汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第八章
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汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第十章
图6–64 不同燃 烧方式 的性能 对比
1. 均质稀混合气的燃烧室
1) TGP燃烧室 燃烧室中设有一个预燃室，火花塞位于通道中。 在压缩过程中，新鲜混合气进入预燃室，产生适 当的涡流，并对火花塞间隙进行扫气，促进着火。火 焰核心进入预燃室，引起迅速燃烧，结果形成火焰束 喷入主燃烧室，使主燃烧室气体产生强烈紊流，促进 了主燃烧室燃烧。
图6–30 燃油压力调节器
3、燃油压力脉动阻尼器 •作用：减小燃油压力脉动 。 •工作原理：燃油压力脉动 阻尼器的弹簧室密封，等于 是一个空气弹簧。全部输油 量通过阻尼器流向燃油总管。 当燃油压力升高时，弹簧室 容积变小而燃油容积扩大， 使油压升高峰值减小。反之， 油压降低时弹簧室容积变大 而燃油容积减小，又使油压 降幅减小。
图6–72 三菱纵涡流旋转系统
5) 四气门分层稀燃系统
四气门高压缩快速燃烧中有一个切向进气道l和一个中性进气 道 2 分别独立地通往各自的进气门。切向进气道产生绕气缸中 心线旋转的进气涡流；同时，中性进气道末端与气缸中心线的 夹角较小，产生向下的气流，该气流与活塞运动相配合，产生 一种其旋转轴线平行于曲轴中心线的滚流。安置在中性进气道 中的涡流控制阀3控制着两个进气道中 的流量比，进而决定缸内充量运动的 涡流比。涡流控制阀下游的进气道上 开有一个“窗口”，双束喷油器4通过 这个“窗口”将两支油束分别喷人两个 进气道。两支油束的燃油流量相等、 持续时间相同。当涡流控制阀3不是 完全开启时，中性进气道的混合气较 浓，切向进气道的混合气较稀，造成 图6–73 AVL四气门高压 分层充气。
度方式。
2—喷油器 3—进气歧管绝对压力传感器6—冷启动喷油器
2.L型电控汽油喷射系统
原理：
以吸入的空气量 作为控制喷油量 的主要因素。 L型测量准确程 度高于D型
1. 均质稀混合气的燃烧室
1) TGP燃烧室 燃烧室中设有一个预燃室，火花塞位于通道中。 在压缩过程中，新鲜混合气进入预燃室，产生适 当的涡流，并对火花塞间隙进行扫气，促进着火。火 焰核心进入预燃室，引起迅速燃烧，结果形成火焰束 喷入主燃烧室，使主燃烧室气体产生强烈紊流，促进 了主燃烧室燃烧。
图6–30 燃油压力调节器
3、燃油压力脉动阻尼器 •作用：减小燃油压力脉动 。 •工作原理：燃油压力脉动 阻尼器的弹簧室密封，等于 是一个空气弹簧。全部输油 量通过阻尼器流向燃油总管。 当燃油压力升高时，弹簧室 容积变小而燃油容积扩大， 使油压升高峰值减小。反之， 油压降低时弹簧室容积变大 而燃油容积减小，又使油压 降幅减小。
图6–72 三菱纵涡流旋转系统
5) 四气门分层稀燃系统
四气门高压缩快速燃烧中有一个切向进气道l和一个中性进气 道 2 分别独立地通往各自的进气门。切向进气道产生绕气缸中 心线旋转的进气涡流；同时，中性进气道末端与气缸中心线的 夹角较小，产生向下的气流，该气流与活塞运动相配合，产生 一种其旋转轴线平行于曲轴中心线的滚流。安置在中性进气道 中的涡流控制阀3控制着两个进气道中 的流量比，进而决定缸内充量运动的 涡流比。涡流控制阀下游的进气道上 开有一个“窗口”，双束喷油器4通过 这个“窗口”将两支油束分别喷人两个 进气道。两支油束的燃油流量相等、 持续时间相同。当涡流控制阀3不是 完全开启时，中性进气道的混合气较 浓，切向进气道的混合气较稀，造成 图6–73 AVL四气门高压 分层充气。
度方式。
2—喷油器 3—进气歧管绝对压力传感器6—冷启动喷油器
2.L型电控汽油喷射系统
原理：
以吸入的空气量 作为控制喷油量 的主要因素。 L型测量准确程 度高于D型
发动机原理与汽车理论发动机原理基础知识
10
燃烧过程
11
结论：膨胀
发动机的实际膨胀过程与压缩过程很相似，也是一 个复杂的热力过程（吸热量大于放热量、吸热量等于 放热量、吸热量小于放热量）。总体来说，缸内气体 的吸热量大于放热量。 膨胀过程不仅有散热损失和漏气损失，还有补燃损 失。 膨胀过程终了b点的压力和温度越低，说明气体膨胀 和热量利用越充分。
发动机原理与汽车理论 发动机原理基础知识
2
课程内容概述
第一章 发动机原理基础知识 第二章 发动机的换气过程 第三章 汽油机的燃料与燃烧 第四章 柴油机的燃料与燃烧 第五章 燃气发动机的燃料与燃烧 第六章 发动机的特性 第七章 汽车的动力性 第八章 汽车的制动性 第九章 汽车的使用经济性 第十章 汽车的操纵稳定性 第十一章 汽车的舒适性 第十二章 汽车的通过性 第十三章 汽车性能的合理使用
原子数，单：k=1.67，双：cvk=1.4，三：k=1.3。
根据热力学公式和循环平均压力可求出混合加热循环的平均 压力为：
pt
k 1
p1
k 1
1
k
1t
影响因素
定容加热循环。
由4个热力过程组成:（ρ=1）
循环净功为W 。
将ρ=1代入混合加热循环计算式中。
定容加热循环的热效率为：
t
1
1
k 1
定容加热循环的平均压力为： pt
k p1
1 k 1
1t
影响因素
18
4.理想循环的影响因素
（1）压缩比ε。ε提高,循环热效率ηt和平均压力pt提高。因 为ε提高，可以提高压缩终了的温度和压力，在定容加热量一定 时，缸内最高压力提高，使膨胀功增加。
(2）压力升高比λ和预胀比ρ。在定容加热循环中，压力升高比 λ增加，循放加热量增加(在ε一定时)，使循环净功W0和循环放 热量Q2均相应增加, 所以循环热效率不变，但循环平均压力提高； 在混合加热循环中(在ε和总加热量一定时) ，λ提高，预胀比 ρ减小，循环热效率和平均压力提高。
中职教育-《发动机原理与汽车理论》第二版课件：第八章 汽车的制动性(二).ppt
• 二、制动侧滑
• 三、前轮失去转向能力
•
结论：
4/22
制动跑偏
定义：制动时汽车自动向左或向右偏驶称为制 动跑偏。
原因：
• 1.汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮制 动器制动力不等；
• 原因：制造、装配误差造成。
• 2.制动时悬架导向杆系与转向系拉杆发生运动 干涉。
• 原因：设计造成，制动时汽车总向左（或向右）
• 一、前后轮抱死次序 • 二、制动时前、后轮的地面法向反作用力 • 三、理想的前、后轮制动器制动力分配 • 四、实际的前、后轮制动器制动力分配
12/22
前后轮抱死次序
在制动过程中，前、后轮抱死次序分三种情况： 即前轮先于后轮抱死、后轮先于前轮抱死及前、 后轮同时抱死。
前、后轮的抱死次序对制动系工作效率和制动 方向稳定性有很大影响。
第八章 汽车的制动性
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节
制动力的产生 制动效能及其恒定性 制动时的方向稳定性 制动器制动力的分配 提高制动性的措施
3/22
第三节 制动时的方向稳定
性
• 在制动过程中，汽车维持直线行驶能力或按预 定弯道行驶的能力，称制动时汽车的方向稳定 性。
• 一、制动跑偏
17/22
理想的制动器制动力分配
前、后车轮同时抱死的条件是：前、后制动器
制动力之和等于附着力，并且前、后制动器制
F动1 F力2 分 G别；等F1于 Z各1；自F的2 附Z2着；力。即
由于 F1 F 2
Z1 ；而 Z1
Z2
Z2
b a
hg hg
；由F1
F
2
G
F1 F 2 ； G
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基本课件PPT课件
四、熵及温熵图
１)熵是一状态参数，如已知两个独立的状态参数，即可 求出熵的值。 ２)只有在平衡状态下，熵才有确定值。 ３)与内能和焓一样，通常只需求熵的变化量，而不必求 熵的绝对值。 ４)熵是可加性的量，ｍｋｇ工质的熵是１ｋｇ工质的熵 的ｍ倍，Ｓ＝ｍｓ。 ５)在可逆过程中，从熵的变化过程中可判断热量的传递 方向：ｄｓ＞０系统吸热；ｄｓ＝０系统绝热；ｄｓ＜ ０系统放热。 ６ ) 熵 可 以 判 断 自 然 界 一 切第1自6页发/共3过6页程 的 熵 变 。
1 ． 功 当气体的压力和容积发生变化时，气体与外界之间相互传
递的机械能称之为功，用W表示。单位为焦耳，单位符号
为“J”或“kJ”， 1kJ=103J。 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 v1
开尔文一普朗克说法：“不可能建造一种循环工作的机器， 其作用只是从单一热源取热并全部转变为功，而不引起其他 变化。”(第二类永动机是不可能被成功制造的。) 为了连续地获得机械功，至少必须有两个热源，即高温热源 和低温热源。 克劳修斯说法：“不可能将热量由低温物体传向高温物体 而不引起其他变化。” 这一表述说明：不管利用什么机器，热量不可能自发地、不 花任何代价地从低温物体传向高温物体。各种制冷设备必须 消耗功并把这些功转换为热量和低温物体的热量一起传给高 温物体，以达到制冷的目的。 结论：自发过程具有方向性---一切自发实现的过程都是 不可逆的。
第25页/共36页
(４)ｐ—Ｖ图和Ｔ—Ｓ图
由定熵过程的过程方程ｐＶκ=定值可知，定熵过程在ｐ—Ｖ 图上是一条幂指数为负的幂函数曲线(又称高次双曲线)。
自考《汽车发动机原理与汽车理论》复习题(汽车发动机原理部分)(含答案)
第二章发动机工作循环及性能指标一、选择题：1、在机械损失中，占比例最大的的是_____D__。
A.驱动附属机构的损失B.排气损失C.进气损失D.摩擦损失2、单位气缸工作容积的循环有效功称之为____A_____。
A.升功率B.有效热效率C.有效扭矩D.平均有效压力3、当发动机油门位置固定，转速增加时____A______。
A.平均机械损失压力增加，机械效率减小B.平均机械损失压力减小，机械效率增加C.平均机械损失压力减小，机械效率减小D.平均机械损失压力增加，机械效率增加4、发动机的有效功We与所消耗的燃油发出的热量Q1的比值称之为_____B_____。
A.有效燃油消耗率B.有效热效率C.有效扭矩D.平均有效压力5、关于发动机性能指标的描述不正确的是______B____。
Ａ.指示指标是以工质在气缸内对活塞做功为基础的性能指标。
Ｂ.指示指标是考虑到机械损失的指标。
]Ｃ.有效指标它是以曲轴对外输出的功为基础的性能指标。
D.有效指标用来评定发动机性能的好坏。
6、发动机单位气缸工作容积每循环做的指示功称为______A____。
A.平均指示压力B.循环指示功C.有效功率D.平均有效压力7、评价发动机经济性的指标是_____D_____。
A.平均有效压力B.有效扭矩C.有效功率D.有效热效率8、评价发动机动力性的指标是____D______。
A.有效燃油消耗率B.有效热效率C.每小时的油耗量D.平均有效压力9、发动机负荷一定，当转速增加时，则______A____。
A.机械效率下降B.平均机械损失压力下降C.指示功率增加D.平均指示压力增加第三章发动机的换气过程一、选择题：1、发动机的整个换气过程约占曲轴转角的______D______CA。
Ａ.180~270 Ｂ.300~360 Ｃ.340~400 Ｄ.410~480(2、关于发动机换气过程的描述不正确的是_______A______。
Ａ.强制排气阶段排出的废气量大于自由排气阶段排出的废气量。
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)；
汽车发动机原理与汽车理论基本课件
汽车的驱动力图
• 定义：在各个档位上，汽车的驱动力与 车速之间的函数关系曲线。
若已知发动机外特性曲线、 传动系的传动比、传动效率、 车轮半径等参数时，就可作 出汽车驱动力图。
作图步骤
• （1）建立坐标系； • （2）确定汽车传动系的传动比、传动效率η T和车 轮半径r； • （3）在发动机外特性曲线上任取一点B，确定这 一点的转速nB和对应的有效扭矩MeB； • （4）根据驱动力计算公式分别求出发动机扭矩为 MeB时，汽车以不同档位行驶时的驱动力FtⅠB、 F tⅡB、…
第一节 汽车的动力性指标
• 一、汽车的最高车速
• 二、汽车的加速能力
• 三、汽车的爬坡能力
汽车的最高车速vmax
最高车速是指在良好的水平路面（混凝 土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车 速。 轿车：vmax=130～200km/h； 客车：vmax=90～130km/h； 货车：vmax=80～110km/h。 在使用中，将加速踏板踩到底，变速器 挂入最高档位。
汽车的加速能力
加速能力可用汽车以最大加速强度加速行驶时的加速度、加 速时间或加速行程来表示。在实际中评价汽车的加速能力最 常用的指标是加速时间。
分类：
• Ⅰ.原地起步加速时间： 由低档（I或II档）起步，以最大的 加速强度（包括选择恰当的换档时机）逐步换至最高档位后 达到某一预定距离或车速所需的时间。一般用0→400m或 0→100km/h的时间表示原地起步加速能力。
•部分负荷特性：节气门部分开启时，转矩 或功率等与转速的关系
•使用特性曲线：即带有附件时的负荷特性， 通常汽油机小15％，而柴油机小10％
传动系的传动效率
Pe P P T T 1பைடு நூலகம் T Pe Pe
发动机原理与汽车理论整套课件汇总完整版电子教案(全)
2）气体被压缩的程度用压缩比ε表示，压缩比等于压缩 初始气体的容积与压缩终了气体的容积之比，即
3）压缩比过低会使发动机动力性、经济性和排放性下 降，提高压缩比又受到机件强度和不正常燃烧的限制，一 般发动机的压缩比为:
4）经常测量压缩终了的压力(ｃ点的压力pc)，用于评 定发动机的性能或诊断故障。压缩终了的压力过低、会 导致发动机动力性、经济性下降，使用中出现动力不足、 起动困难、燃料消耗增加等故障现象。压缩终了的压力 过低，说明发动机汽缸密封不良，其主要原因一般是气 门密封表示，即
发动机的平均有效压力一般为
４. 升功率、比质量和强化系数 评定发动机结构和强化程度的指标。
1）升功率 在标定工况下，每升汽缸工作容积所发出的有效功率，
4）比热 单位量的物质，温度每变化1K时吸收或放出的热量，
用符号c表示，即
式中:dq — 单位量的物质在温度变化 dT 时吸收或放出
的热量。 mkg气体的温度从 T1变化到 T2时，吸收或放出的热
量 Q为
气体从外界吸收热量为正，气体向外界放出热量为负。
3. 内能 1）气体内部所具有的各种能量的总和，主要由气体分 子运动的动能和分子间的位能组成； 2）理想气体的内能仅指其内部动能，它是温度 T的单 值函数， 1kg气体的内能用符号 ｕ 表示,单位为J/kg或 者kJ/kg，则
只有开氏温度才是状态参数，开氏温度不可能有负值！
2. 压力
单位面积上所受的垂直作用力称为压力，即压强。
1）热力学中的压力是指气体分子对单位容器壁面产生 的实际作用力，称为绝对压力，用符号p表示，单位： 帕斯卡（Pa）
2）只有绝对压力p才是气体的状态参数，
以p0表示大气压力，则： 当p> p0时， p=pg + p0， pg为用压力表测得的表压力； 当p< p0时， p=p0 - pv ，pv为真空表测得的真空度。 3）气体的绝对压力与表压力和真空度的关系如图１-１
新能源汽车技术概论课件第8章新能源汽车制动能量回收系统ppt
• 图所示为利用液压储能原理设计的一种制动能量再生回收系统。系 统由发动机、液压泵、液压储能器、联动变速箱、驱动桥、液控离 合器和液压控制系统组成。
• 3．电化学储能
• 其工作原理是：首先将车辆在制动或减速过程中的动能，通过 发电机转化为电能并以化学能的形式存储在储能器中；当车辆需要 起动或加速时，再将存储器中的化学能通过电动机转化为车辆行驶 的动能。
• 2.前后轴制动力比例分配时的控制策略
• 并联制动控制策略如图所示。需要的总制动力较小时，全部由再生制动力提 供；当需要的减速度增大时，电机再生制动力所占的比例逐渐减小，机械制动 力开始起作用；当总制动力大于一定值时意味着这是一个紧急制动，再生制动 力减小到零，机械制动提供所有的制动力；当所需的制动减速度在两者之间时， 再生制动与机械制动共同作用。
• 3）从汽车理论知识可知，如果前轮先于后轮抱死，虽然失去了 转向能力，但整车还是稳定的；如果后轮先于前轮抱死，将导致整 车失去控制，极易发生严重交通事故。
•8.5 电动汽车的制动系统
• 电动汽车的再生制动给制动系统的设计添加了一些复杂性，呈现 出两个基本问题：一是如何在再生制动和机械摩擦制动之间分配所 需的总制动力，以回收尽可能多的车辆的动能；二是如何在前后轮 轴上分配总制动力，以实现稳定的制动状态。
• 3）制动控制器根据电动机转速，计算电机实际能够提供的制动强度。 • 4）比较需求的电机再生制动强度上限和电机实际能够提供的制
动强度，并将结果作为电信号发送给电机控制器。
• 5）此时的电动机工作在发电机状态下，可以提供电压恒定流向 的电流，再通过逆变器限制电机产生的最高电压和对电压进行升压， 以便满足电流输出要求，充到动力蓄电池组中。
• 电动汽车三种常见再生制动控制策略进行比较结构
汽车发动机原理与汽车理论基本课件第二章
i t
3.6 106 bi Hu
一般内燃机的ηit和bi的统计范围如下：
ηit
bi／[g／(kW·h) -1]
四冲程柴油机 0.4l～0.48 210～175
二冲程柴油机 0.40～0.48 218～177
四冲程汽油机 0.25～0.40 344～218
二冲程汽油机 0.19～0.27 435～305
第三节 发动机的指示指标、有效指标和强化指标 一、发动机的指示指标
发动机的指示性能指标是指以工质对活塞做功为计算基础的指标，简称指示指标。
指示指标表征工质在汽缸内部经历的循环的完善程度，以工质在汽缸内对活塞做功为基础，评价 由燃烧到热功转换工作循环进行的质量。是从示功图测量计算得出的。
一）、 指示功和平均指示压力
分析条件：循环总加热量不变。
(1)c t
(2)0 t
(3)p t
2）等容加热循环热效率的分析
(1)c t
３）等压加热循环热效率的分析
(1)c t (2)0 t
4） 等熵指数对循环热效率的影响
(1)t
４、发动机实际工作条件对循环热效率提高
的约束和限制： p3~4
从理论循环的分析可知，提高压缩比εc和压力升高比λp对提高循环热效率ηt起着有利的作用，但发动 机实际工作条件约束和限制循环热效率提高。
一、三种基本理论循环: p1～ p6
1、研究理论循环的目的: p1 1)确定循环热效率的理论极限，以判断实际发动机经济性和工作过程进行的完善程度以及改进潜力。 2)分析比较发动机不同热力循环方式的经济性和动力性。 3) 确定提高以理论循环热效率为代表的经济性和以平均压力为代表的动力性的基本途径。
简化原则为: p1
发动机原理与汽车理论--武汉理工大学课件
发动机原理研究的内容包括工程热力学基础、 发动机的工作循环和性能指标、换气过程、燃 料与燃烧、汽油机和柴油机混合气的形成与燃 烧、发动机特性等。
第1章 工程热力学基础
《发动机原理与汽车理论》 课程主要内容
• 汽车理论是研究汽车主要使用性能的科学，是 在分析汽车运动基本规律的基础上研究汽车主 要使用性能与其结构之间的内在联系，分析汽 车主要使用性能的各种影响因素，从而指出正 确设计汽车和合理使用汽车的基本途径。
p p0 pg
第1章 工程热力学基础
压力的单位与表示方法
• 如果容器内气体的绝对压力低于外界大气压力时， 表压力为负数，仅取其数值，称之为真空度，记
做pv 。则有： p p0 pv
• 真空度的数值愈大，说明愈接近绝对真空。 • 表压力和真空度都是相对于大气压力的相对值。
当绝对压力高于大气压力时，它们的差值称为表 压力。当绝对压力低于大气压力时，它们的差值 称为真空度。只有绝对压力才能作为工质的状态 参数，它表示工质的真正状态。
• 故比热的大小随气体变化过程的特征而定。 在工程热力学中，常遇到定容加热过程和 定压加热过程。
第1章 工程热力学基础
定容比热与定压比热
• 定容加热过程是工质在加热过程中容积保持不变的过程。其 比热称为定容比热，用符号cv 表示。
• 定压加热过程是工质在加热过程中压力保持不变的过程。其 比热称为定压比热，用符号cp表示。
第1章 工程热力学基础
2．理想气体的状态方程
• 对于一定质量的气体的状态，一般可用气体所占 的体积V、压力p、温度T三个量来表示。在气体 平衡状态下，理想气体的压力、温度和比容三者 之间的关系式称为理想气体状态方程式，它是根 据分子运动学说导出的。
• 对于1kg理想气体，状态Biblioteka 程式为：pv RT1.429
第1章 工程热力学基础
《发动机原理与汽车理论》 课程主要内容
• 汽车理论是研究汽车主要使用性能的科学，是 在分析汽车运动基本规律的基础上研究汽车主 要使用性能与其结构之间的内在联系，分析汽 车主要使用性能的各种影响因素，从而指出正 确设计汽车和合理使用汽车的基本途径。
p p0 pg
第1章 工程热力学基础
压力的单位与表示方法
• 如果容器内气体的绝对压力低于外界大气压力时， 表压力为负数，仅取其数值，称之为真空度，记
做pv 。则有： p p0 pv
• 真空度的数值愈大，说明愈接近绝对真空。 • 表压力和真空度都是相对于大气压力的相对值。
当绝对压力高于大气压力时，它们的差值称为表 压力。当绝对压力低于大气压力时，它们的差值 称为真空度。只有绝对压力才能作为工质的状态 参数，它表示工质的真正状态。
• 故比热的大小随气体变化过程的特征而定。 在工程热力学中，常遇到定容加热过程和 定压加热过程。
第1章 工程热力学基础
定容比热与定压比热
• 定容加热过程是工质在加热过程中容积保持不变的过程。其 比热称为定容比热，用符号cv 表示。
• 定压加热过程是工质在加热过程中压力保持不变的过程。其 比热称为定压比热，用符号cp表示。
第1章 工程热力学基础
2．理想气体的状态方程
• 对于一定质量的气体的状态，一般可用气体所占 的体积V、压力p、温度T三个量来表示。在气体 平衡状态下，理想气体的压力、温度和比容三者 之间的关系式称为理想气体状态方程式，它是根 据分子运动学说导出的。
• 对于1kg理想气体，状态Biblioteka 程式为：pv RT1.429
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汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评 价发动机性能的一种简单、方便、必不可少的 形式。
通过特性曲线可以分析在不同适用工况下 ， 发动机特性变化的规律及影响因素,评价发动机 性能，从而提出改善发动机性能的途径．
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
三、发动机性能指标与工作过程参数的关系 发动机输出的有效指标通常用平均有效
第八章 发动机的特性
第一节 发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系 第二节 发动机的负荷特性 第三节 发动机的速度特性 第四节 柴油机的调速特性 第五节 发动机的万有特性 第六节 发动机有效功率和燃油消耗率的大气修正 第七节 发动机与动力装置的匹配
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
第一节 发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(3)12h功率
这一功率为内燃机允许连续运转12h的最大有 效功率，适用于需要在12h内连续运转而又需 要充分发挥功率的拖拉机、移动式发电机组、 铁道牵引等用途的内燃机。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(4)持续功率
这一功率为内燃机允许长期连续运转的最大 有效功率，适用于需要长期连续运转的固定 动力、排灌、电站、船舶等用途的内燃机。
压力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃 油消耗率be、每小时耗油量B表示。这些指标 与发动机工作过程参数的关系。
发动机性能指标分析式
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
有效功率
Pe
K1
c a
itmn
有效输出转矩
Ttq
K2
c a
itm
燃油消耗率
be
K3
1
itm
小时耗油量
B
K4
c a
n
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
除持续功率外，其他几种功率均具有间歇 性工作的特点，故常被称为间歇功率。对 间歇功率而言，内燃机在实际按标定功率 运转时，超出上述限定的时间并不意味着 内燃机将被损坏，但无疑将使内燃机的寿 命与可靠性受到影响。
一、发动机的工况
发动机实际运行的工作状况，简称工况。
表征内燃机运行工况的参数可由下式给出
Pe Ttqn
❖式中，Pe为有效功率，Ttq为转矩， n为工作转速。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
有效功率Pe和转速n 决定了发动机的 工作运行情况。工况以功率Pe和转速n来 表示，此功率、转速应该与发动机所带动 的工作机械要求的功率、转速相适应。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(1)15min功率
这一功率为内燃机允许连续运转15min的 最大有效功率，适用于需要较大功率储备或 瞬时需要发出最大功率的轿车、中小型载货 汽车、军用车辆、快艇等用途的内燃机。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(2)1h功率
这一功率为内燃机允许连续运转1h的最大有 效功率，适用于需要一定功率储备以克服突 增负荷的工程机械、船舶主机、大型载货汽 车和机车等用途的内燃机。
只有当发动机发出的扭矩与工作机械 消耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速 下按一定功率稳定工作。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
1.发动机的工况分类 第—类工况，其特点是发动机的
功率变化时，转速几乎保持不变。 该工况又被称为固定式内燃机工 况。例如，发电用内燃机，其负 荷呈阶跃式突变，并没有一定的 规律、然而内燃机的转速必须保 持稳定，以保证输送电压和频率 的恒定，反映在工况图上就是— 条垂直线(图8—1中的曲线1)， 称为线工况。灌溉用内燃机，除 了起动和过渡工况外，在运行过 程中负荷与转速均保持不变，称 为点工况(图8—1中的A点)。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
二、发动机特性
为了评价内燃机在不同工况下运行的动 力性指标(如功率、转矩、平均有效压力等)、 经济性指标(燃油消耗率)、排放指标以及反映 工作过程进行的完善程度指标(如指示热效率、 充量系数以及机械效率)等，就必须研究内燃 机的特性。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
ห้องสมุดไป่ตู้
有关定义
所谓发动机的特性，就是指上述性能参数随 参数调整情况或运转工况变化的规律。
性能指标随调整情况变化的特性称为调整特 性，如点火提前角调整特性、供油提前角调 整特性等；
性能指标随运行工况变化的特性称为性能特 性，如负荷特性、速度特性和调速特性等。
用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评 价内燃机的一种简单、直观、方便的形式。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
根据内燃机产品的使用特点，在内燃机的铭 牌上一般应标明上述四种功率的一或两种功 率及其对应的转速。同时，内燃机的最大供 油量限定在标定功率的位置上。对于同一种 发动机，用于不同场合时，可以有不同的标 定功率值，其中，15min功率最高，持续功率 最低。
车用 — 常用15分钟, 1小时或12小时功率中的 两种作为铭牌功率。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
四、发动机功率标定
内燃机的功率标定，是指制造企业根据内燃 机的用途、寿命、可靠性、维修与使用条件 等要求，人为地规定该产品在标准大气条件 下所输出的有效功率以及所对应的转速，即 标定功率与标定转速。世界各国对标定方法 的规定有所不同。按照国家标准GBll05—— 87《内燃机台架性能试验方法》规定，我国 内燃机的功率可以分为四级：
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
第二类工况，其特点是内燃 机的功率与转速接近于幂函 数关系，如图8—1中的曲线2 示的三次幂函数( Pe n3)。当 内燃机作为船用主机驱动螺 旋桨时，内燃机所发出的功 率必须与螺旋桨吸收的功率 相等，而吸收功率又取决于 螺旋桨转速的高低，且与转 速成幂函数关系，这样，内 燃机功率就呈现一种十分有 规律的变化。该类工况常被 称为螺旋桨工况或推进工况， 也属于线工况。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
第三类工况，其特点是功率 与转速都在很大范围内变化， 它们之间没有特定的关系。 汽车及其他陆地运输用内燃 机，都居于这种工况。此时， 内燃机的转速决定于行驶速 度、可以从最低稳定转速一 直变到最高转速；负荷取决 于行驶阻力，在同一转速下， 可以从零变到全负荷。内燃 机可能的工作区域就是该种 类型内燃机的实际工作区域， 相应的上况区域称为面工况。
用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评 价发动机性能的一种简单、方便、必不可少的 形式。
通过特性曲线可以分析在不同适用工况下 ， 发动机特性变化的规律及影响因素,评价发动机 性能，从而提出改善发动机性能的途径．
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
三、发动机性能指标与工作过程参数的关系 发动机输出的有效指标通常用平均有效
第八章 发动机的特性
第一节 发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系 第二节 发动机的负荷特性 第三节 发动机的速度特性 第四节 柴油机的调速特性 第五节 发动机的万有特性 第六节 发动机有效功率和燃油消耗率的大气修正 第七节 发动机与动力装置的匹配
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
第一节 发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(3)12h功率
这一功率为内燃机允许连续运转12h的最大有 效功率，适用于需要在12h内连续运转而又需 要充分发挥功率的拖拉机、移动式发电机组、 铁道牵引等用途的内燃机。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(4)持续功率
这一功率为内燃机允许长期连续运转的最大 有效功率，适用于需要长期连续运转的固定 动力、排灌、电站、船舶等用途的内燃机。
压力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃 油消耗率be、每小时耗油量B表示。这些指标 与发动机工作过程参数的关系。
发动机性能指标分析式
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
有效功率
Pe
K1
c a
itmn
有效输出转矩
Ttq
K2
c a
itm
燃油消耗率
be
K3
1
itm
小时耗油量
B
K4
c a
n
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
除持续功率外，其他几种功率均具有间歇 性工作的特点，故常被称为间歇功率。对 间歇功率而言，内燃机在实际按标定功率 运转时，超出上述限定的时间并不意味着 内燃机将被损坏，但无疑将使内燃机的寿 命与可靠性受到影响。
一、发动机的工况
发动机实际运行的工作状况，简称工况。
表征内燃机运行工况的参数可由下式给出
Pe Ttqn
❖式中，Pe为有效功率，Ttq为转矩， n为工作转速。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
有效功率Pe和转速n 决定了发动机的 工作运行情况。工况以功率Pe和转速n来 表示，此功率、转速应该与发动机所带动 的工作机械要求的功率、转速相适应。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(1)15min功率
这一功率为内燃机允许连续运转15min的 最大有效功率，适用于需要较大功率储备或 瞬时需要发出最大功率的轿车、中小型载货 汽车、军用车辆、快艇等用途的内燃机。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
(2)1h功率
这一功率为内燃机允许连续运转1h的最大有 效功率，适用于需要一定功率储备以克服突 增负荷的工程机械、船舶主机、大型载货汽 车和机车等用途的内燃机。
只有当发动机发出的扭矩与工作机械 消耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速 下按一定功率稳定工作。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
1.发动机的工况分类 第—类工况，其特点是发动机的
功率变化时，转速几乎保持不变。 该工况又被称为固定式内燃机工 况。例如，发电用内燃机，其负 荷呈阶跃式突变，并没有一定的 规律、然而内燃机的转速必须保 持稳定，以保证输送电压和频率 的恒定，反映在工况图上就是— 条垂直线(图8—1中的曲线1)， 称为线工况。灌溉用内燃机，除 了起动和过渡工况外，在运行过 程中负荷与转速均保持不变，称 为点工况(图8—1中的A点)。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
二、发动机特性
为了评价内燃机在不同工况下运行的动 力性指标(如功率、转矩、平均有效压力等)、 经济性指标(燃油消耗率)、排放指标以及反映 工作过程进行的完善程度指标(如指示热效率、 充量系数以及机械效率)等，就必须研究内燃 机的特性。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
ห้องสมุดไป่ตู้
有关定义
所谓发动机的特性，就是指上述性能参数随 参数调整情况或运转工况变化的规律。
性能指标随调整情况变化的特性称为调整特 性，如点火提前角调整特性、供油提前角调 整特性等；
性能指标随运行工况变化的特性称为性能特 性，如负荷特性、速度特性和调速特性等。
用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评 价内燃机的一种简单、直观、方便的形式。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
根据内燃机产品的使用特点，在内燃机的铭 牌上一般应标明上述四种功率的一或两种功 率及其对应的转速。同时，内燃机的最大供 油量限定在标定功率的位置上。对于同一种 发动机，用于不同场合时，可以有不同的标 定功率值，其中，15min功率最高，持续功率 最低。
车用 — 常用15分钟, 1小时或12小时功率中的 两种作为铭牌功率。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
四、发动机功率标定
内燃机的功率标定，是指制造企业根据内燃 机的用途、寿命、可靠性、维修与使用条件 等要求，人为地规定该产品在标准大气条件 下所输出的有效功率以及所对应的转速，即 标定功率与标定转速。世界各国对标定方法 的规定有所不同。按照国家标准GBll05—— 87《内燃机台架性能试验方法》规定，我国 内燃机的功率可以分为四级：
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
第二类工况，其特点是内燃 机的功率与转速接近于幂函 数关系，如图8—1中的曲线2 示的三次幂函数( Pe n3)。当 内燃机作为船用主机驱动螺 旋桨时，内燃机所发出的功 率必须与螺旋桨吸收的功率 相等，而吸收功率又取决于 螺旋桨转速的高低，且与转 速成幂函数关系，这样，内 燃机功率就呈现一种十分有 规律的变化。该类工况常被 称为螺旋桨工况或推进工况， 也属于线工况。
汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第 八章
第三类工况，其特点是功率 与转速都在很大范围内变化， 它们之间没有特定的关系。 汽车及其他陆地运输用内燃 机，都居于这种工况。此时， 内燃机的转速决定于行驶速 度、可以从最低稳定转速一 直变到最高转速；负荷取决 于行驶阻力，在同一转速下， 可以从零变到全负荷。内燃 机可能的工作区域就是该种 类型内燃机的实际工作区域， 相应的上况区域称为面工况。