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1、1,機械損失的組成與測定及測定方法的試用范圍一、機械損失的組成部分1.活塞與活塞環(huán)的摩擦損失2.軸承與氣門機構的摩擦損失3.驅動附屬機構的功率消耗4.風阻損失5.驅動掃氣泵及增壓器的損失二、機械損失的測定1、示功圖法一般用于當上止點位置能得到精確校正時才能取得較滿意的結果。2、倒拖法這種方法在具有電力測功器的試驗條件下方可進行3、滅缸法此法僅適用于多缸發(fā)動機。4、油耗線法這種方法不適用于用節(jié)氣門調(diào)節(jié)功率的汽油機。倒拖法只能用于配有電力測功器的情況,因而不適用于大功率發(fā)動機,而較適用于測定壓縮比不高的汽油機的機械損失。對于排氣渦輪增壓柴油機(pb<0.15MPa),由于倒拖法和滅缸法破壞
2、了增壓系統(tǒng)的正常工作,因而只能用示功圖法、油耗線法來測定機械損失。對于排氣渦輪中增壓、高增壓的柴油機(pb≥0.15MPa),除示功圖外,尚無其他適用的方法可取代。2:提高內(nèi)燃機動力性能與經(jīng)濟性能的途徑提高內(nèi)燃機動力性能與經(jīng)濟性能的途徑1.采用增壓技術從式(2—37)可以看到,在保持過量空氣系數(shù)φa等參數(shù)不變的情況下,增加吸進空氣的密度ρs可以使發(fā)動機功率按比例增長2.合理組織燃燒過程,提高循環(huán)指示效率ηit3.改善換氣過程,提高氣缸的充量系數(shù)φc4.提高發(fā)動機的轉速增加轉速可以增加單位時間內(nèi)每個氣缸做功的次數(shù),因而可提高發(fā)功機的功率輸出;與此同時,發(fā)動機的比質量也隨之降低。轉速的增長
3、不同程度上受燃燒惡化、充量系數(shù)φc和機械效率ηm急劇降低,零件使用壽命和可靠性降低以及發(fā)動機振動、噪聲加劇等限制。5.提高內(nèi)燃機的機械效率提高機械效率可以提高內(nèi)燃機的動力性能和經(jīng)濟性能,這方面主要靠合理選定各種熱力和結構參數(shù),靠結構、工藝上采取措施減少其摩擦損失及驅動水泵、油泵等附屬機構所消耗的功率以及改善發(fā)動機的潤滑、冷卻來實現(xiàn)6.采用二沖程提高升功率3.理論循環(huán)的結論與限制結論1.提高壓縮比εc可以提高工質的最高溫度,擴大了循環(huán)的溫度階梯,增加了內(nèi)燃機的膨脹比,從而提高了熱效率ηt,但提高率隨著壓縮比εc的不斷增大而逐漸降低。2.增大壓力升高比λp可以增加混合加熱循環(huán)中等容部分的加
4、熱量,提高了熱量利用率,因而可使熱效率ηt提高。3.增大初始膨脹比ρ0,可以提高循環(huán)平均壓力,但由于等壓部分加熱量的增加,導致循環(huán)熱效率ηt隨之降低,因為這部分熱量是在膨脹比不斷降低的情況下加入的,做功能力下降。4.所有提高熱效率的措施,以及增加循環(huán)始點的進氣壓力pa,降低進氣溫度Ta,增加循環(huán)供油量等措施,均有利于循環(huán)平均壓力pt的提高。5.內(nèi)燃機實際工作條件下的約束和限制1)結構強度的限制2)機械效率的限制3)燃燒方面的限制4)排放方面的限制4汽油機的燃燒過程及分析第I階段稱為著火階段,是指電火花跳火到形成火焰中心的階段。電火花在上止點前θ角跳火以后,混合氣中并不立即產(chǎn)生火焰。高速
5、攝影表明,在1點亮后,到2’點再亮,這段時間約占整個燃燒時間的15%左右,但一般是按氣缸壓力開始與壓縮壓力相分離的2點計算的,2點與2’點相差甚微,它與底片的感光性能及測壓儀器的靈敏度有關。第II階段2—3稱為急燃期,是指火焰由火焰中心燒遍整個燃燒室的階段,因此也可稱為火焰?zhèn)鞑ルA段。在這一階段內(nèi),壓力升高很快,壓力升高率為dp/dφ=0.2~0.4MPa/[(°)(CA)]一般用壓力升高率代表發(fā)動機工作粗暴的程度。振動和噪聲水平、火焰?zhèn)鞑ニ俾逝c壓力升高率密切相關,因此火焰?zhèn)鞑ニ俾矢叩目扇蓟旌蠚饩偈箟毫ι呗试黾?,同樣火花塞位置、燃燒室型式對壓力升高率也有影響。急燃期終點一般為最高壓力
6、點3或最高溫度點3’(有時3和3’點重合);當然,若取放熱率驟然下降的時刻作為急燃期終點則更為合理。最高燃燒壓力點3到達的時刻,對發(fā)動機的功率、經(jīng)濟性有重大影響。如3點到達過早,則混合氣必然過早點燃,從而引起壓縮過程負功的增加,壓力升高率增加,最高燃燒壓力過高。相反,如3點到達過遲,則膨脹比將減小,同時,燃燒高溫時期的傳熱表面積增加,也是不利的。3點的位置可以用點火提前角來調(diào)整第III階段3—4稱為后燃期,它相當于急燃期終點3至燃料基本上完全燃燒點4為止。圖上的點3表示燃燒室主要容積已被火焰充滿,混合氣燃燒速度開始降低,加上活塞向下止點加速移動,使氣缸中壓力從點3開始下降。在后燃期中主
7、要是湍流火焰前鋒后面沒有完全燃燒掉的燃料,以及附在氣缸壁面上的混合氣層繼續(xù)燃燒。此外,汽油機燃燒產(chǎn)物中CO2和H2O的離解現(xiàn)象比柴油機嚴重,在膨脹過程中溫度下降后又部分復合而放出熱量,一般也作后燃看待。(七)汽油機不同工況下燃燒過程的特點(填空題)1、點火提前角不同時的燃燒過程在汽油機上,保持節(jié)氣門開度、轉速以及混合氣濃度一定,記錄功率、燃油消耗率、排氣溫度隨點火提前角的變化,稱為汽油機點火提前特性(圖5—12)。轉速越大,點火提前角越大2、混