5发动机的主要性能指标与特性
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重点内容1、基本术语P22 (1)工作循环(2)上、下止点(3)活塞行程S (4)气缸工作容积Vs(5)内燃机排量Vl (6)燃烧室容积Vc (7)气缸总容积Va (8)压缩比ε(9)工况内燃机在某一时刻的运行状况表示方法:1 该时刻内燃机输出的有效工率2 该时刻曲轴转速(10)负荷率(负荷)某一转速有效功率该转速下的最大有效功率2、往复活塞式内燃机工作原理四个行程、一个循环重点行程:压缩行程❖压缩行程❖爆燃——是因气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处的末端,可燃混合气自燃而形成的一种不正常燃烧。
严重时,气门烧毁,轴瓦破裂等。
❖表面点火——因燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞等)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧也称为炽热点火或早燃,也有较沉闷的敲击声。
名称成因现象后果爆燃由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。
火焰以极高的速率向外传播,形成压力波,以声速向前推进。
当压力波撞击燃烧室壁时就发出尖锐的敲缸声。
还会引起发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。
严重爆燃时甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂,火花塞绝缘体击穿等。
表面点火由于燃烧室内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞电极,积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧。
伴有强烈的较沉闷敲击声。
产生的高压会使发动机机件负荷增加,寿命降低。
四冲程汽油机工作状态P24行程状态温度(K)压力(M P a)进气行程320——380 0.08——0.090 压缩行程600——750 0.8——1.500作功行程2200~2800(瞬时最高)1200~1500(作功终了)3~6.5M P a(瞬时最高) 0.35~0.5M P a(作功终了)排气行程900——1200 0.105——0.125 柴油机工作时各行程状态参数状态行程温度(K)压力进气行程320~350800~900k P a压缩行程800~10003~5M P a作功行程2200~2800(瞬时最高)1500~1700(作功终了)3~5M P a(瞬时最高)300~500k P a(作功终了)排气行程800~1000105~125k P a思考题:四冲程汽油机和柴油机的工作循环有什么相同之处和不同之处?相同点:1、每个工作循环曲轴转两转(720)每一行程曲轴转半转(180)进气行程是进气门开启,排气行程是排气门开启,其余两个行程进,排气门均关闭。
项目六发动机特性学习目标:重点掌握发动机的负荷特性、速度特性、万有特性及柴油机调速特性的定义。
理解各个特性曲线的变化趋势及原因;各个曲线的正式成立和位置对发动机的性能有何影响;柴油机安装调速器的原因。
了解柴油机和汽油机特性曲线的异同点及形成原因;万有特性的应用;两级式调速器和全程式调速器对柴油机性能的影响及各自的特点。
本项目是本课程的重点之一。
发动机经常在较大的负荷和转速范围内工作,仅了解某点或几点的性能指标和参数,往往是不够的,而需要了解在整个工作范围内的变化规律和发展趋势。
任务一发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系一、工况发动机的运行情况,简称工况。
工况以功率Pe和转速n来表示。
根据发动机的用途,其工况可分为以下几类:(1)恒速工况 n=常数,如发电机组中的发动机,其转速基本保挂持不变,功率Pe随负荷而变化,称为线工况。
(2)螺旋桨工况作为船舶主机的柴油机按推进特性工作,柴油机功率与转速的立主成正比Pe=kn3,k为比例常数,见图中的曲线2。
(3)面工况汽车在运输作业时,发动机的功率Pe和转速n都在很大的范围内变化。
如图中阴影所示,曲线3中发动机在各种转速下所能发出的最大功率。
(4)点工况内燃机的转速n及功率P e均近似不变,如内燃机作为排灌动力。
二、发动机特性发动机性指标随着调整情况及运转工况变化而变化的关系称为发动特性,特性用曲线表示称为特性曲线。
其中随着调整情况而变化又称为调整特性。
发动机的性能特性包括负荷特性、速度特性、万有特性、空转特性等,速度特性又包括外特性和部分速度特性。
三、发动机性能指标与工作过程参数的关系发动机的有效指标P me、T tq、Pe、be、B与工作过程参数的关系如下列诸式:平均有效压力有效功率有效转矩燃油消耗率小时耗油量要了解上述指标随工况变化的情况,就必须分析ηv、ηi、ηm、α随工况的变化。
四、发动机功率标定根据国家标准CB1105.1─1987《内燃机台架性能试验方法》的规定,内燃机标定功率依不同用途分类如下:(1)15min功率适用于汽车、军用车辆、摩托车的发动机功率的标定。