1、1第二章 內(nèi)燃機(jī)的工作指標(biāo)2內(nèi)燃機(jī)的工作指標(biāo)內(nèi)燃機(jī)的工作指標(biāo)指單位時(shí)間內(nèi)做功能力的大小，反映能量指單位時(shí)間內(nèi)做功能力的大小，反映能量轉(zhuǎn)換中轉(zhuǎn)換中數(shù)量方面的大小數(shù)量方面的大小。主要指標(biāo)有：。主要指標(biāo)有：ePtqTn功率功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速指單位時(shí)間單位功率消耗燃料量多少，反指單位時(shí)間單位功率消耗燃料量多少，反映能量轉(zhuǎn)換中映能量轉(zhuǎn)換中質(zhì)量的好壞質(zhì)量的好壞。主要指標(biāo)有：主要指標(biāo)有：燃油消耗率燃油消耗率eb熱效率熱效率t指內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)性、振動(dòng)性和排放性等方指內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)性、振動(dòng)性和排放性等方面指標(biāo)面指標(biāo)指大修或更換零件之間的最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間與無(wú)故障指大修或更換零件之間的最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間與無(wú)故障長(zhǎng)期工作能力。反

2、映設(shè)計(jì)，加工水平的高低。長(zhǎng)期工作能力。反映設(shè)計(jì)，加工水平的高低。3主要內(nèi)容主要內(nèi)容 n第一節(jié)第一節(jié) 示功圖與指示性能指標(biāo)示功圖與指示性能指標(biāo)n第二節(jié)第二節(jié) 有效性能指標(biāo)有效性能指標(biāo)n第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械損失與機(jī)械效率機(jī)械損失與機(jī)械效率n第四節(jié)第四節(jié) 排放指標(biāo)排放指標(biāo)n第五節(jié)第五節(jié) 提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的途徑途徑4第一節(jié)第一節(jié) 示功圖與指示性能指示功圖與指示性能指標(biāo)標(biāo)51.定義定義是指氣缸內(nèi)壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角是指氣缸內(nèi)壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角(或氣缸容積或氣缸容積)而變化而變化的關(guān)系的圖形。的關(guān)系的圖形。pV示功圖或示功圖或p示功圖。示功圖。2.研究原因研究原因 內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)部實(shí)際

3、進(jìn)行的工作循環(huán)是非常復(fù)雜的，內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)部實(shí)際進(jìn)行的工作循環(huán)是非常復(fù)雜的， 6p示功圖示功圖7pV示功圖示功圖壓燃式壓燃式點(diǎn)燃式點(diǎn)燃式83.pV圖與圖與p圖是可以互相轉(zhuǎn)換的。圖是可以互相轉(zhuǎn)換的。 p-V圖 p-圖 9,()xxx p V( )sV sxV()ccV s由由pV圖轉(zhuǎn)換成圖轉(zhuǎn)換成p圖圖,npVconst n為多變指數(shù)(,):xxnnnaxxaaxaxpVx p VVp Vp VppV在 圖壓縮線上任取一點(diǎn) CS由結(jié)構(gòu)得知：缸徑為D,行程為S,余隙為22()4()()4nCnCxaaCxCxDSSSSpppSSDSS(1 cos)(1 cos2)4xxxSR由曲柄連桿運(yùn)動(dòng)方程可得：x

4、xxxSVp由此：由計(jì)算時(shí)一般計(jì)算時(shí)一般510度為一點(diǎn)，在壓縮終點(diǎn)和燃燒始點(diǎn)階段要密一點(diǎn)，此處壓力變化度為一點(diǎn)，在壓縮終點(diǎn)和燃燒始點(diǎn)階段要密一點(diǎn)，此處壓力變化大、點(diǎn)太稀誤差大。大、點(diǎn)太稀誤差大。10內(nèi)燃機(jī)的整個(gè)工作進(jìn)行中由兩部分組成內(nèi)燃機(jī)的整個(gè)工作進(jìn)行中由兩部分組成第一部分：完成能量的轉(zhuǎn)換。第一部分：完成能量的轉(zhuǎn)換。第二部分：完成運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。第二部分：完成運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換?；瘜W(xué)能化學(xué)能熱能熱能機(jī)械功機(jī)械功（即缸內(nèi)燃料燃燒到缸內(nèi)氣體膨脹推動(dòng)活塞做功）（即缸內(nèi)燃料燃燒到缸內(nèi)氣體膨脹推動(dòng)活塞做功）活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以工質(zhì)在氣缸內(nèi)對(duì)活塞所做的功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)。以工質(zhì)在

5、氣缸內(nèi)對(duì)活塞所做的功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)。以曲軸對(duì)外輸出的功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)。以曲軸對(duì)外輸出的功為基礎(chǔ)的性能指標(biāo)。用來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)際工作循環(huán)的好壞，研究發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。用來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)際工作循環(huán)的好壞，研究發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。用來(lái)評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞。用來(lái)評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞。意義：意義：意義：意義：11 （一）指示功Wi和平均指示壓力 iWpdV1213非增壓非增壓增壓增壓12iFFF12iFFF2F1FiFiF141F二沖程二沖程iF 156/10iiWF a b iF2:/aN mcm縱坐標(biāo)比例：Pa/cm()N m3b:/cmcm橫坐標(biāo)比例：363110mcm162.平均指示壓力平均指示壓力miipW

6、24iimiSWWpVDSSV發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積每循環(huán)做的指示功。發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積每循環(huán)做的指示功。定義：定義：當(dāng)當(dāng)一定時(shí)，一定時(shí)，mip說(shuō)明熱量轉(zhuǎn)換功多，氣缸工作容積的利用程度說(shuō)明熱量轉(zhuǎn)換功多，氣缸工作容積的利用程度 17平均指示壓力平均指示壓力mip18( (二二) ) 指示功率指示功率 若一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的氣缸數(shù)為若一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的氣缸數(shù)為i，每缸的工作容積為，每缸的工作容積為Vs （m3），平均指示壓力為），平均指示壓力為pmi （Nm2），轉(zhuǎn)速），轉(zhuǎn)速為為n（rs），根據(jù)），根據(jù)pmi的定義，的定義，每循環(huán)每循環(huán)氣體所作的氣體所作的指示功（指示功（J）為）為:imisWpViP1.定

7、義：定義：內(nèi)燃機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。內(nèi)燃機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。2.公式推導(dǎo)：公式推導(dǎo)：19 若一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的氣缸數(shù)為若一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的氣缸數(shù)為i，每缸的工作容積為，每缸的工作容積為Vs （m3），），平均指示壓力為平均指示壓力為pmi （Nm2），轉(zhuǎn)速為），轉(zhuǎn)速為n（rs），根據(jù)），根據(jù)pmi的定義，每循環(huán)氣體所作的指示功（的定義，每循環(huán)氣體所作的指示功（J）為）為:2nZimisWpV設(shè)每秒鐘的做功次數(shù)為設(shè)每秒鐘的做功次數(shù)為z42為沖程數(shù)，對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī)：； 對(duì)于二沖程內(nèi)燃機(jī)：。具有具有i個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)每秒所做的指示功率為：個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)每秒所做的指示功率為：22iimismisnnPW

8、 Z ipVipVi ()W203.實(shí)際應(yīng)用的公式實(shí)際應(yīng)用的公式22iimismisnnPW Z ipVipVi i()( ),n(r/min), P(kW) mispMPaV L在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一般采用，代入可得363102 101060simiVnPpi30misip V niP對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)120misip V niP 60misip V niP ()kW()kW21itBHuPiit3106 . 3 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗燃料熱量的比值。發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)指示功與所消耗燃料熱量的比值。1iitWQ對(duì)于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)測(cè)得其指示功率對(duì)于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，

9、當(dāng)測(cè)得其指示功率Pi (kW)和每小時(shí)燃油和每小時(shí)燃油消耗量消耗量B(kgh)時(shí)，燃料的熱值為時(shí)，燃料的熱值為Hu(KJ/Kg)。根據(jù)定義，可得：Q1為得到指示功為得到指示功Wi所消耗的熱量（所消耗的熱量（J）。）。22310 /()iiBbgkw hPib33.6 10iitPBHu63.6 10itiub H 單位指示功率消耗的燃料量。單位指示功率消耗的燃料量。表示實(shí)際循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)表示實(shí)際循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)it和和bi之間存在著以下關(guān)系：之間存在著以下關(guān)系：itibuiHb若以柴油的低熱值若以柴油的低熱值Hu41868 kJkg代入代入86itib23四沖程柴油機(jī)四沖程柴油機(jī) 二沖程柴油

10、機(jī)二沖程柴油機(jī) 四沖程汽油機(jī)四沖程汽油機(jī) 二沖程汽油機(jī)二沖程汽油機(jī) 一般內(nèi)燃機(jī)的一般內(nèi)燃機(jī)的it和和bi的統(tǒng)計(jì)范圍如下：的統(tǒng)計(jì)范圍如下：從統(tǒng)計(jì)范圍可以看出：從統(tǒng)計(jì)范圍可以看出：柴油機(jī)柴油機(jī)的指示熱效率的指示熱效率高高于于汽油機(jī)汽油機(jī)，四沖程四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的指示熱效率發(fā)動(dòng)機(jī)的指示熱效率高于高于二二沖程沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)。2425一、機(jī)械效率和有效功率一、機(jī)械效率和有效功率eimPPPimePP一定時(shí)，則，說(shuō)明摩擦力小，加工和裝配精度高。emiPP26一、機(jī)械效率和有效功率一、機(jī)械效率和有效功率160( /min)( / ),6060nn rr snn*則轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需的時(shí)間為：t*2()6060309

11、550tqtqtqtqeeTTTnTnWPkwtnn .tqTN m式中，為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，27二、平均有效壓力和升功率二、平均有效壓力和升功率mep30misip V niP3030meseemesp V niPPpV ni28955030tqmeseT np V niP30mesep V niP,tqmemeTpp發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積輸出反映了轉(zhuǎn)矩的大小318.3mestqp V iT29二、平均有效壓力和升功率二、平均有效壓力和升功率LP30emeLsPp nPiV在標(biāo)定工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。在標(biāo)定工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。是是作總作總的評(píng)價(jià)

12、。它與的評(píng)價(jià)。它與pme和和n的乘積成正比。的乘積成正比。PL值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度強(qiáng)化程度越高越高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸越小。因此，不斷提高，發(fā)出一定有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸越小。因此，不斷提高pme和和n的水平以獲得更強(qiáng)化，更輕巧和緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)，一直是內(nèi)燃機(jī)工作的水平以獲得更強(qiáng)化，更輕巧和緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)，一直是內(nèi)燃機(jī)工作者致力以求的奮斗目標(biāo)，因而者致力以求的奮斗目標(biāo)，因而PL是評(píng)定一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是評(píng)定一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要指標(biāo)之一。的重要指標(biāo)之一。 30 農(nóng)用柴油機(jī) 汽車(chē)用柴油機(jī) 強(qiáng)化高速柴油機(jī) 固定船用戶速柴油機(jī) 四沖程摩托車(chē)用汽油機(jī) 四沖程小客車(chē)用汽油機(jī) 四沖程載貨汽車(chē)用汽油

13、機(jī) 四沖程小型風(fēng)冷汽油機(jī) 目前內(nèi)燃機(jī)的pme和PL值一般在下列范圍內(nèi)：3111eeetmeetmeSSWWQppVQV充量系數(shù)充量系數(shù)c過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)量空氣系數(shù)a11mepQQ求，先要求，同吸入的空氣量和燃料量有關(guān)。32,mssshpT m1,maapT m,mssshpT m1,maapT m1、充量系數(shù)、充量系數(shù)c進(jìn)氣始點(diǎn)參數(shù)：進(jìn)氣始點(diǎn)參數(shù)：進(jìn)氣終點(diǎn)參數(shù)：進(jìn)氣終點(diǎn)參數(shù)：msmapp（沿程阻力，局部阻力影響）（沿程阻力，局部阻力影響）saTT（工質(zhì)受機(jī)溫加熱影響）（工質(zhì)受機(jī)溫加熱影響）根據(jù)：根據(jù)：pVmRT1shpVmmmRT1shmm： 實(shí) 際 進(jìn) 入 氣 缸 的 新 鮮 空 氣 的 質(zhì)

14、量 。： 在 進(jìn) 氣 管 狀 態(tài) 下 能 充 滿 氣 缸 工 作 容 積 的 空 氣 質(zhì) 量331、充量系數(shù)、充量系數(shù)cpVmRT1shmm1,smV111將換算到進(jìn)氣口狀態(tài)時(shí)，體積為V 則V也減少來(lái)了，則V111cshshsmMVmMV111,msmssshsssp Vp VmmVVRTRT 。342、過(guò)量空氣系數(shù)、過(guò)量空氣系數(shù)a0all:1/lkgkgkg燃料完全燃燒需要的實(shí)際空氣量（空氣燃料)0:1/lkgkgkg燃料完全燃燒需要的理論空氣量（空氣燃料)100babbglmglgl反映燃料和空氣混合時(shí)的濃度量bg kg假設(shè)每循環(huán)中消耗的燃料量為10bamgl柴油l014.3，汽油l014

15、.8 。352、過(guò)量空氣系數(shù)、過(guò)量空氣系數(shù)a10abmgl01,all01,all01,all(理論混合氣理論混合氣)(稀混合氣稀混合氣)(濃混合氣濃混合氣)是反映混合氣濃度量是反映混合氣濃度量a36，以保證噴入氣缸的柴油能完全燃燒。柴油機(jī)在吸入氣缸的空氣量一定的情況下，。a是反映混合氣形成和燃燒完善程度及整機(jī)性能的一個(gè)指標(biāo)，。柴油機(jī)在全負(fù)荷時(shí)柴油機(jī)在全負(fù)荷時(shí)a的一般數(shù)值范圍為：的一般數(shù)值范圍為：高速柴油機(jī)高速柴油機(jī) a1.21.5增壓柴油機(jī)增壓柴油機(jī) a 1.72.237 在整個(gè)運(yùn)行工況中，可以遇到在整個(gè)運(yùn)行工況中，可以遇到a1和和a1的各種情的各種情況，汽油機(jī)在全負(fù)荷時(shí)況，汽油機(jī)在全負(fù)荷時(shí)

16、a的一般數(shù)值范圍為的一般數(shù)值范圍為: a0.851.11/空氣質(zhì)量流量空燃比燃料質(zhì)量流量燃料質(zhì)量流量燃空比空氣質(zhì)量流量38n實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的a可由廢氣分析法求得。對(duì)于非增壓的四沖程內(nèi)燃機(jī)，也可由耗油量及耗氣量按下求得0aaABla的測(cè)量的測(cè)量Aa為發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣消耗量，為發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣消耗量，kgh；B為燃油耗油量，為燃油耗油量，kgh；l0為化學(xué)計(jì)量空燃比。為化學(xué)計(jì)量空燃比。391000()()cshcssbaaamVmglll過(guò)量空氣系數(shù)的定義充氣效率的定義s其中：為進(jìn)氣管狀態(tài)下的空氣密度。3. pme的推導(dǎo)與建立的推導(dǎo)與建立1etmesQpV而0cssubuaVHg Hl1其中， Q0cetsu

17、meaHpl 3/PausmeHJ kgkg mp其中，、 的單位分別為、；為。403. pme的推導(dǎo)與建立的推導(dǎo)與建立0cetsumeaHpl L()usHMPame實(shí)用上，取出、的單位為kJ/kg、kg/ ,則p為：3/PausmeHJ kgkg mp其中，、 的單位分別為、；為。ssspRTss把代入，p 為進(jìn)氣管壓力（Pa），T為進(jìn)氣管溫度（K）,空氣的氣體常數(shù)R=287J/(kg.K)，得：0287cetusasH pl Tmep()( )(/)()ssumep MPaT KH kg kgpMPa若以、燃料 代入，則為03.485cetusmeasH ppl T41000000(/)

18、3.48528.90.121aamecetusascusmeetaslL kmol kglm LmpHpLTHppLTme若 換用燃料 ，則，為空氣的分子量，代入上式可得 （MPa） p建立了動(dòng)力性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)等一系列參數(shù)之間的建立了動(dòng)力性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)等一系列參數(shù)之間的關(guān)系，為分析發(fā)動(dòng)機(jī)性能提供了一個(gè)重要依據(jù)。關(guān)系，為分析發(fā)動(dòng)機(jī)性能提供了一個(gè)重要依據(jù)。3. pme的推導(dǎo)與建立的推導(dǎo)與建立42n衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)是和。et1eetWQ111,eimietitWWWQQQ而etitm 33.6 10iitPBHu33.6 10eetuPBH同理4363.6 10eetub

19、H310eeBbPeb指單位有效功的耗油量，指單位有效功的耗油量，g(kWh)又可表示為又可表示為:33.6 10eetuPBH可見(jiàn)，有效燃油消耗率與有效可見(jiàn)，有效燃油消耗率與有效熱效率成反比，知道其中一值熱效率成反比，知道其中一值后，可求出另一值。后，可求出另一值。63.6 10eitmubHeb itmuH 高44 beg /(kWh) et低速柴油機(jī)低速柴油機(jī) 190225 0.380.45中速柴油機(jī)中速柴油機(jī) 195240 0.360.43高速柴油機(jī)高速柴油機(jī) 215285 0.300.40(其中較低的其中較低的be值屬排氣渦輪增壓的四沖程、二沖程柴油值屬排氣渦輪增壓的四沖程、二沖程柴

20、油機(jī)機(jī))四沖程汽油機(jī)四沖程汽油機(jī) 274410 0.300.20二沖程汽油機(jī)二沖程汽油機(jī) 410545 0.200.15一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的be和和et值大致在以下范圍值大致在以下范圍:45第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械損失與機(jī)械效率機(jī)械損失與機(jī)械效率46mPmiePPPm1eimmmiiiPPPPPPPmmp30misip V niP30mmsmp V niP30mmmsPpV ni47484950515253說(shuō)明：mfBPPPPPfPBP 發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部摩擦損失發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部摩擦損失注：上述注：上述5項(xiàng)中沒(méi)有換氣損失功率項(xiàng)中沒(méi)有換氣損失功率Pp，這是由于在計(jì)算，這是由于在計(jì)算P

21、i時(shí)，時(shí)，計(jì)算計(jì)算F1時(shí)，扣除了時(shí)，扣除了F2這塊面積，因此就定義而言，這塊面積，因此就定義而言，Pf不包含不包含在在Pm項(xiàng)中，但在測(cè)量中要項(xiàng)中，但在測(cè)量中要Pf和和Pp分開(kāi)是很難的。所以高速發(fā)分開(kāi)是很難的。所以高速發(fā)動(dòng)機(jī)中摩擦損失應(yīng)為：動(dòng)機(jī)中摩擦損失應(yīng)為：mfBPPP5455miePPP emiPP30mmmsPpV ni56575859倒拖時(shí)倒拖時(shí)所消耗的功率要所消耗的功率要超過(guò)超過(guò)柴油機(jī)在給定工況工作時(shí)的實(shí)際機(jī)柴油機(jī)在給定工況工作時(shí)的實(shí)際機(jī)械損失。械損失。綜合結(jié)果綜合結(jié)果低壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)低壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)誤差大約為誤差大約為5高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)誤差有時(shí)可高達(dá)誤差有時(shí)可高達(dá)(1520)

22、測(cè)定測(cè)定汽油機(jī)汽油機(jī)機(jī)械損失機(jī)械損失603. 滅缸法滅缸法 （ （613. 滅缸法滅缸法1()iieexxPPP(1)(2)(3)(4)4()ieeeeePPPPPPeimPPP(1)(1)(1)eimPPP(1),mmmnPPP 一定，則不變 則(1)(1)(1)(1)(1)1eimeeiiiPPPPPPPP2(2)ieePPP3(3)ieePPP4(4)ieePPPemiPP623. 滅缸法滅缸法m1500 /min,48eenrPPS(1)(2)(3)(4)33.3,34.8,34.8,33.6e ie ie ie iPPS PPS PPS PPS480.86555.5emiPP(1)(

23、2)(3)(4)1()4()4 48(33.334.834.833.6)55.5iieexeeeeexPPPPPPPP634. 油耗線法理論依據(jù)：理論依據(jù)：怠速工況：怠速工況：發(fā)動(dòng)機(jī)處于發(fā)動(dòng)機(jī)處于最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，下運(yùn)行，不對(duì)外做功不對(duì)外做功。因此，因此，怠速怠速時(shí)：時(shí)：0,0,emimPPP(消耗了消耗了B0kg/h燃油，獲得了燃油，獲得了Pi的功，用于克服發(fā)的功，用于克服發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失動(dòng)機(jī)的機(jī)械損失Pm)644. 油耗線法33.6 10iituPBH333.6 103.6 10 ()uitiemBHPPP3303.6 103.6 10uitimB HPP理論依據(jù)：理論依據(jù)：

24、標(biāo)定工況：標(biāo)定工況：設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的Pe，n(消耗了消耗了Bkg/h燃油，對(duì)外做了燃油，對(duì)外做了Pe的功的功)怠速工況：怠速工況：0,0,emimPPPit若不隨負(fù)荷增減而變化時(shí)，0PBBemmemmmmmPppPp654. 油耗線法0PBBemmPPBeP作發(fā)動(dòng)機(jī)油耗線：作發(fā)動(dòng)機(jī)油耗線：柴油機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下進(jìn)柴油機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下進(jìn)行負(fù)荷特性試驗(yàn)，求出發(fā)動(dòng)機(jī)行負(fù)荷特性試驗(yàn)，求出發(fā)動(dòng)機(jī)在給定轉(zhuǎn)速下，每小時(shí)燃油消在給定轉(zhuǎn)速下，每小時(shí)燃油消耗量與平均有效功率的關(guān)系曲耗量與平均有效功率的關(guān)系曲線。線。注：注： 通常是在中等負(fù)荷下（即通常是在中等負(fù)荷下（即圖中圖中mn段）找準(zhǔn)油耗線直線段

25、，段）找準(zhǔn)油耗線直線段，然后向兩邊延伸，比較準(zhǔn)確。然后向兩邊延伸，比較準(zhǔn)確。因高、低負(fù)荷時(shí)油耗線不成直因高、低負(fù)荷時(shí)油耗線不成直線，誤差大。線，誤差大。mn0BB00PP-PB11PPPBeimmmiiemPP 664. 油耗線法0PBBemmemmmmmPppPp作發(fā)動(dòng)機(jī)油耗線：作發(fā)動(dòng)機(jī)油耗線：柴油機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下進(jìn)柴油機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的情況下進(jìn)行負(fù)荷特性試驗(yàn)，求出發(fā)動(dòng)機(jī)行負(fù)荷特性試驗(yàn)，求出發(fā)動(dòng)機(jī)在給定轉(zhuǎn)速下，每小時(shí)燃油消在給定轉(zhuǎn)速下，每小時(shí)燃油消耗量與耗量與平均有效壓力平均有效壓力的關(guān)系曲的關(guān)系曲線。線。011memmmmemmmemmppBppppB 這個(gè)方法雖然只是近似的方法，但只要在

26、低負(fù)荷附近，燃油消耗量曲線為直線就這個(gè)方法雖然只是近似的方法，但只要在低負(fù)荷附近，燃油消耗量曲線為直線就相當(dāng)可靠，即使沒(méi)有電力測(cè)功器和示功器也能進(jìn)行測(cè)定。但是，這種方法相當(dāng)可靠，即使沒(méi)有電力測(cè)功器和示功器也能進(jìn)行測(cè)定。但是，這種方法不適用不適用于用節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī)。于用節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī)。675. 幾種測(cè)量方法的適用范圍幾種測(cè)量方法的適用范圍只能用于配有的情況，因而不適用于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，而較。由于由于倒拖法和滅缸法倒拖法和滅缸法破壞了增壓系統(tǒng)的正常工作，因而只能用破壞了增壓系統(tǒng)的正常工作，因而只能用來(lái)測(cè)定機(jī)械損失。來(lái)測(cè)定機(jī)械損失。(pb0.15M Pa)(pb0.15MPa)除除外，

27、尚無(wú)其他適用的方法可取代外，尚無(wú)其他適用的方法可取代。滅缸法滅缸法只適用于只適用于多缸機(jī)多缸機(jī)68一般內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率大致在以下范圍： m非增壓柴油機(jī) 0.780.85增壓柴油機(jī) 0.800.92汽油機(jī) 0.800.9069第四節(jié) 排放指標(biāo)n一、排放物的濃度一、排放物的濃度n二、質(zhì)量排放量二、質(zhì)量排放量n三、比排放量三、比排放量n四、排放率四、排放率70n定義：從廣義上講，是指排放物在總排氣量中所占的比例n對(duì)于氣態(tài)排放物（CO、HC、NOx）來(lái)說(shuō)，常用體積分?jǐn)?shù)來(lái)表示n一般內(nèi)燃機(jī)的排放物都可以作為理想氣體處理n內(nèi)燃機(jī)工程的標(biāo)準(zhǔn)的大氣狀態(tài)為總壓力101.3kPa，水蒸氣分壓為1kPa，溫度為273

28、Kn固體排放物微粒用質(zhì)量濃度表示，常用單位為mg/m371二、二、排放量排放量n單位時(shí)間后者按照某標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行一次測(cè)試，在試驗(yàn)期內(nèi)測(cè)出的污染物質(zhì)量，稱(chēng)為質(zhì)量排放量，通常以g/h或g/test表示n按照內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛規(guī)定的工況組合（稱(chēng)為測(cè)試循環(huán)）行使后折算到單位里程的排放量，稱(chēng)為（單位）里程質(zhì)量排放量，常用單位為g/km72n內(nèi)燃機(jī)針對(duì)單機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，沒(méi)單位功排出的污染物質(zhì)量，常用g/(kW.h)表示，用以評(píng)價(jià)不同種類(lèi)、排量的內(nèi)燃機(jī)的排放特性n比排放量可以根據(jù)測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)功率、排氣流量、污染物濃度、污染物密度等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算n計(jì)算比排放時(shí)，可以參閱有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行73n排放率定義為燃燒單位質(zhì)量的燃

29、料所排放的污染物質(zhì)量，常用g/kg表示n排放率在研究各種燃燒排放源對(duì)大氣環(huán)境影響時(shí)常用到，因?yàn)槿剂舷牧亢团欧怕士梢苑奖愕挠?jì)算污染物總量，但對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來(lái)說(shuō)。排放率隨工況變化十分復(fù)雜，所以應(yīng)用不多。74第五節(jié)第五節(jié) 提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的途徑性能的途徑401P303 10meituLcmsap nHnl 0uHl變化不大1PitLcmsaKn 首先分析影響單位氣缸工作容積的輸出功率，即升功率PL的各因素。動(dòng)力性能動(dòng)力性能經(jīng)濟(jì)性能經(jīng)濟(jì)性能62eitmuitK3.6 10bHm 可以進(jìn)行提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和改善經(jīng)濟(jì)性的途徑分析。0cetsumeaHpl 75 1PitLcmsaKn 62eitmuitK3.6 10bHm 1. 提高進(jìn)氣密度提高進(jìn)氣密度（采用（采用增壓技術(shù)增壓技術(shù)）s通過(guò)壓氣機(jī)使空氣進(jìn)入氣缸前進(jìn)行預(yù)壓縮，提高進(jìn)氣口壓力，從而提通過(guò)壓氣機(jī)使空氣進(jìn)入氣缸前進(jìn)行預(yù)壓縮，提高進(jìn)氣口壓力，從而提高進(jìn)氣密度。高進(jìn)氣密度。1sLmP76 目前，在在上廣泛采用排氣渦輪增壓器上廣泛采用排氣渦輪增壓器，尤其是當(dāng)采用高增壓后，可以促使柴油機(jī)的。 由于受限制，壓縮行程終了時(shí)的壓力和溫