汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理-教材課件匯總完整版ppt全套課件最全教學(xué)教程整本書電子教案全書教案合集最新課件匯編

1、第1章 工程熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 熱力學(xué)是研究能量（特別是熱能）性質(zhì)及其轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。它的主要內(nèi)容包括三部分：（1）工質(zhì)的性質(zhì)。（2）熱力學(xué)基本定律。（3）熱力過(guò)程和熱力循環(huán)。狀態(tài)參數(shù):描述氣體熱力狀態(tài)的物理量。第一節(jié) 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)一、工質(zhì)及其狀態(tài)參數(shù)基本狀態(tài)參數(shù) ：壓力 ；溫度 ；比體積 。 工質(zhì)：熱、功轉(zhuǎn)換的“媒介”。 常用的狀態(tài)參數(shù)：壓力 ；溫度 ；比體積 ；內(nèi)能 ；焓 ；熵 。（一） 壓力p 2 單位：Pa，3壓力的表示壓力絕對(duì)壓力相對(duì)壓力狀態(tài)參數(shù)：絕對(duì)壓力1 單位面積上所作用的垂直力稱為壓力p。工程上常用kPa與Mpa。1 Pa=1N/m2 ，1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)（二） 溫度

2、T2 單位：開(kāi)爾文（K ） 熱力學(xué)溫度與攝氏溫度： T = t+To狀態(tài)參數(shù)：熱力學(xué)溫度（絕對(duì)溫度）。式中：To=273.15K（水的冰點(diǎn)的熱力學(xué) 溫度)。 1溫度表示氣體冷熱的程度。氣體分子運(yùn)動(dòng)速度愈高，平均動(dòng)能愈大，溫度愈高。1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)（三） 比體積v單位：m3/kg單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的體積。式中： 比體積； mkg的工質(zhì)占有的體積； 工質(zhì)的質(zhì)量。1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)二、 理想氣體狀態(tài)方程式1理想氣體假設(shè)：（1）分子不占有體積；（2）分子間無(wú)吸引力。發(fā)動(dòng)機(jī)所用工質(zhì)都近似地看作理想氣體。.理想氣體狀態(tài)方程1kg理想氣體：pv=RT mkg理想氣體： pV=mRT 式中

3、： R氣體常數(shù)J/(kgK)。3. pv圖（示功圖）pvp1v1v2p21.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)三、熱力過(guò)程及其功量（一）熱力系統(tǒng)和熱力過(guò)程熱力系統(tǒng)：某宏觀尺寸范圍內(nèi)的工質(zhì)作為研究對(duì)象，稱為熱力系統(tǒng)。熱力過(guò)程：工質(zhì)由某一狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)所經(jīng)歷的全部過(guò)程的總和。（二）熱力過(guò)程的功量（示功圖） 工質(zhì)由上止點(diǎn)膨脹到下止點(diǎn)，此過(guò)程的功量。pv1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)：A活塞截面面積； dx活塞移動(dòng)距離。工質(zhì)對(duì)活塞作的功為：v增大,w為“+” ,工質(zhì)對(duì)活塞作功。v減小,w為“-” ,活塞對(duì)工質(zhì)作功。工質(zhì)膨脹過(guò)程：dw=pAdx=pdv1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)四、工質(zhì)的比熱容C （一）定義單位

4、量的物質(zhì)作單位溫度變化時(shí)所吸收或放出的熱量。式中：dq工質(zhì)在某一狀態(tài)下溫度變化dT 時(shí)所吸收或放出的熱量。1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)1比定容熱容Cv：比定容熱容:加熱時(shí)氣體容積不變。2比定壓熱容Cp： 比定壓熱容:加熱時(shí)氣體壓力不變。（二）比定容熱容和比定壓熱容1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)定容加熱工質(zhì)的比熱：加入的熱量: Q1=mCv (T2 T1)定壓加熱工質(zhì)的比熱：加入的熱量: Q2=mCp (T2 T1)分析加熱過(guò)程溫度升高相同1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí) 同樣使溫度升高1（或1K），而定壓加熱過(guò)程需要加入的熱量要比定容加熱過(guò)程大，即CpCv。 絕熱指數(shù): K= Cp/ Cv1.1 熱工轉(zhuǎn)換

5、的基礎(chǔ)知識(shí)（三）真實(shí)比熱容和平均比熱容比熱容與壓力無(wú)關(guān)，是溫度的函數(shù)。式中：a、b、c是常數(shù)。相應(yīng)于每一溫度下的比熱容稱為真實(shí)比熱容。1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)Cm稱為平均比熱容。（四）定比熱容： 溫度變化不大，把比熱容看成常數(shù)。1.1 熱工轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律一、功、熱量和內(nèi)能（一）工質(zhì)的功量W（二）熱量Q（三）工質(zhì)的內(nèi)能外界給系統(tǒng)加熱Q為“+”，系統(tǒng)放熱Q為“”。1工質(zhì)內(nèi)部所具有的總能量。pv 1.2 熱力學(xué)第一定律分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，分子間的吸引作用的位能,內(nèi)能理想氣體分子間無(wú)吸引力，無(wú)位能。是T的函數(shù)。是v的函數(shù)。內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)。 1.2 熱力學(xué)第一定律 內(nèi)能為狀態(tài)

6、參數(shù)。只與工質(zhì)的初、終狀態(tài)有關(guān)，與工質(zhì)由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2所經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)。 mkgQT1T2定容加熱mkgQ2T1T2G定壓加熱pv12 1.2 熱力學(xué)第一定律2內(nèi)能的計(jì)算 1.2 熱力學(xué)第一定律（一）熱力學(xué)第一定律（二）封閉系統(tǒng)能量方程式二、熱力學(xué)第一定律式中：q外界加給1kg工質(zhì)的熱量（J/kg）； w1kg工質(zhì)對(duì)外界作的功（J/kg）； u1kg工質(zhì)內(nèi)能的增量（J/kg）。能量守恒定律 1.2 熱力學(xué)第一定律三、熵及溫熵圖熵是一個(gè)導(dǎo)出的狀態(tài)參數(shù)，它的定義式是： 式中：dq 系統(tǒng)與外界交換的微元熱量； T熱力過(guò)程時(shí)的溫度。 熵的定義：熵的增量等于系統(tǒng)在熱力過(guò)程中交換的熱量除以傳熱時(shí)的熱力

7、學(xué)溫度所得的商。熵是狀態(tài)參數(shù)。 1.2 熱力學(xué)第一定律 1.2 熱力學(xué)第一定律溫熵圖 1.2 熱力學(xué)第一定律第三節(jié) 氣體的熱力過(guò)程（二）氣體狀態(tài)參數(shù)的變化v1 = v2 或絕對(duì)壓力與絕對(duì)溫度成正比式中為壓力升高比。一、定容過(guò)程（一）定容過(guò)程方程式為： v=常數(shù)pv=RT 1.3 氣體的熱力過(guò)程定容過(guò)程的膨脹功（三）能量變化因dv=0，所以W=0。2 內(nèi)能1功量 1.3 氣體的熱力過(guò)程3 熱量：根據(jù)比熱容的定義 1.3 氣體的熱力過(guò)程4.熵熵的定義：熵變S為 1.3 氣體的熱力過(guò)程二、定壓過(guò)程（一）過(guò)程方程式 p=常數(shù) （二）氣體狀態(tài)參數(shù)的變化比體積與絕對(duì)溫度成正比。預(yù)膨脹比pv=RT 1.3

8、氣體的熱力過(guò)程（三）能量變化1功量：定壓過(guò)程中氣體所作的膨脹功為： 2內(nèi)能： 1.3 氣體的熱力過(guò)程3熱量：根據(jù)比熱的定義 及Cp=常數(shù) 1.3 氣體的熱力過(guò)程4.熵熵的定義：熵變S為 1.3 氣體的熱力過(guò)程三、定溫過(guò)程（一）過(guò)程方程式T=常數(shù)，即 pv=常數(shù)（二）氣體狀態(tài)參數(shù)的變化 1.3 氣體的熱力過(guò)程四、絕熱（等熵）過(guò)程系統(tǒng)與外界無(wú)熱交換（一）過(guò)程方程式=常數(shù)K絕熱指數(shù) 1.3 氣體的熱力過(guò)程公式推導(dǎo)對(duì)求微分： 1.3 氣體的熱力過(guò)程上式乘得：常數(shù)常數(shù)常數(shù) 1.3 氣體的熱力過(guò)程（二）氣體狀態(tài)參數(shù)的變化絕熱壓縮終了溫度：同理，絕熱膨脹終了溫度： 1.3 氣體的熱力過(guò)程（三）能量變化1.功

9、量：2內(nèi)能：3熱量：4.熵： 1.3 氣體的熱力過(guò)程五、多變過(guò)程常數(shù)多變指數(shù)=0，常數(shù)定壓過(guò)程=1，常數(shù)定溫過(guò)程常數(shù)絕熱過(guò)程常數(shù)定容過(guò)程 1.3 氣體的熱力過(guò)程 第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律一、熱力循環(huán)與熱效率（一）熱力循環(huán) 1.4 熱力學(xué)第二定律（二）熱效率 1.4 熱力學(xué)第二定律二、熱力學(xué)第二定律不可能創(chuàng)造出只從熱源吸收熱量作功而不向冷源放熱的熱機(jī)。熱量不可能自發(fā)地從冷物體轉(zhuǎn)移到熱物體。 1.4 熱力學(xué)第二定律第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)與性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)理想循環(huán)實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)性能經(jīng)濟(jì)性動(dòng)力性可靠耐久性使用維修性排放噪聲性加工工藝性經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、排放、振動(dòng)、噪聲 主要研究第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán) 第

10、2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)一、三種基本循環(huán)（一）簡(jiǎn)化條件：（1）假設(shè)工質(zhì)為理想氣體，其比熱容為定值。（2）假設(shè)工質(zhì)在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)。（3）假設(shè)壓縮與膨脹過(guò)程是絕熱等熵過(guò)程。（4）假設(shè)燃燒是定容或定壓加熱。工質(zhì)放熱為定容放熱。（二）理論循環(huán)ac絕熱壓縮；cz定容加熱zz定壓加熱；zb絕熱膨脹ba定容放熱。高速柴油機(jī)近似為混合加熱循環(huán)。 燃燒過(guò)程基本上由定容燃燒和定壓燃燒兩個(gè)階段組成。1 混合加熱循環(huán)2定容加熱循環(huán) 汽油機(jī)中混合氣燃燒迅速，近似為定容加熱循環(huán)。 ac絕熱壓縮；cz定容加熱zb絕熱膨脹；ba定容放熱。3定壓加熱循環(huán) 高增壓和低速大型柴油機(jī)，工作循環(huán)近似為定壓加熱循環(huán)。 受燃燒最

11、高壓力的限制，大部分燃料在上止點(diǎn)后壓力基本上一定的情況下燃燒。ac絕熱壓縮；cz定壓加熱zb絕熱膨脹；ba定容放熱。二、評(píng)定指標(biāo) 循環(huán)熱效率 循環(huán)平均壓力1循環(huán)熱效率評(píng)定循環(huán)經(jīng)濟(jì)性式中 W 循環(huán)所做的功（J）； 循環(huán)加熱量（J）； Q2循環(huán)放出的熱量（J）。 2循環(huán)平均壓力評(píng)定循環(huán)的做功能力式中 W 循環(huán)所做的功（J）； Vs 氣缸工作容積（L）。 式中 壓縮比 ； 壓力升高比； 預(yù)膨脹比； K 絕熱指數(shù)?；旌霞訜嵫h(huán)；混合加熱循環(huán)循環(huán)平均壓力式中 壓縮始點(diǎn)的壓力（kPa）。定容加熱循環(huán)預(yù)膨脹比： =1定壓加熱循環(huán)壓力升高比：=1循環(huán)平均壓力循環(huán)熱效率三、理論循環(huán)分析1 壓縮比 Tz 相同,

12、高的aczba比 低的循環(huán) aczba具有較大的平均吸熱溫度和較低的平均放熱溫度，所以高的 較高。 定容加熱循環(huán)熱效率與壓縮比的關(guān)系 較低時(shí)， 提高 ， 增長(zhǎng)很快；在 較大時(shí)，再增加 ， 增加緩慢。汽油機(jī)： ，爆燃102絕熱指數(shù)KK值越大， 愈高 。空氣K=1.4，稀混合氣K值增大，而混合氣中燃料蒸氣較多時(shí)，K值減小。3壓力升高比定容加熱循環(huán)：Q1增加，正比增大， 若不變，則膨脹比不變， Q2也增加， Q2/Q1不變，不變，但 增大。TS混合加熱循環(huán)：和不變時(shí)，增大,減小， 減小,t提高,也提高。4預(yù)膨脹比定壓加熱循環(huán)： Q1增加，增大， 若不變，平均膨脹比減小， Q2增加， t下降。bZb混

13、合加熱循環(huán)：和不變時(shí)，增大, 減小， 增大,t下降,也下降。5.三種理論循環(huán)比較（）初態(tài)相同，Q1和相等. Q1和循環(huán)最高壓力相等第二節(jié) 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán) 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)示功圖： 氣缸內(nèi)工質(zhì)的壓力p隨氣缸工作容積v或曲軸轉(zhuǎn)角變化的圖形稱為示功圖。一、實(shí)際循環(huán)進(jìn)行過(guò)程第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán) 實(shí)際循環(huán)過(guò)程進(jìn)氣過(guò)程rra壓縮過(guò)程ab cc燃燒過(guò)程ccz膨脹過(guò)程zbb排氣過(guò)程bbb r第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)進(jìn)氣過(guò)程rrapr高于大氣壓p0：殘余廢氣。進(jìn)氣終了壓力pa：一般小于大氣壓力p0或增壓壓pk 。進(jìn)氣終了的溫度Ta總

14、高于大氣溫度T0或增壓器出口溫度Tk 高溫機(jī)件及殘余廢氣加熱。進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)壓縮過(guò)程ab cc壓縮過(guò)程為多變過(guò)程。作用:增大溫差，增大膨脹比，熱功轉(zhuǎn)換效率提高，有利著火和燃燒。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)工質(zhì)被壓縮的程度用壓縮比表示式中 氣缸總?cè)莘e（氣缸最大容積）； 燃燒室容積(氣缸余隙容積）。壓縮比的大致范圍是：汽油機(jī) =712柴油機(jī) =1422增壓柴油機(jī) =1215 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)燃燒過(guò)程ccz作用：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使工質(zhì)的壓力及溫度升高，為膨脹創(chuàng)造條件。放熱量越多,放熱時(shí)

15、越接近上止點(diǎn)，則熱效率越高。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)燃燒的最高爆發(fā)壓力pz（pmax）及最高溫Tz （Tmax）的數(shù)值范圍是： pz（MPa） Tz（K） 汽油機(jī) 3.06.5 22002800 柴油機(jī) 4.59.0 18002200 增壓柴油機(jī) 9.013.0 柴油機(jī)：壓縮比高，燃燒的最高爆發(fā)壓力 pz很高；但相對(duì)于燃油的空氣量大，最高燃燒溫度Tz值反而比汽油機(jī)低。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)膨脹過(guò)程zbb非絕熱過(guò)程，有散熱損失，漏氣損失，補(bǔ)燃和高溫?zé)岱纸猓?實(shí)際膨脹過(guò)程為多變過(guò)程。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán) 膨脹

16、終點(diǎn)b的壓力pb及溫度T b的范圍是： pb（MPa） T b（K） 汽油機(jī) 0.30.6 12001500柴油機(jī) 0.20.5 10001200 柴油機(jī)膨脹比大，轉(zhuǎn)化為有用功的熱量多，熱效率高，膨脹終了的溫度和壓力均比汽油機(jī)小。 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)排氣終了壓力pr高于大氣壓po ； 壓力差prpo克服排氣系統(tǒng)阻力。排氣過(guò)程bbr第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)二、循環(huán)指示功完成一個(gè)循環(huán)，工質(zhì)對(duì)活塞所做的功。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)循環(huán)指示功：czb bc c代表工質(zhì)對(duì)活塞做的功，故是正功。rb ar r 稱為泵

17、氣損失，非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)為負(fù)功，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)為正功。增壓發(fā)動(dòng)機(jī)示功圖第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo) 是以工質(zhì)對(duì)活塞做功為基礎(chǔ)，用于評(píng)定實(shí)際循環(huán)的好壞。 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)循環(huán)指示功：一、平均指示壓力pmi循環(huán)指示功循環(huán)質(zhì)量氣缸工作容積式中 示功圖面積；示功圖縱坐標(biāo)比例尺；示功圖橫坐標(biāo)比例尺。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo) 平均指示壓力：式中 指示功（kJ）；氣缸工作容積(L)。單位氣缸工作容積的指示功。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)二、指示功率P i單位時(shí)間所做的指示功。i氣缸數(shù)；每缸工作容積（L）；

18、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）；平均指示壓力（ MPa ）。每缸、每循環(huán)工質(zhì)做的指示功（kJ）：發(fā)動(dòng)機(jī)指示功率(kW)（i個(gè)氣缸每秒所作的指示功）為：四行程發(fā)動(dòng)機(jī)二行程發(fā)動(dòng)機(jī)行程數(shù)。式中 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)單位指示功所消耗的燃油量 g/ ( kWh) 。三、指示燃油消耗率bi式中 指示功率（kW）；每小時(shí)耗油量(kg/h)。bi值的大致范圍是： 柴油機(jī) 170205 g/ ( kWh) 汽油機(jī) 205320 g/ ( kWh) 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.3發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo) 是實(shí)際循環(huán)的指示功與所消耗燃料熱量之比值。四、指示熱效率式中 得到指示功 （kJ）所消耗

19、燃料的熱量。1kWh=3.6103kJ，1kWh的功需要消耗的熱量是 kJ， 為燃料的低熱值(kJ/kg)。低熱值：不計(jì)汽化潛熱，1kg燃油完全燃燒所放出的熱量。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo) 第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)1有效功率Pe發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的功率稱為有效功率。一、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能式中 指示功率（kW）；機(jī)械損失功率（kW） 。2有效扭矩功率輸出軸輸出的扭矩。：從活塞頂?shù)角S輸出端功率傳遞中損失的功率。摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件損失、泵氣損失等。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)3平均有效壓力發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積輸出的有效功。 值的一般范圍是： 汽油機(jī) 0.

20、71.3MPa 柴油機(jī) 0.61.0 MPa增壓柴油機(jī) 0.92.2 MPa第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)4轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度Cm 單位時(shí)間作功次數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)體積，重量，功率 ,式中 S活塞行程（m）；活塞平均速度（m/s）?；钊M的熱負(fù)荷曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力磨損壽命 。不大燃燒室高度 ,混合氣形成 ,燃燒第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)二、發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能式中 每小時(shí)的耗油量（kg/h）；有效功率(kW)。1. 有效燃油消耗率 單位有效功（1kWh）的耗油量（g）。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)2有效熱效率發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功 （kJ）與

21、所消耗燃油熱量 之比值及 的大致范圍是： 汽油機(jī) 0.250.3 270325柴油機(jī) 0.30.45 190285g/kWh第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)三、發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)1升功率 和比質(zhì)量的措施：提高 和：衡量發(fā)動(dòng)機(jī)容積利用率表征質(zhì)量利用率和結(jié)構(gòu)緊湊性：發(fā)動(dòng)機(jī)每升工作容積所發(fā)出的有效功率。：發(fā)動(dòng)機(jī)干質(zhì)量與標(biāo)定功率之比。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo) 和 值的大致范圍： 汽油機(jī) 3070 1.44.0 汽車柴油機(jī) 1830 2.59.0第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)2強(qiáng)化系數(shù) 的大致范圍是：汽油機(jī) 817MPam/s小型高速柴油

22、機(jī) 611MPam/s重型汽車柴油機(jī) 915MPam/s數(shù)值增大是技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效指標(biāo)2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)主要指排氣品質(zhì)、噪聲和車內(nèi)空氣污染。由于它關(guān)系到人類生存的環(huán)境和健康，因此必須制定相應(yīng)的法規(guī)，給予嚴(yán)格控制。 發(fā)動(dòng)機(jī)排放對(duì)大氣的污染已成公害，各國(guó)均采取對(duì)策并制定相應(yīng)的控制法規(guī)，以限制發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染。一、排放性能第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境指標(biāo) 1排出有害氣體 目前主要限制一氧化碳（CO）、各種碳?xì)浠衔铮℉C）及氮氧化合物（NOx）三種危害最大的氣體排放量。 2排氣微粒 排氣中除水以外的任何液態(tài)或

23、固體微粒。一、排放性能第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境指標(biāo)二、噪聲 噪聲：指人們不需要并希望設(shè)法加以控制和消除掉的聲音的總稱。 噪聲危害 （1）其作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使大腦皮層興奮，抑制失調(diào)，產(chǎn)生頭疼、腦脹、昏暈、耳鳴、失眠和心慌等癥狀； （2）影響人的消化系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)。在一定強(qiáng)度的噪聲影響下，人們會(huì)出現(xiàn)心跳過(guò)速、心律不齊、血壓增高等癥狀。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境指標(biāo)二、噪聲 噪聲限值我國(guó)噪聲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，轎車噪聲不得大于84dB。小汽車（M1類車輛）車外噪聲限值為 74 dB(A)。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境指標(biāo)三、車內(nèi)空氣

24、污染 車內(nèi)空氣污染 研究表明，車內(nèi)空氣污染有時(shí)會(huì)高于車外10倍以上，為此，不少國(guó)家的環(huán)保機(jī)構(gòu)制定了汽車車內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，使得汽車車內(nèi)各種有害氣體的含量有了明確的限值，以確保車內(nèi)空氣污染沒(méi)有達(dá)到對(duì)駕乘人員健康產(chǎn)生影響的程度。 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境指標(biāo)三、車內(nèi)空氣污染車內(nèi)污染物 主要有甲醛、甲苯及二甲苯、氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、甲苯二異氰酸酯、總揮發(fā)性有機(jī)物、可吸入微粒物及細(xì)菌等。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率 1發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)件的摩擦損失。約占總機(jī)械損失的62%75%。 2驅(qū)動(dòng)附屬機(jī)構(gòu)的損失。約占總機(jī)械損失的

25、10%20%。 3泵氣損失。約占總機(jī)械損失的10%20%。一、機(jī)械損失：機(jī)械損失而消耗的功率稱為機(jī)械損失功率。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率 二、機(jī)械效率曲軸輸出的有效功率與指示功率之比值式中 平均機(jī)械損失壓力（MPa）。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率 三、機(jī)械損失的測(cè)定 機(jī)械損失功率可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)測(cè)定，常用的實(shí)驗(yàn)方法有倒拖法和滅缸法，柴油機(jī)還可用油耗線法。. 1.倒拖法 2. 滅缸法 3 .油耗線法（負(fù)荷特性法）第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率四、影響機(jī)械效率的主要因素1發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速摩擦副間相對(duì)速度 , 摩擦損失慣性力

26、 ,側(cè)壓力和軸承負(fù)荷均 ,摩擦損失泵氣損失加大驅(qū)動(dòng)附件的機(jī)械損失增加第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率四、影響機(jī)械效率的主要因素負(fù)荷一定， ， 變化不大。由公式可知：轉(zhuǎn)速機(jī)械效率。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率 2發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷 變化不大。，怠速：負(fù)荷一定，負(fù)荷 ，第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率 3潤(rùn)滑油品質(zhì) 潤(rùn)滑油的粘度即稠稀程度，它表示了流體分子之間內(nèi)摩擦力的大小。 選用潤(rùn)滑油粘度的基本原則是：在保證可靠潤(rùn)滑的條件下，盡量選用粘度小的潤(rùn)滑油。4冷卻水溫度保證發(fā)動(dòng)機(jī)水溫正常。第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率

27、5.發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況 活塞環(huán)與缸套磨損后，間隙增大，漏氣增多，指示功率Pi下降；軸與軸承之間的磨損，使機(jī)油泄露增加，油壓下降，運(yùn)動(dòng)件工作表面的潤(rùn)滑不良；水道中水垢增多，使氣缸工作表面溫度升高，破壞油膜。 以上都會(huì)使機(jī)械效率下降。 第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)與性能指標(biāo)2.6 機(jī)械損失與機(jī)械效率第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程換氣過(guò)程排氣過(guò)程進(jìn)氣過(guò)程 換氣過(guò)程的任務(wù) 排除廢氣充入盡可能多的新鮮工質(zhì) 研究的內(nèi)容換氣過(guò)程的進(jìn)行情況 分析影響充氣效率的各種因素 提高充氣效率減少換氣損失方向與措施。找出第一節(jié) 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程 一、換氣過(guò)程 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程包括從排氣門開(kāi)啟到進(jìn)氣門關(guān)閉的整個(gè)時(shí)期，約占4104

28、80曲軸轉(zhuǎn)角。換氣過(guò)程自由排氣強(qiáng)制排氣進(jìn)氣氣門疊開(kāi) 1自由排氣階段 排氣門開(kāi)啟到氣缸壓力接近了排氣管壓力的這一時(shí)期，稱為自由排氣階段。 排氣提前角：從排氣門開(kāi)啟到活塞行至下止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為，一般為30 80曲軸轉(zhuǎn)角。自由排氣階段超臨界狀態(tài)亞臨界狀態(tài) （1）超臨界狀態(tài) 排氣門開(kāi)啟時(shí)，氣缸內(nèi)廢氣壓力較高（0.20.5Mpa），缸內(nèi)壓力與排氣管壓力之比1.9，排氣流動(dòng)處于超臨界狀態(tài)，可利用廢氣自身的壓力自行排出。 通過(guò)排氣門口廢氣的流速等于該狀態(tài)下的音速（m/s） 在超臨界排氣時(shí)期，廢氣流量與排氣管內(nèi)壓力pr無(wú)關(guān)，只與氣缸內(nèi)的氣體狀態(tài)及氣門開(kāi)啟截面積有關(guān)。并且因排氣流速甚高，在排氣過(guò)程中伴有

29、刺耳的噪聲，所以排氣系統(tǒng)必須裝有消聲器。式中 K絕熱指數(shù)； T氣體的絕對(duì)溫度； R氣體常數(shù)Nm/（kgK）。 排出的廢氣量決定于氣缸內(nèi)及排氣管內(nèi)的壓力差。壓力差越大排出廢氣越多。當(dāng)?shù)侥骋粫r(shí)刻氣缸內(nèi)與排氣管內(nèi)壓力相等，自由排氣階段結(jié)束（一般下止點(diǎn)后1030曲軸轉(zhuǎn)角）。此階段雖然歷程很短，但因排氣流速甚高，排出廢氣量達(dá)60%以上。（2）亞臨界狀態(tài) 缸內(nèi)壓力與排氣管內(nèi)壓力之比下降到1.9以下時(shí)，排氣流動(dòng)轉(zhuǎn)入亞臨界狀態(tài)，廢氣流速降低，產(chǎn)生的噪音較小。 高速發(fā)動(dòng)機(jī)其排氣提前角要大一些：在自由排氣階段中，排出的廢氣量與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，在同樣的排氣時(shí)間（以秒計(jì)）所相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角增大，因此，高

30、速發(fā)動(dòng)機(jī)排氣提前角要大。但不宜過(guò)大，否則會(huì)使排氣損失加大。 2強(qiáng)制排氣階段：活塞上行強(qiáng)制推出廢氣。 缸內(nèi)平均壓力高于排氣管平均壓力：克服排氣門、排氣道處的阻力，一般高出10kpa左右。氣體的流速越高，此壓差越大，消耗的功越多。慣性排氣。排氣遲閉角，一般為10 35曲軸轉(zhuǎn)角。正常進(jìn)氣 ：活塞下行殘余廢氣膨脹，新鮮氣體充入氣缸。慣性進(jìn)氣。進(jìn)氣遲閉角：一般為4070曲軸轉(zhuǎn)角。 準(zhǔn)備進(jìn)氣。進(jìn)氣提前角：一般為0 30曲軸轉(zhuǎn)角 4.氣門疊開(kāi) ：進(jìn)、排氣門同時(shí)開(kāi)啟。 作用：由于進(jìn)氣管、氣缸、排氣管互相連通，可以利用氣流的壓差、慣性或進(jìn)、排氣管壓力波的幫助，清除殘余廢氣，增加進(jìn)氣量，降低高溫零件的溫度，但注意

31、不應(yīng)產(chǎn)生廢氣倒流現(xiàn)象。 疊開(kāi)角：進(jìn)、排氣門同時(shí)開(kāi)啟時(shí)對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，一般為2080曲軸轉(zhuǎn)角。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可達(dá)80160的曲軸轉(zhuǎn)角。因其進(jìn)氣壓力高。 二、換氣損失換氣損失由排氣損失和進(jìn)氣損失兩部分組成。 1. 排氣損失 排氣損失是從排氣門提前打開(kāi)，直到進(jìn)氣行程開(kāi)始，氣缸內(nèi)壓力到達(dá)大氣壓力之前，循環(huán)功的損失。 （1）自由排氣損失（圖中面積W），是由于排氣門提前打開(kāi)而引起的膨脹功的減少。 （2）強(qiáng)制排氣損失（圖中面積Y），是活塞上行強(qiáng)制推出廢氣所消耗的功。 減少排氣損失的主要措施是：減小排氣系統(tǒng)阻力和排氣門處的流動(dòng)損失。 隨著排氣提前角增大，自由排氣損失面積增加，強(qiáng)制排氣損失面積減小，如圖中b曲線，

32、如排氣提前角減少則強(qiáng)制排氣損失面積增加，如圖中c曲線。所以最有利的排氣提前角應(yīng)使面積（W+Y）之和最小。 2進(jìn)氣損失 進(jìn)氣損失：因進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力而引起的功的損失。 排氣損失與進(jìn)氣損失之和稱換氣損失，即圖中面積(W+X+Y)。在實(shí)際循環(huán)示功圖中把面積(x+y-d)相當(dāng)?shù)呢?fù)功稱為泵氣損失。這部分損失放在機(jī)械損失中加以考慮。第二節(jié) 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程式中 m1 、V1實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮工質(zhì)的質(zhì)量、體積（進(jìn)氣 狀態(tài)）； ms 、Vs 進(jìn)氣狀態(tài)下充滿工作容積的新鮮工質(zhì)的質(zhì)量、氣缸工作容積。 一、充氣效率 充氣效率是實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮工質(zhì)的質(zhì)量與進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮

33、工質(zhì)的質(zhì)量的比值。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率 二、影響充氣效率的因素 （一）充氣效率v的表達(dá)式 1）進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量ma 假定進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)氣缸容積為（Vs +Vc），此時(shí)缸內(nèi)氣體壓力、溫度、密度為Pa、Ta、a，則缸內(nèi)氣體的總質(zhì)量為 2）排氣門關(guān)閉時(shí)缸內(nèi)殘余廢氣的質(zhì)量 假定排氣門關(guān)閉時(shí)缸內(nèi)體積為Vr，殘余廢氣的壓力、溫度、密度為Pr、Tr、 r ，則殘余廢氣的質(zhì)量為第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率3）充入氣缸新鮮充量的質(zhì)量為第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率經(jīng)變換推導(dǎo)得式中 Pa、 Ta進(jìn)氣狀態(tài)的溫度和壓力； Ts 、Ps進(jìn)氣終了時(shí)的氣

34、體溫度和壓力； 殘余廢氣系數(shù)， 即進(jìn)氣過(guò)程結(jié)束時(shí)氣缸內(nèi)殘余廢氣量與氣缸內(nèi)新鮮充量的比值； 壓縮比。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率 （二）影響充氣效率的因素 1進(jìn)氣終了時(shí)的壓力Pa Pa對(duì) 有重要影響，Pa愈高， 值愈大 Pa=Ps-Pa 式中，pa為氣體流動(dòng)時(shí)，克服進(jìn)氣系統(tǒng)阻力而引起的壓降(kPa)。一般可寫成 式中 管道阻力系數(shù)； 進(jìn)氣狀態(tài)下氣體的密度； V管道內(nèi)氣體的流速（m/s）。 可見(jiàn)，pa主要取決于各段管道的阻力系數(shù)和氣體流速。若大、高時(shí)，pa增加，使pca下降。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對(duì)進(jìn)氣壓力的影響1）轉(zhuǎn)速當(dāng)節(jié)氣門位置一定時(shí)，n增加

35、，Pa降低。 2）負(fù)荷 汽油機(jī)：當(dāng)節(jié)氣門關(guān)小時(shí)，節(jié)流損失增加，引起Pa下降。 且Pa 隨轉(zhuǎn)速的增加而下降的愈快，即曲線變化愈陡。 柴油機(jī)：負(fù)荷調(diào)節(jié)為“質(zhì)調(diào)節(jié)”，負(fù)荷減小時(shí)Pa變化很小。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率 2進(jìn)氣終了的溫度Ta 進(jìn)氣終了的溫度Ta高于進(jìn)氣狀態(tài)溫度。引起Ta升高的原因是: 1）新鮮工質(zhì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)與高溫零件接觸而被加熱。 2）新鮮工質(zhì)與高溫殘余廢氣混合而被加熱。 3）在化油器式汽油機(jī)上，為了使液體燃料在進(jìn)氣管中蒸發(fā)，以便均勻地與空氣混合而進(jìn)入氣缸，一般都采用廢氣或冷卻水熱量對(duì)進(jìn)氣管加熱，故空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管時(shí)受熱而溫度升高。措施：將高溫排氣管與進(jìn)氣管分置于氣缸

36、兩側(cè)，控制進(jìn)氣預(yù)熱，適當(dāng)加大氣門疊開(kāi)角等，均有利于降低Tca。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率 轉(zhuǎn)速和負(fù)荷對(duì)Ta的影響 1）轉(zhuǎn)速： 當(dāng)負(fù)荷不變而轉(zhuǎn)速增加時(shí)，由于新鮮工質(zhì)與缸壁等接觸時(shí)間短，傳熱量少，所以Ta稍有下降。 2）負(fù)荷：當(dāng)轉(zhuǎn)速不變而增加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)，缸壁等零件溫度升高，Ta有所上升。 3.殘余廢氣系數(shù) 1） 增加， 降低，燃燒惡化，油耗、排放增加， 2）壓縮比提高，殘余廢氣系數(shù)減小。 3）排氣壓力高，廢氣多，充氣效率降低。 4）排氣系統(tǒng)阻力大，排氣壓力高，廢氣多。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率4.配氣定時(shí) 由 的計(jì)算公式可見(jiàn)，由于進(jìn)氣門遲閉而 1 ,新鮮充

37、量的容積減小,但Pa值卻可能因有氣流慣性而使進(jìn)氣有所增加,合適的配氣定時(shí)應(yīng)考慮Pa具有最大值。5.壓縮比 壓縮比增加,壓縮容積減小,殘余廢氣量隨之減小,因而有所增加。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率第三節(jié) 提高充氣效率的措施 進(jìn)氣系統(tǒng)：空氣濾清器或加進(jìn)氣消聲器、化油器或噴油器、節(jié)氣門、進(jìn)氣管、進(jìn)氣道和進(jìn)氣門等組成。 減少各段通道的阻力，增大其流通能力，是提高充氣效率，改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要途徑。 一、進(jìn)氣門 1.時(shí)面值 氣門開(kāi)啟斷面與對(duì)應(yīng)開(kāi)啟時(shí)間的乘積稱為氣門開(kāi)啟的時(shí)面值。它表示氣體流過(guò)氣門的通過(guò)能力。氣門開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)，開(kāi)啟斷面大，則氣門開(kāi)啟時(shí)面值大，氣流通過(guò)能力越強(qiáng)，阻力越小。 增

38、大進(jìn)氣門頭部直徑，減小氣門頭部錐角，增大氣門升程，延長(zhǎng)氣門開(kāi)啟時(shí)間，均可擴(kuò)大氣門開(kāi)啟時(shí)面值。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的措施 2. 進(jìn)氣馬赫數(shù)M 進(jìn)氣馬赫數(shù)M是進(jìn)氣門氣流平均速度Vm與該處音速C之比，即M=Vm/C。 M是決定氣流流動(dòng)性質(zhì)的重要參數(shù)。 M值反映氣體流動(dòng)和氣門結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系，對(duì)充氣效率有重要的影響。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的措施 根據(jù)一系列試驗(yàn)可知，在正常的配氣定時(shí)條件下，當(dāng)超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，大約在0.5左右，充氣效率急劇下降。因此在可能條件下應(yīng)控制在最高轉(zhuǎn)速時(shí)不超過(guò)一定數(shù)值，以達(dá)到提高充氣效率的目的。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的

39、措施 3. 氣門直徑和氣門數(shù) 進(jìn)氣門直徑增大，擴(kuò)大氣流通路截面積增加，v提高。 雙氣門（一進(jìn)一排）：進(jìn)氣門直徑可達(dá)活塞直徑的45%50%，氣門與活塞面積之比為0.20.25，進(jìn)氣門比排氣門大15%20%。 受結(jié)構(gòu)限制，進(jìn)一步增大比例已很困難。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.2 提高充氣效率的措施多氣門結(jié)構(gòu) ：缸徑大于80mm時(shí)，采用二進(jìn)二排結(jié)構(gòu)； 缸徑小于80mm時(shí)，采用三進(jìn)二排結(jié)構(gòu)。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的措施 四氣門機(jī)與二氣門機(jī)相比，功率可提高70%，扭矩可提高30%，且響應(yīng)性比增壓機(jī)好，故是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高功率化的有力措施。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的措施 4

40、.氣門升程 氣門升程增加、改進(jìn)凸輪型線、減小運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量、增加零件剛度，在慣性力允許條件下使氣門開(kāi)閉盡可能快，以增大時(shí)面值，提高充氣效率。 最大氣門升程與閥盤直徑之比L/d取0.260.28。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的措施 5.減少氣門處的流動(dòng)損失第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的措施 二、進(jìn)氣道和進(jìn)氣管 保證足夠的流通面積，避免轉(zhuǎn)彎及截面突變，改善表面的光潔程度。汽油機(jī)：燃料的霧化、蒸發(fā)、分配、壓 力波的利用柴油機(jī)：形成進(jìn)氣渦流 高轉(zhuǎn)速、大功率時(shí)，進(jìn)氣管宜短粗； 中、低速，進(jìn)氣管宜細(xì)長(zhǎng)。 三、空氣濾清器第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.3 提高充氣效率的措施第四節(jié) 合理選

41、擇配氣定時(shí)在配氣定時(shí)各參數(shù)中，進(jìn)氣門遲閉角的改變，對(duì)充氣效率v影響最大。 v在某一轉(zhuǎn)速下達(dá)到最高值，此轉(zhuǎn)速下能最好地利用氣流的慣性充氣。 進(jìn)氣遲閉角增大，v 最大值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速增加第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.4 合理選擇配氣定時(shí)排氣提前角：保證排氣損失最小的前提下，盡量 晚開(kāi) 排氣門。 轉(zhuǎn)速增加，排氣提前角增大。氣門疊開(kāi)角：可以增加循環(huán)充量，提高充氣效率， 降低高溫零件的熱負(fù)荷，減少NOx。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.4 合理選擇配氣定時(shí)第五節(jié)進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)效應(yīng) 由于間歇進(jìn)、排氣，進(jìn)、排氣管存在壓力波，在用特定的進(jìn)氣管條件下，可以利用此壓力波來(lái)提高進(jìn)氣門關(guān)閉前的進(jìn)氣壓力，增大充氣

42、效率。壓力波增壓系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、慣性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，適于頻繁變工況的車用。 分為慣性效應(yīng)與波動(dòng)效應(yīng)兩類 。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度（1）進(jìn)氣管的慣性效應(yīng)在進(jìn)氣行程前半期，由于活塞下行的吸入作用，氣缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，新鮮工質(zhì)從進(jìn)氣管流入，同時(shí)傳出負(fù)壓波，經(jīng)氣門、氣道沿進(jìn)氣管向外傳播，傳播速度為聲速。當(dāng)負(fù)壓波傳到穩(wěn)壓室等空腔的開(kāi)口端時(shí)又從開(kāi)口端向氣缸方向反射回正壓波，如果進(jìn)氣管的長(zhǎng)度適當(dāng)，從負(fù)壓波發(fā)出到正壓波返回進(jìn)氣門所經(jīng)歷的時(shí)間，正好與進(jìn)氣門從開(kāi)啟到關(guān)閉所需時(shí)間配合，即正壓波返回進(jìn)氣門時(shí)，正值進(jìn)氣門關(guān)閉前夕，從而提高了進(jìn)氣門處的進(jìn)氣壓力，達(dá)到增壓效果 。1. 進(jìn)

43、氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度（2）進(jìn)氣管波動(dòng)效應(yīng)當(dāng)進(jìn)氣門關(guān)閉后，進(jìn)氣管的氣柱還在繼續(xù)波動(dòng)，對(duì)各氣缸的進(jìn)氣量有影響，這稱為波動(dòng)效應(yīng)。進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)，進(jìn)氣管內(nèi)流動(dòng)的空氣因急速停止而受到壓縮，在進(jìn)氣門處產(chǎn)生正壓波 ，該波在進(jìn)氣管內(nèi)來(lái)回傳播。如果使正壓波與下一循環(huán)的進(jìn)氣過(guò)程重合，就能使進(jìn)氣終了時(shí)壓力升高，因而提高充氣效率。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度轉(zhuǎn)速與管長(zhǎng)（一）壓力波的固有頻率f1（1/s）為 :當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n（rmin）時(shí)，進(jìn)氣頻率f2（1s）為 :第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度轉(zhuǎn)速與管長(zhǎng)（二）

44、對(duì)慣性效應(yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣周期應(yīng)與壓力波半周期相配，即:對(duì)波動(dòng)效應(yīng) :當(dāng) 時(shí)，正好與正的壓力波相重合，使v 增加。當(dāng)q2=1，2時(shí)，開(kāi)啟期間正好與負(fù)的壓力波重合，使v 減小。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度排氣管動(dòng)態(tài)效應(yīng) 排氣管內(nèi)也存在壓力波。且排氣能量大，廢氣溫度高，故與進(jìn)氣相比，排氣壓力波的振幅大，傳播速度快 。若能在排氣過(guò)程后期，特別是氣門疊開(kāi)期，使排氣管的氣門端形成穩(wěn)定的負(fù)壓，便可減少缸內(nèi)殘余廢氣和泵氣損失，并有利于新氣進(jìn)入氣缸。需要配以長(zhǎng)的管路應(yīng)考慮排氣管與消聲器、排放裝置的組合及車體的安裝空間。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度排氣管

45、動(dòng)態(tài)效應(yīng)二沖程排動(dòng)效應(yīng)管第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度可變技術(shù)隨使用工況（轉(zhuǎn)速、負(fù)荷）變化，使發(fā)動(dòng)機(jī)某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)可變的技術(shù) 。為了解決車用發(fā)動(dòng)機(jī)既要滿足高功率化的要求，又要保證中、低轉(zhuǎn)速，中、小負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。主要有可變進(jìn)氣管、可變氣門定時(shí)、可變氣門升程、可變進(jìn)氣渦流等技術(shù)。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度1.可變進(jìn)、排氣系統(tǒng) 可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度系統(tǒng)：進(jìn)氣管長(zhǎng)度可調(diào)以適用不同轉(zhuǎn)速下的諧振充氣。 可變進(jìn)氣道截面系統(tǒng)：進(jìn)氣道截面可以調(diào)整適用不同轉(zhuǎn)速下的諧振充氣?？勺兣艢獾澜孛嫦到y(tǒng)：在排氣管末端裝有可變節(jié)流閥利于慣性掃氣。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)

46、程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度可變進(jìn)氣管 對(duì)進(jìn)氣管的要求是：在高轉(zhuǎn)速、大功率時(shí)，應(yīng)配裝粗、短的進(jìn)氣管。而在中、低速，最大扭矩時(shí)，應(yīng)配裝細(xì)、長(zhǎng)的進(jìn)氣管。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 可變技術(shù)第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度可變排氣管長(zhǎng)本田HERP系統(tǒng)第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度Switch-over intake manifold Audi 2.0 FSI第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度Full load performance of an Audi

47、 V6 engine第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度 2. 諧振充氣系統(tǒng)：是將一組點(diǎn)火間隔相等的氣缸，通過(guò)較短的進(jìn)氣管和諧振箱連接在一起，在進(jìn)氣波動(dòng)的頻率和進(jìn)氣系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，能取得較好的充氣效果的系統(tǒng)，要求各缸點(diǎn)火間隔240CA。可變進(jìn)氣系統(tǒng)諧振充氣，只有在很窄轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)才有較好的充氣效果。渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)，將諧振轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)在低轉(zhuǎn)速區(qū)，以彌補(bǔ)低速時(shí)增壓效果較差的缺陷。 利用可變進(jìn)氣系統(tǒng)，諧振充氣可在較大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有較好的充氣效。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)

48、程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度可變進(jìn)氣管轉(zhuǎn)換閥諧振腔方案里卡多公司旋轉(zhuǎn)閥方案可變進(jìn)氣管使所有轉(zhuǎn)速的扭矩均增加，平均可增加 8%，最大扭矩可增大 12%-14% 。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度可變氣門定時(shí) 四行程發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門定時(shí)的要求是：進(jìn)氣遲閉角與排氣提前角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的提高而加大。怠速時(shí)，氣門疊開(kāi)角要小，隨著轉(zhuǎn)速上升，氣門疊開(kāi)角應(yīng)加大 。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)(VVT, Variable Valve Timing) 近幾十年來(lái)，基于提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排污的要求，許多國(guó)家和發(fā)動(dòng)機(jī)廠商、科

49、研機(jī)構(gòu)投入了大量的人力、物力進(jìn)行新技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。目前，這些新技術(shù)和新方法，有的已在內(nèi)燃機(jī)上得到應(yīng)用，有些正處于發(fā)展和完善階段，有可能成為未來(lái)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度 Alfa Romeo，1980年，首次使用VVT技術(shù)；Honda，1989年，首次使用具有可變氣門升程能力的VVT技術(shù)；BMW，2001年，首次使用VVT技術(shù)取代了傳統(tǒng)的節(jié)氣門。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度 3.可變配氣定時(shí)控制機(jī)構(gòu)：VTEC機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)使用了高速和低速二種凸輪，高速凸輪的氣門開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)，升程大，能改變配氣相位也能改變氣門

50、升程。低速工作時(shí)，低速凸輪單獨(dú)驅(qū)動(dòng)氣門，高速凸輪雖然也驅(qū)動(dòng)中間搖臂，中間搖臂并不驅(qū)動(dòng)氣門。高速工作時(shí)，液壓油的壓力驅(qū)動(dòng)液壓活塞A和B，使三個(gè)搖臂結(jié)合成一體，這時(shí)三個(gè)搖臂都被高速凸輪所驅(qū)動(dòng)，通過(guò)可變氣門定時(shí)，汽油機(jī)在高低轉(zhuǎn)速時(shí)均能獲得大的v ，從而能獲得高的功率。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度3.可變配氣定時(shí)控制機(jī)構(gòu)：第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度3.可變配氣定時(shí)控制機(jī)構(gòu)：第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度3.可變配氣定時(shí)控制機(jī)構(gòu)：第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度3.可變配氣定時(shí)控制機(jī)構(gòu)：第

51、三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度3.可變配氣定時(shí)控制機(jī)構(gòu)：第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.5 進(jìn)氣管的動(dòng)態(tài)效應(yīng)及進(jìn)氣管長(zhǎng)度第六節(jié)二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程二行程發(fā)動(dòng)機(jī)是曲軸回轉(zhuǎn)一圈，活塞上下兩個(gè)行程，就完成一個(gè)工作循環(huán) 。它與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處主要在于換氣過(guò)程。二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程，大約占130150曲軸轉(zhuǎn)角（四行程發(fā)動(dòng)機(jī)約占410480曲軸轉(zhuǎn)角）。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程一、二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程曲軸箱掃氣二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮和燃燒、膨脹過(guò)程(曲軸箱)。二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的先期排氣(避免廢氣倒流)。 二行程發(fā)

52、動(dòng)機(jī)的掃氣(新氣掃除廢氣)。二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的額外排氣階段(盡量避免)。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程一、二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位圖和示功圖第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程二、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程的比較四行程的進(jìn)、排氣過(guò)程是分開(kāi)的?？偣步?jīng)歷410480曲軸轉(zhuǎn)角；而二行程的換氣過(guò)程僅相當(dāng)130150曲軸轉(zhuǎn)角，為四行程的13左右。二行程的換氣過(guò)程是進(jìn)、排氣過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，利用新鮮工質(zhì)來(lái)掃除廢氣。新鮮工質(zhì)容易與廢氣相混而損失，廢氣也不易清除干凈。二行程發(fā)動(dòng)機(jī)與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)換氣過(guò)程的主要方向不同(?)。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.

53、6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程三、掃氣泵形式曲軸箱掃氣形式 采用單獨(dú)的掃氣泵 廢氣渦輪增壓 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊 掃氣壓力僅為1.08kPa左右 僅用于小型汽油機(jī)及單缸柴油機(jī) 掃氣壓力140-200kPa 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程三、掃氣泵帶動(dòng)掃氣泵要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功。 應(yīng)在盡量低的掃氣壓力和盡量少的掃氣泵供氣量的前提下，將廢氣清除干凈和充入更多的新鮮充量。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程四、掃氣系統(tǒng)的基本形式 1、橫流掃氣掃氣口與排氣口布置在氣缸圓周的兩對(duì)面。掃氣口有傾斜角，以控制氣流方向。 掃、排氣定時(shí)對(duì)稱，產(chǎn)生額外排氣。換氣效果較差。 第三章 發(fā)

54、動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程四、掃氣系統(tǒng)的基本形式 2、回流掃氣掃氣口不是正對(duì)著排氣口設(shè)置，兩者常位于氣缸同側(cè) 。掃氣口有傾斜角，以控制氣流方向。 掃、排氣定時(shí)對(duì)稱，產(chǎn)生額外排氣?？朔M流換氣中新鮮充量短路的現(xiàn)象，掃氣效果比橫流好。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程四、掃氣系統(tǒng)的基本形式 3、直流換氣方案掃氣口沿切線方向排列，形成氣墊，沿氣缸軸線運(yùn)動(dòng)，將廢氣推出氣缸 。可以實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱換氣，使排氣門關(guān)閉較早，以實(shí)現(xiàn)過(guò)后充氣。 掃氣效果最好。結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程五、換氣質(zhì)量的估計(jì) 最理想的換氣過(guò)程應(yīng)是廢氣和新鮮充量毫不相

55、混，掃氣氣流將廢氣全部擠出。事實(shí)上，一部分廢氣留在氣缸里，一部分新鮮空氣田排氣口跑掉。二行程換氣過(guò)程研究方向是提高換氣質(zhì)量。四行程換氣過(guò)程研究方向是提高充氣效率。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程五、換氣質(zhì)量的估計(jì)換氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo) ：1、 掃氣效率s ：2、過(guò)量掃氣系數(shù)（又稱給氣比） ：3、給氣效率t ：第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程五、換氣質(zhì)量的估計(jì)汽車二行程發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的大致范圍是： 掃氣效率如右圖掃氣壓力 Pk=125-196kPa過(guò)量掃氣系數(shù) =1.2-1.5（曲軸箱換氣為0.5-0.9）掃氣效率s：直流0.8-0.95，回流0.8-0.9，曲軸

56、箱換氣0.72-0.8 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程六、二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn)：二行程發(fā)動(dòng)機(jī)做功頻率快，升功率比四行程大50%70%。回流掃氣二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、保修方便，特別是曲軸箱掃氣，無(wú)須另帶掃氣泵。缺點(diǎn)：換氣效果差，殘余廢氣系數(shù)大，致使經(jīng)濟(jì)性，HC排放量、排煙、噪聲等性能較低。二行程發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷高、冷卻困難?？煽俊⒛湍?、指標(biāo)穩(wěn)定性不如四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程4.6 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程194第4章 燃料與燃燒基礎(chǔ)知識(shí)4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料與使用特性4.2 燃料燃燒熱化學(xué)4.3燃料燃燒的基本知識(shí)4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料與使用特性 一、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料

57、燃料的特性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出、燃油消耗及工作可靠性和排放性能均有較大的影響，同時(shí)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃料的要求也不相同。 發(fā)動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的燃料是汽油與柴油，它們都是石油煉制品。 石油主要是由碳，氫兩種元素構(gòu)成，含量約占97%98%，其它還有少量的硫，氧、氮等。石油產(chǎn)品是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，分子式可以寫為CnHm，通常稱為烴。 根據(jù)烴分子中碳原子數(shù)的不同，可構(gòu)成不同相對(duì)分子質(zhì)量、不同沸點(diǎn)的物質(zhì)。煉制汽油和柴油最簡(jiǎn)單的方法是利用不同的沸點(diǎn)進(jìn)行分餾，依次得到石油氣、汽油、煤油、輕柴油、重柴油及渣油。 198二、燃料使用特性油品的一大類。復(fù)雜烴類(碳原子數(shù)約412)的混合物。無(wú)色至淡黃色的易流動(dòng)液體。沸點(diǎn)范

58、圍約初餾點(diǎn)30至205，空氣中含量為74123gm3時(shí)遇火爆炸。主要組分是四碳至十二碳烴類。易燃。汽油的熱值約為44000kJ/kg。燃料的熱值是指1kg燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。一、汽油1992.制備 由石油分餾或重質(zhì)餾分裂化制得。原油蒸餾、催化裂化、熱裂化、加氫裂化、催化重整等過(guò)程都產(chǎn)生汽油組分。一、汽油3、重要性能 最重要的性能為蒸發(fā)性和抗爆性。 （1）蒸發(fā)性 指汽油在汽化器中蒸發(fā)的難易程度。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、暖機(jī)、加速、氣阻、燃料耗量等有重要影響。汽油的蒸發(fā)性由餾程、蒸氣壓等指標(biāo)綜合評(píng)定。 餾程和蒸汽壓是評(píng)定汽油蒸發(fā)性的重要指標(biāo)。 2013.重要性能 （1）蒸發(fā)性餾程。指汽油餾分從初餾

59、點(diǎn)到終餾點(diǎn)的溫度范圍。餾出溫度10餾出溫度：從汽油中蒸發(fā)出的是的沸點(diǎn)低、高飽和蒸汽壓的輕質(zhì)成分，用來(lái)評(píng)價(jià)汽車的起動(dòng)品質(zhì)。50 餾出溫度：用來(lái)評(píng)價(jià)加速和暖機(jī)性能。90餾出溫度：用來(lái)評(píng)價(jià)燃油的燃燒充分性能。一、汽油202一、汽油3.重要性能（1）蒸發(fā)性 蒸汽壓 在一定的溫度下，氣液兩相處于平衡狀態(tài)時(shí)的蒸氣壓力稱為飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。 反映汽油在燃料系統(tǒng)中產(chǎn)生氣阻的傾向和發(fā)動(dòng)機(jī)起機(jī)難易的指標(biāo)。車用汽油要求有較高的蒸氣壓，航空汽油要求的蒸氣壓比車用汽油低。2033.重要性能 （2）抗爆性 指汽油在各種使用條件下抗爆震燃燒的能力。車用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值是這樣給定的：異辛烷的抗爆性較好，

60、辛烷值給定為100，正庚烷的抗爆性差，給定為 0，汽油辛烷值的測(cè)定是以異辛烷和正庚烷為標(biāo)準(zhǔn)燃料，使其產(chǎn)生的爆震強(qiáng)度與試樣相同，標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷所占的體積百分?jǐn)?shù)就是試樣的辛烷值。辛烷值高，抗爆性好。 辛烷值的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法有馬達(dá)法和研究法之分。一、汽油204一、汽油3、重要性能（2）抗爆性馬達(dá)法規(guī)定的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速及進(jìn)氣溫度比研究法高，所以用馬達(dá)法測(cè)定的辛烷值（MON）比研究法辛烷值（ROM）低。美國(guó)認(rèn)為用辛烷值指數(shù)ONI，即（RONMON）2來(lái)表征在各種道路行駛（工作情況）時(shí)的抗爆性能更合理，并將汽油按ONI分為85、87、89、91、93、95、97共七個(gè)等級(jí)。2053.重要性能 我國(guó)車用汽油的標(biāo)號(hào)