汽車發(fā)動機的性能指標.

1、1/282/28課程內(nèi)容概述第一章發(fā)動機原理基礎(chǔ)知識第一章發(fā)動機原理基礎(chǔ)知識第二章發(fā)動機的換氣過程第二章發(fā)動機的換氣過程第三章汽油機的燃料與燃燒第三章汽油機的燃料與燃燒第四章柴油機的燃料與燃燒第四章柴油機的燃料與燃燒第五章燃氣發(fā)動機的燃料與燃燒第五章燃氣發(fā)動機的燃料與燃燒第六章發(fā)動機的特性第六章發(fā)動機的特性第七章汽車的動力性第七章汽車的動力性第八章汽車的制動性第八章汽車的制動性第九章汽車的使用經(jīng)濟性第九章汽車的使用經(jīng)濟性第十章汽車的操縱穩(wěn)定性第十章汽車的操縱穩(wěn)定性第十一章汽車的舒適性第十一章汽車的舒適性第十二章汽車的通過性第十二章汽車的通過性第十三章汽車性能的合理使用第十三章汽車性能的合理使用

2、3/28第一節(jié)氣體的熱力性質(zhì)第一節(jié)氣體的熱力性質(zhì)第二節(jié)熱力學第一定律第二節(jié)熱力學第一定律第三節(jié)熱力學第二定律第三節(jié)熱力學第二定律第四節(jié)發(fā)動機的循環(huán)第四節(jié)發(fā)動機的循環(huán)第五節(jié)第五節(jié)發(fā)動機的性能指標發(fā)動機的性能指標第六節(jié)第六節(jié)發(fā)動機的機械效率發(fā)動機的機械效率第一章發(fā)動機原理基礎(chǔ)知識第一章發(fā)動機原理基礎(chǔ)知識4/28一、一、指示性能指標指示性能指標二、二、有效性能指標有效性能指標三、三、發(fā)動機其他性能評定發(fā)動機其他性能評定第五節(jié)發(fā)動機的性能指標第五節(jié)發(fā)動機的性能指標5/28指示性能指標是以汽缸內(nèi)工質(zhì)對活塞所做的有用功為基礎(chǔ)的指示性能指標是以汽缸內(nèi)工質(zhì)對活塞所做的有用功為基礎(chǔ)的性能指標，只能評定發(fā)動機實際

3、工作循環(huán)進行的質(zhì)量好壞。性能指標，只能評定發(fā)動機實際工作循環(huán)進行的質(zhì)量好壞。 1.1.平均指示壓力平均指示壓力2.2.指示功率指示功率3.3.指示燃油消耗率指示燃油消耗率4.4.指示熱效率指示熱效率一、指示性能指標一、指示性能指標6/28平均指示壓力平均指示壓力: :指單位汽缸工作容積在每一循環(huán)中所做的指指單位汽缸工作容積在每一循環(huán)中所做的指示功，用符號示功，用符號pi來表示。來表示。發(fā)動機每循環(huán)做功的多少與汽缸工作容積發(fā)動機每循環(huán)做功的多少與汽缸工作容積有關(guān)，所以用平均指示壓力能更準確地評有關(guān)，所以用平均指示壓力能更準確地評定發(fā)動機循環(huán)動力性的好壞。定發(fā)動機循環(huán)動力性的好壞。1.1.平均指示

4、壓力平均指示壓力hiiVWp 7/28指示功率指示功率: :指發(fā)動機在單位時間內(nèi)所做的全部指示功，用指發(fā)動機在單位時間內(nèi)所做的全部指示功，用Pi來表示，單位為來表示，單位為W、kW。 2.2.指示功率指示功率31030inVpWPhii8/28指示燃油消耗率指示燃油消耗率: :指單位指示功的耗油量，又稱指示比油指單位指示功的耗油量，又稱指示比油耗，用耗，用gi來表示，單位為來表示，單位為g/kWh。 式中：式中：Pi -指示功率，指示功率，kW； GT-每小時耗油量，每小時耗油量，kg/h。 3 3指示燃油消耗率指示燃油消耗率310iTiPGg9/28指示熱效率指示熱效率: :指發(fā)動機實際循環(huán)

5、指示功與所消耗燃料的熱指發(fā)動機實際循環(huán)指示功與所消耗燃料的熱量之比。量之比。 4 4指示熱效率指示熱效率1QWii10/28有效性能指標是以發(fā)動機輸出軸上輸出的功率為基礎(chǔ)的有效性能指標是以發(fā)動機輸出軸上輸出的功率為基礎(chǔ)的性能指標，能夠評定整機工作性能的好壞。性能指標，能夠評定整機工作性能的好壞。 1.1.有效功率有效功率2.2.有效轉(zhuǎn)矩有效轉(zhuǎn)矩3.3.平均有效壓力平均有效壓力4.4.升功率、比質(zhì)量、強化系數(shù)升功率、比質(zhì)量、強化系數(shù)5.5.有效燃油消耗率有效燃油消耗率6.6.有效熱效率有效熱效率二、有效性能指標二、有效性能指標11/28有效功率是指發(fā)動機輸出軸上輸出的功率，用有效功率是指發(fā)動機輸

6、出軸上輸出的功率，用Pe表示，表示，單位單位為為W或或kW。Pe= PiPm機械損失功率主要包括摩擦損失、驅(qū)動附件的損失和泵氣機械損失功率主要包括摩擦損失、驅(qū)動附件的損失和泵氣損失。損失。機械損失功率和有效功率可通過發(fā)動機實驗測得。機械損失功率和有效功率可通過發(fā)動機實驗測得。 1.1.有效功率有效功率12/28有效扭矩是指發(fā)動機輸出軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，用符號有效扭矩是指發(fā)動機輸出軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，用符號M Me e表表示，單位是示，單位是Nm。式中：式中：Me有效轉(zhuǎn)矩，有效轉(zhuǎn)矩，Nm； n 發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)動機轉(zhuǎn)速，r/min。 2 2有效扭矩有效扭矩9550106023nMnMPeee13/28平均

7、有效壓力是指單位汽缸工作容積所輸出的有效功，平均有效壓力是指單位汽缸工作容積所輸出的有效功，用符號用符號p pe e來表示，單位為來表示，單位為PaPa或或kPakPa。 3 3平均有效壓力平均有效壓力heeVWp 31030inVpPhee14. 3iVpMhee9550eeM nP 14/281 1）升功率（）升功率（PL ）：指在標定工況下，每升汽缸工作容積所發(fā)：指在標定工況下，每升汽缸工作容積所發(fā)出的有效功率出的有效功率 ，單位為單位為kW/L。2 2）比質(zhì)量（）比質(zhì)量（me ）：指發(fā)動機的凈質(zhì)量與有效功率的比值）：指發(fā)動機的凈質(zhì)量與有效功率的比值，單，單位是位是kg/kW。 3 3）

8、強化系數(shù)：指平均有效壓力）強化系數(shù)：指平均有效壓力pe與活塞平均速度與活塞平均速度Cm的乘積。的乘積。 4 4升功率、比重量和強化系數(shù)升功率、比重量和強化系數(shù) 31030npPeLeemmPiVPPheL31030inVpPhee15/28有效燃油消耗率有效燃油消耗率: :指單位有效功的的燃油消耗量，又稱有指單位有效功的的燃油消耗量，又稱有效比油耗，用效比油耗，用ge來表示，常用單位為來表示，常用單位為g/kWh。式中：式中：Pe-有效功率，有效功率，kW； GT-每小時耗油量，每小時耗油量，kg/h。 5 5有效燃油消耗率有效燃油消耗率310eTePGg16/28有效熱效率有效熱效率: :指

9、發(fā)動機實際循環(huán)有效功與所消耗熱量之比。指發(fā)動機實際循環(huán)有效功與所消耗熱量之比。6 6有效熱效率有效熱效率1QWee17/281 1排放性能排放性能: :有害氣體、顆粒（有害氣體、顆粒（指發(fā)動機排出的除水以外指發(fā)動機排出的除水以外任何液態(tài)和固態(tài)微粒任何液態(tài)和固態(tài)微粒）。）。2 2噪聲：噪聲：我國噪聲標準中規(guī)定轎車噪聲不得大于我國噪聲標準中規(guī)定轎車噪聲不得大于84dB 。 3 3冷起動性能：冷起動性能：指發(fā)動機在低溫條件下起動的可靠性，它指發(fā)動機在低溫條件下起動的可靠性，它直接影響發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性、使用壽命和駕駛員的勞動直接影響發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性、使用壽命和駕駛員的勞動強度等。我國標準規(guī)定，不采

10、用特殊的低溫起動措施，汽強度等。我國標準規(guī)定，不采用特殊的低溫起動措施，汽油機在油機在10、柴油機在、柴油機在5以下的氣溫條件下，接通起以下的氣溫條件下，接通起動機，動機，15 s內(nèi)發(fā)動機應能順利起動。內(nèi)發(fā)動機應能順利起動。 三、發(fā)動機其它性能三、發(fā)動機其它性能 18/28一、一、機械效率機械效率二、二、機械損失的組成及測定機械損失的組成及測定三、三、影響機械效率的因素影響機械效率的因素第六節(jié)發(fā)動機的機械效率第六節(jié)發(fā)動機的機械效率19/28u機械效率是指曲軸輸出的有效功（或功率）與指示功（或功機械效率是指曲軸輸出的有效功（或功率）與指示功（或功率）的比值率）的比值，用符號，用符號m表示表示 。

11、u根據(jù)機械效率、有效熱效率和指示熱效率的定義式，可得三根據(jù)機械效率、有效熱效率和指示熱效率的定義式，可得三者之間的關(guān)系者之間的關(guān)系 :u由有效燃油消耗率和有效熱效率的關(guān)系式可得由有效燃油消耗率和有效熱效率的關(guān)系式可得 : 一、機械效率一、機械效率imimiieiemPPPPPPPWW1mimieeQWQW1163.6 10eimeug HmiumieKHg36106 . 320/28機械損失的組成：摩擦損失、驅(qū)動附件損失、泵氣損失。機械損失的組成：摩擦損失、驅(qū)動附件損失、泵氣損失。機械損失的測定機械損失的測定( (倒拖法倒拖法) ) ：將發(fā)動機與電力測功機相連，電：將發(fā)動機與電力測功機相連，電

12、力測功機測定的倒拖功率即機械損失功率。力測功機測定的倒拖功率即機械損失功率。 二、機械損失的組成及測定二、機械損失的組成及測定 meeiemPPPPP21/281 1點火提前角或供油提前角點火提前角或供油提前角2 2發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速 3 3發(fā)動機負荷發(fā)動機負荷4 4潤滑油粘度潤滑油粘度5 5發(fā)動機工作溫度發(fā)動機工作溫度6 6發(fā)動機的技術(shù)狀況發(fā)動機的技術(shù)狀況三、影響機械效率的主要因素三、影響機械效率的主要因素 22/28u提前角過大，由于提前燃燒的損失增加提前角過大，由于提前燃燒的損失增加( (壓縮消耗功增加壓縮消耗功增加) )，使循環(huán)指示功減少；同時也會增加缸內(nèi)最高壓力，使活塞側(cè)使循環(huán)指示

13、功減少；同時也會增加缸內(nèi)最高壓力，使活塞側(cè)壓力和軸承負荷增大，摩擦損失增加，使機械效率降低壓力和軸承負荷增大，摩擦損失增加，使機械效率降低。u提前角過小，使后燃損失（上止點后的燃燒損失）增加，循提前角過小，使后燃損失（上止點后的燃燒損失）增加，循環(huán)指示功也減少；雖然最高燃燒壓力下降環(huán)指示功也減少；雖然最高燃燒壓力下降, , 機械損失減少，機械損失減少，但比例小，所以機械效率也下降。但比例小，所以機械效率也下降。u最佳的提前角應根據(jù)轉(zhuǎn)速和負荷合理選擇。最佳的提前角應根據(jù)轉(zhuǎn)速和負荷合理選擇。1 1點火提前角或供油提前角點火提前角或供油提前角23/28u轉(zhuǎn)速提高，各磨擦表面間的相對運動速度提高轉(zhuǎn)速提

14、高，各磨擦表面間的相對運動速度提高, ,運動件慣運動件慣性力加大，摩擦損失增加；同時轉(zhuǎn)速提高，使泵氣損失及性力加大，摩擦損失增加；同時轉(zhuǎn)速提高，使泵氣損失及驅(qū)動附件損失也增加。所以轉(zhuǎn)速提高，機械效率下降。驅(qū)動附件損失也增加。所以轉(zhuǎn)速提高，機械效率下降。u根據(jù)試驗統(tǒng)計，機械損失功率與轉(zhuǎn)速平方近似成正比，所根據(jù)試驗統(tǒng)計，機械損失功率與轉(zhuǎn)速平方近似成正比，所以轉(zhuǎn)速越高，機械效率下降越快，以轉(zhuǎn)速越高，機械效率下降越快， 2 2發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速24/28負荷通常指發(fā)動機的外部阻力矩，常用平均有效壓力、有效功負荷通常指發(fā)動機的外部阻力矩，常用平均有效壓力、有效功率、有效扭矩或油門開度來表示。率、有效扭

15、矩或油門開度來表示。u轉(zhuǎn)速一定，隨負荷增加，轉(zhuǎn)速一定，隨負荷增加，機械損失功率緩慢增加；機械損失功率緩慢增加；u轉(zhuǎn)速一定，在中小負荷范圍轉(zhuǎn)速一定，在中小負荷范圍, ,隨負荷增加，指示功率迅速增加隨負荷增加，指示功率迅速增加；在大在大負荷范圍負荷范圍, ,隨負荷增加，指示功率緩慢增加。怠速時，指隨負荷增加，指示功率緩慢增加。怠速時，指示功率等于機械損失功率。示功率等于機械損失功率。由由 可知，可知，在轉(zhuǎn)速一定時，在中小負荷范圍，隨負荷增在轉(zhuǎn)速一定時，在中小負荷范圍，隨負荷增加，機械效率加，機械效率m m增長較快。在大負荷范圍，機械效率增長較快。在大負荷范圍，機械效率m m的增的增長速度也逐漸緩慢

16、。在怠速時，機械效率長速度也逐漸緩慢。在怠速時，機械效率m m等于零。等于零。 3發(fā)動機負荷 immPP125/28各參數(shù)與負荷關(guān)系26/28潤滑油的黏度過大或過小，均會使機械損失增加，機械效潤滑油的黏度過大或過小，均會使機械損失增加，機械效率下降。率下降。選用潤滑油的原則是：在保證潤滑可靠的前提下，盡量選選用潤滑油的原則是：在保證潤滑可靠的前提下，盡量選用黏度較小的潤滑油用黏度較小的潤滑油( (減少摩擦損失，改善起動性能減少摩擦損失，改善起動性能) )。定。定期更換。期更換。 4 4潤滑油黏度潤滑油黏度 27/28u發(fā)動機的工作溫度直接影響潤滑油的黏度。發(fā)動機的工發(fā)動機的工作溫度直接影響潤滑油的黏度。發(fā)動機的工作溫度過高或過低，會使?jié)櫥偷酿ざ冗^小或過大，均作溫度過高或過低，會使?jié)櫥偷酿ざ冗^小或過大，均會導致機械損失增加，機械效率下降。會導致機械損失增加，機械效率下降。u發(fā)動機的工作溫度也直接影響混合氣的形成及燃燒過程。發(fā)動機的工作溫度也直接影響混合氣的形成及燃燒過程。溫度過低，混合氣形成不良，不完全燃燒損失增加，指溫度過低，混合氣形成不良，不完全燃燒損失增加，指示功率減小，使機械效率下降。而溫度過高，會導致燃示功率減小，使機械效率下降。而溫度過高，會導致燃燒過程不正常，會使