1、動力經濟性能指標宗申動力技術系統培訓內容宗申動力技術系統培訓內容（一）（一）動力經濟性能指標 緒論v第一章 動力經濟性能指標與影響因素v第二章 燃料與工質v第三章 循環分析與能量平衡v第四章 換氣過程與循環充量v第五章 燃燒的基礎知識v第六章 汽油機燃燒過程及混合氣的形成v第七章 柴油機燃燒過程及混合氣的形成v第八章 燃燒與有害物的生成與排放動力經濟性能指標緒論v一、發動機的分類1、按所用燃料分v汽油機、柴油機、天然氣（CNG、LNG）、液化石油氣（LPG）、酒精（甲醇、乙醇）、氫等2、按缸內著火方式分v壓燃式（柴）、點燃式（汽）3、按沖程數分v四沖程、二沖程4、按活塞運動方式分v往復活塞式、

2、旋轉活塞式動力經濟性能指標 5、按氣缸冷卻方式分v液體冷卻（水冷）、空氣冷卻（風冷）6、按氣缸數目分v單缸、多缸（2、3、4、5、6、8）7、按轉速分v低速（n300rpm）、中速（ 300rpm n1000rpm）、高速（ 1000rpm n）8、按增壓程度分v增壓比b：空氣經過一個專用的壓氣機（增壓器）壓縮后的壓力Pk與壓縮前的壓力P0之比。v非增壓（自然吸氣式）、低增壓（b1.8）、中增壓（ 1.8 b2.5）、高增壓（ 2.5 b3.6）、超高增壓（3.6 b）動力經濟性能指標 9、按氣缸排列方式分v立式、臥式、直列式、V型、W型v對置氣缸或對置活塞式vH型、王字型、X型、星型10、按

3、混合氣形成方式分v進氣管或進氣道噴射（0.20.35MPa）、缸內直接噴射（3.012MPa）、分層充量、化油器式11、按燃燒室設計分v開式燃燒室（浴盆形、楔形、半球形、碗形、形v分隔式燃燒室（渦流室、預燃室）動力經濟性能指標 12、按進、排氣門凸輪軸設計和布置分v二氣門、三氣門、四氣門（多氣門）v頂置（上置）或側置（下置）氣門v頂置或側置凸輪軸13、按用途分v農用、船用、汽車用、工程機械用、拖拉機用、發電用、內燃機車用動力經濟性能指標 v三、發動機總體構造v1、汽油機兩大機構：曲柄連桿機構、配氣機構五大系：燃料供給系、點火系、冷卻系、潤滑系、起動系2、柴油機v兩大機構：曲柄連桿機構、配氣機構

4、v四大系：燃料供給系、冷卻系、潤滑系、起動系動力經濟性能指標第一章 動力經濟性能指標與影響因素v性能：動力性、經濟性、可靠耐久性、排放、振動、噪聲、使用維修性、加工工藝性等v以性能為研究對象，深入到工作過程的各個階段，分析影響這些性能的各種因素，從中找出提高性能的一般規律 動力經濟性能指標本章主要內容v工質對活塞所作功及示功圖v動力經濟性指標v影響動力經濟性指標的環節與因素動力經濟性能指標p- 圖圖示功圖（四沖程）示功圖（四沖程）p-V 圖圖EIIETDCTDCTDCBDCBDCw/o combustion0180360540720 CAppzp0IVCEVOEVCIVOTDC上止點上止點BD

5、C下止點下止點ppzp0VsVcVpAds(Indicator Diagram) ：發動機氣缸內工質壓力發動機氣缸內工質壓力p隨氣缸容積隨氣缸容積V（或曲軸轉角（或曲軸轉角 ）的變化曲線。）的變化曲線。-Top Dead Center; -Bottom Dead Center-Intake Valve Open; -Intake Valve Close-Exhaust Valve Open; -Exhaust Valve Close示功圖示功圖壓力圖壓力圖/展開示功展開示功圖圖 動力經濟性能指標p-? 圖示功圖（四沖程）p-V 圖ITDC0BDC180TDC360BDC540Eppzp0EEV

6、OIVCIVOEVCppzp0VsVcVpAdsTDC - Top Dead CenterBDC - Bottom Dead CenterIVO - Intake Valve OpenIVC - Intake Valve CloseEVO - Exhaust Valve OpenEVC - Exhaust Valve CloseTDC(上止點) BDC(下止點)示功圖Indicator Diagram壓力圖/展開示功圖TDC?720 CAI要求會識圖和畫圖！w/o combustion動力經濟性能指標BDCTDCEPOIPOEPC IPCppzp0VcVsVBDCBDCTDCTDCBDCppz

7、p00180360540720CA IPO-Intake Port OpenIPC-Intake Port CloseEPO-Exhaust Port OpenEPC-Exhaust Port Close示功圖（二沖程汽油機）示功圖（二沖程汽油機）動力經濟性能指標示功圖測取裝置電荷放大器角標器壓電傳感器動力經濟性能指標WpdV= = 功正負確定原則：功正負確定原則：壓力方向與活塞運動方向一致，工質對活塞作正功。壓力方向與活塞運動方向一致，工質對活塞作正功。壓力方向與活塞運動方向相反，工質對活塞作負功。壓力方向與活塞運動方向相反，工質對活塞作負功。IVCEVOEVCIVOTDC上止點上止點BDC

8、下止點下止點ppzp0VsVcV示功圖示功圖 (Indicator Diagram)四沖程四沖程pAds工質對活塞所作功工質對活塞所作功：壓縮與燃燒膨脹過程所作功之代數和。：壓縮與燃燒膨脹過程所作功之代數和。：進氣與排氣過程所作功之代數和。：進氣與排氣過程所作功之代數和。動力過程功理論泵氣功動力過程功理論泵氣功(不考慮泵氣損失不考慮泵氣損失)動力過程功泵氣過程功動力過程功泵氣過程功(考慮泵氣損失考慮泵氣損失)CompressionW0IntakeW0ExhaustW1 ,稀混合氣稀混合氣; a 1, 濃混合氣濃混合氣; a =1 化學計量比（化學計量比（Stoichiometric ratio

9、），），過去稱理論空燃比。過去稱理論空燃比。可燃混合氣濃度與熱值可燃混合氣濃度與熱值0理論1kg實際供給1kglla=空氣量燃料完全燃燒需要的的空氣量燃料燃燒燃空當量比燃空當量比(equivalent ratio) 1 / a，歐美國家常用，歐美國家常用動力經濟性能指標2）空燃比）空燃比 （Air/Fuel ratio）3）燃空比）燃空比 （Fuel/Air ratio）4）可燃混合氣熱值）可燃混合氣熱值Hum（Mixture low heat value）定義：單位質量或單位體積定義：單位質量或單位體積發出的熱量（發出的熱量（kJ/kg或或kJ/m3）。）。Hu表示燃料的能量密度，越高越便于

10、攜帶；表示燃料的能量密度，越高越便于攜帶；Hum代表混合氣的能量代表混合氣的能量密度，越高則相同工作容積時發出功率越高（密度，越高則相同工作容積時發出功率越高（pme也越高）。也越高）。0alFA=混合氣中燃料質量混合氣中空氣質量0al1AF1=suvumVHm)(H=0auuuum1H1HmmHmHlll=或或可燃混合氣濃度與熱值可燃混合氣濃度與熱值動力經濟性能指標能量轉換效率能量轉換效率ub1cHgQ =1itQW =iemWW =（1）燃燒效率燃燒效率（2）循環熱效率循環熱效率（3）機械效率機械效率ubemitmtcetHgW=有效效率有效效率每缸每循環燃燒時發出的熱量每缸每循環燃燒時發

11、出的熱量 (kJ)單缸循環油量單缸循環油量(kg)指示效率指示效率正常燃燒：正常燃燒：汽油機汽油機 c=95%98%柴油機柴油機 c=98%99%Combustion EfficiencyThermal EfficiencyMechanical EfficiencyEffective EfficiencyIndicated Efficiency動力經濟性能指標混合氣充量混合氣充量ssacVm=充量系數（容積效率）充量系數（容積效率）Volumetric efficiency每缸每循環吸入缸內的新鮮空氣量與按進氣系統前狀態計算而得的每缸每循環吸入缸內的新鮮空氣量與按進氣系統前狀態計算而得的 理論充氣量之比。理論充氣量之比。(75%-90%) =0a0aa0aaaam1A)/(AABAGlll = =0a0assssc0a0assc1TRinpV211inV2llll可燃混合氣流量：可燃混合氣流量：l