汽车发动机原理1

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第三篇 运行特性与性能调控
第10章 发动机运行特性与整车匹配 第11章 柴油机调速特性
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1. 工质对活塞所作功及示功图 2. 动力经济性指标 3. 影响动力经济性指标的环节与
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发动机性能指标
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1. 动力性能指标 功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed), 平均有效压力(BM
第三篇 运行特性与性能调控
第10章 发动机运行特性与整车匹配 第11章 柴油机调速特性
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1. 动力的获取和输出;能量的消耗 2. 燃料能量转换的“质”环节;加
量总量的“量”环节。
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讲课内容
第一篇 动力输出与能量利用
第1章 动力经济性能指标与影响因素 第2章 燃料与工质 第3章 循环分析与能量利用 第4章 换气过程与循环充量
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2020/11/23
汽车发动机原理1
讲课内容
第一篇 动力输出与能量利用
第1章 动力经济性能指标与影响因素 第2章 燃料与工质 第3章 循环分析与能量利用 第4章 换气过程与循环充量
第二篇 燃烧与排放
第5章 燃烧的基础知识 第6章 燃烧过程及混合气形成 第7章 特殊燃烧问题的机理与对策 第8章 有害排放物的生成与控制 第9章 燃烧室与调节参数的优化
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示功图(二冲程汽油机)
TDC p
pz
BDC p pz
IPO-Intake Port Open IPC-Intake Port Close EPO-Exhaust Port Open EPC-Exhaust Port Close
p0 Vc
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EPO IPO
BDC
EPC IPC Vs
泵气损失功(pumping
由于流动存在阻力,进气 于大气压,排气压力高于 力,造成进气和排气流动 功,两者之和即为泵气损
W2+W3 负功 实际泵气功(泵气过程
理论泵气功减去泵气损失
W2+W3 负功
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涡轮增压(turbo-charged)发动机作功分析
缸内进气压力pd> 缸内排气压力pe >大气压力p0
EVO-Exhaust Valve Open; EVC-Exhaust Valv
TDC上止点 p
BDC下止点
p
pz
示功图
IVO p0
EVC Vc
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EVO
IVC Vs p-V 图
pz
压力图/ 展开示功图
TDC
p0 V0
EI
BDC 180
w/o combusti
TDC
BDC
360
540
E
p- 图
2. 经济性能指标 燃油消耗率(Fuel consumption), 机油消耗率(Lubricant consumption)
3. 环保性能指标 碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx), 颗粒物(PM), 二氧化碳(CO2) 噪声振动(NVH)
4. 使用性能指标 可靠性或耐久性(Robust, reliability), 维修方便(I/M convenience), 冷起动 (Cold start),
理论泵
(pb – p 正功
泵气损
阴影面积 负功
实际泵
W2 正功
总指示
W1+(p
净指示
W1+W2
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小测验
填空
根据缸内工质对活塞所作功的特点,判断下述各功是正功还是负功:
a)压缩过程功
( 负)
b)四冲程自然吸气内燃机理论泵气功 ( 零 )
c)四冲程增压内燃机泵气损失功
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示功图(四冲程)
ds
A
示功图(Indicator Diagram) :
发动机气缸内工质压力p随气缸容积V( 转角)的变化曲线
p TDC-Top Dead Center; BDC-Bottom Dead Ce
IVO-Intake Valve Open; IVC-Intake Valve Clos
第二篇 燃烧与排放
第5章 燃烧的基础知识 第6章 燃烧过程及混合气形成 第7章 特殊燃烧问题的机理与对策 第8章 有害排放物的生成与控制 第9章 燃烧室与调节参数的优化
第三篇 运行特性与性能调控
第10章 发动机运行特性与整车匹配 第11章 柴油机调速特性
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1. 工质对活塞所作功及示功图 2. 动力经济性指标 3. 影响动力经济性指标的环节与
p0 V0
TDC 180
BDC 360
TDC
B
540
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示功图测取装置
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工质对活塞所作功
ds
A
p
循环功: W = pdV
功正负确定原则:
◎压力方向与活塞运动方向一致,工质对活 ◎压力方向与活塞运动方向相反,工质对活
TDC上止点 p
BDC下止点
pz
示功图 (Indicator Diagram)
四冲程
IVO
p0 EVC
Vc
Vs
EVO IVC
Compression
Power
Exhaust
In
W<0
W>0
W<0
W
动力过程功:压缩与燃烧膨胀过程所作功之 泵气过程功:进气与排气过程所作功之代数
V 总指示功=动力过程功+理论泵气功(不考虑 净指示功=动力过程功+泵气过程功(考虑泵
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( 负)
d)四冲程自然吸气内燃机泵气过程功 ( 负 )
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讲课内容
第一篇 动力输出与能量利用
第1章 动力经济性能指标与影响因素 第2章 燃料与工质 第3章 循环分析与能量利用 第4章 换气过程与循环充量
第二篇 燃烧与排放
第5章 燃烧的基础知识 第6章 燃烧过程及混合气形成 第7章 特殊燃烧问题的机理与对策 第8章 有害排放物的生成与控制 第9章 燃烧室与调节参数的优化
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指示指标与有效指标
1)以工质对活塞作功为计算基准的指标称为指示指标 ◎ 基于示功图算出,直接反映燃烧和热力循环组织的好坏 ◎ 用于理论分析和科研
2)以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效指标 ◎ 由试验测出,直接反映产品最终性能 ◎ 用于产品开发、生产和使用当中
自然吸气(natural aspirated)发动机作功分析
缸内进气压力pd 大气压力 p0 缸内排气压力pe 大气压力p0
总指示功=W1+W3 净指示功=(W1+W3)-(W2+W3)=W1-W2
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与泵气有关的功:
理论泵气功
忽略流动阻力, 进、排气冲 所作功之代数和。自然吸 机进、排气压力相同(等 压力),即理论泵气功为
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