相关。
为此,本章将简要介绍内燃机与常用工作机械的匹配要点。
研究内燃机的使用特性及其与工作机械的匹配,不仅是为了评价内燃机的使用性能,为工作机械正确选用内燃机提供依据,同时,还可以通过对影响内燃机使用特性的各种因素的分析,提出改进内燃机的特性以适应匹配要求的技术措施,来优化整个动力装置的使用性能。
第一节 内燃机的工况内燃机的使用特性表明它在不同工况下的使用性能。
内燃机工况就是指它实际运行的工作状况。
表征内燃机工况的参数有表示工作频率的转速n 以及表示工作负荷的转矩tq T 、功率e P 等。
由于tq T 与内燃机的平均有效压力me P 成正比,所以也经常用me P 表示内燃机的负荷。
用me P 表示的负荷与内燃机的尺寸无关,便于比较不同内燃机真正的负荷水平。
这些工况参数之间有下列关系:n P T P m e tq e ∝=∝ (9-1)可见 e P 、tq T (或 me P )、n 三个参数中,只有两个是独立变量,即当任意两个参数确定后,第三个参数就可通过与式(9—1)类似的关系式求出。
以e P -n 坐标系绘出的内燃机可能运行的工况和工作范围,如图9—1所示。
显然,内燃机可能的工作区域被限定在一定范围内。
上边界线3为内燃机油量控制机构处于最大位置时不同转速下内燃机所能发出的最大功率(外特性功率线)。
左侧边界线为内燃机最低稳定工作转速min n ,低于此转速时,由于飞轮等运动件储存能量较小,导致内燃机转速波动过大,不能稳定运转,或者工作过程恶化,不能高效运转。
内燃机燃烧特性数值模拟研究内燃机是目前主流的动力装置之一,其优点包括结构简单、重量轻、效率高、成本低等。
然而,内燃机在燃烧过程中会释放一些有害气体,对环境造成一定的污染。
为了减轻这种污染,需要对内燃机的燃烧过程进行研究和优化,而数值模拟技术正是一种有效的手段。
1. 燃烧特性的研究意义内燃机的燃烧过程是复杂的,它涉及到燃料的混合、点火、燃烧等多个阶段。
燃烧特性的研究可以揭示这些阶段的物理本质和相关机理,为内燃机的设计和优化提供理论依据。
例如,燃烧特性的研究可以帮助分析燃烧过程中的温度、压力、速度等参数的变化规律,进而优化燃烧室的形状和燃料的喷射方式,提高内燃机的热效率和燃烧效率,降低有害气体排放。
此外,燃烧特性的研究还可以为汽车工程、航空航天等领域的发展提供支持。
例如,在飞机发动机的设计中,燃烧室的形状和喷射方式对发动机的性能和寿命影响很大,需要通过燃烧特性的研究进行优化。
2. 数值模拟的研究方法数值模拟是一种重要的燃烧特性研究方法。
它通过利用计算机软件对内燃机的燃烧过程进行模拟,可以有效地分析燃烧室内的流场、温度场和化学反应过程等因素对燃烧过程的影响。
数值模拟可以分为三个主要阶段:前处理、数值计算和后处理。
其中前处理包括几何建模、网格划分、物理模型的选择和设定等,是数值模拟的基础。
数值计算则是根据所选物理模型和设定的初值、边界条件等参数,通过计算机算法求解相关方程,得到燃烧过程各个阶段的物理量(如速度、温度、压力等)。
后处理则是对计算结果进行分析和处理,获得与燃烧过程相关的各项指标和图形。
目前可用于内燃机燃烧特性数值模拟的软件主要有Fluent、Star-CD、Fire等。
这些软件的使用条件和适用范围不同,需要根据实际需要进行选择和使用。
3. 数值模拟在内燃机燃烧特性研究中的应用数值模拟技术在内燃机燃烧特性研究中得到了广泛的应用。
下面以柴油机燃烧过程的数值模拟为例,介绍其应用情况。
(1)柴油机燃烧室形状的优化燃烧室的形状对柴油机的性能和排放都有着重要的影响。