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文檔簡介

發(fā)動機原理主講:程勉宏《汽車發(fā)動機原理》以發(fā)動機性能為主要研究對象,把合理組織工作過程,提高整機性能作為主要內(nèi)容,通過分析各工作過程中影響性能指標的諸多因素,從中找到提高汽車發(fā)動機性能指標的一般規(guī)律。本課程的任務是研究汽車發(fā)動機的工作過程及整機性能,掌握發(fā)動機實際工作過程的分析方法及性能指標與各工作過程的內(nèi)在聯(lián)系;了解影響整機性能的基本途徑。發(fā)動機的基本構成兩大機構曲柄連桿機構配氣機構

五大系統(tǒng)進排氣系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)起動系統(tǒng)點火系統(tǒng)(汽油機)骨架機體氣缸套曲軸箱氣缸蓋油底殼

第1章發(fā)動機的性能§1.1緒論

§1.2發(fā)動機理論循環(huán)

§1.3四行程發(fā)動機的實際循環(huán)§1.4實際循環(huán)的評定-指示指標§1.6熱平衡§1.5機械損失(1)動力性指標-功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速;(2)經(jīng)濟性指標-燃料與潤滑油消耗率;(3)強化指標-升功率、活塞功率和強化系數(shù);(4)運轉(zhuǎn)性能指標-冷起動性能、噪聲和排氣品質(zhì);(5)耐久可靠性指標-大修或更換零件之間的最長運行時間與無故障長期工作能力。經(jīng)濟性、動力性、可靠耐久性、使用維修性、排放噪聲性以及加工工藝性等各個方面?!?.1緒論

一、發(fā)動機分類發(fā)動機也叫內(nèi)燃機:按其不同的特點可分為多種類型1、使用的燃料:1)汽油機:用火花塞點燃,往復活塞式。ε=8-12。2)柴油機:柴油和空氣混合氣通過壓燃自行著火的往復活塞式。3)天然氣發(fā)動機NG4)液化石油氣發(fā)動機LPG5)酒精發(fā)動機6)雙燃料多燃料發(fā)動機2、點火方式:壓燃式、點燃式3、工作循環(huán):二沖程、四沖程4、活塞運動方式:往復式、旋轉(zhuǎn)式5、冷卻方式:冷卻液、風冷6、氣缸數(shù)量:單缸機、多缸機7、進氣形式:非增壓(自然吸氣式)、增壓8、混合氣的形成:化油器式、缸內(nèi)直噴、進氣道噴射、分層給氣式9、燃燒室形式:開式燃燒室、分隔式燃燒室10、氣門形式與數(shù)量:二氣門、多氣門;頂置氣門、側置氣門1.單缸機主要特點:體積小重量輕,結構簡單,零部件少,應用于小型設備的動力。圖為一臺二沖程風冷發(fā)動機,升功率高于四沖程機,存在掃氣損失,采用混合燃油,存在燒機油,且HC排放高,油耗高。二、典型內(nèi)燃機結構2.多缸機

主要特點:轉(zhuǎn)矩輸出均勻,平衡好,體積較大,應用于車輛。分為直列和V性排列方式,常用3、4、6、V6、V8、V12缸等。排放與油耗好于二沖程機。圖中所示為一臺四沖程水冷直列三缸機發(fā)動機,采用化油汽供油,單頂置凸輪軸,通過搖臂驅(qū)動氣門,齒型帶傳動。

圖為直列四缸四沖程水冷發(fā)動機,化油器供油,頂置凸輪軸,齒型帶傳動、中間軸驅(qū)動分電器。AlfaRomeo1.9JTD16v在熱機中,確定工質(zhì)所經(jīng)歷的過程稱為循環(huán)。發(fā)動機的實際熱力循環(huán)是由進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣等多個過程所組成的,循環(huán)中工質(zhì)存在著質(zhì)和量的變化,整個過程是不可逆的。要確切地描述發(fā)動機中實際的熱力過程,在目前條件下還非常困難。為了了解發(fā)動機的①熱能利用的完善程度;②能量相互轉(zhuǎn)換的效率;③尋求提高熱量利用率的途徑。將發(fā)動機的實際循環(huán)進行若干簡化,提出一種假想循環(huán),這種假想循環(huán)就稱為“理論循環(huán)”。

§1.2發(fā)動機理論循環(huán)意義:通過對理論循環(huán)的研究,可以清楚地確定影響性能的某些重要因素,從而找到提高發(fā)動機性能的基本途徑。理論循環(huán)的簡化假定:①工質(zhì)是一種理想的完全氣體,在整個循環(huán)中保持物理及化學性質(zhì)不變,其狀態(tài)參數(shù)的變化遵守氣體狀態(tài)方程:②不考慮實際存在的工質(zhì)更換以及漏氣損失,工質(zhì)數(shù)量保持不變,循環(huán)是在定量工質(zhì)下進行的。③把氣缸內(nèi)工質(zhì)的壓縮和膨脹看成是完全理想的絕熱等熵過程,工質(zhì)與外界不進行熱交換,無摩擦、流動損失,工質(zhì)比熱容為常數(shù)。④用假想的定容或定壓加熱來代替實際的燃燒過程,用定容放熱代替實際排氣帶走的熱量。

基本名詞及定義

工作循環(huán):完成一個熱能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。

止點(死點):活塞在氣缸中的極限位置。上止點:活塞頂部離曲軸中心最遠處。下止點:活塞頂部離曲軸中心最近處。

工作行程():上下止點間的距離。四行程發(fā)動機:活塞經(jīng)四個行程完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機二行程發(fā)動機:活塞經(jīng)二個行程完成一個工作循環(huán)的發(fā)動機

曲柄半徑:曲軸中心與連桿軸徑中心之距

氣缸余隙容積(燃燒室容積):活塞在上止點時,活塞頂部以上的容積。

氣缸工作容積(氣缸排量):活塞從上止點到下止點所走過的容積。

發(fā)動機排量:各缸排量之和。

氣缸總容積:活塞在下止點時,活塞頂部以上的容積。

壓縮比:氣缸總容積與燃燒室容積之比。一般:汽油機6~10柴油機16~24

圖1-1圖1-1(b)為等容循環(huán)(也稱奧托循環(huán))a—c為絕熱壓縮;c—z為等容加入熱量Q1;z—b為絕熱膨脹;b—a為等容釋放熱量Q2。根據(jù)加熱方式的不同,理想循環(huán)有三種形式一、

理論循環(huán)三種形式壓縮過程的容積變化用壓縮比:

膨脹過程的容積變化用后膨脹比:定容加熱的壓力升高,以壓力升高比:

圖(c)為等壓循環(huán)(也稱狄賽爾diesel循環(huán))

a—c為絕熱壓縮;

c—z為定壓加入熱量Q1;z—b為絕熱膨脹;

b—a為等容釋放熱量Q2。定壓加熱過程的容積變化用預膨脹比表示,其它同等容循環(huán)。

圖(a)為混合循環(huán)

a→c為絕熱壓縮;

c→z為定容加入熱量Q'1;y→z為定壓加熱量Q''1;z→b為絕熱膨脹;

b→a為等容釋放熱量Q2。定容加熱循環(huán)-汽油機

定壓加熱循環(huán)—高增壓和低速大型柴油機混合加熱循環(huán)——高速柴油機1、循環(huán)熱效率定義Q2—工質(zhì)在循環(huán)中放出的熱量(J)意義:評定循環(huán)經(jīng)濟性二、理論循環(huán)評定指標定義:工質(zhì)所做循環(huán)功W(J)與循環(huán)加熱量Q1(J)之比2、循環(huán)熱效率公式ε—壓縮比,λ—壓力升高比,ρ—預膨脹比,

;δ—后膨脹比,K—絕熱指數(shù)。(1)按工程熱力學公式,混合加熱循環(huán)的熱效率為:反映氣缸容積反映供油規(guī)律壓力升高比,在定容過程中代表了加熱量大?。?)定壓加熱循環(huán)(λ=1)熱效率為:(2)定容加熱循環(huán)(ρ=1)熱效率為:當

不變當

不變3、循環(huán)熱效率計算式分析(1)混合加熱循環(huán)熱效率1)當

、

不變2)當不變壓縮比的影響壓縮比對上述三種理想循環(huán)的影響是相同的。由熱效率的公式:ε,提高循環(huán)平均吸熱溫度,降低循環(huán)平均放熱溫度擴大了循環(huán)溫差和膨脹比,ηt。當壓縮比較小時,熱效率隨壓縮比的增加顯著增大;當壓縮比較大時,熱效率隨壓縮比的增加增大較少。太大受到爆震限制由試驗曲線看出:因素混合加熱循環(huán)定容加熱循環(huán)定壓加熱循環(huán)

理論循環(huán)熱效率影響因素分析

5、循環(huán)平均壓力pt

定義:單位氣缸容積所做的循環(huán)功,用來評定循環(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)

混合:定容:

定壓:

pt是隨壓縮始點壓力pa、壓縮比ε、壓力升高比λ、初膨脹比ρ、絕熱指數(shù)K和熱效率的增加而增加。6、三種理論循環(huán)的比較a)Q1,相同:∵等容加熱速率快,Q2p>Q2m>Q2v∴tv

>tm>tpb)Q1,pz相同:∵不同,即p>m>vQ2v>Q2m>Q2p∴tp

>tm>tvc)Tz,pz相同:∵工質(zhì)做功能力相同,Q2p=Q2m=Q2v∴tp

>tm>tv7、理論循環(huán)的重要指導意義(1)指出了改善內(nèi)燃機動力、經(jīng)濟性能的基本原則:提高高溫熱源的平均溫度,即提高加熱過程中工質(zhì)的平均溫度。提高壓縮比提高循環(huán)加熱的等容度保證工質(zhì)有較高的絕熱指數(shù)K(2)提供了內(nèi)燃機之間進行動力性、經(jīng)濟性比較的理論依據(jù)

實際循環(huán)有較多的損失,熱效率較低,作功也較少,具體表現(xiàn)在以下五個方面:1)工質(zhì)不同2)氣體流動阻力3)傳熱損失4)燃燒不及時、后燃及不完全燃燒損失5)漏氣損失8、實際循環(huán)存在的問題1)工質(zhì)不同理想循環(huán)的工質(zhì),性質(zhì)不變,比熱容不變。實際循環(huán)的工質(zhì),燃燒前、燃燒過程中及燃燒后不同。成分和物質(zhì)的量發(fā)生變化;比熱容隨溫度升高而上升;高溫分解使循環(huán)熱效率下降。2)氣體流動阻力理想循環(huán)是閉式循環(huán),沒有任何流動阻力損失。實際循環(huán)是開式循環(huán),有一定的流動阻力損失。3)傳熱損失理想循環(huán),無傳熱損失。在實際循環(huán),存在傳熱損失。4)燃燒不及時、后燃及不完全燃燒損失理想循環(huán),示功圖上方呈方角形,無燃燒損失。實際循環(huán),示功圖上方呈圓弧形,存在燃燒不及時損失。在內(nèi)燃機中,后燃延續(xù)上止點后才能結束。少量燃油來不及燃燒即隨排氣排出,引起不完全燃燒損失。5)漏氣損失理想循環(huán),無漏氣損失。實際循環(huán),活塞環(huán)與氣缸壁之間常有微量工質(zhì)漏出,存在漏氣損失。一、四行程發(fā)動機示功圖

§1.3四行程發(fā)動機的實際循環(huán)實際循環(huán):1個循環(huán)4個行程5個過程:進氣-壓縮-燃燒-膨脹(做功)-排氣,各過程都存在各種損失

示功圖就是把發(fā)動機在1個循環(huán)中氣缸工質(zhì)狀態(tài)的變化,表示為壓力與容積的關系圖(p-V圖)或壓力與曲軸轉(zhuǎn)角的關系圖(圖)。示功圖包含了許多反映內(nèi)燃機性能的信息和數(shù)據(jù),是評價分析內(nèi)燃機性能的主要手段。下圖(a)是四沖程汽油機的示功圖,指示功是

W1是正功,W2是泵氣功,對非增壓機而言是負功。下圖(b)是二沖程汽油機(非增壓)的示功圖,二沖程機沒有單獨的進排氣行程,只有ac壓縮過程、cd燃燒過程、da膨脹(作功)過程和eab掃氣過程。指示功abcdea為正功。發(fā)動機示功圖續(xù)1、進氣過程(r-a線),此時進氣門打開,排氣門關閉,活塞由上止點向下止點移動。二、四行程發(fā)動機的實際循環(huán)進氣過程:換氣,為氣缸Q-W轉(zhuǎn)換物質(zhì)準備理想—無損失的可逆過程;純空氣,p=p0

實際—進氣流動損失:

熱交換:高溫零件加熱殘余廢氣進氣道、氣缸壁、進排氣門一般進氣終點的壓力pa和溫度Ta的范圍是:汽油機pa

=(0.8-0.9)p0Ta=340-380K

柴油機pa=(0.85-0.95)p0

Ta=300-340K

增壓柴油機pa=(0.9-1.0)pkTa=320-380K

汽車發(fā)動機增壓壓力pk=(1.3-2.0)p0

分析:為什么柴油機進氣終了的壓力比汽油機大,而溫度比汽油機低?2、壓縮過程(a-c線),進排氣門均關閉,活塞由下止點向上止點移動,缸內(nèi)工質(zhì)受到壓縮,溫度、壓力不斷上升,工質(zhì)受壓縮的程度用壓縮比ε表示。壓縮行程(過程)作用:燃燒前的準備——提高p和T;提高膨脹比——提高效率理想:純空氣,絕熱過程:k=1.4;

實際:多變過程熱交換/漏氣,平均多變指數(shù);原則:以平均n1計算結果終了狀態(tài)相同,即壓縮終了狀態(tài):壓縮比ε是發(fā)動機的一個重要的結構參數(shù)。在汽油機中,為了提高熱效率,希望增加壓縮比,但受到汽油機不正常燃燒的限制。在柴油機中,為保證噴入氣缸的燃料能及時自燃以及冷起動時可靠著火,必須使壓縮終點有足夠高的溫度,要求較高的壓縮比。ε的大致范圍是:汽油機ε=7-12

柴油機ε=14-22

增壓柴油機ε=12-15壓縮終了的壓力和溫度的大致范圍是:pc(MPa)Tc(K)汽油機0.8-2.0600-750柴油機3.0-5.0750-1000增壓柴油機5.0-8.0900-1100壓縮過程的作用:增大工作過程的溫差,獲得最大限度的膨脹比,提高熱功轉(zhuǎn)換效率,同時也為燃燒過程創(chuàng)造有利的條件。3、燃燒過程(c-z線)的作用是將燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,使工質(zhì)的壓力、溫度升高。放出的熱量越多,放熱時越靠近上止點,熱效率越高。此時進排氣門均關閉,活塞處在上止點前后。汽油機燃燒過程:汽油與空氣形成的可燃混合氣是在上止點前由電火花點火而燃燒(圖c’點);火焰迅速傳播到整個燃燒室;工質(zhì)的壓力、溫度劇烈上升,整個燃燒接近于定容加熱。柴油機燃燒過程:在上止點前就開始噴油(圖中的c’),柴油微粒迅速蒸發(fā)而與空氣混合,并借助于壓縮空氣的熱量而自燃,開始,燃燒速度很快,而氣缸容積變化很小,所以工質(zhì)的壓力、溫度劇增,接近于定容加熱,如圖中的c-z’段;接著,是一面噴油,一面燃燒,燃燒速度緩慢下來,且隨著活塞向下止點移動,氣缸容積增大,所以氣缸壓力升高不大,而溫度繼續(xù)上升。該過程接近于定壓加熱。燃燒的最高爆發(fā)壓力及最高溫度的大致范圍是;pz(MPa)Tz(K)汽油機3.0-6.52200-2800柴油機4.5-9.01800-2200增壓柴油機9.0-13.04、膨脹過程膨脹過程中,進、排氣門關閉,高溫、高壓的工質(zhì)推動活塞,由上止點向下止點移動而膨脹做功,氣體的壓力、溫度迅速降低。膨脹做功行程=燃燒過程+膨脹過程作用:實現(xiàn)EQ1W的能量轉(zhuǎn)換過程通過曲柄連桿機構膨脹過程比壓縮過程更為復雜,除有熱交換和漏氣損失外,還有補燃(即一些燃料不能及時燃燒,在膨脹行程中繼續(xù)燃燒)等現(xiàn)象。發(fā)動機膨脹終了的壓力和溫度的大致范圍是:

pb(MPa)Tb(K)

汽油機0.3-0.61200-1500柴油機0.2-0.51000-1200柴油機高,膨脹比大,熱效率高,膨脹終了溫度及壓力都比汽油機小5、排氣過程當膨脹過程結束時,排氣門打開,活塞由下止點返回上止點移動,將氣缸內(nèi)的廢氣排除。排氣過程(圖中的b-r線)中,由于排氣系統(tǒng)有阻力,排氣終了的壓力pr大于大氣壓力p0,壓力差pr-p0用來克服排氣系統(tǒng)的阻力。阻力愈大,排氣終了的壓力pr愈大,殘留在氣缸中的廢氣就愈多。排氣終了的壓力和溫度的范圍是:汽油機和柴油機pr=(1.05-1.2)p0

廢氣渦輪增壓柴油機pr=(0.75-1.0)pk

汽油機Tb=900-1100

柴油機Tb=700-900§1.4實際循環(huán)的評定兩類指標的比較指示指標(i)以工質(zhì)在氣缸內(nèi)對活塞做功為基礎,評定實際循環(huán)質(zhì)量的好壞。評價實際循環(huán)的做功能力和經(jīng)濟性。有效指標(e)以曲軸對外輸出的功率為基礎,代表整機的性能。1、平均指示壓力pmi

Wi:一個實際循環(huán)工質(zhì)對活塞所做的有用功,稱為指示功(kJ)Vs:氣缸工作容積(L)

一、實際循環(huán)的做功能力和經(jīng)濟性-指示指標平均指示壓力pmi意義:以一個假想的、大小不變的壓力作用在活塞上,使活塞移動一個行程,其所做的功等于循環(huán)功,則此假想的壓力即為平均指示壓力pmipmi的物理意義是單位氣缸工作容積的指示功,是衡量實際循環(huán)動力性能的一個重要指標。 汽油機0.8-1.5

MPa

柴油機0.7-1.1

MPa

增壓柴油機1.0-2.5

MPa意義:比較不同氣缸的做功能力;評價Vs的利用程度指示功率:發(fā)動機單位時間所做的指示功其中,:1個循環(huán)所需時間(s)

n:發(fā)動機轉(zhuǎn)速r/min;

i:氣缸數(shù)

:沖程數(shù),四沖程機=4

二沖程機=22、指示功率Pi(Ni)pmi

、Pi是做功能力評價指標——動力性指標3、指示熱效率?i指示熱效率?i:實際循環(huán)指示功與所消耗的燃料熱量之比值指示熱效率?i

的范圍 汽油機0.3-0.4 柴油機0.4-0.5與循環(huán)熱效率?t

的比較

4、指示比油耗bi(gi)指示燃料消耗率(簡稱指示比油耗)是指單位指示功的耗油量單位【g/(kW?h)】汽油機205-320柴油機170-205bi、ηi是評定發(fā)動機實際循環(huán)經(jīng)濟性的重要指標。二、發(fā)動機經(jīng)濟性和動力性-有效指標發(fā)動機經(jīng)濟性和動力性指標是以曲軸對外輸出的功率為基礎,代表了發(fā)動機的整機性能,通常稱它們?yōu)橛行е笜恕0l(fā)動機的指示功率Pi并不能完全對外輸出功在發(fā)動機內(nèi)部的傳遞過程中,不可避免有損失Pm(機械損失功率)

,這些損失包括:

?運動零件的摩擦損失.如活塞、活塞環(huán)對缸壁的摩擦,曲柄連桿機構軸承的摩擦,氣閥機構的摩擦等。(最大)(1)有效功率Pe

Pe=Pi–Pm(kW)Pm-機械損失功率

Pe

-有效功率,可由試驗測得?驅(qū)動附屬機構的損失.如驅(qū)動水泵、機油泵、噴油泵、風扇、電動機等。

?泵氣損失.進排氣過程所消耗的功1、動力性指標(2)有效轉(zhuǎn)矩Ttq(Me)由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩Ttq(N.m)。它與有效功率Pe(kW)之間的關系是:

或一般,汽油機:柴油機:增壓柴油機:(3)平均有效壓力pme

發(fā)動機單位氣缸工作容積輸出的有效功。與有效功率Pe

之間的關系是:pme值大,說明單位氣缸工作容積對外輸出的功多,做功能力強提高n,可增加發(fā)動機單位時間做功次數(shù),Pe

Cm,活塞熱負荷,慣性力,磨損,壽命;為限制Cm,可

SS/D。S/D<1時為短行程。但S/D,燃燒室高,影響混合氣形成和燃燒。(4)轉(zhuǎn)速n和活塞平均速度CmS:活塞行程一般汽油機不超過18m/s,柴油機不超過13m/s。一般汽油機:n=3600~8000r/min;

柴油機:n=2000~5000r/min;增壓柴油機:

n=1500~4000r/min;n、Cm、S/D值的大致范圍是:n(r/min)Cm(m/s)S/D小客車汽油機5000-800012-180.7-1.0載貨車汽油機3600-450010-150.8-1.2汽車柴油機2000-50009-150.75-1.2增壓柴油機1500-40008-120.9-1.3

2、經(jīng)濟性指標有效熱效率?e

的范圍 汽油機0.25-0.3 柴油機0.3-0.45與指示熱效率?i

、循環(huán)熱效率?t的比較(1)有效熱效率?e有效熱效率?e:有效功與所消耗燃料熱量之比值(2)有效燃油消耗率be(ge)有效燃料消耗率(簡稱比油耗)是指單位有效功的耗油量單位【g/(kW?h)】 汽油機270-325(205-320) 柴油機190-285(170-205)與指示燃料消耗率的比較 單位時間、單位有效功率所消耗的燃料量單位氣缸工作容積輸出的額定功率。評價氣缸工作容積的利用效率。定義式稱pmen為發(fā)動機強化指標;發(fā)展趨勢:高功率(強化)、更輕巧、更緊湊型發(fā)動機但n的提高受活塞平均速度的限制。(1)升功率PL:3、發(fā)動機強化指標(2)比質(zhì)量me

(kg/kW)(表征發(fā)動機質(zhì)量利用程度和結構緊湊性)(3)強化系數(shù)pme

?

Cm

(MPa?m/s)

PL

mepmeCm汽油機30-701.1-4.08-17汽車柴油機18-302.5-9.06-11拖拉機柴油機9-155.5-169-154、環(huán)境指標:氣態(tài)污染物:指排氣污染物中的一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化碳CO2等。顆粒物(微粒,PM):指按規(guī)定的試驗方法,在最高溫度為325K(52℃)的稀釋排氣中,由過濾器收集到的排氣成分。(1)排放指標:指發(fā)動機在Q1W過程中,因燃燒而排出的環(huán)境污染物的限制指標。2)蒸發(fā)物:汽油機燃油系統(tǒng)蒸發(fā)的HC化合物。1)尾氣排放物有害排放物:尾氣排放物、蒸發(fā)物、噪聲。各國法規(guī)限制標準發(fā)展趨勢:3)噪聲噪聲會刺激神經(jīng),使人心情煩燥、反應遲鈍、甚至產(chǎn)生耳聾、高血壓和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。汽車是城市的主要噪聲源之一,發(fā)動機又是汽車的主要噪聲源,故必須給予控制。一、機械效率?m有效功率和指示功率的比:pmm:平均機械損失壓力聯(lián)系兩類指標的紐帶汽油機:0.7~0.9柴油機:0.7~0.85§1.5機械損失意義:評價發(fā)動機內(nèi)部動力傳遞效率機械損失的分配情況機械損失名稱占Pm的百分比(%)占Pi的百分比(%)摩擦損失62-758-20驅(qū)動各種附件損失10-201-5帶動機械增壓器損失6-10泵氣損失10-202-4總功率損失10-30二、機械損失的影響因素氣缸直徑和行程摩擦損失轉(zhuǎn)速負荷潤滑油品質(zhì)和冷卻水溫度1、氣缸直徑和行程根據(jù)試驗,機械損失功率與缸徑、行程的大致關系為D—氣缸直徑;S—活塞行程;Dm—曲軸的平均直徑;K—與氣缸數(shù)和轉(zhuǎn)速有關的常數(shù)。當發(fā)動機工作容積增加,即加大缸徑或行程時,機械損失功率增加,但因氣缸的面積與容積之比值(A/V)減小,相對摩擦面積減少,故相對的機械損失少,機械效率提高。當氣缸工作容積一定,而行程、缸徑比(S/D)減小時,則因活塞平均速度Cm值和A/V值均有所下降,所以機械效率提高。2、摩擦損失在機械損失中,摩擦損失所占比例最大,達70%左右,故降低摩擦損失一直是極為關注的問題?;钊M件是發(fā)動機中主要的摩擦源,產(chǎn)生摩擦的部件是:活塞環(huán)、活塞裙部和活塞銷。曲軸組件曲軸摩擦源于軸頸與軸承(包括主軸頸、連桿軸頸或平衡軸頸)及其密封裝置。配氣機構:減小配氣機構運動件質(zhì)量,降低彈簧負荷,在搖臂與凸輪接觸面處加入滾動軸承等,都是減少配氣機構摩擦損失的有效措施。氣缸套內(nèi)壁、軸頸、軸承等各摩擦表面的加工精度、零件材料及熱處理等,對摩擦損失也有較大影響。3、轉(zhuǎn)速n(或活塞平均速度Cm)發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升(Cm隨之加大),致使:1)各摩擦副間相對速度增加,摩擦損失增加。2)曲柄連桿機構的慣性力加大,活塞側壓力和軸承負荷均增高,摩擦損失增加。3)泵氣損失加大。4)驅(qū)動附件消耗的功多。n上升,機械損失功率增加,機械效率下降。在用提高轉(zhuǎn)速的手段來強化發(fā)動機動力性能時,ηm的降低成為重要障礙之一。4、負荷隨負荷減小,機械

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