汽车发动机1.4有效指标
《汽车发动机构造与维修》教学教案
《汽车发动机构造与维修》教学教案第一章：汽车发动机概述1.1 教学目标1.1.1 让学生了解汽车发动机的定义、功能和重要性。
1.1.2 让学生掌握汽车发动机的分类和基本结构。
1.1.3 让学生了解汽车发动机的性能评价指标。
1.2 教学内容1.2.1 汽车发动机的定义与功能1.2.2 汽车发动机的分类1.2.3 汽车发动机的基本结构1.2.4 汽车发动机的性能评价指标1.3 教学方法1.3.1 讲授法：讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。
1.3.2 直观演示法：展示汽车发动机实物模型，让学生更直观地了解发动机结构。
1.4 教学步骤1.4.1 导入：提问学生对汽车发动机的了解，激发学生的学习兴趣。
1.4.2 讲解：详细讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。
1.4.3 演示：展示汽车发动机实物模型，让学生观察并了解发动机结构。
1.4.4 互动：邀请学生上台演示发动机的各个部件，加深学生对发动机结构的理解。
1.4.5 总结：回顾本节课所学内容，强调汽车发动机的重要性。
第二章：汽油发动机的工作原理2.1.1 让学生了解汽油发动机的工作原理。
2.1.2 让学生掌握汽油发动机的四个冲程。
2.1.3 让学生了解汽油发动机的燃油喷射系统。
2.2 教学内容2.2.1 汽油发动机的工作原理2.2.2 汽油发动机的四个冲程2.2.3 汽油发动机的燃油喷射系统2.3 教学方法2.3.1 讲授法：讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。
2.3.2 互动教学法：让学生参与发动机工作原理的讨论，提高学生的理解能力。
2.4 教学步骤2.4.1 导入：回顾上一节课的内容，引导学生了解汽油发动机的工作原理。
2.4.2 讲解：详细讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。
2.4.3 互动：邀请学生上台演示发动机的四个冲程，加深学生对汽油发动机工作原理的理解。
2.4.4 总结：回顾本节课所学内容，强调汽油发动机燃油喷射系统的作用。
现代汽车发动机原理第1_2 3_6章习题_参考答案
第一章习题 参考答案一、名词解释1.理论循环：将发动机的实际循环进行若干简化，使其既近似于所讨论的实际循环，而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环。
2.示功图：记录相对于不同活塞位置或不同曲轴转角时气缸内工质压力的变化，有Vp -示功图或ϕ-p 示功图两种。
示功图是研究实际循环的依据，一般是由专门示功器在发动机运转条件下直接测出。
3.指示指标：指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标，主要是衡量发动机工作过程的好坏。
4.有效指标：有效指标是以发动机输出轴上所得到的功率为基础的性能指标。
主要是考虑到发动机自身所消耗的机械能，用来综合评价发动机整机性能的。
5.指示热效率：是实际循环指示功和所消耗的燃料热量之比值。
6.有效热效率：是实际循环有效功和所消耗的燃料热量之比值。
7.升功率：在标定工况下，发动机单位气缸工作容积所发出的有效功率。
8.比质量：发动机的净质量m 和它所发出的额定功率e P 之比。
9.发动机强化系数：发动机平均有效压力me p 和活塞平均速度m v 的乘积称为强化系数，是评价发动机强化程度的指标。
10.机械效率：机械效率是有效功率和指示功率的比值。
是为了比较各种不同的发动机机械损失所占比例的大小，引入机械效率的概念。
11.发动机热平衡：发动机的热平衡，就是给出燃料的总发热量转换为有效功和其他各项热损失的分配比例。
从这些热量分配中，可以了解到热损失的情况，以作为判断发动机零件的热负荷和设计冷却系统的依据，并为改善发动机的性能指标指明了方向。
二、填空题1．示功2. 提高率3. 工质的影响 换气损失 传热损失 时间损失 燃烧损失 （涡流和节流损失、泄漏损失）4. 实际5. 发动机输出轴上所得到的6. 实际循环指示7. 实际循环有效8．9550/n T P tq e =9．平均有效压力me p 活塞平均速度m v10．下降11. 可靠润滑12. 有效功 其他各项热损失三、思考题1．什么是发动机的理论循环？什么是发动机的实际循环？答题要点发动机的理论循环是将发动机的实际循环进行若干简化，使其既近似于所讨论的实际 循环，而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环。
发动机主要性能指标及特性综述
发动机主要性能指标及特性综述摘要：本文是以发动机的性能指标及特性为对象，通过研究了解动力性指标、经济性指标、发动机速度特性、发动机工况与负荷、发动机性能指标分类、发动机调节特性、发动机性能特性、发动机性能指标的校、指示功率、指示燃油消耗率等概念及数据，让我们直观及更方便的的方法了解发动机的性能和特性，使我在维修、检测及提升性能等一些方面能更快更有效。
一、发动机主要性能指标：1、动力性指标2、经济性指标3、发动机速度特性4、发动机工况与负荷5、发动机性能指标分类二、发动机特性：1、基本概念2、发动机调节特性3、发动机性能特性4、发动机性能指标的校正三、发动机的指示指标：1、指示功和平均指示压力2、指示功率3、指示燃油消耗率一、发动机主要性能指标1.1、动力性指标（1）有效转矩（T+4）（单位N.m）发动机通过飞轮对外输出的转矩（2）有效功率（Pe表示，单位KW）A、定义：发动机通过飞轮对外输出功率称为发动机的有效功率B、计算公式：(3)发动机产品铭牌A、标定功率和标定转速：发动机产品铭牌上标明的功率及相应的转速称为标定功率和标定转速B、标定功率分类：15分钟功率、1小时功率、12小时功率、持续功率其中，汽车上常用15分钟功率作为标定功率1.2、经济性指标（1）表示方法：燃油消耗率（2）定义：指发动机每发出1KW有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量（g为单位）（3）要求：燃油消耗率越低、燃油经济性越好（4）计算公式：1.3、发动机速度特性（1）定义：发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律（2）来源：发动机台架试验（3）发动机外特性：节气门全开时，台架试验所得到的速度特性称为发动机外特性（4）发动机部分特性：除节气门全开外得到的速度特性称为部分特性（5）发动机外特性曲线图1.4、发动机工况与负荷（1）工况（发动机工作状况）：一般用宅的功率与曲轴转速来表征，或也可用负荷与曲轴转速来表示（2）负荷：在某一转速下发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比（%）1.5、发动机性能指标分类发动机的性能主要有两个指标，一个是功率，一个是扭矩。
03第三章发动机的检测诊断eop
Ⅰ—压缩行程开始位置；Ⅱ—压缩行程上 止点；Ⅲ—１缸上止点位置；
2.3.1 气缸漏气量的检测
检测方法：活塞在上止点从燃烧室通入接近于缸压的空气， 压力由进气压力表读出（气源压力）。测量表调到0.4MPa （P1），漏气时0.4MPa下降到某一值（P2）
漏气量测出后的分析： 排气有漏气声：排气门漏 进气管有漏气声：进气门漏 水箱盖有气泡：缸垫坏 加机油口漏气声：活塞或环坏 许用值：大于0.25
图 1-1 电涡流测 功器结构图
1-转子；2-转子轴； 3-连接盘；4-冷却 水管；5-激磁绕 组；6-外壳；7-冷 却水腔；8-转速 传感器；9-底座； 10-轴承座；11-进 水管
（2）电涡流测功器的工作原理
1.1.4 测试过程 （1）将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心线与测功器转 轴中心线重合。 （2）安装仪表并接上电器线路，接通各种管路。 （3）检查调整气门间隙。汽油机检查调整分电器的断电器触点间隙、 火花塞电极间隙及点火提前角；柴油机要检查调整喷油器的喷油提前角、 喷油压力、喷油锥角及喷雾情况。检查调整各紧固件。 （4）记录当时的气压和气温。 （5）起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，记录下 数 据， 根据记录数据计算并绘制出 Pe、Me、ge 曲线。
2.4.1检测步骤 ①起动发动机，使发动机达到正常工作温度 ②将负压表软管接到进气歧堵的测压孔上； ②变速器挂空挡，发动机怠速运转； ④读取负压表上的示值。
2.4.2 波形分析
2.4.1 诊断标准
➢根据GB3799—1983《汽车发动机大修竣工技术条件》的规定，大修 竣工的四行程汽油机转速在500—600r／min时，以海平面为准，进气 管负压应在57.33～70.66kPa范围内。波动范围：六缸汽油机一般不 超过3.33kPa，四缸汽油机一般不超过5.07kPa。
汽车发动机构造与原理
第1篇汽车发动机构造与原理第1章发动机基本结构与工作原理内容提要1.四冲程汽油机基本结构与工作原理2.四冲程柴油机基本结构与工作原理3.二冲程汽油机基本结构与工作原理4.发动机的分类5.发动机的主要性能指标发动机：将其它形式的能量转化为机械能的机器。
内燃机：将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。
有活塞式和旋转式两大类。
本书所提汽车发动机，如无特殊说明，都是指往复活塞式内燃机。
内燃机特点：单机功率范围大（0.6—16860kW）、热效率高（汽油机略高于0。
3，柴油机达0.4左右）、体积小、质量轻、操作简单，便于移动和起动性能好等优点.被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。
1.1 四冲程发动机基本结构及工作原理1.1。
1 四冲程汽油机基本结构及工作原理1。
四冲程汽油机基本结构（图1—2）2。
四冲程汽油机基本工作原理（图1-2)图1-2 四冲程汽油机基本结构简图1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门2223表1-1 四冲程汽油机工作过程3.工作过程分析（1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当于曲轴旋转了两周),完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。
四个行程中，只有一个行程作功，造成曲轴转速不均匀，工作振动大。
所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，作功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动.（2)冲程与活塞行程： 冲程:指发动机的类型；行程S :指活塞在上、下两个止点之间距离；气缸工作容积V s ：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。
S D Vs10624⨯=π式中 V s ——工作容积（m 3)；D ——气缸直径（mm)； S -—活塞行程（mm)。
发动机的排量V st ：一台发动机所有气缸工作容积之和.i VV sst=式中 V st ——发动机的排量(L ）；i ——气缸数。
汽车发动机性能检验标准
汽车发动机性能检验标准
汽车发动机是汽车的心脏，其性能直接关系到汽车的动力性能、经济性和环保
性能。
因此，对汽车发动机的性能进行检验是非常重要的。
下面将介绍汽车发动机性能检验的标准。
首先，对于汽车发动机的动力性能检验，主要包括最大功率和最大扭矩的测定。
最大功率是发动机在一定转速下能够输出的最大功率，而最大扭矩则是发动机在一定转速下能够输出的最大扭矩。
这两个参数直接关系到汽车的加速性能和爬坡能力，因此对其进行准确的检验非常重要。
其次，对于汽车发动机的经济性能检验，主要包括燃油消耗率和排放标准的检测。
燃油消耗率是指发动机在单位时间内消耗的燃油量，而排放标准则是指发动机排放的废气是否符合国家标准。
这两个参数直接关系到汽车的燃油经济性和环保性能，因此也需要进行严格的检验。
另外，对于汽车发动机的稳定性能检验，主要包括怠速稳定性和工况稳定性的
检测。
怠速稳定性是指发动机在怠速状态下的运行稳定性，而工况稳定性则是指发动机在不同工况下的运行稳定性。
这两个参数直接关系到汽车的行驶平稳性和可靠性，也需要进行全面的检验。
最后，对于汽车发动机的噪音和振动检验，主要包括发动机噪音和振动的测定。
发动机噪音是指发动机在运行时产生的噪音水平，而振动则是指发动机在运行时产生的振动水平。
这两个参数直接关系到汽车的驾驶舒适性和安全性，也需要进行细致的检验。
综上所述，汽车发动机性能检验标准涵盖了动力性能、经济性能、稳定性能、
噪音和振动等多个方面。
只有对这些性能进行全面、准确的检验，才能确保汽车发动机的性能达到国家标准，为消费者提供安全、经济、环保的出行保障。
汽车发动机的性能和可靠性分析
汽车发动机的性能和可靠性分析随着汽车行业的发展，汽车发动机的性能和可靠性越来越受到人们的关注。
发动机作为整个汽车的核心部件，其性能和可靠性对汽车的驾驶体验和使用寿命都有着至关重要的影响。
本文将从发动机的性能和可靠性两个方面进行分析和探讨。
一、性能分析1.1 动力性能动力性能是发动机的重要指标之一，主要包括最大输出功率和最大扭矩两个方面。
最大输出功率反映了发动机的总体动力水平，通常以马力或千瓦为单位进行表示。
最大扭矩则反映了发动机在低转速下的爬坡能力和行驶舒适度，通常以牛·米（N·m）或磅·英尺（lb·ft）为单位进行表示。
一般来说，动力性能越强大，车辆的加速性和行驶稳定性就会越好，但也需要在经济性和环保方面做出平衡。
1.2 燃油经济性燃油经济性是汽车用户普遍关注的一个方面，也是环保和省钱的重要考虑因素。
发动机的燃油经济性主要体现在百公里耗油量和 CO2 排放量上。
此外，燃油经济性还与发动机的工作原理、燃油喷射系统、气缸数、气门机构等因素有关。
一般来说，技术先进、燃油喷射效率高的发动机会更具有燃油经济性。
1.3 噪音和振动发动机噪音和振动对于驾驶安全和乘坐舒适度都有着不可忽视的影响。
发动机的噪音主要与气门、活塞、曲轴等部件的运行声音有关，振动则与发动机在工作过程中的相对平衡性有关。
一般来说，发动机的排量越小，噪音和振动就会越小，但也需要在动力性能和燃油经济性方面做出平衡。
1.4 寿命和耐久性发动机的寿命和耐久性是普通汽车用户比较难直接感受到的一个方面。
发动机的寿命受到诸多因素影响，包括排量、转速、工作条件、维护保养等。
一般来说，排量越大、转速越高的发动机寿命会相对较短，而适当的保养和修理能够延长发动机的使用寿命。
二、可靠性分析2.1 稳定性和安全性汽车发动机的可靠性对于车辆的稳定性和安全性至关重要。
发动机的可靠性主要体现在零部件的质量和制造工艺等方面。
过硬的零部件和严格的制造流程能够提高发动机的可靠性和耐用性，同时也能够降低发生故障的可能性。
发动机的主要性能指标和特性
Aspiration Twin Turbocharged Twin Turbocharged
Valvetrain DOHC 4valves per cylinder DOHC 4valves per cylinder
Power 600 PS (440 kW; 590 hp)@7000 rpm 499.84 PS (367.63 kW; 493.00 hp)
பைடு நூலகம்
B 3 be 10 (g / kW h) Pe
B—发动机在单位时间内的耗油量 Pe—发动机的有效功率 四行程汽油机一般为270～325 g/(kW· h) 四行程柴油机一般为190～238 g/(kW· h)
Ford Focus 1.0 EcoBoost Turbo Displacement: 999cc Number of cylinders: Three Power Output: 123bhp Bore x stroke: 71.9mm x 82mm Compression ratio: 10:1
国权威汽车评鉴杂志《沃德汽车世界》（Ward’s AutoWorld）
1. 动力性指标
有效功率：发动机在单位时间对外输出的有效功 称为有效功率，符号：Pe ,单位：kW
Te n 2 n 3 Pe Te 10 (kW ) 60 9550
有效功率Pe ：发动机通过飞轮(曲轴)对外输出的功率。 单位为kW。 有效转矩Te ：发动机通过飞轮(曲轴)对外输出的转矩。单 位为 N· m。 发动机转速：发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速, 表示符号：n, 单位：r/min 标定转速：发动机产品标牌上的有效功率及其相应的转速 分别称为标定功率和标定转速
Torque 600 N· m (443 ft· lbf) -
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pme [ bar] 12
16.6
56
9
14.1
14
20
12
21.2
11
23.5
15
29.4
15
25
15
18.2
4
4. 转速n和活塞平均速度Cm 提高发动机转速，即增加单位时间的做功次数，从而 使发动机体积小、重量轻和功率大。
Cm
Sn 30
Cm大，则活塞组的热负荷和曲柄连杆机构的惯 性力均增大，磨损增大，寿命下降，Cm已成为表征 发动机强化程度的参数。一般汽油机不超过18m/s， 柴油机不超过13m/s。
pme值大，说明单位气缸工作容积对外输出的功多，做 功能力强。它是评定发动机动力性的重要指标
汽油机 柴油机
pmi（MPa） 0.8-1.5 0.7-1.1
pme （MPa） 0.7-1.3 0.6-1.0
3
不同发动机平均有效压力pme范围
摩托车发动机（四冲程） 赛车发动机（自然吸气） 赛车发动机（涡轮增压） 轿车汽油机（自然吸气） 轿车汽油机（涡轮增压） 轿车柴油机（涡轮增压） 卡车柴油机（涡轮增压） 大型柴油机 中型高速柴油机 十字头二冲程柴油机
1
一、发动机动力性指标
1. 有效功率Pe (kW) （Effective Power）
指示功率对外输出过程中存在机械损失功率Pm 1)发动机内部运动零件的摩擦损失。比例最大
2)驱动附属机构的损失
3)泵气损失，指进排气过程所消耗的功
Pe=Pi-Pm
发动机有效功率Pe由试验测得。
2. 有效转矩Ttq (N.m)
解： Pe=n×Ttq/9550=3000 ×55/9550=17.28(kW) B=ρV/t=0.73×50×10-3×3600 /25.7=5.11 (kg/h) be=B×1000/Pe=5.11×1000/17.28=295.72(g/kW.h)
11
bi [g/(kW·h )]
205-320
be [g/(kW·h)]
270-325
柴油机 0.64-0.67 0.4-0.5 0.3-0.45
170-205
190-285
8
三、发动机强化指标
1. 升功率PL和比质量me 升功率PL（kW／L）是发动机每升工作容积所发出的有效 功率。它用来衡量发动机容积利用的程度。
PL
Pe Vsi
pmeVsin
30Vsi
pmen
30
比质功量率m之e（比kPge／。k它W）表是征发质动量机利的用干程质度量和m结与构所紧给凑出性的。有效
2. 强化系数pmeCm 平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化系数。与 活塞单位面积的功率成正比。其值愈大，发动机的热 负荷和机械负荷愈高。
为了提高转速又不使Cm过大，由上式知，可以 减小行程S（m），即对于高速发动机，在结构上采 用较小的行程缸径比（S/D）值。当S/D<1时，常称 为短行程 。
5
最大平均活塞速度
摩托车发动机（四冲程） 赛车发动机（涡轮增压） 赛车发动机（自然吸气） 轿车汽油机（自然吸气） 轿车柴油机 卡车柴油机（涡轮增压） 大型柴油机 中速柴油机 十字头二冲程柴油机
发动机工作时，由功率输出轴输出的转矩称为有效
转矩Ttq
Pe
Ttq
2nTtq
60 1000
Ttq n 9550
0.1047Ttqn 103
2
3. 平均有效压力pme
平均有效压力pme（MPa）是发动机单位气缸工作容积输 出的有效功。
Pi
Wi
n 2i
60
pm iVs in
30
pme
30 Pe
iVs n
第四节 发动机经济性和动力性的评定 —有效指标
发动机的有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础， 代表了发动机整机的性能。
有效指标常用来直接评定发动机实际工作性能的优劣， 在生产实践中有着广泛的应用。
两类指标对比 ➢ 指示指标（i－indicate）
以工质在气缸内对活塞做功为基础，评定实际循环质 量的好坏。 ➢ 有效指标（e－effective） 以曲轴对外输出的功率为基础，代表整机的性能。
106
2. 有效燃料消耗率be （BSFC）
be[g/（kW·h）]是单位有效功的耗油量（简称耗油率）， 通常以每千瓦小时的耗油量表示
be
B Pe
1000
1kWh=3.6×106J
7
ηt 、ηit 、 ηet 、 bi 、be的大致范围
ηt 循环热效率
ηit 指示热效
率
ηet 有效热效
率
汽油机 0.54-0.58 0.3-0.4 0.25-0.3
vm
9.5 12.3 8.1 7.0 5.3
5.7
[m/s] 22 21.7 27 19.8 14.7 13.1 12 9.5 7.8
6
二、发动机经济性能
1. 有效热效率ηet
ηet是发动机的有效功We（kJ）与所消耗燃料热量Q1(kJ) 之比值
et
We Q1
3.6103 Pe BH
3.6 be H
9
升功率PL、比质量me和强化系数pm（kW／L）
me （kg／kW）
pmeCm （MPa·m／s ）
30-70 18-30
1.1-4.0 2.5-9.0
8-17 6-11
10
作业题
计算：某汽油机在3000r/min时测得其转矩为55N.m，在该工 况下燃烧50mL的汽油需要的时间是25.7s，试计算有效功率Pe （kW）、每小时耗油量B（kg/h）和比油耗be（g/kW.h）。汽 油的密度为0.73g/mL。