汽车发动机1.4有效指标

pme值大，说明单位气缸工作容积对外输出的功多，做 功能力强。它是评定发动机动力性的重要指标
汽油机 柴油机
pmi（MPa） 0.8-1.5 0.7-1.1
pme （MPa） 0.7-1.3 0.6-1.0
3
不同发动机平均有效压力pme范围
摩托车发动机（四冲程） 赛车发动机（自然吸气） 赛车发动机（涡轮增压） 轿车汽油机（自然吸气） 轿车汽油机（涡轮增压） 轿车柴油机（涡轮增压） 卡车柴油机（涡轮增压） 大型柴油机 中型高速柴油机 十字头二冲程柴油机
pme [ bar] 12
16.6
56
9
14.1
14
20
12
21.2
11
23.5
15
29.4
15
25
15
18.2
4
4. 转速n和活塞平均速度Cm 提高发动机转速，即增加单位时间的做功次数，从而 使发动机体积小、重量轻和功率大。
Cm
Sn 30
Cm大，则活塞组的热负荷和曲柄连杆机构的惯 性力均增大，磨损增大，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。
bi [g/(kW·h )]
205-320
be [g/(kW·h)]
270-325
柴油机 0.64-0.67 0.4-0.5 0.3-0.45
170-205
190-285
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三、发动机强化指标
1. 升功率PL和比质量me 升功率PL（kW／L）是发动机每升工作容积所发出的有效 功率。它用来衡量发动机容积利用的程度。
为了提高转速又不使Cm过大，由上式知，可以 减小行程S（m），即对于高速发动机，在结构上采 用较小的行程缸径比（S/D）值。当S/D<1时，常称 为短行程 。
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最大平均活塞速度
摩托车发动机（四冲程） 赛车发动机（涡轮增压） 赛车发动机（自然吸气） 轿车汽油机（自然吸气） 轿车柴油机 卡车柴油机（涡轮增压） 大型柴油机 中速柴油机 十字头二冲程柴油机
PL
Pe Vsi
pmeVsin
30Vsi
pmen
30
比质功量率m之e（比kPge／。k它W）表是征发质动量机利的用干程质度量和m结与构所紧给凑出性的。有效
2. 强化系数pmeCm 平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化系数。与 活塞单位面积的功率成正比。其值愈大，发动机的热 负荷和机械负荷愈高。
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2. 有效燃料消耗率be （BSFC）
be[g/（kW·h）]是单位有效功的耗油量（简称耗油率）， 通常以每千瓦小时的耗油量表示
be
B Pe
1000
1kWh=3.6×106J
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ηt 、ηit 、 ηet 、 bi 、be的大致范围
ηt 循环热效率
ηit 指示热效
率
ηet 有效热效
率
汽油机 0.54-0.58 0.3-0.4 0.25-0.3
解： Pe=n×Ttq/9550=3000 ×55/9550=17.28(kW) B=ρV/t=0.73×50×10-3×3600 /25.7=5.11 (kg/h) be=B×1000/Pe=5.11×1000/17.28=295.72(g/kW.h)
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发动机工作时，由功率输出轴输出的转矩称为有效
转矩Ttq
Pe
Ttq
2nTtq
60 1000
Ttq n 9550
0.1047Ttqn 103
2
3. 平均有效压力pme
平均有效压力pme（MPa）是发动机单位气缸工作容积输 出的有效功。
Pi
Wi
n 2i
60
pm iVs in
30
pme
30 Pe
iVs n
1
一、发动机动力性指标
1. 有效功率Pe (kW) （Effective Power）
指示功率对外输出过程中存在机械损失功率Pm 1)发动机内部运动零件的摩擦损失。比例最大
2)驱动附属机构的损失
3)泵气损失，指进排气过程所消耗的功
Pe=Pi-Pm
发动机有效功率Pe由试验测得。
2. 有效转矩Ttq (N.m)
vm
9.5 12.3 8.1 7.0 5.3
5.7
[m/s] 22 21.7 27 19.8 14.7 13.1 12 9.5 7.8
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二、发动机经济性能
1. 有效热效率ηet
ηet是发动机的有效功We（kJ）与所消耗燃料热量Q1(kJ) 之比值
et
源自文库e Q1
3.6103 Pe BH
3.6 be H
第四节 发动机经济性和动力性的评定 —有效指标
发动机的有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础， 代表了发动机整机的性能。
有效指标常用来直接评定发动机实际工作性能的优劣， 在生产实践中有着广泛的应用。
两类指标对比 ➢ 指示指标（i－indicate）
以工质在气缸内对活塞做功为基础，评定实际循环质 量的好坏。 ➢ 有效指标（e－effective） 以曲轴对外输出的功率为基础，代表整机的性能。
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升功率PL、比质量me和强化系数pmeCm的大致范围
汽油机 汽车柴油机
PL （kW／L）
me （kg／kW）
pmeCm （MPa·m／s ）
30-70 18-30
1.1-4.0 2.5-9.0
8-17 6-11
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作业题
计算：某汽油机在3000r/min时测得其转矩为55N.m，在该工 况下燃烧50mL的汽油需要的时间是25.7s，试计算有效功率Pe （kW）、每小时耗油量B（kg/h）和比油耗be（g/kW.h）。汽 油的密度为0.73g/mL。