武汉理工大学_汽车学院_发动机原理A2.4由吸入空气量计算平均有效压力_杜常清
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由吸入空气量计算平均有效压力
➢ 目的：推导平均有效压力与其它参数之间的关系，从而明确提高平 均有效压力的技术措施。
➢ 起点：发动机工作过程首先是进气和燃料供给，我们就从这里出发 推导平均有效压力与其他参数的关系
➢ 准备：先学习发动机结构参数（排量）一定的情况下，表示进气量 和进油量两个参数表示：
充量系数φc(充气效率）：描述进气是否充分 过量空气系数φa ：描述空气和燃油的混合比例
燃空比1/
燃料质量流量 空气质量流量
pme与进气量、混合气浓度及热效率的关系推导
pme
Wi Vs
m
Q1im
Vs
Q1et
Vs
gb H u et
Vs
pme与循环进油量的关系
gb
m1
al0
cmsh al0
cVs s al0
循环进油量与进气量的关系
pme
cet s Hu al0
pme与进气量、混合气浓度及热效率的关系
汽油机一般希望增大φa 来提高经济性，但是受到混合气着火 性能和排放处理等的限制：
高速柴油机 ： φa＝1.2～1.5
增压柴油机 ： φa＝ 1.7～2.2
汽油机：
φa＝0.85～1.1
2、过量空气系数φa
• 实际发动机的φa可由废气分析法求得。对于
非增压的四冲程内燃机，也可由耗油量及耗 气量按下式求得
1、充量系数φc
c
m1 msh
M1 M sh
V1 Vs
式中，m1，M1，V1分别为实际进入气缸的新鲜空气的质量、千摩尔 值、在进气管状态（ps，Ts）下所占有的体积；msh，Msh，Vs分别为 在进气管状态下能充满气缸工作容积的空气质量、千摩尔值及气缸工
作容积。
2、过量空气系数φa
a
m1 gbl0
式中，gb为每循环燃料供给量，kg；
lo为1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量，称为化学计量空燃比。 柴油l0≈14.3，汽油l0≈14.8 。
2、过量空气系数φa
φa是反映混合气形成Βιβλιοθήκη Baidu燃烧完善程度及整机性能的一个指标
柴油机应力求减小φa，来提高容积利用率和动力性，减小φa 在小型高速柴油机中主要受燃烧完善程度的限制，在大型及增压 柴油机中主要受热负荷的限制；
a
Aa Bl0
• 式中，Aa为每小时进入气缸的空气流量，kg ／量h空；燃B比为，每k小g／时k耗g 油量，kg／h；l0为化学计
3. 空燃比与燃空比
除了运用φa这一参数来表示燃烧时空气量和燃料量之比 外，还可以应用空气燃料比或燃料空气比1／α来表示， 它们之间的关系为：
空然比
空气质量流量 燃料质量流量
s
ps RTs
代入，
用进气压力和温度表示进气密度
若以ps (MPa)、Ts (K )、Hu (kJ / kg燃料)代入，则pme (MPa)为
pme
3.485 cet Hu ps al0Ts
谢谢观看！ 2020
➢ 目的：推导平均有效压力与其它参数之间的关系，从而明确提高平 均有效压力的技术措施。
➢ 起点：发动机工作过程首先是进气和燃料供给，我们就从这里出发 推导平均有效压力与其他参数的关系
➢ 准备：先学习发动机结构参数（排量）一定的情况下，表示进气量 和进油量两个参数表示：
充量系数φc(充气效率）：描述进气是否充分 过量空气系数φa ：描述空气和燃油的混合比例
燃空比1/
燃料质量流量 空气质量流量
pme与进气量、混合气浓度及热效率的关系推导
pme
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pme与循环进油量的关系
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循环进油量与进气量的关系
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pme与进气量、混合气浓度及热效率的关系
汽油机一般希望增大φa 来提高经济性，但是受到混合气着火 性能和排放处理等的限制：
高速柴油机 ： φa＝1.2～1.5
增压柴油机 ： φa＝ 1.7～2.2
汽油机：
φa＝0.85～1.1
2、过量空气系数φa
• 实际发动机的φa可由废气分析法求得。对于
非增压的四冲程内燃机，也可由耗油量及耗 气量按下式求得
1、充量系数φc
c
m1 msh
M1 M sh
V1 Vs
式中，m1，M1，V1分别为实际进入气缸的新鲜空气的质量、千摩尔 值、在进气管状态（ps，Ts）下所占有的体积；msh，Msh，Vs分别为 在进气管状态下能充满气缸工作容积的空气质量、千摩尔值及气缸工
作容积。
2、过量空气系数φa
a
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式中，gb为每循环燃料供给量，kg；
lo为1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量，称为化学计量空燃比。 柴油l0≈14.3，汽油l0≈14.8 。
2、过量空气系数φa
φa是反映混合气形成Βιβλιοθήκη Baidu燃烧完善程度及整机性能的一个指标
柴油机应力求减小φa，来提高容积利用率和动力性，减小φa 在小型高速柴油机中主要受燃烧完善程度的限制，在大型及增压 柴油机中主要受热负荷的限制；
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Aa Bl0
• 式中，Aa为每小时进入气缸的空气流量，kg ／量h空；燃B比为，每k小g／时k耗g 油量，kg／h；l0为化学计
3. 空燃比与燃空比
除了运用φa这一参数来表示燃烧时空气量和燃料量之比 外，还可以应用空气燃料比或燃料空气比1／α来表示， 它们之间的关系为：
空然比
空气质量流量 燃料质量流量
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代入，
用进气压力和温度表示进气密度
若以ps (MPa)、Ts (K )、Hu (kJ / kg燃料)代入，则pme (MPa)为
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