第3章 內(nèi)燃機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

1、第3章 內(nèi)燃機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)3.1第三章說明第三章的內(nèi)容主要是內(nèi)燃機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)，這一章的內(nèi)容有其特殊性，一方面其內(nèi)容在內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)課中占有比較重要的地位，另一方面是這一章知識(shí)的主要形式就是概念加定義。在教師講課和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中最怕的就是遇到這種情況，授課老師叫得沒有意思，學(xué)生聽的就覺得老師只會(huì)對(duì)著課本念。 *圖3-1第三章主界面圖為了較好概念課，課件開發(fā)小組進(jìn)行了深入的研究和討論，最終確定了第三章的主要制作方式和方法。因?yàn)槠渚哂泻軓?qiáng)的代表性，所以在此對(duì)這一章的制作思路和課件本身內(nèi)容的編排進(jìn)行總結(jié)，將具有非常有意義的借鑒價(jià)值。第三章首頁(yè)是一艘航空母艦如圖3-1，旨在吸引學(xué)生的興趣。而在整體的安

2、排上則采用了彈出式菜單的形式，一方面避免版面的凌亂，在不必要的時(shí)候就出現(xiàn)不必要的信息干擾學(xué)生和授課老師的注意力；另一方面是可以在授課老師授課是具有一定的靈活性，避免死講書、將死書局面的出現(xiàn)，給授課老師和學(xué)生一定的靈活和變通可以活躍課堂氣氛，做到授課老師和學(xué)生的雙向交流。彈出式菜單對(duì)課件頁(yè)面緊湊、簡(jiǎn)潔做出了一次有益的探索。為了讓死的概念變成活的知識(shí)，課件開發(fā)小組運(yùn)用flash進(jìn)行了動(dòng)畫設(shè)計(jì)，做到形象、生動(dòng)，在輕松的心情下接收知識(shí)。如在講授內(nèi)燃機(jī)重量和外形尺寸指標(biāo)時(shí)就設(shè)計(jì)了一個(gè)生動(dòng)活潑的動(dòng)畫。“動(dòng)力杯”舉重大賽（見課件光盤第三章）形象生動(dòng)的說明了內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)緊湊性的重要性。3.2 動(dòng)力性指標(biāo)動(dòng)力性指

3、標(biāo)：內(nèi)燃機(jī)對(duì)外作功能力的指標(biāo)。主要有：功率，平均有效壓力，轉(zhuǎn)速和活塞平均速度3.2.1 有效功率1功率：內(nèi)燃機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的功稱功率。2指示功率：內(nèi)燃機(jī)在汽缸中單位時(shí)間內(nèi)所作的功。3有效功率：指示功率減去消耗于內(nèi)部零件的摩擦損失、泵氣損失和驅(qū)動(dòng)附件等機(jī)械損失后，從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的功率稱為有效功率Ne.設(shè)轉(zhuǎn)速n,曲軸輸出的有效功率為We,We=（2n÷60）×Me N·m/sNe=（n÷30）×Me×10 KwMe 為有效扭矩。有效功率可以利用測(cè)功器測(cè)定，水力測(cè)功器可先測(cè)出有效扭矩Me,再用上式計(jì)算出有效功率。3.2.2 標(biāo)定功率內(nèi)燃

4、機(jī)出廠時(shí)銘牌上寫明廠方標(biāo)定的有效功率。 15分鐘功率：內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的最大有效功率。汽車爬坡功率和軍用車輛及快艇的追擊功率。 1小時(shí)功率：內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一小時(shí)的最大有效功率。船用主機(jī)，工程機(jī)械和機(jī)動(dòng)車的最大使用功率。 12小時(shí)功率：內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的最大有效功率?？勺鳛楣こ虣C(jī)械，機(jī)車和拖拉機(jī)正常使用功率。 持續(xù)功率：內(nèi)燃機(jī)允許長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率。可作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的遠(yuǎn)洋船舶，發(fā)電站，和農(nóng)林排灌內(nèi)燃機(jī)的持續(xù)使用功率。3.2.3其它有效功率 1.升功率NL：每升汽缸工作容積發(fā)出的有效功率。2.單位活塞面積功率NA：衡量燃燒室組件熱負(fù)荷的尺度，表征發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷特性。

5、3經(jīng)濟(jì)功率：在燃油消耗率較少的功率區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的有效功率。 4極限功率：冒黑煙時(shí)的功率。3.2.4 平均有效壓力作用于活塞頂上的假想的大小不變的壓力。它使活塞移動(dòng)一個(gè)行程所作的功，等于每循環(huán)所作的有效功。Ne=i·Vh·Pe·n/(30)Kw 四沖程=4，二沖程=2i=汽缸數(shù)Vn=汽缸工作容積(L)Pe=平均有效壓力(Mpa)N=發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) =發(fā)動(dòng)機(jī)沖程數(shù) Pe代表單位汽缸工作容積所發(fā)出的有效功率。Re：汽油機(jī)：0.60.9Mpa非增壓柴油機(jī)：0.50.8Mpa 增壓柴油機(jī)：0.83.2Mpa3.2.5 轉(zhuǎn)速和活塞平均速度轉(zhuǎn)速：內(nèi)燃機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)速，用

6、r/min表示。轉(zhuǎn)速對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能和結(jié)構(gòu)影響很大，而且其范圍十分廣泛（866000r/min）。 最高轉(zhuǎn)速r max-受調(diào)速控制時(shí)，柴油機(jī)所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速。 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速r min-柴油機(jī)能穩(wěn)定工作的最低轉(zhuǎn)速。在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間是柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速工作范圍（Rmin<n<Rmax）。2活塞平均速度Cm活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)速度是不斷變化的，在行程中間較大，在止點(diǎn)附近速度較小， 止點(diǎn)處為零。若已知內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N時(shí)，則活塞平均速度可由下公式計(jì)算：Cm=2Sn/60=Sn/30 m/s式中S行程（m）活塞平均速度是表征內(nèi)燃機(jī)高速性的一項(xiàng)主要指標(biāo)。更據(jù)活塞平均速度，可將柴油機(jī)分為高速、中速和低

7、速三種類型，其具體數(shù)值大致如下：低速機(jī)：Cm小于等于6.5 m/s;中速機(jī)：6.6<Cm<10 m/s;高速機(jī)：Cm大于等于10m/s。3.3 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)一般指內(nèi)燃機(jī)的燃油消耗率和機(jī)油消耗率。3.3.1燃油消耗率燃油消耗率簡(jiǎn)稱比油消耗，它是內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)每千瓦小時(shí)所消耗燃油量的克數(shù)，單位（g/kw.h）。指示燃油消耗率：以指示功率計(jì)；有效燃油消耗率：以有效功率計(jì)；注：內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品說明書中所指的燃油消耗率為有效燃油消耗率若測(cè)出扭矩Me和轉(zhuǎn)速n，計(jì)算出每小時(shí)燃油消耗量B和有效功率Ne,則： b=B×10/Ne(g/Kw·h)現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的b值（g/kw.h）范圍

8、汽油機(jī)：b=265340高速柴油機(jī)：b=212251中速柴油機(jī)：b=197281低速柴油機(jī)：b=1601903.3.2 滑油消耗率內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況時(shí)，每千瓦時(shí)所消耗滑油量的克數(shù)，稱為滑油消耗率。單位為g/kw·h方式有：滑油經(jīng)活塞環(huán)竄入燃燒室或由氣閥導(dǎo)管流入缸內(nèi)燒掉，未燒掉的則隨廢氣排出。有一部分燃油在曲軸箱內(nèi)霧化或蒸發(fā)，而由曲軸箱通風(fēng)口排出。一般為0.54g/kw·h3.4 重量和外形尺寸指標(biāo)重量指標(biāo)和外形尺寸指標(biāo)用于評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)的緊湊性和金屬材料的利用率。3.4.1 重量指標(biāo)比重量，單位功率重量，內(nèi)燃機(jī)凈重與標(biāo)定功率的比值。Gw=G/Ne（/kw）凈重量不包括滑油，燃

9、油，冷卻水及其它未直接裝在內(nèi)燃機(jī)本體上的附屬設(shè)備與輔助系統(tǒng)的重量。汽油機(jī)：13船用高速機(jī)：1.43.7船用中速機(jī)：1019船用低速機(jī)：20353.4.2 外形尺寸指標(biāo) 3*圖31 外形尺寸圖(圖片說明：上圖應(yīng)用autocad畫圖畫出，該圖表達(dá)比較抽象，只是讓同學(xué)們了解尺也是我們畫圖常用的)小說明：后圖圖前標(biāo)有“3*”為CAD畫圖圖片外形尺寸指標(biāo)又稱緊湊性指標(biāo)。單位體積功率Nv=Ne/V (kw/) V=L·B·H3.4.3 排氣污染指標(biāo)廢氣污染主要有：一氧化碳（CO）：一氧化碳是無色無味的氣體，空氣中含量超過0.1%就會(huì)中毒。碳?xì)浠衔铮℉C）：成分復(fù)雜，對(duì)人體有麻痹、致癌

10、作用，是造成煙霧的因素之一。氮氧化和物（Nox）:有強(qiáng)烈的刺激味，對(duì)心臟和肺造成損壞，是大氣形成臭氧的主要因素。二氧化硫（SO）:有強(qiáng)烈的刺激味，與灰塵一起危害更大。微粒（PT）:微粒的主要成分是碳，大多小于0.3微米，微粒碳核子吸附其他有毒物質(zhì)被吸入肺葉對(duì)人體造成損害。CO:過量空氣系數(shù)：1 汽油機(jī)達(dá)容積的6% 1一氧化碳 0。20。3%HC：與燃燒的緩慢甚至停止有關(guān)，惰轉(zhuǎn)和減速時(shí)生成。NOx：取決于火焰溫度?；鹧媲颁h中是否富氧以及高溫持續(xù)時(shí)間Ppm:百萬(wàn)分之一附表一:內(nèi)燃機(jī)排放歐洲指標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行年份Nox(g/kw·h)PT(g/kw·h) 歐1992904/0。61歐19967015歐2000501歐2