《汽车发动机原理》
机械工业出版社
主编吴建华
第一章发动机的性能
发动机的性能指标主要有：动力性能指标（功率、转矩、转速）、经济性能指标（燃料及润滑油消耗率）、运转性能指标（冷启动性能、噪声和排气品质）
第一节发动机理论循环
一、三种基本循环
假设：
1）工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同
2）工质是在闭口系统中做封闭循环
3）工质的压缩和膨胀是绝热等熵过程
4）燃烧是外界无数个高温热源等容或等压向工质加热，工质放热为等容放热
5）循环过程是可逆循环
二、循环热效率μt
μt=W/Q1 =( Q1 – Q2 )/ Q1
W工质所做的循环功（J）；Q1 循环加热量（J）；Q2 循环放热量（J）
三、循环平均压力p t
循环平均压力p t（kPa）:单位气缸容积所做的循环功。
p t =W/Vs
Vs是气缸工作容积（L）；
p t 随进气终点压力p de，压缩比εc，初始膨胀比ρo，等熵指数κ和循环热效率的增加而增加。
第二节四冲程发动机的实际循环
发动机实际循环：进气过程、压缩过程、燃烧过程、膨胀过程、排气过程
实际循环与理论循环比较：
1、实际工质的影响
2、换气损失
换气损失：为了使循环重复进行，必须更换工质，因此而消耗的功。
3、燃烧损失
1）非瞬时燃烧损失和补燃损失
2）不完全燃烧损失
3）传热损失
4）缸内流动损失
……
第三节发动机的指示性能指标
指示性能指标（指示指标）：以工质对活塞所做功为计算基准的指标
一、指示功和平均指示压力
指示功Wi：气缸内完成一个工作循环所得到的有用功
平均指示压力p mi：单位气缸容积一个循环所做的指示功
p mi =Wi/Vs
Vs(L)气缸工作容积；p mi （Pa）；Wi(J)；
Wi= p mi Vs= p mi πD²S/4
D(m)缸径;S(m)活塞行程；
二、指示功率
指示功率Pi：发动机单位时间所做的指示功
Pi= p mi Vs n i /30τ
p mi （MPa），Vs(L)，n(r/min)，Pi（kW）；i气缸数；τ冲程数，四冲程τ=4。
三、指示热效率和指示燃油消耗率
指示热效率ηit：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值
ηit=Wi/Q1
ηit=3.6×103Pi/BHu
Pi(kW)；B(kg/h)每小时燃油消耗量；Hu(kJ/kg)燃料的低热值
指示燃油消耗率bi[g/(kW·h)]：单位指示功的耗油量
bi=B×103/Pi
ηit=3.6×106 /Hu bi
第四节发动机的有效性能指标
有效性能指标（有效指标）：以曲轴输出功为计算基准的指标
一、发动机动力性指标
1.有效功和有效功率
有效功We：每循环曲轴输出的单杠功量
实际机械损失功Wm
We=Wi-Wm
Pe=Pi-Pm
2.有效转矩
Pe=Ttq n/9550
Pe(kW)；Ttq(N·m)；n(r/min)
3.平均有效压力
平均有效压力p me(MPa)：发动机单位气缸工作容积输出的有效功
Pe= p me Vs n i /30τ= Ttq n/9550
二、发动机经济性指标
1.有效热效率
有效热效率ηet：实际循环的有效功与所消耗的热量的比值
ηet=We/Q1
ηet=3.6×103Pe/BHu
2.有效燃油消耗率be[g/(kW·h)]
be=B×103/Pe
ηet=3.6×106 /Hu be
第五节机械损失与机械效率
一、机械效率
机械效率ηm：有效功率与指示功率的比值
ηm=Pe/Pi
ηet=ηitηm
二、机械损失的测定
示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法
第六节热平衡
一、发动机所耗燃油的热量Q T(kJ/h)
Q T=BHu
二、转化为有效功的热量Q E(kJ/h)
三、传递给冷却介质的热量Q S(kJ/h)
四、废气带走的热量Q R(kJ/h)
五、燃料不完全燃烧热损失Q B(kJ/h)
六、其他热量损失Q L(kJ/h)
Q T =Q E+Q S+Q R+Q B+Q L
第二章发动机的换气过程
第一节四冲程发动机的换气过程
一、换气过程
自由排气、强制排气、进气、燃烧室扫气
1.自由排气阶段
自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近与排气管压力的时期
排气提前角：从排气门打开到下止点的曲轴转角
2.强制排气阶段
排气迟闭角：从上止点到排气门完全关闭的曲轴转角
3.进气过程
进气门在上止点之前打开，在下止点之后关闭
4.气门重叠和燃烧室扫气
气门重叠：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，存在进、排气门同时打开的现象作用：可以利用气流的压差和惯性清除残余废气。
二、排气损失
排气损失:从排气门提前打开，知道进气行程开始，缸内压力到达大气压力前循环功的损失。
分：自由排气损失W，强制排气损失Y
三、进气损失
进气损失X：由于进气系统的阻力，进气过程的气缸压力低于进气管压力。
换气损失：进气损失与排气损失的和。（W+X+Y）
泵气损失(X+Y-u)
