发动机的性能(一)性能指标与影响因素

BSFC)：
be
工程单位：g/(kW·h)
评价指标 最低有效燃油消耗率：
be m in
注意：最低有效燃油消耗率指外特性曲线上数值！
（三）环境指标 定义：内燃机的污染物排放和噪声。 表达： 四种污染物THC、CO、NOx和PM
(Particulate Matter)的排放；
内燃机的运行噪声。
评价指标 四种污染物的比排放量 内燃机的最大噪声值
工程单位：g/(kW·h) 工程单位： dB(A)
注意：国家标准有详细的污染物排放和噪声测量方法和限值！
（四）强化指标 定义：内燃机承受机械和热负荷的能力。
表达方式 升功率：在标定工况下，内燃机单位排量发出的功率。
PL Pen /(i Vs )
三、学习方法 1、理解且善于思考； 2、做好每章的思考题； 3、锻炼分析问题能力； 4、注意符号应用和单位换算； 5、做一些笔记； 6、特别注意对应用性、前沿性问题的了解；
7、教材和讲课PPT结合学习。
1、掌握各种概念； 2、掌握ICE的主要评价指标：动力性、经济性和环保指标； 3、掌握NA-ICE和TC-ICE示功图的画法，以及各种功的
（七）耐久性指标 定义：ICE主要零部件磨损到不能持续工作的极限时间。 ICE耐久性试验方法，查看相关国家标准。
（八）工艺性指标 用于评价ICE的制造工艺学和维修方便性。
二、工质对活塞作功及示功图（Indicated Diagram of Work） 缸内工质
四个冲程
曲轴箱内工质
intake compression power exhaust
发动机原理
性能指标与影响因素
一、常用缩写词 ICE NA-ICE TC-ICE SI-ICE
CI-ICE DI IDI
GDI TDC BDC
Internal Combustion Engine Naturally Aspirated ICE—自然吸气内燃机 Turbocharged ICE—增压内燃机 Spark Ignition ICE—火花点火内燃机 Compression Ignition ICE—压燃式内燃机 Direct Injection—缸内直接喷射 Indirect Injection—间接喷射 Gasoline Direct Injection—汽油缸内直喷
intake
TDC
Vs
BDC
p A
p0
exhaust
dW p0 Ads pAds ( p0 p)dV
压力与运动方向相同为“+”； 相反为“—”。
ds 由于曲轴箱内压力不变，
四来自百度文库程内燃机各冲程功 量相互抵消，在示功图 研究中不考虑曲轴箱工 质影响。
（一）概念
1、冲程功
Ws
活塞运动一个行程，缸内工质对活塞所作的功。
转矩(Torque)：
Ttq 工程单位：N·m
有效功率 (Brake Effective Power )：
加权平均功率：
Pe 工程单位：kW
Pe (wj Pej )
加权平均功率用于工况法测量内燃机的污染物排放中
评价指标
最高转速： 最大转矩： 标定功率：
注意：
nm ax
Ttq / ntq
Ve V / Pen
工程单位：L/kW
摩托车
SI
轿车
载货车
轿车
CI 载货车
四冲程 NA TC
NA TC NA TC TC中冷
各种用途内燃机比较
nm ax
r/min 5000～9000 4500～7500 5000～7000 2500～5000 3500～5000 2500～4500 2000～4000 2000～3200 1800～2600
Top Dead Center Bottom Dead Center
二、原理的重要性
构造 原理
What
Why
3W
Were
1、改装CNG和LPG内燃机为什么动力不佳？
2、载货汽车为什么很少用汽油机？ 3、柴油汽车为什么冒烟？
4、为什么国Ⅳ标准推迟实施 ？
？？？？？
学习内燃机原理的根本目的：
内燃机如何面对能源与环境两大挑战？
工程单位：kW/L
强化系数：在标定工况下，内燃机平均有效压力与 活塞平均速度的乘积。
Kin pme vm
工程单位：MPa ·m/s
（五）紧凑性指标 定义：内燃机单位标定功率的质量或者体积。
表达方式
比质量：内燃机干质量与标定功率的比值。
me m / Pen
工程单位：kg/kW
比体积：内燃机外廓体积与标定功率的比值。
kW/L 30～70 35～65 50～100 20～30 20～30 30～40 10～15 15～20 20～25
me
kg/kW 4～1 3～1 3～1 6～3 5～3 4～2 9～4 8～3 5～3
vm
m/s
10 ～20
（六）可靠性指标 定义：ICE在规定使用条件下正常持续工作的能力。 表达方式： 首次故障里程、平均故障时间间隔、故障率。 ICE可靠性试验方法，查看相关国家标准。

8～11 8～12 7～9 7～9 20～24 20～24 16～18 15～17 14～16
be
g/(kW·h) 350～270 350～250 380～280 380～270 320～240 290～240 240～210 230～205 225～195
注意：现代货车内燃机多为CI-ICE
PL
2、（循环）动力过程功
Wc p
压缩和膨胀行程，工质对活塞所作的功。
3、泵气功（泵气过程功）
W pr
进气和排气行程，工质对活塞所作的功。
表达方法；
4、了解内燃机的示功图画法； 5、掌握ICE性能指标的测算方法； 6、掌握性能指标的理论推导过程，分析影响性能的主要因素； 7、了解ICE的其它指标。
一、ICE评价指标 （一）动力性指标 定义：ICE对外输出功的能力。
表达方式 转速(Revolution or Speed)：
n 工程单位：r/min
Pen / nn
标定功率是内燃机可靠运行的最大功率！
标定转速不一定是内燃机运行的最高转速！
（二）经济性指标 定义：ICE对燃料和润滑油的消耗程度。
表达方式 燃油消耗率： 润滑油消耗率：
B
工程单位：kg/h
Bo
工程单位：g/h
有效燃油消耗率(Brake Specific Fuel Consumption,