內(nèi)燃機(jī)工作指標(biāo)2.3

1、1 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械損失與機(jī)械效率機(jī)械損失與機(jī)械效率 機(jī)械損失的構(gòu)成機(jī)械損失的構(gòu)成 機(jī)械損失的測定機(jī)械損失的測定Engine Friction and Mechanical Efficiency主要學(xué)習(xí)內(nèi)容主要學(xué)習(xí)內(nèi)容2IMPORTANCEIMPORTANCEBRAKE MEASURESBRAKE MEASUREScylinder cylinder pressurepressureCrankshaft Torque TtqCrankshaft Torque TtqINDICATED MEASURESINDICATED MEASURESmechanical mechanical efficie

2、ncyefficiencym31. 1.活塞與活塞環(huán)的摩擦損失活塞與活塞環(huán)的摩擦損失 45%65%45%65%2.2.整個活塞連桿曲軸機(jī)構(gòu)摩擦損失整個活塞連桿曲軸機(jī)構(gòu)摩擦損失 60%70%60%70%3.3.驅(qū)動氣門機(jī)構(gòu)驅(qū)動氣門機(jī)構(gòu)功耗功耗 2%3% 2%3% 4.4.驅(qū)動附件機(jī)構(gòu)的功率消耗驅(qū)動附件機(jī)構(gòu)的功率消耗 10%20% 10%20% 5. 5. 泵氣損失泵氣損失 10%20% 10%20% 41. 1. 缸套與活塞及環(huán)組的摩擦損失缸套與活塞及環(huán)組的摩擦損失n活塞裙部及環(huán)岸與氣缸套之間的摩擦損失活塞裙部及環(huán)岸與氣缸套之間的摩擦損失n活塞環(huán)組與氣缸套之間的摩擦損失活塞環(huán)組與氣缸套之間的摩擦

3、損失影響因素：影響因素：n活塞運(yùn)動速度：活塞運(yùn)動速度：C Cmmn潤滑狀態(tài)：液體潤滑、邊界潤滑、干摩擦潤滑狀態(tài)：液體潤滑、邊界潤滑、干摩擦n缸內(nèi)壓力：活塞側(cè)推力、環(huán)間壓力缸內(nèi)壓力：活塞側(cè)推力、環(huán)間壓力n活塞形狀及表面特性活塞形狀及表面特性n潤滑油潤滑油52. 2. 軸承的摩擦損失軸承的摩擦損失n主主軸承軸承n連桿軸承連桿軸承n活塞銷活塞銷n凸輪軸軸承凸輪軸軸承n其他各種軸承其他各種軸承影響因素：影響因素：l 流體潤滑狀態(tài)流體潤滑狀態(tài)l 軸徑圓周速度軸徑圓周速度l 軸心軌跡軸心軌跡63. 3. 流體摩擦損失流體摩擦損失連桿等往復(fù)運(yùn)動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。連桿等往復(fù)運(yùn)動件與空氣、油霧等之

4、間的摩擦損失。曲軸等旋轉(zhuǎn)運(yùn)動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。曲軸等旋轉(zhuǎn)運(yùn)動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。特點(diǎn)特點(diǎn): : 數(shù)值較小。數(shù)值較小。74. 4. 驅(qū)動附件機(jī)構(gòu)的功率消耗驅(qū)動附件機(jī)構(gòu)的功率消耗n配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)n冷卻水泵、機(jī)油泵、燃油泵冷卻水泵、機(jī)油泵、燃油泵n噴油泵、調(diào)速器噴油泵、調(diào)速器n正時齒輪正時齒輪n發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)n冷卻風(fēng)扇冷卻風(fēng)扇85. 5. 驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失掃氣泵功耗：掃氣泵功耗： 二行程發(fā)動機(jī)二行程發(fā)動機(jī) 機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)91. 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析2. 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失測量方

5、法內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失測量方法10一、內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析一、內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失分析1 1、活塞與活塞環(huán)的摩擦損失、活塞與活塞環(huán)的摩擦損失 2 2、軸承的摩擦損失、軸承的摩擦損失 3 3、驅(qū)動機(jī)構(gòu)的功率消耗、驅(qū)動機(jī)構(gòu)的功率消耗 4 4、流體摩擦損失、流體摩擦損失 5 5、驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失、驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失 摩擦損失摩擦損失Pf掃氣功耗掃氣功耗PB11上述諸損失中，上述諸損失中，1414項損失之和視作發(fā)動機(jī)的內(nèi)部摩擦損項損失之和視作發(fā)動機(jī)的內(nèi)部摩擦損失，以失，以 P Pf f表示其損耗的功率表示其損耗的功率掃氣泵或增壓器所消耗的功率為掃氣泵或增壓器所消耗的功率為 P PB B，因此，發(fā)動機(jī)的

6、機(jī)，因此，發(fā)動機(jī)的機(jī)械摩擦損失功率為械摩擦損失功率為 BfmPPP通常還需要考慮泵氣消功耗通常還需要考慮泵氣消功耗P Pp p的影響的影響pBfmPPPP121. 1. 示功圖法示功圖法2.2. 倒拖法倒拖法3.3. 油耗線法油耗線法4.4. 滅缸法滅缸法二、機(jī)械損失的測定二、機(jī)械損失的測定131. 1. 示功圖法示功圖法 儀器測錄發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的壓力示功圖，從中計算儀器測錄發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的壓力示功圖，從中計算P Pi i值值 測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，計算發(fā)動機(jī)的有效功率測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，計算發(fā)動機(jī)的有效功率P Pe e 計算計算 P Pm m = P= Pi i - P- Pe e，計算機(jī)械效

7、率計算機(jī)械效率誤差：誤差：活塞上止點(diǎn)、多缸不均勻性活塞上止點(diǎn)、多缸不均勻性 設(shè)備：設(shè)備：發(fā)動機(jī)試驗設(shè)備、示功圖測量設(shè)備等發(fā)動機(jī)試驗設(shè)備、示功圖測量設(shè)備等適應(yīng)性：適應(yīng)性：任何發(fā)動機(jī)任何發(fā)動機(jī)142. 2. 倒拖法（倒拖法（MortoringMortoring） 發(fā)動機(jī)運(yùn)行至正常試驗狀態(tài)，倒拖轉(zhuǎn)換發(fā)動機(jī)運(yùn)行至正常試驗狀態(tài)，倒拖轉(zhuǎn)換 測量給定轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)的倒拖功率：機(jī)械損失功率測量給定轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)的倒拖功率：機(jī)械損失功率誤差：誤差：缸內(nèi)壓力下降，摩擦損失減少；包含了泵氣損失；缸內(nèi)壓力下降，摩擦損失減少；包含了泵氣損失； 傳熱損失。實(shí)際結(jié)果偏高。傳熱損失。實(shí)際結(jié)果偏高。設(shè)備：設(shè)備：電力測功器電力測功器適應(yīng)

8、性：適應(yīng)性：低壓縮比汽油機(jī)低壓縮比汽油機(jī)153. 3. 滅缸法滅缸法( (Morse testMorse test) ) 穩(wěn)態(tài)工況，測量有效功率穩(wěn)態(tài)工況，測量有效功率 PePe； 滅缸并恢復(fù)轉(zhuǎn)速，測量有效功率滅缸并恢復(fù)轉(zhuǎn)速，測量有效功率PePe； 重復(fù)；重復(fù)； 計算計算 ixxeeiPPP1)(誤差：誤差：同倒拖，但誤差較倒拖小。同倒拖，但誤差較倒拖小。設(shè)備：設(shè)備：多缸機(jī)，測功機(jī)多缸機(jī)，測功機(jī)適應(yīng)性：適應(yīng)性：非增壓柴油機(jī)非增壓柴油機(jī) 164. 4. 油耗線法油耗線法( (WillansWillans line) line) 中低負(fù)荷下的負(fù)荷特性試驗中低負(fù)荷下的負(fù)荷特性試驗 作圖（燃油流量與負(fù)荷

9、的關(guān)系）作圖（燃油流量與負(fù)荷的關(guān)系） 直線外延至橫坐標(biāo)，交點(diǎn)值即為平均機(jī)械損失功率或壓力直線外延至橫坐標(biāo)，交點(diǎn)值即為平均機(jī)械損失功率或壓力誤差：誤差：基于基于it it不變，誤差較小。不變，誤差較小。設(shè)備：設(shè)備：一般一般適應(yīng)性：適應(yīng)性：不適用于節(jié)氣門調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī)不適用于節(jié)氣門調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī) 175. 5. 測量方法比較測量方法比較 ComparisonComparison倒拖法只能用于配有電力測功器的情況，倒拖法只能用于配有電力測功器的情況，不適用于大功率發(fā)動機(jī)，而較適用于測定不適用于大功率發(fā)動機(jī)，而較適用于測定壓縮比不高的汽油機(jī)的機(jī)械損失。壓縮比不高的汽油機(jī)的機(jī)械損失。對于非增壓或排氣渦輪增壓柴油機(jī)對于非增壓或排氣渦輪增壓柴油機(jī)( ( p pb b0.15MPa)0.15MPa)，只能用示功圖法、油耗只能用示功圖法、油耗線法來測定機(jī)械損失。線法來測定機(jī)械損失。對于排氣渦輪中