第二讲 内燃机的实际循环

换气损失
实际循环换气过程所造成的损失。 实际循环换气过程所造成的损失。 提前排气损失： 提前排气损失：因排气门提前开启而造成的膨胀功的 损失。（ 损失。（5-b2-6) 。（ 泵气损失: 泵气损失 因工质流动时需要克服进排气系统的阻力 所消耗的功。（ 所消耗的功。（6-r-a2) 。（
各部分损失所占比例
汽油机 （0.8~0.9）0.8~2.0 ）
340~380 柴油机（0.85~0.95）3.0~5.0 柴油机（ ） 300~400 增压 0.9~1.0
600~750 2200~2800 1200~1500 900~1100 4.5~9.0 0.2~0.5 1.05~1.2
750~1000 1800~2200 1000~1200 700~900 5.0~8.0 9.0~13
第二节 内燃机的实际循环
一、 实际循环的进行过程 P 进气过程： 进气过程：r-a 压缩过程: 压缩过程 a-c 燃烧过程: 燃烧过程 c-z 膨胀过程: 膨胀过程 z-b 排气过程: 排气过程 b-r
p0
Vc
zHale Waihona Puke c b r aVs
V
实际循环特征点的压力和温度
过程 参数 单位 进气终了 pa Ta Pa K 压缩终了 p c Tc Mpa K 燃烧最高 p z Tz Mpa K 3.0~6.5 膨胀终了 pb Tb Mpa K 0.3~0.6 排气终了 p r Tr Pa K 1.05~1.2
思考题
在现代发动机上， 在现代发动机上，采用了哪些具体措施提高发动机实 际循环热效率？ 际循环热效率？
柴油机 320~380 900~1100
二、实际循环与理论循环的比较
P z` c z
b p0
Vc Vs
a V
理论循环：粉色（ 理论循环：粉色（acz`zba) 实际工质的影响： 实际工质的影响：绿色 传热损失：红色 传热损失： 燃烧损失： 燃烧损失：蓝色 换气损失： 换气损失：咖啡色 实际循环： 实际循环：a2123456r
三、柴油机和汽油机热效率比较
理论循环： 理论循环： 压缩比低使得汽油机的理论热效率低于柴油机。 压缩比低使得汽油机的理论热效率低于柴油机。 实际循环中各损失： 实际循环中各损失： 汽油机的混合气偏浓，而柴油机大部分情况下偏稀； 汽油机的混合气偏浓，而柴油机大部分情况下偏稀； 柴油机负荷减小时，压力升高比变化不大， 柴油机负荷减小时，压力升高比变化不大，只是预 膨胀比减小，热效率升高；汽油机负荷减小时，燃 膨胀比减小，热效率升高；汽油机负荷减小时， 烧速度降低，燃烧时间加长，等容度减小， 烧速度降低，燃烧时间加长，等容度减小，热效率 降低。 降低。
名称 理论循环热效率 工质的影响 燃烧损失 传热损失 换气损失 实际循环热效率 汽油机 0.54~0.58 0.1~0.12 0.08~0.1 0.03~0.05 0.01~0.03 0.3~0.40 柴油机 0.64~0.67 0.09~0.1 0.06~0.09 0.04~0.10 0.01~0.03 0.40~0.45
p0 P
z` z`1 z`2 3 c c1 2 c2 1 r
Vc
z z1 z2 4
b 5 b1 b2 6 a a2
Vs
V
实际工质的影响
工质成分前后发生变化： 工质成分前后发生变化：双原子变为多原子 工质比热变化： 工质比热变化：多原子比热大于双原子 燃气比热随温度升高而变大 空气比热随温度升高而变大 工质高温分解： 工质高温分解：2CO2 =2CO + O2 2H2O=2H2+O2 工质分子变化系数的影响： 工质分子变化系数的影响：分子数增多 工质泄漏： 工质泄漏：数量减少
传热损失
缸内工质通过活塞顶面、气缸盖低面、 缸内工质通过活塞顶面、气缸盖低面、气缸套壁面不 断向外传热。 断向外传热。 压缩过程的传热：开始工质吸热、后期工质向往传热 压缩过程的传热：开始工质吸热、 燃烧与膨胀过程： 燃烧与膨胀过程：大部分热量在此阶段传出
燃烧损失
非瞬时燃烧损失：实际燃烧过程要持续一段时间， 非瞬时燃烧损失：实际燃烧过程要持续一段时间， 非瞬时等容加热； 非瞬时等容加热； 为了增加等容度，燃烧提前导 点 为了增加等容度，燃烧提前导1点 从而造成此损失存在。 从而造成此损失存在。 后燃损失：燃烧要拖延一段时间所造成的损失。 后燃损失：燃烧要拖延一段时间所造成的损失。 不完全燃烧损失： 不完全燃烧损失： 柴油机：指燃料、空气混合不良， 柴油机：指燃料、空气混合不良，燃烧组织善而引起的 燃料热值不能完全释放的损失。 燃料热值不能完全释放的损失。 汽油机：混合气过浓，部分燃料没有参与燃烧， 汽油机：混合气过浓，部分燃料没有参与燃烧，或生成 CO，热量没有完全释放的损失； ，热量没有完全释放的损失； 燃烧温度较高，使得比热加大，高温分解加剧。 燃烧温度较高，使得比热加大，高温分解加剧。