課件汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理教學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)所包括內(nèi)容主要有：動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)及運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)等。 衡量一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量主要是對以上性能指標(biāo)進(jìn)行評定，但在評定時(shí)不僅要考慮性能指標(biāo)，還要把可靠性、耐久性、結(jié)構(gòu)工藝、生產(chǎn)實(shí)際條件以及使用特點(diǎn)等多方面予以綜合評定，并把各種性能有機(jī)結(jié)合起來。 本章主要闡述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)，并通過對它們的分析，從中找出影響因素及提高性能的一般規(guī)律。 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)所包括內(nèi)容主要有：動(dòng)力性能指第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán)

發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán):是將非常復(fù)雜的實(shí)際工作過程加以抽象簡化，忽略一些次要影響因素，并對其中變化復(fù)雜、難于進(jìn)行細(xì)致分析的物理、化學(xué)過程〔如可燃混合氣的準(zhǔn)備與燃燒過程等〕進(jìn)行簡化處理，得到便于進(jìn)行定量分析的循環(huán)，稱發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)。

其簡化條件如下：1假定工質(zhì)為定比熱容的理想氣體；2不計(jì)吸氣和排氣過程（工質(zhì)的總質(zhì)量保持不變），假設(shè)工質(zhì)是在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)；3壓縮、膨脹過程簡化為絕熱等熵過程；4把燃燒過程看作是外界對工質(zhì)的加熱過程，從而簡化為等容加熱過程或等壓加熱過程；5排氣中的實(shí)際放熱過程簡化為等容放熱過程；6忽略過程損失，把循環(huán)的每一過程都假定為可逆過程，即假設(shè)循環(huán)過程為可逆循環(huán)。第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán):

研究理論循環(huán)的目的:

1)確定循環(huán)熱效率的理論極限，從而判斷實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和工作過程進(jìn)行的完善程度以及改進(jìn)潛力。2)分析比較發(fā)動(dòng)機(jī)不同熱力循環(huán)方式下的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。3)確定提高以理論循環(huán)熱效率為代表的經(jīng)濟(jì)性和以平均壓力為代表的動(dòng)力性的基本途徑研究理論循環(huán)的目的:三種基本理論循環(huán)

發(fā)動(dòng)機(jī)有三種基本理論循環(huán)，即定容加熱循環(huán)、定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)常用示功圖來說明。

發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)的三種形式：a)混合加熱循環(huán)、b)等容加熱循環(huán)

c)等壓加熱循環(huán)。三種基本理論循環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)的三種形式：a)混合加熱循環(huán)柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán)和定壓加熱理想循環(huán)柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán)和定壓加熱理想循環(huán)

理論循環(huán)是用循環(huán)熱效率和循環(huán)平均壓力來衡量和評定的。

1.循環(huán)熱效率 是工質(zhì)所做循環(huán)功W（J）與循環(huán)加熱量Q1（J）之比，用以評定循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。 式中Q2——循環(huán)放熱量（J） 根據(jù)工程熱力學(xué)公式，混合加熱循環(huán)熱效率為： 式中——發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比， =Va/Vc=(Vs+Vc)/Vc=1+Vs/Vc,其中， Va為氣缸總?cè)莘e，Vc為氣缸壓縮容積，Vs為氣缸工作容積；

——預(yù)膨脹比，=Vz/Vc ——壓力升高比，=pz/pc ——等熵指數(shù) 理論循環(huán)是用循環(huán)熱效率和循環(huán)平均壓力來衡量和

定容加熱循環(huán)（=1）熱效率為：

定壓加熱循環(huán)（=1）熱效率為：

定容加熱循環(huán)（=1）熱效率為：

從熱效率的計(jì)算式中可以發(fā)現(xiàn)，影響熱效率的因素有：?t=f（k、ε、λ、ρ）

1）絕熱指數(shù)k的影響 從下圖可知，隨著絕熱指數(shù)k值的增加，?t增加。K值取決于工質(zhì)的性質(zhì)，雙原子氣體k=1.4，多原子氣體k=1.33。 從熱效率的計(jì)算式中可以發(fā)現(xiàn)，影響熱效率的因素 2）壓縮比ε對三種理論循環(huán)的影響汽油機(jī)壓縮比范圍為7~10，柴油機(jī)壓縮比范圍為14~22。 2）壓縮比ε對三種理論循環(huán)的影響汽油機(jī)壓縮比 3）壓力升高比λ 在混合加熱循環(huán)中，當(dāng)循環(huán)總加熱量Q1和ε不變時(shí)，λ增大，則ρ減小。如下圖中z—b變到z’—b’，相應(yīng)的Q2減少，?t提高。 但是λ、ε增加會(huì)造成最高溫度Tz和最高壓力Pz的急劇上升，因而受到材料耐熱性和強(qiáng)度的限制。

在定容加熱循環(huán)中，隨著循環(huán)加熱量Q1的增加，λ值成正比加大。若保持ε不變，則工質(zhì)的膨脹比也不會(huì)變化，這樣，循環(huán)放熱量Q2亦相應(yīng)增加，而Q2/Q1不變，?t亦不變。 3）壓力升高比λ在定容加熱循環(huán)中，隨著循環(huán)加 4）預(yù)膨脹比ρ 在等壓加熱循環(huán)中，若ε保持不變，隨著加熱量Q1增加ρ值加大。由定壓加熱循環(huán)熱效率公式可知，?t下降。 在混合加熱循環(huán)中，當(dāng)循環(huán)總加熱量Q1和ε保持不變，若ρ值增大，意味著等壓加熱部分增大，同樣?t下降。 4）預(yù)膨脹比ρ 2.循環(huán)平均壓力pt

pt(kPa)是單位氣缸工作容積所做的循環(huán)功，用以評定發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)做功能力。

式中W——循環(huán)所作的功（J）

Vs——?dú)飧坠ぷ魅莘e（L）

2.循環(huán)平均壓力pt

根據(jù)工程熱力學(xué)公式，混合加熱循環(huán)的平均壓力為： 式中pa——進(jìn)氣終了壓力（kPa） 對定容加熱循環(huán)（=1），其循環(huán)平均壓力 對定壓加熱循環(huán)（=1），其循環(huán)平均壓力

可見，pt是隨壓縮始點(diǎn)壓力、壓縮比、壓力升高比、預(yù)膨脹比、等熵指數(shù)和熱效率的增加而增加的。 根據(jù)工程熱力學(xué)公式，混合加熱循環(huán)的平均壓力為三種基本循環(huán)的比較

壓縮比及加熱量分別相同時(shí)比較壓縮比ε相同加熱量相同初態(tài)1相同

等容加熱循環(huán)熱效率最高，而等壓加熱循環(huán)的均最低。欲提高混合加熱循環(huán)的熱效率，應(yīng)增加混合加熱循環(huán)的等容部分。Ts4’5’4’’5’’abb’b’’41235三種基本循環(huán)的比較壓縮比及加熱量分別相汽、柴油機(jī)負(fù)荷變化(不同加熱量)時(shí)的對比

柴油機(jī)：由于噴霧壓燃后邊噴油邊燃燒,當(dāng)負(fù)荷下降時(shí)，噴油時(shí)間縮短，但初期相當(dāng)于等容燃燒的部分變化不大。這相當(dāng)于λ基本不變而減小，則ηt提高。汽油機(jī)：點(diǎn)火后傳播燃燒且無論負(fù)荷大小，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x不變。當(dāng)負(fù)荷下降時(shí)，燃燒速度降低，燃燒時(shí)間加長。這相當(dāng)于λ下降而上升，則ηt降低。汽、柴油機(jī)負(fù)荷變化(不同加熱量)時(shí)的對比 柴油機(jī)：由于噴霧壓第二節(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)

1、進(jìn)氣過程

2、壓縮過程

3、燃燒過程

4、膨脹過程

5、排氣過程例如：汽油機(jī)5600轉(zhuǎn)/分，那么一個(gè)行程歷時(shí)多少秒？第二節(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)例如：汽油機(jī)課件-汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理教學(xué)第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)-進(jìn)氣行程

進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，在氣缸內(nèi)形成真空，新鮮工質(zhì)被吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力，進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓力小于大氣壓力，約為0.075~0.09MPa。因?yàn)榱鬟M(jìn)氣缸內(nèi)的工質(zhì)受到氣缸壁、活塞頂?shù)雀邷貦C(jī)件及上一次循環(huán)殘余廢氣的余熱，所以進(jìn)氣終了溫度也升高到370~400K。在右圖中進(jìn)氣行程用曲線ra表示。進(jìn)氣行程 進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，壓縮行程

為使吸入氣缸內(nèi)的工質(zhì)能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)做功，必須在做功行程之前將工質(zhì)壓縮，此即為壓縮行程。在這個(gè)行程中，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在右圖中壓縮行程用曲線ac表示。壓縮過程是一個(gè)復(fù)雜的多變過程，其間有熱交換和漏氣損失。壓縮行程 為使吸入氣缸內(nèi)的工質(zhì)能迅速燃燒，以產(chǎn)燃燒過程

這個(gè)過程，活塞位于上止點(diǎn)前后，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。燃燒過程的作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，使工質(zhì)的溫度和壓力升高。燃燒越靠近上止點(diǎn)，放出熱量越多，熱效率越高。 汽油機(jī)的燃燒過程接近定容加熱過程，原因是汽油機(jī)的可燃混合氣是在火花塞點(diǎn)火之前已基本形成，火花塞在上止點(diǎn)前點(diǎn)火，火焰迅速傳播到整個(gè)燃燒室，工質(zhì)的溫度、壓力迅速上升。 柴油機(jī)的燃燒過程接近混合加熱循環(huán)，噴油器在上止點(diǎn)前噴油，燃油微粒迅速與空氣混合，并借助于空氣的熱量而自燃。開始時(shí)，燃燒速度很快，工質(zhì)溫度、壓力劇增，接近定容加熱過程；后來，一面噴油，一面燃燒，燃燒速度逐漸緩慢，又因活塞下移，氣缸容積加大，壓力升高不大，而溫度繼續(xù)上升，燃燒接近定壓加熱。

注意：無論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)，燃燒都不是瞬時(shí)完成的！燃燒過程 這個(gè)過程，活塞位于上止點(diǎn)前后，進(jìn)、排做功過程

在這個(gè)行程中，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，工質(zhì)燃燒放出大量的熱能。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，除了用以維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外的慣性能量外，其余的能量用于對外做功。在右圖上用曲線zb表示。做功行程比壓縮過程更復(fù)雜，除有熱交換和漏氣損失外還有補(bǔ)燃。因此，做功行程也是一個(gè)多變過程。做功過程 在這個(gè)行程中，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。當(dāng)排氣過程

當(dāng)做功行程接近終了時(shí)，開始排起行程，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，繼續(xù)將廢氣強(qiáng)制排到大氣中。活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，排氣行程結(jié)束，如右圖曲線br。排氣過程 當(dāng)做功行程接近終了時(shí)，開始排起行程，實(shí)際循環(huán)各過程的特點(diǎn)

進(jìn)氣過程： 進(jìn)氣終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.080~0.092（MPa） 340~380（K）柴油機(jī) 0.080~0.095（MPa） 300~340（K）

壓縮過程： 壓縮終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.8~2.0（MPa） 600~750（K）柴油機(jī) 3.0~5.0（MPa） 750~1000（K）

燃燒過程： 由于柴油機(jī)因壓縮比高，燃燒的最高爆發(fā)壓力Pmax很高，但因柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)相對于汽油機(jī)大，所以柴油機(jī)的最高燃燒溫度值Tmax反而比汽油機(jī)低。 燃燒的最高爆發(fā)壓力Pmax及最高溫度Tmax的范圍為：汽油機(jī) 3.0~8.0（MPa） 2200~2800（K）柴油機(jī) 4.5~9.0（MPa） 1800~2200（K）實(shí)際循環(huán)各過程的特點(diǎn)進(jìn)氣過程：

膨脹過程： 由于柴油機(jī)膨脹比大，轉(zhuǎn)化為有用功的熱量多，熱效率高，所以膨脹終點(diǎn)的溫度和壓力均比汽油機(jī)小。 膨脹終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.3~0.6（MPa） 1200~1500（K）柴油機(jī) 0.25~0.5（MPa） 800~1200（K）

排氣過程： 排氣溫度是作為檢查發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況的一個(gè)參數(shù)。因?yàn)榕艢鉁囟鹊停f明燃料燃燒后，轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃慷啵ぷ鬟^程進(jìn)行得好。 排氣終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.105~0.125（MPa） 900~1100（K）柴油機(jī) 0.103~0.108（MPa） 700~900（K）膨脹過程：理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)比較1、實(shí)際工質(zhì)的影響2、換氣損失3、燃燒損失4、傳熱損失理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)比較1、實(shí)際工質(zhì)的影響

實(shí)際工質(zhì)影響 理論循環(huán)中假設(shè)工質(zhì)比熱容是定值，而實(shí)際氣體比熱容是隨溫度的升高而上升，且燃燒后生產(chǎn)CO2、H2O等多原子氣體，這些氣體的比熱容又大于空氣，使循環(huán)的最高溫度降低。由于實(shí)際循環(huán)還存在泄漏，使工質(zhì)數(shù)量減少，這意味著同樣的加熱量，在實(shí)際循環(huán)中所引起的壓力和溫度的升高要比理論循環(huán)的低得多，其結(jié)果是循環(huán)熱效率低，循環(huán)所做的功減少，如右圖中Wk所示。 實(shí)際工質(zhì)影響

換氣損失 燃燒廢氣的排出和新鮮空氣的吸入是使循環(huán)重復(fù)進(jìn)行所必不可少的，由此而消耗的功稱為換氣損失。由于進(jìn)、排氣系統(tǒng)中的流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的損失右圖中Wr所示。換氣過程中因排氣門在下止點(diǎn)前必要的提前開啟而產(chǎn)生的損失，稱為提前排氣損失，如右圖中面積W 換氣損失

燃燒損失

1）實(shí)際循環(huán)中燃燒非瞬時(shí)完成，所以噴油或點(diǎn)火在上止點(diǎn)之前，并且燃燒還會(huì)延續(xù)到膨脹行程，由此形成非瞬時(shí)燃燒損失和補(bǔ)燃損失，如右圖中WZ 2）實(shí)際循環(huán)中會(huì)有部分燃料由于缺氧產(chǎn)生不完全燃燒損失。

3）在高溫下部分燃燒產(chǎn)物分解而吸熱，即

2CO2+熱量2CO+O2 2H2O+熱量2H2+O2

使循環(huán)的最高溫度下降，由此產(chǎn)生燃燒損失。 燃燒損失

傳熱損失 理論循環(huán)假定氣缸壁和工質(zhì)之間無熱交換。但實(shí)際循環(huán)中，氣缸壁（包括氣缸套、氣缸蓋、活塞、活塞環(huán)、氣門、噴油器等）和工質(zhì)間自始至終存在著熱交換，使壓縮、膨脹線均脫離理論循環(huán)的絕熱壓縮、膨脹線，由此造成損失如右圖中Wb所示。 根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，通過氣缸壁各部分向外散發(fā)的熱量損失所引起的發(fā)動(dòng)機(jī)功率和熱效率下降約占理論混合循環(huán)發(fā)出的功率和熱效率的10%。 傳熱損失

通過以上分析表面。在實(shí)際循環(huán)諸多損失中，工質(zhì)影響造成的損失是人們無法改變的。其余各項(xiàng)損失中以氣缸壁傳熱損失和燃燒損失所占比重為大。 通過以上分析表面。在實(shí)際循環(huán)諸多損失中，工質(zhì)第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)、有效指標(biāo)和強(qiáng)化指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)的指示性能指標(biāo)是指以工質(zhì)對活塞做功為計(jì)算基礎(chǔ)的指標(biāo)，簡稱指示指標(biāo)。

指示指標(biāo)表征工質(zhì)在汽缸內(nèi)部經(jīng)歷的循環(huán)的完善程度，以工質(zhì)在汽缸內(nèi)對活塞做功為基礎(chǔ)，評價(jià)由燃燒到熱功轉(zhuǎn)換工作循環(huán)進(jìn)行的質(zhì)量。是從示功圖測量計(jì)算得出的。第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)、有效指標(biāo)和強(qiáng)化指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)指示功和平均指示壓力

指示功是指氣缸內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)所得到的有用功Wi。指示功的大小可以由p—V圖中閉合曲線所占有的面積求得。式中：Fi——示功圖面積，cm2；可以用求積儀或計(jì)算方法求得

a——示功圖縱坐標(biāo)比例尺，Pa／cm；

b——示功圖橫坐標(biāo)比例尺，cm3／cm。（J或N·m）指示功和平均指示壓力 指示功是指氣缸內(nèi)完成一個(gè)

平均指示壓力是指單位氣缸容積一個(gè)循環(huán)所作的指示功(Pa)。式中，Wi——發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的指示功，J；

Vs——發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積，m3。若Vs用L為單位，Wi用kJ為單位，則pmi(MPa)式中，D和S分別為氣缸直徑和活塞行程 平均指示壓力是指單位氣缸容積一個(gè)循環(huán)所作的指示功(Pa)

平均指示壓力可以設(shè)想為一個(gè)恒定的壓力作用于活塞頂上，使活塞移動(dòng)一個(gè)行程所作的功，即循環(huán)的指示功Wi

。

平均指示壓力是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)動(dòng)力性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)。

平均指示壓力是從實(shí)際循環(huán)的角度評價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積利用率高低的一個(gè)參數(shù)，Pmi越高，同樣大小的氣缸容積可以發(fā)出更大的指示功，氣缸工作容積的利用程度越佳。平均指示壓力可以設(shè)想為一個(gè)恒定的壓力作用于活指示功率指示功率Pi

：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。

若：一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的缸數(shù)i，每缸的工作容積Vs(L)，平均指示壓力為pmi(MPa)，轉(zhuǎn)速n(r/min)，沖程數(shù)。(kw)指示功率指示功率Pi：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。指示熱效率和指示燃油消耗率

指示熱效率ηit：發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗燃料熱量的比值。式中，Q1——得到指示功Wi所消耗的熱量(J)。

對于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，若測得其指示功率Pi(kW)、每小時(shí)燃油消耗量B(kg/h)，則：式中，3.6×l03——1kW·h的熱當(dāng)量，kJ/(kW·h)；

B——每小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量，kg/h；

Hu——所用燃料的低熱值，kJ/kg。指示熱效率和指示燃油消耗率 指示熱效率ηit：指示燃油消耗率

指示燃油消耗率[g／(kW·h)]：指單位指示功的耗油量。通常以單位指示千瓦小時(shí)的耗油量來表示：

表示實(shí)際循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)ηit和bi之間存在著以下關(guān)系：指示燃油消耗率 指示燃油消耗率[g／(kW·h一般內(nèi)燃機(jī)的ηit和bi的統(tǒng)計(jì)范圍如下：

ηitbi／[g／(kW·h)-1]四沖程柴油機(jī)0.4l～0.48210～175二沖程柴油機(jī)0.40～0.48218～177

四沖程汽油機(jī)0.25～0.40344～218二沖程汽油機(jī)0.19～0.27435～305

從統(tǒng)計(jì)范圍可以看出：柴油機(jī)的指示熱效率高于汽油機(jī)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的指示熱效率高于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。一般內(nèi)燃機(jī)的ηit和bi的統(tǒng)計(jì)范圍如下：從統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性能指標(biāo)

以曲軸輸出功為計(jì)算基礎(chǔ)的性能指標(biāo)，稱為有效性能指標(biāo)，簡稱有效指標(biāo)。 有效指標(biāo)被用來直接評定發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作性能的優(yōu)劣。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性能指標(biāo) 以曲軸輸出功為計(jì)算基礎(chǔ)的有效功和有效功率

有效功：發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)曲軸輸出的單缸功量。式中：Wi循環(huán)凈指示功

Wm

循環(huán)實(shí)際機(jī)械損失功有效功和有效功率 有效功：發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)曲軸輸出的單缸功量

有效功率(kw)機(jī)械損失:發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦損失；驅(qū)動(dòng)附件損耗；泵氣損失等。式中：Pi

指示功率

Pm

實(shí)際機(jī)械損失功率 有效功率(kw)機(jī)械損失:發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦損失；式中：有效轉(zhuǎn)矩

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，可由測功器測得。(N·m)

發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe(kW)可以利用各種型式的測功器和轉(zhuǎn)速計(jì)分別測出發(fā)動(dòng)機(jī)在某一工況下曲軸的輸出轉(zhuǎn)矩Ttq及在同一工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，按以下公式求得:有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱平均有效壓力

平均有效壓力：發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積所輸出的有效功。 與平均指示壓力相似，平均有效壓力是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的一個(gè)很重要的參數(shù)。Ttq∝pme，pme反映了發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積輸出轉(zhuǎn)矩的大小。平均有效壓力 平均有效壓力：發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度（m／s）式中，S為活塞行程(m)n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度（m／s）式中，S為活塞行程(m) Cm大，則活塞組的熱負(fù)荷和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力均增大，磨損加劇，使用壽命下降。所以Cm成為表征內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)化程度的參數(shù)。一般汽油機(jī)的Cm值不超過15m/s，柴油機(jī)的Cm值不超過13m/s。 為了提高轉(zhuǎn)速又不使Cm過大，可以減小行程S，即對于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，在結(jié)構(gòu)上采用較小的行程缸徑比（S/D）值。但（S/D）值小也會(huì)造成燃燒室高度減小，燃燒室表面積與容積的比值增大，混合氣形成條件變差，不利于燃燒。S/D<1時(shí)常稱為短行程。 Cm大，則活塞組的熱負(fù)荷和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)是有效熱效率ηet和有效燃油消耗率be。

有效熱效率是實(shí)際循環(huán)的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值，即發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)

有效燃油消耗率[g／(kW·h)]是指單位有效功所消耗的燃油量，用be表示：（g/kw·h）

可見，有效燃油消耗率與有效熱效率成反比，知道其中一值后，可求出另一值。 有效燃油消耗率[g／(kW·h)]是指單位有一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的be和ηet值大致在以下范圍：

be／[g(kW·h)-1]ηet低速柴油機(jī)190～2250.38～0.45中速柴油機(jī)195～2400.36～0.43高速柴油機(jī)215～2850.30～0.40(其中較低的be值屬排氣渦輪增壓的四沖程、二沖程柴油機(jī))四沖程汽油機(jī)274～4100.30～0.20二沖程汽油機(jī)410～5450.20～0.15一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的be和ηet值大致在以下范圍：發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)

升功率：在標(biāo)定工況下(指標(biāo)定轉(zhuǎn)速、標(biāo)定功率)，發(fā)動(dòng)機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。式中，pme為標(biāo)定工況下的平均有效壓力，MPa；

n為標(biāo)定轉(zhuǎn)速，r／min。(kW／L)PL值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度越高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸越小。因此，不斷提高Pme和n的水平以獲得更強(qiáng)化、更輕巧、更緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)，這些一直是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者盡力追求的目標(biāo)。因而PL是評定一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)動(dòng)力性能和強(qiáng)化程度的重要指標(biāo)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo) 升功率：在標(biāo)定工況下(指標(biāo)定轉(zhuǎn)比質(zhì)量：是發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量與所給出的標(biāo)定功率之比(kg／kW)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)要求質(zhì)量小、功率大，所以其升功率大、比質(zhì)量小。汽油機(jī)的強(qiáng)化程度要比柴油機(jī)的高。比質(zhì)量：是發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量與所給出的標(biāo)定功率之比(kg／kW)

強(qiáng)化系數(shù)平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強(qiáng)化系數(shù)。

與活塞單位面積的功率成正比。其值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷愈高。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢是強(qiáng)化程度不斷提高，所以強(qiáng)化系數(shù)值增大，也是技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)標(biāo)志。 強(qiáng)化系數(shù)平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強(qiáng)化系數(shù)。1、已知某發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)/分時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe為154kW，be=217g/(kW.h),發(fā)動(dòng)機(jī)在此工況下的輸出扭矩為：

N.m，每小時(shí)耗油量為

kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效熱效率為：

%。（燃料的低熱值Hu為42500kJ/kg）。2、寫出四行程發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率?v的表達(dá)式，并分析影響充氣效率?v的因素。1、已知某發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)/分時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe為1機(jī)械損失和機(jī)械效率

發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失消耗了一部分指示功率，而使對外輸出的有效功率減少。其所消耗的功率占指示功率的10%~30%，是不可忽視的功率損失。因此，降低機(jī)械損失，特別是摩擦損失，使實(shí)際循環(huán)得到的功盡可能轉(zhuǎn)變成對外輸出的有效功，是提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要方面。機(jī)械損失和機(jī)械效率發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失消耗了一部分

平均機(jī)械損失壓力Pmm

發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積一個(gè)循環(huán)所損失的功。式中，

Pm為機(jī)械損失功率(kW)；

Vs為工作容積(L)；

n為轉(zhuǎn)速(r／min)；

i為氣缸數(shù)目。 平均機(jī)械損失壓力Pmm式中，機(jī)械效率：發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率與指示功率之比。機(jī)械效率：機(jī)械損失的測定

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的原因極為復(fù)雜，以致無法用分析的辦法來求出準(zhǔn)確的數(shù)值，即使有些經(jīng)驗(yàn)公式可用來計(jì)算，也是極為近似而不可靠。為了獲得較為可信的結(jié)果，只有通過實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)來測定。 常用的測試方法有示功圖法、倒拖法、滅缸法和油耗線法等。機(jī)械損失的測定 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的原因極為復(fù)雜，示功圖法

運(yùn)用各種示功器錄取氣缸的示功圖，從中算出Pi值，從測功器和轉(zhuǎn)速計(jì)讀數(shù)中測出發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe，從而可以算出Pm，ηm及pmm值。示功圖法一般用于當(dāng)上止點(diǎn)位置能得到精確校正時(shí)才能取得較滿意的結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果的正確程度決定于示功圖測錄的正確程度：最大的誤差來源于p—φ圖或p—V圖上活塞上止點(diǎn)位置不易正確地確定；示功圖法 運(yùn)用各種示功器錄取氣缸的示功圖，從中倒拖法

試驗(yàn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電力測功器相連，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以給定工況穩(wěn)定運(yùn)行，冷卻水、機(jī)油溫度到達(dá)正常數(shù)值時(shí)，立即切斷對發(fā)動(dòng)機(jī)的供油（柴油機(jī)）或停止點(diǎn)火（汽油機(jī)），同時(shí)將電力測功器轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)，以給定轉(zhuǎn)速倒拖發(fā)動(dòng)機(jī)，并且維持冷卻水和機(jī)油溫度不變，這樣測得的倒拖功率即為發(fā)動(dòng)機(jī)在該工況下的機(jī)械損失功率。

倒拖法在測定汽油機(jī)機(jī)械損失時(shí)得到較廣泛的應(yīng)用。倒拖法試驗(yàn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電力測功器相連，滅缸法

僅適用于多缸機(jī)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整到以給定工況穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，先測出整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率。之后，在柴油機(jī)油門拉桿或齒條位置（或汽油機(jī)節(jié)氣門開度）固定不動(dòng)的情況下，停止向某一汽缸供油或點(diǎn)火。調(diào)整測功機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)到原來的轉(zhuǎn)速，重新測定有效功率（即余五個(gè)汽缸的有效功）。兩者之差即為滅掉缸的指示功率。逐次滅缸，則整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功率為，各缸相加。滅缸法 僅適用于多缸機(jī)油耗線法由指示熱效率的定義可導(dǎo)出：

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)（無負(fù)荷），若指示熱效率不隨負(fù)荷增減而變化時(shí)，應(yīng)有：兩式相除，得：油耗線法由指示熱效率的定義可導(dǎo)出： 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空

保證發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下進(jìn)行負(fù)荷特性試驗(yàn)，求出發(fā)動(dòng)機(jī)在給定轉(zhuǎn)速下，每小時(shí)燃油消耗量與平均有效壓力的關(guān)系曲線。

把燃油消耗量曲線延長并求出其與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，就可以求得pmm值。

當(dāng)測得其pmm值后，其機(jī)械效率可近似地用下式估算式中，B可取某一常用工況的數(shù)值。用油耗線法求值示意圖保證發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下進(jìn)行負(fù)荷特性試驗(yàn)一般內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率大致在以下范圍：

ηm非增壓柴油機(jī)0.78～0.85增壓柴油機(jī)0.80～0.92汽油機(jī)0.80～0.90一般內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率大致在以下范圍：

在以上所介紹的幾種測定機(jī)械效率的方法中，倒拖法只能用于配有電力測功器的情況，因而不適用于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，而較適合用于測定壓縮比不高的汽油機(jī)的機(jī)械損失。 對于油耗線法雖然只是近似的方法，但只要在低負(fù)荷附近，燃油消耗量曲線為直線就相當(dāng)可靠，即使沒有電力測功器和示功器也能進(jìn)行測定。但是這種方法不適用于用節(jié)氣門調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī)。 在以上所介紹的幾種測定機(jī)械效率的方法中，倒拖第四節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡

燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中所發(fā)出的總熱量其中只有約20%~45%左右的能轉(zhuǎn)化為有效功，其他部分都以不同熱傳遞方式散失于發(fā)動(dòng)機(jī)之外。按照熱能表現(xiàn)為有效功和各種損失的數(shù)量分配來研究燃燒中總熱量的利用情況為發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡。通過試驗(yàn)來確定發(fā)動(dòng)機(jī)熱量的分配情況。熱量分配可分為四大項(xiàng)：第四節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡 燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中所

一、發(fā)動(dòng)機(jī)所耗燃油的熱量QT(KJ/h)

在發(fā)動(dòng)機(jī)中，熱量是由燃料燃燒產(chǎn)生的。假設(shè)燃料完全燃燒，則每小時(shí)所放出的熱量QT為：

QT=Bhu

式中B—發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)的耗油量（kg/h）; hu—燃料低熱值（kJ/kg） 一、發(fā)動(dòng)機(jī)所耗燃油的熱量QT(KJ/h)

二、轉(zhuǎn)化為有效的熱量QE（KJ/h）

因?yàn)?1KW·h=3.6×1000KJ

所以 QE=3.6×1000Pe

式中Pe—發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率（KW） 二、轉(zhuǎn)化為有效的熱量QE（KJ/h）

三、傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量QS（kJ/h） 這部分熱量包括工質(zhì)與缸壁的傳熱損失和通過廢氣及潤滑油傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量等。QS=GScs(t2-t1)

式中Gs—通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻介質(zhì)散失的熱量流量（Kg/h）

cs—冷卻介質(zhì)比熱容（KJ/(kg·℃)）

t1，t2—冷卻介質(zhì)入口和出口溫度（℃） 三、傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量QS（kJ/h）

四、廢氣帶走的熱量QR（KJ/h） 廢氣帶走的熱量為

QR=（B+Gk）(cprt2-cpkt1)

式中B，Gk—每小時(shí)消耗的燃料量和空氣量

cpr，cpk—廢氣和空氣的定壓比熱容

t2—靠近排氣門處的廢氣溫度

t1—進(jìn)氣管入口處工質(zhì)溫度 四、廢氣帶走的熱量QR（KJ/h）

五、其他熱量損失量QL（kJ/h） 這部分熱量包括所有未計(jì)及的損失。由于不能分別給予它們準(zhǔn)確的估計(jì)，一般根據(jù)下式確定：

QL=QT-(QE+QS+QR) 五、其他熱量損失量QL（kJ/h）熱平衡中各項(xiàng)數(shù)值范圍

在燃料的總熱量中，僅有25％～40％的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΓ溆?0％～75％都損失掉了。其中，主要由廢氣帶走，其次傳給冷卻水，在某些汽油機(jī)中不完全燃燒損失的熱量所占比例也不小。冷卻水帶走的熱量占總熱量的10％～35％，其中一部分是排氣道中廢氣傳給冷卻水的熱，一部分是由摩擦產(chǎn)生的熱，真正由燃燒、膨脹過程散出的熱大約占冷卻損失的15%。廢氣帶走的熱量占總熱量的25％～50％。廢氣渦輪增壓是回收這部分熱量的一種方式，由表可見，其有效熱效率最高。熱平衡中各項(xiàng)數(shù)值范圍在燃料的總熱量中，僅有作業(yè)

本章思考題1、2、7題1：畫出四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的示功圖，它與理論示功圖有什么不同？作業(yè) 本章思考題1、2、7汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)所包括內(nèi)容主要有：動(dòng)力性能指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)及運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)等。 衡量一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量主要是對以上性能指標(biāo)進(jìn)行評定，但在評定時(shí)不僅要考慮性能指標(biāo)，還要把可靠性、耐久性、結(jié)構(gòu)工藝、生產(chǎn)實(shí)際條件以及使用特點(diǎn)等多方面予以綜合評定，并把各種性能有機(jī)結(jié)合起來。 本章主要闡述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)，并通過對它們的分析，從中找出影響因素及提高性能的一般規(guī)律。 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)所包括內(nèi)容主要有：動(dòng)力性能指第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán)

發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán):是將非常復(fù)雜的實(shí)際工作過程加以抽象簡化，忽略一些次要影響因素，并對其中變化復(fù)雜、難于進(jìn)行細(xì)致分析的物理、化學(xué)過程〔如可燃混合氣的準(zhǔn)備與燃燒過程等〕進(jìn)行簡化處理，得到便于進(jìn)行定量分析的循環(huán)，稱發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)。

其簡化條件如下：1假定工質(zhì)為定比熱容的理想氣體；2不計(jì)吸氣和排氣過程（工質(zhì)的總質(zhì)量保持不變），假設(shè)工質(zhì)是在閉口系統(tǒng)中作封閉循環(huán)；3壓縮、膨脹過程簡化為絕熱等熵過程；4把燃燒過程看作是外界對工質(zhì)的加熱過程，從而簡化為等容加熱過程或等壓加熱過程；5排氣中的實(shí)際放熱過程簡化為等容放熱過程；6忽略過程損失，把循環(huán)的每一過程都假定為可逆過程，即假設(shè)循環(huán)過程為可逆循環(huán)。第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)的理論循環(huán):

研究理論循環(huán)的目的:

1)確定循環(huán)熱效率的理論極限，從而判斷實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和工作過程進(jìn)行的完善程度以及改進(jìn)潛力。2)分析比較發(fā)動(dòng)機(jī)不同熱力循環(huán)方式下的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。3)確定提高以理論循環(huán)熱效率為代表的經(jīng)濟(jì)性和以平均壓力為代表的動(dòng)力性的基本途徑研究理論循環(huán)的目的:三種基本理論循環(huán)

發(fā)動(dòng)機(jī)有三種基本理論循環(huán)，即定容加熱循環(huán)、定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)常用示功圖來說明。

發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)的三種形式：a)混合加熱循環(huán)、b)等容加熱循環(huán)

c)等壓加熱循環(huán)。三種基本理論循環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)理論循環(huán)的三種形式：a)混合加熱循環(huán)柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán)和定壓加熱理想循環(huán)柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán)和定壓加熱理想循環(huán)

理論循環(huán)是用循環(huán)熱效率和循環(huán)平均壓力來衡量和評定的。

1.循環(huán)熱效率 是工質(zhì)所做循環(huán)功W（J）與循環(huán)加熱量Q1（J）之比，用以評定循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。 式中Q2——循環(huán)放熱量（J） 根據(jù)工程熱力學(xué)公式，混合加熱循環(huán)熱效率為： 式中——發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比， =Va/Vc=(Vs+Vc)/Vc=1+Vs/Vc,其中， Va為氣缸總?cè)莘e，Vc為氣缸壓縮容積，Vs為氣缸工作容積；

——預(yù)膨脹比，=Vz/Vc ——壓力升高比，=pz/pc ——等熵指數(shù) 理論循環(huán)是用循環(huán)熱效率和循環(huán)平均壓力來衡量和

定容加熱循環(huán)（=1）熱效率為：

定壓加熱循環(huán)（=1）熱效率為：

定容加熱循環(huán)（=1）熱效率為：

從熱效率的計(jì)算式中可以發(fā)現(xiàn)，影響熱效率的因素有：?t=f（k、ε、λ、ρ）

1）絕熱指數(shù)k的影響 從下圖可知，隨著絕熱指數(shù)k值的增加，?t增加。K值取決于工質(zhì)的性質(zhì)，雙原子氣體k=1.4，多原子氣體k=1.33。 從熱效率的計(jì)算式中可以發(fā)現(xiàn)，影響熱效率的因素 2）壓縮比ε對三種理論循環(huán)的影響汽油機(jī)壓縮比范圍為7~10，柴油機(jī)壓縮比范圍為14~22。 2）壓縮比ε對三種理論循環(huán)的影響汽油機(jī)壓縮比 3）壓力升高比λ 在混合加熱循環(huán)中，當(dāng)循環(huán)總加熱量Q1和ε不變時(shí)，λ增大，則ρ減小。如下圖中z—b變到z’—b’，相應(yīng)的Q2減少，?t提高。 但是λ、ε增加會(huì)造成最高溫度Tz和最高壓力Pz的急劇上升，因而受到材料耐熱性和強(qiáng)度的限制。

在定容加熱循環(huán)中，隨著循環(huán)加熱量Q1的增加，λ值成正比加大。若保持ε不變，則工質(zhì)的膨脹比也不會(huì)變化，這樣，循環(huán)放熱量Q2亦相應(yīng)增加，而Q2/Q1不變，?t亦不變。 3）壓力升高比λ在定容加熱循環(huán)中，隨著循環(huán)加 4）預(yù)膨脹比ρ 在等壓加熱循環(huán)中，若ε保持不變，隨著加熱量Q1增加ρ值加大。由定壓加熱循環(huán)熱效率公式可知，?t下降。 在混合加熱循環(huán)中，當(dāng)循環(huán)總加熱量Q1和ε保持不變，若ρ值增大，意味著等壓加熱部分增大，同樣?t下降。 4）預(yù)膨脹比ρ 2.循環(huán)平均壓力pt

pt(kPa)是單位氣缸工作容積所做的循環(huán)功，用以評定發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)做功能力。

式中W——循環(huán)所作的功（J）

Vs——?dú)飧坠ぷ魅莘e（L）

2.循環(huán)平均壓力pt

根據(jù)工程熱力學(xué)公式，混合加熱循環(huán)的平均壓力為： 式中pa——進(jìn)氣終了壓力（kPa） 對定容加熱循環(huán)（=1），其循環(huán)平均壓力 對定壓加熱循環(huán)（=1），其循環(huán)平均壓力

可見，pt是隨壓縮始點(diǎn)壓力、壓縮比、壓力升高比、預(yù)膨脹比、等熵指數(shù)和熱效率的增加而增加的。 根據(jù)工程熱力學(xué)公式，混合加熱循環(huán)的平均壓力為三種基本循環(huán)的比較

壓縮比及加熱量分別相同時(shí)比較壓縮比ε相同加熱量相同初態(tài)1相同

等容加熱循環(huán)熱效率最高，而等壓加熱循環(huán)的均最低。欲提高混合加熱循環(huán)的熱效率，應(yīng)增加混合加熱循環(huán)的等容部分。Ts4’5’4’’5’’abb’b’’41235三種基本循環(huán)的比較壓縮比及加熱量分別相汽、柴油機(jī)負(fù)荷變化(不同加熱量)時(shí)的對比

柴油機(jī)：由于噴霧壓燃后邊噴油邊燃燒,當(dāng)負(fù)荷下降時(shí)，噴油時(shí)間縮短，但初期相當(dāng)于等容燃燒的部分變化不大。這相當(dāng)于λ基本不變而減小，則ηt提高。汽油機(jī)：點(diǎn)火后傳播燃燒且無論負(fù)荷大小，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x不變。當(dāng)負(fù)荷下降時(shí)，燃燒速度降低，燃燒時(shí)間加長。這相當(dāng)于λ下降而上升，則ηt降低。汽、柴油機(jī)負(fù)荷變化(不同加熱量)時(shí)的對比 柴油機(jī)：由于噴霧壓第二節(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)

1、進(jìn)氣過程

2、壓縮過程

3、燃燒過程

4、膨脹過程

5、排氣過程例如：汽油機(jī)5600轉(zhuǎn)/分，那么一個(gè)行程歷時(shí)多少秒？第二節(jié)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)例如：汽油機(jī)課件-汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理教學(xué)第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)-進(jìn)氣行程

進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，在氣缸內(nèi)形成真空，新鮮工質(zhì)被吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力，進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)壓力小于大氣壓力，約為0.075~0.09MPa。因?yàn)榱鬟M(jìn)氣缸內(nèi)的工質(zhì)受到氣缸壁、活塞頂?shù)雀邷貦C(jī)件及上一次循環(huán)殘余廢氣的余熱，所以進(jìn)氣終了溫度也升高到370~400K。在右圖中進(jìn)氣行程用曲線ra表示。進(jìn)氣行程 進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，壓縮行程

為使吸入氣缸內(nèi)的工質(zhì)能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)做功，必須在做功行程之前將工質(zhì)壓縮，此即為壓縮行程。在這個(gè)行程中，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在右圖中壓縮行程用曲線ac表示。壓縮過程是一個(gè)復(fù)雜的多變過程，其間有熱交換和漏氣損失。壓縮行程 為使吸入氣缸內(nèi)的工質(zhì)能迅速燃燒，以產(chǎn)燃燒過程

這個(gè)過程，活塞位于上止點(diǎn)前后，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。燃燒過程的作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，使工質(zhì)的溫度和壓力升高。燃燒越靠近上止點(diǎn)，放出熱量越多，熱效率越高。 汽油機(jī)的燃燒過程接近定容加熱過程，原因是汽油機(jī)的可燃混合氣是在火花塞點(diǎn)火之前已基本形成，火花塞在上止點(diǎn)前點(diǎn)火，火焰迅速傳播到整個(gè)燃燒室，工質(zhì)的溫度、壓力迅速上升。 柴油機(jī)的燃燒過程接近混合加熱循環(huán)，噴油器在上止點(diǎn)前噴油，燃油微粒迅速與空氣混合，并借助于空氣的熱量而自燃。開始時(shí)，燃燒速度很快，工質(zhì)溫度、壓力劇增，接近定容加熱過程；后來，一面噴油，一面燃燒，燃燒速度逐漸緩慢，又因活塞下移，氣缸容積加大，壓力升高不大，而溫度繼續(xù)上升，燃燒接近定壓加熱。

注意：無論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)，燃燒都不是瞬時(shí)完成的！燃燒過程 這個(gè)過程，活塞位于上止點(diǎn)前后，進(jìn)、排做功過程

在這個(gè)行程中，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，工質(zhì)燃燒放出大量的熱能。高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，除了用以維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外的慣性能量外，其余的能量用于對外做功。在右圖上用曲線zb表示。做功行程比壓縮過程更復(fù)雜，除有熱交換和漏氣損失外還有補(bǔ)燃。因此，做功行程也是一個(gè)多變過程。做功過程 在這個(gè)行程中，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。當(dāng)排氣過程

當(dāng)做功行程接近終了時(shí)，開始排起行程，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)后再向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，繼續(xù)將廢氣強(qiáng)制排到大氣中?；钊竭_(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，排氣行程結(jié)束，如右圖曲線br。排氣過程 當(dāng)做功行程接近終了時(shí)，開始排起行程，實(shí)際循環(huán)各過程的特點(diǎn)

進(jìn)氣過程： 進(jìn)氣終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.080~0.092（MPa） 340~380（K）柴油機(jī) 0.080~0.095（MPa） 300~340（K）

壓縮過程： 壓縮終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.8~2.0（MPa） 600~750（K）柴油機(jī) 3.0~5.0（MPa） 750~1000（K）

燃燒過程： 由于柴油機(jī)因壓縮比高，燃燒的最高爆發(fā)壓力Pmax很高，但因柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)相對于汽油機(jī)大，所以柴油機(jī)的最高燃燒溫度值Tmax反而比汽油機(jī)低。 燃燒的最高爆發(fā)壓力Pmax及最高溫度Tmax的范圍為：汽油機(jī) 3.0~8.0（MPa） 2200~2800（K）柴油機(jī) 4.5~9.0（MPa） 1800~2200（K）實(shí)際循環(huán)各過程的特點(diǎn)進(jìn)氣過程：

膨脹過程： 由于柴油機(jī)膨脹比大，轉(zhuǎn)化為有用功的熱量多，熱效率高，所以膨脹終點(diǎn)的溫度和壓力均比汽油機(jī)小。 膨脹終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.3~0.6（MPa） 1200~1500（K）柴油機(jī) 0.25~0.5（MPa） 800~1200（K）

排氣過程： 排氣溫度是作為檢查發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況的一個(gè)參數(shù)。因?yàn)榕艢鉁囟鹊?，說明燃料燃燒后，轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃慷?，工作過程進(jìn)行得好。 排氣終了的壓力和溫度范圍為：汽油機(jī) 0.105~0.125（MPa） 900~1100（K）柴油機(jī) 0.103~0.108（MPa） 700~900（K）膨脹過程：理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)比較1、實(shí)際工質(zhì)的影響2、換氣損失3、燃燒損失4、傳熱損失理論循環(huán)與實(shí)際循環(huán)比較1、實(shí)際工質(zhì)的影響

實(shí)際工質(zhì)影響 理論循環(huán)中假設(shè)工質(zhì)比熱容是定值，而實(shí)際氣體比熱容是隨溫度的升高而上升，且燃燒后生產(chǎn)CO2、H2O等多原子氣體，這些氣體的比熱容又大于空氣，使循環(huán)的最高溫度降低。由于實(shí)際循環(huán)還存在泄漏，使工質(zhì)數(shù)量減少，這意味著同樣的加熱量，在實(shí)際循環(huán)中所引起的壓力和溫度的升高要比理論循環(huán)的低得多，其結(jié)果是循環(huán)熱效率低，循環(huán)所做的功減少，如右圖中Wk所示。 實(shí)際工質(zhì)影響

換氣損失 燃燒廢氣的排出和新鮮空氣的吸入是使循環(huán)重復(fù)進(jìn)行所必不可少的，由此而消耗的功稱為換氣損失。由于進(jìn)、排氣系統(tǒng)中的流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的損失右圖中Wr所示。換氣過程中因排氣門在下止點(diǎn)前必要的提前開啟而產(chǎn)生的損失，稱為提前排氣損失，如右圖中面積W 換氣損失

燃燒損失

1）實(shí)際循環(huán)中燃燒非瞬時(shí)完成，所以噴油或點(diǎn)火在上止點(diǎn)之前，并且燃燒還會(huì)延續(xù)到膨脹行程，由此形成非瞬時(shí)燃燒損失和補(bǔ)燃損失，如右圖中WZ 2）實(shí)際循環(huán)中會(huì)有部分燃料由于缺氧產(chǎn)生不完全燃燒損失。

3）在高溫下部分燃燒產(chǎn)物分解而吸熱，即

2CO2+熱量2CO+O2 2H2O+熱量2H2+O2

使循環(huán)的最高溫度下降，由此產(chǎn)生燃燒損失。 燃燒損失

傳熱損失 理論循環(huán)假定氣缸壁和工質(zhì)之間無熱交換。但實(shí)際循環(huán)中，氣缸壁（包括氣缸套、氣缸蓋、活塞、活塞環(huán)、氣門、噴油器等）和工質(zhì)間自始至終存在著熱交換，使壓縮、膨脹線均脫離理論循環(huán)的絕熱壓縮、膨脹線，由此造成損失如右圖中Wb所示。 根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，通過氣缸壁各部分向外散發(fā)的熱量損失所引起的發(fā)動(dòng)機(jī)功率和熱效率下降約占理論混合循環(huán)發(fā)出的功率和熱效率的10%。 傳熱損失

通過以上分析表面。在實(shí)際循環(huán)諸多損失中，工質(zhì)影響造成的損失是人們無法改變的。其余各項(xiàng)損失中以氣缸壁傳熱損失和燃燒損失所占比重為大。 通過以上分析表面。在實(shí)際循環(huán)諸多損失中，工質(zhì)第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)、有效指標(biāo)和強(qiáng)化指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)的指示性能指標(biāo)是指以工質(zhì)對活塞做功為計(jì)算基礎(chǔ)的指標(biāo)，簡稱指示指標(biāo)。

指示指標(biāo)表征工質(zhì)在汽缸內(nèi)部經(jīng)歷的循環(huán)的完善程度，以工質(zhì)在汽缸內(nèi)對活塞做功為基礎(chǔ)，評價(jià)由燃燒到熱功轉(zhuǎn)換工作循環(huán)進(jìn)行的質(zhì)量。是從示功圖測量計(jì)算得出的。第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的指示指標(biāo)、有效指標(biāo)和強(qiáng)化指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)指示功和平均指示壓力

指示功是指氣缸內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)所得到的有用功Wi。指示功的大小可以由p—V圖中閉合曲線所占有的面積求得。式中：Fi——示功圖面積，cm2；可以用求積儀或計(jì)算方法求得

a——示功圖縱坐標(biāo)比例尺，Pa／cm；

b——示功圖橫坐標(biāo)比例尺，cm3／cm。（J或N·m）指示功和平均指示壓力 指示功是指氣缸內(nèi)完成一個(gè)

平均指示壓力是指單位氣缸容積一個(gè)循環(huán)所作的指示功(Pa)。式中，Wi——發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的指示功，J；

Vs——發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積，m3。若Vs用L為單位，Wi用kJ為單位，則pmi(MPa)式中，D和S分別為氣缸直徑和活塞行程 平均指示壓力是指單位氣缸容積一個(gè)循環(huán)所作的指示功(Pa)

平均指示壓力可以設(shè)想為一個(gè)恒定的壓力作用于活塞頂上，使活塞移動(dòng)一個(gè)行程所作的功，即循環(huán)的指示功Wi

。

平均指示壓力是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)動(dòng)力性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)。

平均指示壓力是從實(shí)際循環(huán)的角度評價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積利用率高低的一個(gè)參數(shù)，Pmi越高，同樣大小的氣缸容積可以發(fā)出更大的指示功，氣缸工作容積的利用程度越佳。平均指示壓力可以設(shè)想為一個(gè)恒定的壓力作用于活指示功率指示功率Pi

：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。

若：一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的缸數(shù)i，每缸的工作容積Vs(L)，平均指示壓力為pmi(MPa)，轉(zhuǎn)速n(r/min)，沖程數(shù)。(kw)指示功率指示功率Pi：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。指示熱效率和指示燃油消耗率

指示熱效率ηit：發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗燃料熱量的比值。式中，Q1——得到指示功Wi所消耗的熱量(J)。

對于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，若測得其指示功率Pi(kW)、每小時(shí)燃油消耗量B(kg/h)，則：式中，3.6×l03——1kW·h的熱當(dāng)量，kJ/(kW·h)；

B——每小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量，kg/h；

Hu——所用燃料的低熱值，kJ/kg。指示熱效率和指示燃油消耗率 指示熱效率ηit：指示燃油消耗率

指示燃油消耗率[g／(kW·h)]：指單位指示功的耗油量。通常以單位指示千瓦小時(shí)的耗油量來表示：

表示實(shí)際循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)ηit和bi之間存在著以下關(guān)系：指示燃油消耗率 指示燃油消耗率[g／(kW·h一般內(nèi)燃機(jī)的ηit和bi的統(tǒng)計(jì)范圍如下：

ηitbi／[g／(kW·h)-1]四沖程柴油機(jī)0.4l～0.48210～175二沖程柴油機(jī)0.40～0.48218～177

四沖程汽油機(jī)0.25～0.40344～218二沖程汽油機(jī)0.19～0.27435～305

從統(tǒng)計(jì)范圍可以看出：柴油機(jī)的指示熱效率高于汽油機(jī)，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的指示熱效率高于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。一般內(nèi)燃機(jī)的ηit和bi的統(tǒng)計(jì)范圍如下：從統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性能指標(biāo)

以曲軸輸出功為計(jì)算基礎(chǔ)的性能指標(biāo)，稱為有效性能指標(biāo)，簡稱有效指標(biāo)。 有效指標(biāo)被用來直接評定發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作性能的優(yōu)劣。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性能指標(biāo) 以曲軸輸出功為計(jì)算基礎(chǔ)的有效功和有效功率

有效功：發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)曲軸輸出的單缸功量。式中：Wi循環(huán)凈指示功

Wm

循環(huán)實(shí)際機(jī)械損失功有效功和有效功率 有效功：發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)曲軸輸出的單缸功量

有效功率(kw)機(jī)械損失:發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦損失；驅(qū)動(dòng)附件損耗；泵氣損失等。式中：Pi

指示功率

Pm

實(shí)際機(jī)械損失功率 有效功率(kw)機(jī)械損失:發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦損失；式中：有效轉(zhuǎn)矩

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩，可由測功器測得。(N·m)

發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe(kW)可以利用各種型式的測功器和轉(zhuǎn)速計(jì)分別測出發(fā)動(dòng)機(jī)在某一工況下曲軸的輸出轉(zhuǎn)矩Ttq及在同一工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，按以下公式求得:有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱平均有效壓力

平均有效壓力：發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積所輸出的有效功。 與平均指示壓力相似，平均有效壓力是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的一個(gè)很重要的參數(shù)。Ttq∝pme，pme反映了發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積輸出轉(zhuǎn)矩的大小。平均有效壓力 平均有效壓力：發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度（m／s）式中，S為活塞行程(m)n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度（m／s）式中，S為活塞行程(m) Cm大，則活塞組的熱負(fù)荷和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力均增大，磨損加劇，使用壽命下降。所以Cm成為表征內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)化程度的參數(shù)。一般汽油機(jī)的Cm值不超過15m/s，柴油機(jī)的Cm值不超過13m/s。 為了提高轉(zhuǎn)速又不使Cm過大，可以減小行程S，即對于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，在結(jié)構(gòu)上采用較小的行程缸徑比（S/D）值。但（S/D）值小也會(huì)造成燃燒室高度減小，燃燒室表面積與容積的比值增大，混合氣形成條件變差，不利于燃燒。S/D<1時(shí)常稱為短行程。 Cm大，則活塞組的熱負(fù)荷和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)是有效熱效率ηet和有效燃油消耗率be。

有效熱效率是實(shí)際循環(huán)的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值，即發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)

有效燃油消耗率[g／(kW·h)]是指單位有效功所消耗的燃油量，用be表示：（g/kw·h）

可見，有效燃油消耗率與有效熱效率成反比，知道其中一值后，可求出另一值。 有效燃油消耗率[g／(kW·h)]是指單位有一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的be和ηet值大致在以下范圍：

be／[g(kW·h)-1]ηet低速柴油機(jī)190～2250.38～0.45中速柴油機(jī)195～2400.36～0.43高速柴油機(jī)215～2850.30～0.40(其中較低的be值屬排氣渦輪增壓的四沖程、二沖程柴油機(jī))四沖程汽油機(jī)274～4100.30～0.20二沖程汽油機(jī)410～5450.20～0.15一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的be和ηet值大致在以下范圍：發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)

升功率：在標(biāo)定工況下(指標(biāo)定轉(zhuǎn)速、標(biāo)定功率)，發(fā)動(dòng)機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。式中，pme為標(biāo)定工況下的平均有效壓力，MPa；

n為標(biāo)定轉(zhuǎn)速，r／min。(kW／L)PL值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度越高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸越小。因此，不斷提高Pme和n的水平以獲得更強(qiáng)化、更輕巧、更緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)，這些一直是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者盡力追求的目標(biāo)。因而PL是評定一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)動(dòng)力性能和強(qiáng)化程度的重要指標(biāo)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo) 升功率：在標(biāo)定工況下(指標(biāo)定轉(zhuǎn)比質(zhì)量：是發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量與所給出的標(biāo)定功率之比(kg／kW)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)要求質(zhì)量小、功率大，所以其升功率大、比質(zhì)量小。汽油機(jī)的強(qiáng)化程度要比柴油機(jī)的高。比質(zhì)量：是發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量與所給出的標(biāo)定功率之比(kg／kW)

強(qiáng)化系數(shù)平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強(qiáng)化系數(shù)。

與活塞單位面積的功率成正比。其值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷愈高。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢是強(qiáng)化程度不斷提高，所以強(qiáng)化系數(shù)值增大，也是技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)標(biāo)志。 強(qiáng)化系數(shù)平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強(qiáng)化系數(shù)。1、已知某發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)/分時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe為154kW，be=217g/(kW.h),發(fā)動(dòng)機(jī)在此工況下的輸出扭矩為：

N.m，每小時(shí)耗油量為

kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效熱效率為：

%。（燃料的低熱值Hu為42500kJ/kg）。2、寫出四行程發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率?v的表達(dá)式，并分析影響充氣效率?v的因素。1、已知某發(fā)動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)/分時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe為1機(jī)械損失和機(jī)械效率

發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失消耗了一部分指示功率，而使對外輸出的有效功率減少。其所消耗的功率占指示功率的10%~30%，是不可忽視的功率損失。因此，降低機(jī)械損失，特別是摩擦損失，使實(shí)際循環(huán)得到的功盡可能轉(zhuǎn)變成對外輸出的有效功，是提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要方面。機(jī)械損失和機(jī)械效率發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失消耗了一部分

平均機(jī)械損失壓力Pmm

發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積一個(gè)循環(huán)所損失的功。式中，

Pm為機(jī)械損失功率(kW)；

Vs為工作容積(L)；

n為轉(zhuǎn)速(r／min)；

i為氣缸數(shù)目。 平均機(jī)械損失壓力Pmm式中，機(jī)械效率：發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率與指示功率之比。機(jī)械效率：機(jī)械損失的測定

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的原因極為復(fù)雜，以致無法用分析的辦法來求出準(zhǔn)確的數(shù)值，即使有些經(jīng)驗(yàn)公式可用來計(jì)算，也是極為近似而不可靠。為了獲得較為可信的結(jié)果，只有通過實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)來測定。 常用的測試方法有示功圖法、倒拖法、滅缸法和油耗線法等。機(jī)械損失的測定 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損失的原因