发动机原理与汽车理论_知识点
汽车发动机原理与汽车理论课程设计
汽车发动机原理与汽车理论课程设计摘要汽车发动机是一种能够将燃料转化为机械能的设备，在汽车行业中起着至关重要的作用。
本文旨在介绍汽车发动机的原理以及在汽车理论课程设计中的应用，详细讲解其构成、工作原理以及各个部件之间的关系。
第一章：汽车发动机的基础知识1.1 汽车发动机的概念汽车发动机是指一种能够将化学能转化为机械能的设备，通过内燃作用驱动汽车的动力装置。
1.2 汽车发动机的分类按照结构分类，汽车发动机可以分为四种：直列式发动机、V型发动机、W型发动机和逆向双方向发动机。
按照供能方式分类，又可以分为汽油发动机和柴油发动机两大类。
1.3 汽车发动机的构成•缸体：包裹发动机的大部分部件•活塞：连接连杆、从而转化单向线性运动为旋转运动•气门和进气道：调节空气进出缸内•点火塞（汽油发动机）或者喷油嘴（柴油发动机）•燃油系统（汽油发动机）或者柴油喷射系统（柴油发动机）•发电机：提供电力给汽车使用1.4 汽车发动机的工作原理汽车发动机的工作原理为：在燃烧室中，将燃料和空气混合后着火，燃烧产生高温和高压，使活塞产生运动，从而转动曲轴，将热能转化为机械能。
第二章：课程设计2.1 课程设计的目的和意义汽车发动机理论课程设计旨在让学生深入了解汽车发动机，并在实践中掌握汽车发动机的基本操作，提高学生的能力和综合素质。
2.2 课程设计的内容此次课程设计主要包括以下三个内容：1.汽车发动机的动态模拟：利用MATLAB等技术对汽车发动机进行较为真实的模拟，让学生学习发动机的工作原理并锻炼数据分析的能力。
2.发动机拆解：将一个发动机拆分为各个部件，并通过物理实验进行相关操作，让学生更好地了解各个部件的功能和组成关系。
3.实际操作：让学生在课程设计中对发动机进行实际操作，学习更加深入。
2.3 课程设计过程1.建立学生学习小组2.汽车发动机的理论学习和相关知识的普及宣传3.组织学生进行动态模拟实验4.发动机拆解与组装实验5.实际操作，让学生深入了解汽车发动机第三章：总结汽车发动机是整个汽车的心脏，其工作原理和性能对整个汽车有着至关重要的作用。
发动机原理及汽车理论复习资料
1、车用柴油机经济性好，它的运行耗油率比汽油机低20%--30%。
2、现代高性能车用柴油机的循环热效率高达40%以上，车用汽油机的循环热效率也可达到33%左右。
3、发动机的性能指标主要包括：动力性能指标，经济性能指标及运转性能指标。
4、发动机三种基本理论循环是：定容加热循环，定压加热循环和混合加热循环。
5、发动机理论循环是用循环热效率和循环平均压力来衡量和评定的。
6、四行程发动机实际循环由进气、压缩、作功和排气四个行程所组成。
7、发动机的指示指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础，用指示功，平均指示压力和指示功率评定循环的动力性。
8、评定发动机循环经济性是用循环热效率及燃油消耗率。
9、发动机性能的三大指标：指示指标，有效指标和强化指标。
10、换气损失是由排气损失和进气损失两部分组成。
11、发动机废气能量利用的基本形式有两种：一种为恒压增压系统，另一种为脉冲增压系统。
12、发动机增压系统的选择原则是：低增压时选择脉冲增压系统，高增压时选用恒压系统。
13、目前，发动机所用燃料主要是汽油和柴油两种石油产品。
14、现行国标（GB484-89）规定的汽油有RQ90、RQ93、RQ97等品种。
15、柴油机喷油泵油量较正常用方法有两种：出油阀校正和弹簧校正。
16、出油阀校正目前常用的有三种形式：①可变减压容积，②可变的减压作用，③出油阀节流。
17、比较合适的放热规律是希望燃烧先缓后急。
18、汽油机混合气的形成方式主要有两类：一类是利用化油器在气缸外部形成均匀可燃混合气,靠控制节气门开度调节混合气的数量。
另一类是利用喷油嘴向进气管，进气道或气缸内喷射汽油形成混合气。
19、目前，大多数汽油机仍使用化油器形成可燃混合气。
20、汽油机不正常燃料包括爆燃和表面点火（早燃）。
21、汽油机常用典型燃烧室有：1、浴盆形燃烧室；2、楔形燃烧室；3、半球形燃烧室。
22、发动机的性能特性包括负荷特性，速度特性、万有特性，空转特性等。
发动机原理与汽车理论
一.填空题1.发动机原理中,常用的工程热力学气体状态参数是，温度，压力，容积(比体积)。
2.气体内部所具有的各种能量的总和是就是具气体的内能。
3.循环可分为正向循环和逆向循环,把热能转化为机械功的循环称为正向循环。
消耗外界机械功而将热量从低温物体传递给高温物体到循环称为逆向循环。
4.四冲程发动机的实际循环由进气，压缩，燃烧，膨胀和排气。
五个热力过程组成。
5.提前排气损失与泵气损失之和称为换气损失。
6.评价发动机动力性的好坏的动力性指标功率，转矩有平均压力等，评价发动机经济性能好坏的指标有热效率和燃油消耗率等。
7.机械效率可用来比较不同发动机的机械损失大小。
机械效率越高,说明机械损失越小,发动机性能越好。
8.发动机的有效燃油消耗率与指示热效率和机械效率的乘积成反比。
9.发动机的机械损失包括,摩擦损失，驱动附件的损失和泵气损失。
10.为提高发动机的性能,对发动机换气过程的要求是排气彻底，进气充分，换气损失小。
11.换气过程由排气过程和进气过程组成，排气过程又可分为自由排气和强制排气两个阶段。
12.混合气的浓度通常用过量空气系数和空燃比来表示.13.汽油机的正常燃烧过程通常分为着火延迟期，明显燃烧期，补燃期三个阶段。
14.柴油机的燃烧过程通常分为着火延迟期，速燃期，缓燃期，和补燃期四个阶段。
15.燃气发动机的正常燃烧过程可分为着火延迟期,急燃期,补燃期三个阶段。
16.柴油机混合气的形成方式可分为空间雾化室，和油膜蒸发式.17.汽油机的不正常燃烧主要是爆燃和热面点火18.柴油机的发火性是指柴油机的自燃能力，用十六烷值表示。
19.柴油机氧化催化转化剂的主要缺点是将排气中的二氧化硫氧化成三氧化硫，生成危害更大的硫酸雾或固态硫酸盐颗粒。
20.车用燃气发动机作用燃料的种类有两种,分别是液化石油气和天然气,其中液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10),天然气的主要成分是甲烷(CH4)。
二.判断题1.气缸内的气体是热力系统。
发动机原理与汽车理论
01
自动驾驶技术的逐步成熟
随着传感器、计算平台等技术的不断发展，自动驾驶汽车将逐步实现商
业化应用。
02
车联网（V2X）技术的普及
车联网技术将实现车与车、车与基础设施、车与行人之间的智能互联，
提高交通效率和安全性。
03
Hale Waihona Puke 人工智能技术在汽车中的广泛应用
人工智能技术将在语音识别、图像识别等领域得到广泛应用，提升汽车
排放控制技术及其原理
机内净化技术
通过改进发动机燃烧过程，减少 有害物质的生成。如采用缸内直 喷技术、可变气门正时技术等。
机外净化技术
通过安装在发动机外部的净化装置， 将已生成的有害物质转化为无害物 质。如三元催化转化器（TWC）、
颗粒捕集器（DPF）等。
01
03
02 04
燃油蒸发控制技术
减少燃油蒸发排放，如采用活性 炭罐、燃油蒸汽回收装置等。
经济性评价指标及计算方法
01
经济性评价指标
02
百公里燃油消耗量：汽车在一定载荷下，以最高档在水平 良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。
03
等速百公里燃油消耗量曲线：不同车速下的百公里燃油消 耗量所绘制的曲线，用于评价汽车的经济性。
04
计算方法
05
通过试验测定：按照规定的试验条件，在道路上或底盘测 功机上进行等速行驶试验，测量百公里燃油消耗量。
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优化悬挂系统特性
提高动力系统平稳性
通过调整悬挂系统的刚度、阻尼等特性， 实现减振降噪的目的，提高汽车的平顺性 。
改进发动机和传动系统，降低功率和扭矩 波动，提高汽车的操纵稳定性和平顺性。
发动机原理与汽车理论第一章发动机原理基础知识
第一章 发动机原理基础知识
添加标题
第一节 气体的热力性质
添加标题
第二节 热力学第一定律
添加标题
第三节 热力学第二定律
添加标题
第四节 发动机的循环
添加标题
第五节 发动机的性能指标
添加标题
第六节 发动机的机械效率
一．发动机的实际循环 二．发动机的理想循环 三．实际循环与理想循环的差别
第四节 发动机的循环
结论：实际循环的热效率低于理论循环。
实际循环与理想循环的差别
202X
发动机原理与汽车理论
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课程内容概述
第一章 发动机原理基础知识 第三章 汽油机的燃料与燃烧 第五章 燃气发动机的燃料与燃烧 第七章 汽车的动力性 第九章 汽车的使用经济性 第十一章 汽车的舒适性 第十三章 汽车性能的合理使用
第二章 发动机的换气过程 第四章 柴油机的燃料与燃烧 第六章 发动机的特性 第八章 汽车的制动性 第十章 汽车的操纵稳定性 第十二章 汽车的通过性
实际工作中，常测量压缩终了的压力。压缩终了的压力过低， 说明汽缸密封不良，其主要原因一般是气门密封不良、活塞 和汽缸磨损严重等。
结论：燃 烧
添加标题 汽油机及燃气发动机的燃烧接近定容加热过程。
添加标题 柴油机燃烧接近混合加热过程（同时存在定容加热和定压加热）。
添加标题 燃烧过程放出的热量越ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，放热时越靠近上止点，则热效率越高。
一、发动机的实际循环
发动机的实际循环：连续不断的把热能转换为机械功的循环。 四冲程发动机的实际循环是由进气、压缩、燃烧、膨胀和排气5个
过程组成。通常用汽缸内工质的压力p随汽缸容积V（或曲轴转角θ） 而变化的图形,来表示汽缸内工质的实际工作情况。
发动机原理与汽车理论
发动机原理与汽车理论1.发动机种类：发动机根据工作原理和燃料种类可以分为内燃机和外燃机。
内燃机是指燃料在燃烧室内直接燃烧产生高温高压气体，将其推动柱塞或转子做功；外燃机则是燃料在燃烧室外燃烧，通过传热介质（通常是水蒸气）将热能转化为动力。
2.内燃机工作循环：内燃机可分为四冲程循环和二冲程循环。
四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程；两个冲程周期内，进气冲程和排气冲程各占一个冲程，压缩冲程和燃烧冲程共享一个冲程。
二冲程循环将四个冲程压缩为两个冲程周期，提高了功率密度。
3.发动机工作原理：发动机的工作原理包括进气、压缩、燃烧和排气四个基本过程。
进气过程通过活塞下移或气门开启，将空气和燃料混合气体进入燃烧室；压缩过程中，活塞上移或气门关闭，将混合气体压缩至高压状态；燃烧过程是点火系统将混合气体点燃，产生爆发力推动活塞向下运动；排气过程中，活塞上移或气门开启，将燃烧产物排出燃烧室。
4.发动机效率：发动机效率是指发动机输出的功率与消耗的能量之间的比值。
由于内燃机工作过程中有部分能量以废热形式散失，所以内燃机的热效率一般比较低。
热效率能达到理想热循环效率的30%~40%左右。
为提高发动机效率，需要减少内部热损失、降低摩擦阻力、提高燃烧效率等。
5.发动机优化：为改善发动机性能与经济性，需进行优化。
发动机优化包括降低排放、提高燃烧效率、减少燃料消耗等方面。
现代发动机采用多气门、涡轮增压、直喷技术等，提高了动力性和燃油经济性。
另外，混合动力、电动汽车等也是未来发展的趋势。
6.汽车动力学：汽车动力学研究汽车运动学和力学。
其中，汽车运动学包括汽车运动状态和汽车运动轨迹两个方面；汽车力学研究汽车受力和汽车动力的相互关系。
汽车动力学通过研究汽车的空气动力学、悬挂系统、刹车系统等，为提高汽车安全性、稳定性和操控性提供理论支持。
总之，发动机原理与汽车理论是现代汽车工程的重要基础。
通过对发动机工作原理和优化措施的研究，可以提高汽车性能、节能减排，促进汽车工业的发展。
汽车发动机原理与汽车理论
✧汽车发动机原理复习重点解答✧一）识记及理解层次重点复习内容✧1、热力循环热效率、发动机理论循环及其热效率高低的比较（压缩比相同的情况下）P20 P27✧答：为了评价热力循环在能源利用方面的经济性，通常采用热力✧循环的净功W0与工质从高温热源受热的热量q1的比值作指标称✧为热力循环热效率。
✧发动机理论循环包括：定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环（选择）✧压缩比相同时定容加热循环的热效率最高（汽油机）。
在最高压力一定的条件下定压加热循环的热效率最高（柴油机）。
✧有效功率、指示功率的含义及其大小比较，示功图 P28 (坐标图上面积越大指示功越大)✧答：发动机通过曲轴对外输出的功率称为有效功率 P32：发动机单位时间内所做得指示功称为指示功率（指示功：在汽缸内完成一个循环所得到的有用功） P31✧柴油牌号的选用、柴油自燃温度对起动性能的影响 P81（选择、判断）答：我国柴油的牌号是以其凝固点命名的，轻柴油按凝固点不同分为10、0、-10、-20、-35号五个级别，选用柴油时应按最低环境温度要高出凝固点5°C以上，凝点越低起动性越好。
柴油的自然温度为200℃ -220℃ .自然温度越低。
启动性越好。
✧排放物中主要有害气体成分、柴油机有害排放物中主要有害颗粒P157(选择) ✧答：主要有害气体为：一氧化碳(CO);碳氢化合物（HC）氮氧化合物（NOX）;柴油机有害排放物中主要有害颗粒为：干炭灰、可溶性有机物、硫酸盐✧分层给气燃烧、柴油机的理想放热规律P191/P97(选择、判断)✧答：分层给气燃烧：合理组织燃烧室内的混合气成分分布，即在火花塞附近形成具有良好着火条件的较浓可燃混合气，其空燃比为12-14，以保证火焰中心由此向外传播，而在燃烧室的大部分空间具有较稀的混合气。
柴油机的理想放热规律：燃烧先缓后急柴油机的理想放热规律是希望燃烧先缓后急，即开始放热要适中，满足运转柔和的要求，随后燃烧要加快使燃料尽量在上止点附近燃烧。
发动机原理及汽车理论发动机原理基础知识
发动机原理及汽车理论发动机原理基础知识发动机是指通过能源转换为机械能来驱动汽车或其他机械设备的装置。
原理及汽车理论发动机原理是指发动机工作的基本原理和机械结构。
下面将从燃烧原理、气缸工作循环、汽缸排列方式和发动机结构几个方面来介绍发动机的基础知识。
首先是燃烧原理，发动机在燃烧室中将燃料和空气经过混合后点燃，产生的高温高压气体通过活塞运动将其转化为机械能。
燃烧是通过火花塞引燃来完成的，燃烧过程中燃料和空气按一定的化学计量比例混合后进入燃烧室，由火花塞的高压电火花点燃燃料空气混合物，产生的爆发力将活塞推动，进而驱动整个发动机工作。
其次是气缸工作循环，汽车发动机的气缸通常是根据循环工作原理分为四冲程和两冲程两种。
四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、工作冲程和排气冲程。
进气冲程中活塞向下运动，汽缸内气压降低吸入混合气；压缩冲程中活塞向上运动，气压上升将混合气压缩；工作冲程中点火引燃混合气，产生爆炸推动活塞向下运动；排气冲程中活塞再次向上运动，将废气排出进入排气系统。
两冲程循环中没有压缩冲程，活塞在一次往复运动中完成进气、工作和排气三个过程。
第三是汽缸排列方式，根据汽缸的排列方式，发动机可以分为直列式和V型式两种。
直列式发动机的气缸排列在一条直线上，通常有4个、6个或8个气缸。
V型式发动机是将气缸分为两组，呈V字形排列，通常有6个、8个或12个气缸。
V型式发动机由于排列方式的原因，缩短了发动机整体长度，便于安装和布置其他部分。
最后是发动机结构，主要有汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机是利用汽油作为燃料，通过点燃汽油空气混合物来产生爆炸驱动发动机工作。
柴油发动机使用柴油作为燃料，在高压状态下，将柴油喷入气缸，借助高温高压的气体将柴油点燃，达到驱动发动机工作的目的。
除此之外，还有混合动力发动机、电动车发动机等其他发动机结构形式。
综上所述，发动机的原理和机械结构是驱动汽车工作的核心，燃烧原理、气缸工作循环、汽缸排列方式和发动机结构是理解发动机原理及汽车理论的基础知识。
发动机原理与汽车理论
电动汽车
电动汽车不使用传统燃油，只 使用电力驱动，具有更高的效 率和更干净的排放。
氢燃料电池汽车
氢燃料电池汽车利用氢气反应 产生电力，是一种清洁无污染 的车辆，占用空间小且驾驶舒 适。
结论与展望
1 发动机技术不断进步
新技术的出现将会不断提 高发动机的效率和性能， 同时也能更好地满足市场 需求。
2 环保成为不可忽视的
柴油发动机／汽油发动机， 自然吸气／涡轮增压
按结构分类
公共轴／独立轴，V型／直列 ／水平对置
四冲程发动机的工作过程
1
进气冲程
汽缸内活塞向下运动，形成负压，气门打开，油雾状气体进入缸内，形成混合气。
2
压缩冲程
活塞向上运动，压缩混合气，形成高温高压微小点燃区。
3
工作冲程
点火器点燃混合气，燃烧产生能量，活塞向下运动，产生马力。
转子发动机通过离心力的原理来 产生推动力，相较于活塞式发动 机，更小巧轻便，功率密度更高， 汽车运行更加顺畅。
与汽油发动机相比，柴油发动机 更加高效，动力输出更加充沛。 柴油油品的燃点较汽油更高，但 燃烧温度更低，可以更有效地利 用燃料。
发动机的分类与结构
按热循环分类
两冲程／四冲程发动机
按工作方式分类
缸盖
缸盖定位缸床和气门，以及进排 气道，并在缸床附近设置导油槽 和水道，保证高效冷却。
燃油喷嘴
燃油喷嘴将燃油雾化成小液滴， 控制燃油的喷射时间和角度，保 持混合气的合适比例。
新能源汽车发动机的发展趋势
混合动力
混合动力车辆使用电力和燃油 两种动力形式，既能保证车辆 的速度和续航能力，也能减少 碳排放。
ห้องสมุดไป่ตู้问题
随着全球环境污染日益严 重，绿色能源将是未来发 动机研究的重点。
发动机原理与汽车理论课件
通的重要方向之一。
智能驾驶技术
自动驾驶
自动驾驶技术利用传感器、计算机视觉和人工智能等技术实现车辆自主行驶。随着算法和 硬件的不断发展，未来自动驾驶汽车将更加安全、高效和舒适。
车联网
车联网技术通过无线通信将车辆与周围环境、其他车辆以及基础设施连接起来，实现信息 共享和协同驾驶。这将有助于提高道路安全、减少交通拥堵和提高出行效率。
发动机原理与汽车理论课件
contents
目录
• 发动机原理 • 汽车理论 • 发动机与汽车的关系 • 未来发展趋势
01
发动机原理
发动机类型
01
02
03
04
汽油发动机
利用汽油与空气混合后的气体 燃烧产生动力。
柴油发动机
利用柴油与空气混合后的气体 压缩后点火产生动力。
燃气发动机
利用燃气产生动力。
混合动力发动机
汽车动力学
行驶稳定性
分析汽车的行驶稳定性， 包括纵向、横向和垂向的 稳定性。
操纵稳定性
分析汽车的操纵稳定性， 包括转向灵敏度、转向回 正性和抗侧倾能力等。
舒适性
评估汽车的舒适性，包括 振动、噪声和空气动力学 特性等。
03
发动机与汽车的关系
发动机对汽车性能的影响
发动机是汽车动力的来源，其性能直接影响汽车的行驶速度、加速性能和爬坡能力 。
人工智能在驾驶辅助中的应用
人工智能在驾驶辅助中的应用包括但不限于自动泊车、车道偏离预警、行人识别等。这些 技术的应用将使驾驶更加便捷和安全。
THANKS
感谢观看
介绍底盘和车身的结构特点，包括 悬挂系统、转向系统和制动系统等 。
汽车性能
01
02
03
汽车发动机原理与汽车理论
热力学第二定律
克劳修斯表述：不可能将从低温物体传至 高温物体而不引起其他变化。 开尔文开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源取 热，并使之完全转变为功而不产生其他影 响。
发动机的性能指标
一：动力性指标 二：经济性能指标 三：运转性能指标
发动机的指示指标
发动机的指示指标是以工质咋气缸内对活 塞做功为基础，用指示功、平均指示压力 和指示功率评定循环的动力性——即做功 和指示功率评定循环的动力性——即做功 能力。用循环热效率及燃油消耗率评定循 环经济性。 指示功：在气缸内完成一个循环所得到的 有用功 平均指示压力：发动机单位气缸工作容积 的指示功
工质
工程热力学中，把实现热能和机械能相互 转换的工作物质称为工质 汽车发动机的工质是气体（包括空气、燃 气和烟气）
热力学第一定律
在热能与其他形式能的相互转换过程中， 能的总量保持不变。 热力学第一定律适合用于一切热力系统和 热力过程，不论是开口系统还是闭口系统， 热力学第一定律均可表达为；进入系统的 能量-离开系统的能量= 能量-离开系统的能量=系统储存能量的变化
指示功率：发动机单位时间内所做的指示 功 指示热效率：发动机实际循环指示功与所 消耗的燃料热量之比 指示燃油消耗率：单位指示功的耗油量
发动机原理及汽车理论发动机原理基础知识
第一章 发动机原理基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
气体的热力性质 热力学第一定律 热力学第二定律 发动机的循环 发动机的性能指标 发动机的机械效率
3
第一节 气体的热力性质
一、基本概念 二、基本状态参数 三、理想气体状态方程
4
一、基本概念
1.工质:实现热能与机械能相互转换的工作物质（气体）。 2.热力系统和外界:把作为研究对象的某一宏观尺寸范围内的 工质总称为热力系统，如汽缸内的气体；把热力系统以外和 热功转换过程有关的其他物体统称为外界，如汽缸体。 3.热力状态:把工质在某一时刻所处的宏观状态称为工质的 “热力状态”，简称“状态”。工质的热力状态用物理量来 描述，这些物理量称为气体的状态参数，如温度、压力和比 体积等。 4.热力过程:将热力系统中的工质从某一初始状态变化到另一 状态所经历的整个过程称为热力过程。
1kg气体容积（即比体积）的微小变化量为:
dv = Adx 1kg气体对外界所作的微元功为:
dw= pAdx = pdv
1kg气体对外界所作的功为: w
v2 pdv
若汽缸内的Hale Waihona Puke 体为mkg，其总容积Vv1=mv，
则mkg气体从状态1变化到状态2对外所作
的功为: Wmwv2pmdvV2pdV
v1
本状态参数。
内能（U）、熵（S）、焓（H）。
7
温度
温度表示气体的冷热程度。按分子运动论，气体的温度是气 体内部分子不规则运动剧烈程度的物理量。气体的温度越高， 气体内部分子的平均动能就越大。
热力学温度:开氏温度，用符号T表示，单位为开尔文，单位
符号为“K” （基本温标)。热力学温度以水的三相点温度为基 本定点温度(即水的固、液、气三态共存时的温度)，并规定其 温度为273.15K。于是1K就是水的三相点温度的1/273.15。
发动机原理与汽车理论
柴油机： 0.6~1.0MPa 增压柴油机：0.9~2.2MPa
4.转速n和活塞平均速度Cm
Sn Cm 30
提高n，可增加单位时间的做功次数，使发动机体积小、 重量轻和功率大。
Cm大，则活塞组的热负荷和曲轴连杆机构的惯性力均 增大，磨损加剧，寿命下降。 Cm已成为表征发动机强化程 度的参数。一般汽油机不超过18m/s，柴油机不超过13m/s。
有效功（MPa）。 平均有效压力pe
Ne
=
PeVs i
30
n
103
(kW
)
Pe
=
30 Ne
Vs i n
103
(kPa)
Pe
=
Me Vs i
(kPa)
pe值大，说明单位工作容积输出的功多，做功能力强。 输出转矩变大。它是评定发动机动力性的重要指标。
Pe的一般范围是： 汽油机：0.7~1.3MPa
（4）加速阻力：汽车加速行驶时，需要克服其质量 加速运动时的 “惯性力”，这“惯性力”即为加速阻力， 用“Fj”表示。
4、汽车行驶的条件
（1）汽车的驱动条件： ①当 Ft＜Fƒ＋Fw＋Fi时，汽车将无法起步，正在行 驶的汽车也将减速行驶以至停车； ②当 Ft=Fƒ＋Fw＋Fi时， 汽车保持原来运动状态， 正在行驶的汽车将保持等速行驶； ③当 Ft＞ Fƒ＋Fw＋Fi时，汽车将加速行驶。因此， Ft≥ Fƒ＋Fw＋Fi是汽车行驶的必要条件，也称驱动条件。
（2）公式：Ni=Wi (2 n/ (60 τ)) i
= piVsni/30τ
(kW)
式中： Wi –每缸每循环工质所做的指示功(kJ)；
pi –平均指示压力 (MPa)；
发动机原理与汽车理论
发动机原理与汽车理论发动机是汽车的心脏，是汽车驱动的核心部件。
它通过内燃机的方式将燃料燃烧产生的高温高压气体转化为机械能，从而驱动汽车前进。
发动机的工作原理和汽车理论对汽车的性能和效率有着重要的影响，下面我们将深入探讨发动机原理与汽车理论。
首先，我们来了解一下内燃机的工作原理。
内燃机是利用燃料在氧气的作用下燃烧产生高温高压气体，然后将这种高压气体的能量转化为机械能，从而驱动汽车运行的一种机械装置。
内燃机分为汽油机和柴油机两种类型，它们的工作原理略有不同，但本质上都是通过燃烧产生高温高压气体来驱动汽车。
其次，发动机的工作原理对汽车性能有着重要的影响。
发动机的排气量、缸数、气缸排列方式、气门结构等因素都直接影响着发动机的输出功率和扭矩。
同时，发动机的工作原理也决定了汽车的燃油消耗和排放水平。
因此，在汽车设计和制造过程中，必须充分考虑发动机的工作原理，以实现对汽车性能和环保性能的平衡。
另外，汽车理论也包括了车辆动力传动系统、悬挂系统、制动系统等方面的内容。
这些系统与发动机密切相关，共同构成了汽车的整体工作原理。
例如，动力传动系统通过变速箱将发动机输出的动力传递给车轮，从而驱动汽车前进；悬挂系统则能够减少车辆在行驶过程中的颠簸感，提高乘坐舒适性；制动系统则能够将车辆在行驶中的动能转化为热能，实现车辆的减速和停车。
最后，发动机原理与汽车理论的研究和应用对汽车工程技术的发展具有重要意义。
随着科技的进步，发动机的工作原理和汽车理论也在不断创新和完善。
例如，近年来，电动汽车的发展成为了汽车工业的热点，电动汽车的动力系统和能源管理系统都是基于汽车理论和发动机原理的研究成果。
同时，新能源汽车的出现也为汽车工程技术带来了新的挑战和机遇，需要进一步深入研究汽车理论和发动机原理，以推动汽车工程技术的创新和发展。
综上所述，发动机原理与汽车理论是汽车工程技术的重要基础，它们对汽车的性能、效率和环保性能都有着重要的影响。
通过深入研究和应用发动机原理与汽车理论，可以推动汽车工程技术的不断进步，为汽车的发展和应用带来新的机遇和挑战。
发动机原理与汽车理论--期末复习
1.工质的热力状态：在工程热力学中，把实现热能与机械能相互转换饿工作物质2.工质的状态参数：说明工质所处状态的物理量。
压力、比容、温度为状态参数。
3.定容过程中气体吸收的热量用于内能的增加；定压过程中气体吸收的热量用于内能的增加，对外输出功。
4.工作循环：理论循环：1〕工质为理想气体，比热容为定值。
2〕系统是闭口系统，工质与外界无质量交换不计进、排气过程及其流动损失。
3〕工质的压缩和膨胀过程均为绝热过程，不计缸壁传热。
4〕燃烧过程为外界高温热源以等容过程，等压过程向工质加热、排气过程用等容放热过程代替。
可逆循环5.循环热效率：这是评定理论循环的经济性的指标，它等于转变为循环净功的热量与每循环加给工质的总热量之比，即说明每循环加给工质的热量利用程度。
6.影响因素分析：a)压缩比：随着压缩比的增大，三种循环的〔〕和〔〕都提高。
b)绝热指数：随着绝热指数增大，三种循环的〔〕都将提高。
7.四冲程发动机是由曲轴旋转两圈完成一个实际循环，分进气、压缩、燃烧、排气。
8.实际循环，压缩过程是一个复杂的多变过程，有热交换，漏气损失。
理论循环中，假定膨胀过程是绝热过程，故实际的膨胀过程是一个变指数的多变膨胀过程。
9.换气损失：换气存在造成损失，排气门提前开启。
11、动力性指标、经济性指标、运转性能指标2、指示指标是用指示功、平均指示压力和指示功率来评定循环动力性；即做功能力，用循环热效率及燃油消耗率来评定循环经济性。
3、以工质在气缸内对活塞做功为根底的指标，称发动机指示指标。
4、工质在气缸内完成一个实际循环对活塞所做的有用功，称指示功。
5、pi值越高，那么同样的大小的气缸工作容积发出的指示功越多，气缸工作容积的利用程度越高，pi是衡量实际循环动力性能的一个重要指标。
6、有效指标是以曲轴对外输出的功率为根底的性能指标称发动机有效指标。
7、发动机单位气缸工作容积输出的有效功，称平均有效压力。
8、〔1〕发动机内部运动件的摩擦损失；〔2〕驱动水泵、机油泵、燃油泵、风扇、发动机；〔3〕从气缸去除废气和向气缸填充新气引起的泵气损失9、影响机械效率的因素：〔1〕转速，发动机转速增加时，机械效率下降。
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发动机的性能指标
理论循环简化条件：理想气体，压缩和膨胀是绝热等熵，封闭循环，燃烧为定压或定容加热，放热为定容放热。
三个基本循环：定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环。
理论循环用循环热效率和循环平均压力衡量评定港闸
热效率影响因素：压缩比，等熵指数，压力升高比，预膨胀比。
压缩比相同，定容加热循环热效率最高，汽油机按此工作。
最高压力一定，定压加热循环热效率最高，高增压柴油机和车用高速柴油机按此工作。
汽车配件
实际循环的影响：实际工质影响，换气损失，燃烧损失。
实际工质影响：理论中工质比热容是定值，实际气体随温度升高而上升；实际还存在泄漏。
平衡方程：
发动机的换气过程
换气过程：自由排气，强制排气，进气，燃烧室扫气
气门重叠：排气门晚关和进气门提前打开，出现进排气门同时开启的现象
燃烧室扫气：利用气流压差、惯性清除废气，增加新鲜充量，降低燃烧室热区零件的温度。
长林机械
换气损失：排气损失（分自由排气损失，强制排气损失）和进气损失。
充气效率：实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充
量之比。
充气效率影响因素：进气终了状态的气缸压力，温度，残余废气系数，压缩比，配气相位。
充气效率措施：减少进气系统的流动损失，减小对新鲜充量的加热，减小排气系统的阻力，合理地选择配气相位。
发动机废气涡轮增压
增压是发动机提高功率最有效的方法。
增压优点：①在保证输出功率不变的情况下，可以使气缸数减少或者气缸直径减小，从而可以减小发动机的比质量和外形尺寸②提高热效率，降低燃油消耗率③减少排气污染和噪声④降低发动机的单位功率造价⑤对补偿高原功率损失十分有利
增压缺点：①增压发动机的机械负荷和热负荷都较高②增压发动机很难满足车辆对转矩适合性及瞬变工况的要求③车用汽油机应用增压技术较困难④适用的小型涡轮增压器发展晚并且效率偏低
径流式增压器：主要离心式压气机和径流式涡轮机组成，还有支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统。
离心式压缩机参数，空气增压比
压气机特性：压气机在不同转速下的压比、效率和空气流量之间的关系。
喘振：空气流量减小到某一值后，气流发生强烈脉动，压气机工作不稳的现象。
长林机械
喘振线：各种转速下的喘振点连起来。
涡轮机膨胀比：指在与外界没有热、功交换的情况下，气流速度被滞止到零时的气体参数。
废气能量利用基本形式：恒压增压系统，脉冲增压系统。
脉冲系统与恒压系统比较：①脉冲可用能量比恒压大②脉冲扫气效果好③脉冲加速性能好④脉冲绝热效率较低⑤脉冲涡轮尺寸大。
增压系统选择：低增压选脉冲，高增压选恒压，车用发动机用脉冲。
增压发动机结构的变动：①增大供油量，调整供油系②改变配气相位③减小压缩比，增大过量空气系数④进、排气系统改进⑤冷却增压空气。
增压发动机性能：①低速转矩特性变化②加速性能变差③改善经济性④降低了排气污染和噪声⑤启动、制动困难。
燃料与燃烧热化学
柴油（牌号按凝点）：①十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标②馏程是表示柴油蒸发性的指标③粘度是燃料流动性的尺度④凝点是用来评价柴油低温流动性的
汽油（牌号按辛烷值）：①辛烷值是表示汽油抗爆性的指标②馏程是评价汽油蒸发性的指标
理论空气量：指1千克燃料完全燃烧所必需的最低空气量。
过量空气系数：将燃烧1千克燃料实际供给的空气量与燃烧1千克燃料理论上需要的空气量之比长林机械
理论分子变化系数：燃烧后工质的摩尔数与燃烧前工质的摩尔数之比
实际分子变化系数：考虑残余废气的影响
燃料热值：1千克燃料完全燃烧所释放出的热量
燃料的高热值：水的汽化潜热计算在内的燃烧热值
燃料的低热值：不包括水的汽化潜热的燃烧热值
混合气热值：指燃料的低热值与单位燃料形成可燃混合气数量之比
着火方式：自然着火（自燃），强迫着火（点燃，点火）
着火机理（理论）：热着火理论，链式反应着火理论
燃烧方式：气相燃烧（分预混合燃烧和扩散燃烧），固相燃烧
柴油机混合气的形成与燃烧
油泵的速度特性：当喷油泵油量控制机构（齿条或拉杆）位置固定时，每循环的供油量随转速变化的关系
喷油泵校正：出油阀校正和弹簧校正
燃料喷射过程：喷油延迟阶段（从喷油泵压出燃油到喷油器针阀开始抬起为止）供油规律：单位时间内（1°喷油泵凸轮轴转角内）喷油泵的供油量随时间（喷油泵凸轮转角）的变化关系
喷油规律：单位时间内（1°喷油泵凸轮轴转角内）喷油器喷入燃烧室内的燃油量随时间（喷油泵凸轮转角）的变化关系
油束特征：喷雾锥角，油束射程，雾化质量（雾化特性）
柴油燃烧过程：①着火延迟阶段又叫滞燃期（物理、化学反应准备阶段）②速燃期（气缸中压力升高特别快）③缓燃期（气缸容积不断增加，得不到氧气，形成炭烟）④后燃期又叫补燃期（不能及时燃烧完，拖到膨胀线上继续燃烧，热量不能有效利用，增加散往冷却水的热损失，经济性下降）
平均压力升高率↑最高压力↑冲击载荷↑寿命↓工作粗暴
燃烧主要因素：开始放热的时刻，放热规律，放热持续时间
降低燃烧噪声（使柴油机平稳运转）与提高经济性（使柴油机经济运转）之比往往是矛盾的
比较合适的放热规律是先缓后急
混合气形成方式：空间雾化混合，油膜蒸发混合
燃烧过程运转影响因素：燃料性质，负荷，转速，供油提前角
汽油机混合气的形成与燃烧长林机械
火焰传播上限1.4（过量空气系数），火焰传播下限0.4
简单化油器特性：当转速一定时，分析过量空气系数与喉管真空度的变化关系（系数随真空度增大而减小）
理想化油器特性：指在满足最佳性能的前提下混合气成分随负荷（节气门开度）的变化关系
汽油燃烧过程：①着火延迟期②明显燃烧期③后燃期
燃烧速度影响因素：火焰传播速度，火焰前锋面积，可燃混合气的密度
不规则燃烧：汽油机在稳定正常运转时，存在的各循环之间的燃烧变动和各缸之间的燃烧差异
燃烧室壁面的熄火作用：紧靠壁面附近不可能形成火焰
不正常燃烧：爆燃（压缩比过高或点火太早，火焰传播速度和火焰前锋形状都发生急剧变化），表面点火又叫早燃（不依靠电火花电火点燃混合气的现象）
爆燃特征：发出金属敲击声，冷却水过热，气缸盖温度上升
爆燃产生原因：末端混合气自燃
爆燃影响因素：燃料性质，末端混合气温度和压力，火焰前锋传到末端混合气的时间
燃烧过程影响因素：混合气浓度，点火提前角，转速，负荷
发动机的特性学车族
工况：恒速工况，螺旋桨工况，面工况，点工况
调整特性：随着调整情况而变化的关系
性能特性：性能指标随着发动机工况而变化的关系
负荷特性：在发动机转速不变时，经济性指标随着负荷变化而变化的关系
速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系
汽油机速度特性分类：外特性（指节气门全开时所测得的速度特性），部分速度特性
柴油机速度特性分类：标定功率速度特性又叫外特性（油量调节机构即油门拉杆）固定于标定功率循环供油量位置时，测得的速度特性
调速器按功能分类：两极式，全程式
调速器曲线组成：调速器作用的调速段，调速器不起作用的外特性段
调速器工作指标：调速率，不灵敏度
万有特性：发动机的多参数特性（等油耗率曲线，等功率曲线）
汽油机万有特性特点：最低耗油率偏高，经济区域偏小；等耗油率曲线在低速区向大负荷收敛，这说明汽油机在低速负荷的耗油率随负荷的减小而急剧增大。
汽油机的等功率线随转速升高而斜穿等耗油率线，转速越高越费油，汽油机的等功率运行时，驾驶员应尽量使用高速挡，以便节油；汽油机变负荷时，平均耗油率偏高
柴油机万有特性特点：最低耗油率偏低，经济区域较宽；等耗油率曲线在高、低速均不收敛，变化比较平坦。
柴油机相对汽车变速工况的适应性好；等功率线向高速延伸时，耗油率的变化不大，所以采用低速挡时，柴油机的转矩和功率储备较大。
可长时间使用低速挡。
柴油机汽车实际动力因数比汽油高
汽车的动力性
汽车动力性：汽车在良好的路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度学车族
汽车动力性指标：汽车的最高车速，汽车的加速时间（原地起步加速时间，超车加速性能），汽车最大爬坡度
汽车驱动力：路面对驱动轮的反作用力
汽车驱动力图：驱动力与车速之间的函数关系曲线
汽车行驶阻力：滚动阻力，空气阻力，坡度阻力，加速阻力
汽车行驶动力方程：
汽车行驶充要条件（附着条件）：
附着利用率：汽车附着力与全轮驱动汽车附着力之比
汽车驱动力——行驶阻力平衡图：最高车速，加速能力，爬坡能力
汽车的功率平衡方程：
传动系参数：传动系对汽车动力性的影响取决于主减速传动比、变速器挡数与传动比等
学车族。