发动机进气流量计算公式
发动机热平衡试验方法
小循环管 散热器 加水管
３．３ 试验方法 按 ＧＢ／Ｔ １８２９７－２００１ 《汽车发动机性能试验方法》进
行总功率试验。除了正常测量记录的数据外，必须测量表 ２ 中列出的需要实测的值。
在每个试验工况，必须在发动机达到热平衡以后才能测 量数据。发动机进、出水温度差值 Ｔ 出水－Ｔ 进水的波动不超过 ０．１℃／ｍｉｎ 时，认为发动机达到了热平衡。
Ｑ排气
图 １ 燃烧产生的总热量 Ｑ 总的去向分布图
２．３ 热平衡方程中各项的含义
表 １ 名称、符号、单位及计算公式
序号
参数
符号
１ 燃油燃烧产生的热量
Ｑ 总
２ 转化为有效功的热量
Ｑｅ
３ 排气排出的热量
Ｑ 排气
４ 冷却液带走的热量
Ｑ 冷却液
５ 进气中冷带走的热量
Ｑ 中冷
３ 热平衡试验方法
Ｇ 燃油
ｋｇ／ｓ Ｇ 燃油＝Ｇｆ／３６００
Ｈｕ ｋＪ／ｋｇ 参考值：４２７８０
Ｇ 排气
ｋｇ／ｓ Ｇ 排气＝Ｇ 进气＋Ｇ 燃油
Ｔ 涡轮出口
℃
Ｔ 环
℃
Ｃｐ 排气 ｋＪ／（ｋｇ·℃） 参考值：１．０９９２４
Ｇ 冷却液 Ｌ／ｍｉｎ
Ｔ 出水
℃
Ｔ 中冷前℃ Fra bibliotekＱ 总 Ｑｅ Ｑ 排气 Ｑ 冷却液 Ｑ 中冷 Ｑ 残余
ｋＪ／ｓ ｋＪ／ｓ ｋＪ／ｓ ｋＪ／ｓ ｋＪ／ｓ ｋＪ／ｓ
１２ 发动机输出总功率
Ｐｅ
１３ 燃油消耗量
Ｇｆ
单位
计算公式
说明与备注
ｋＪ／ｓ Ｑ 总＝Ｇ 燃油×Ｈｕ
涡轮发动机结构之进气道—超音速进气道流量调节原理
辅助进气门
其它形式超音速进气道
二维可调斜板式超音速进气道（J10）
说出斜板型进气道波系产生和调节
二维可调斜板式超音速进气道
通过调节二级斜板角度来调 节波系位置和进口流量
拓展思考
斜板型超音速进气道原理和调节措施
其它形式超音速进气道 蚌式超音速进气道（J20）
DSI （Diverterless Supersonic Inlet），中文叫无附面层隔板超音速进气道，其鼓包是超音速飞行时的激 波产生面，鼓包越大，能应付的最大速度也越高，进气原理是利用鼓包把附面层劈开，在入口处让低能量的 空气分别往两边引开，大部分的低能量附面层会避开进气道，小部分经由进气道里面的排气口排放掉。
超音速进气道
流量调节原理
回顾：进气道的功用
功 用 以尽可能小的流动损失，为发动机供应适量的空气
如何保证进气量与 发动机需气量匹配？
目标
利用进气道流量变化原理，说明如何 调节流量使得与发动机需气量匹配
一 进气道进气流量的特点 二 进气道流量调节措施
一 进气道进气流量特点
进气道供气量 主要是飞行高度、速度的函数，发动机状态无关
m供
一 进气道进气流量特点
发动机需气量 主要是与发动机转速决定
m需
一 进气道进气流量特点
>
进气道供气量 = 发动机需气量
m供
<
m需
一 进气道进气流量的特点 二 进气道流量调节措施
二 超音速进气道流量调节措施
1. m 供 m需
气雍塞
怎么解决？
二 超音速进气道流量调节措施
1. m 供 m需
其它形式超音速进气道
其它形式超音速进气道
CARET，中文叫”后掠双斜面超音速进气道“
计算发动机进气和排气流量
计算发动机进气和排气流量
用CFM 表示的进气流量可从发动机制造商处得到。
如果
没有用CFM 表示的技术规格，使用容积效率计算。
CFM
的简单计算是将您的发动机马力乘以2.5。
四冲程发动机空气流量计算
（发动机尺寸（立方英寸排量）×每分钟转数）×容积效率=进气流量（CFM）
3456
二冲程发动机空气流量计算
（发动机尺寸（立方英寸排量）×每分钟转数）×容积效率=进气流量（CFM）
1728
容积效率：发动机的容积效率额定值最好从您的发动机制造商
处得到。
电控发动机，容积效率额定值可能大于2.0。
这些发动机的空气流量应由发动机制造商核实。
四冲程汽油发动机自然吸气式= 0.70-0.80
二冲程和四冲程柴油发动机自然吸气式= 0.90
涡轮增压式* = 1.50-3.00*
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发动机循环供油量计算公式
发动机循环供油量计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：发动机循环供油量是指在一个循环内，发动机所需的供油量。
计算这个循环供油量可以帮助我们更好地了解发动机的工作性能，并且在调整发动机工作参数时起到重要的指导作用。
下面我们就来介绍一下关于发动机循环供油量的计算公式。
发动机循环供油量计算公式的推导是建立在质量守恒的基础之上的。
在一个完整的循环内，发动机的供油量应该等于循环内所有流出的质量之和。
考虑到发动机内部的压力、温度和流速等因素的影响，我们可以得到如下的计算公式：循环供油量= 进气质量- 燃烧后废气量+ 进气质量增量进气质量：一定时间内进入发动机的空气质量；燃烧后废气量：一定时间内排放的废气质量；进气质量增量：一定时间内进入发动机的空气质量增加量。
进气质量可以通过空气流速和进气时间计算得到，进气时间可以通过燃油喷射器的工作周期和时间来计算。
燃烧后废气量可以通过废气排放系统收集的数据来获得。
进气质量增量则是由于进气系统中的各种调节设备的影响而产生的。
在实际应用中，我们还可以通过以下公式来对循环供油量进行更准确的计算：循环供油量= 瞬时燃油流量× 喷油器工作时间瞬时燃油流量：喷油器瞬时所喷出的燃油流量；喷油器工作时间：喷油器在某个循环内的工作时间。
通过以上公式，我们可以在实际应用中更准确地计算发动机的循环供油量，从而更好地了解发动机的工作状态，指导发动机的性能优化和调整。
这也有助于我们更科学地制定燃油消耗的控制策略，提高发动机的工作效率，减少能源消耗和环境污染。
第二篇示例：发动机的循环供油量计算是在发动机运行中非常重要的一个参数，它直接影响到发动机的性能和工作效率。
发动机的循环供油量是指单位时间内发动机燃烧所需的燃油量，通常以升/小时或者升/分钟为单位。
正确的计算循环供油量可以帮助我们更好地了解发动机的工作状态，以及为发动机运行提供正确的燃油供应。
发动机的循环供油量计算公式是多方面因素共同作用的结果，其中包括了燃油喷射量、燃油消耗量、空气流量等参数。
汽车发动机原理第4章 换气过程与循环充量
VK2
E5757
4.3.2
进气温升对Φc的影响
进气温升△Ta′↑，工质密度↓， Φc ↓。
进气温升△Ta′由下列四项组成，
△Ta′=△Tw+△TL+△Tr+△Tg 式中， △Tw—高温壁面传热所引起的温升；合理冷却，降低热负荷； △TL —压力损失变为摩擦热引起的温升；减小Δpa； △Tr—残余废气与新气混合引起的温升；减小残余废气系数 △Tg——进气过程中，燃料汽化、吸热所引起的温度变化 （注意，柴油机为0、汽油机为负值）。 ——（4-17）
4）进气晚关角 ◎排气早开角的必要性——利用气流惯性； ◎主要影响充量系数； ◎存在最佳进气晚关角， 过小，惯性利用不足，过小，回流。 5）共性问题 ◎随转速升高，最佳相位角应增大； ◎四个相位角中，进气晚关角对充量系数影响最大，排气 早开角对换气损失影响最大； ◎最佳相位角，增压机与非增压机不同（图4-5）； ◎气门重叠角，汽油机＜柴油机＜增压机。
提高进气门流通截面积提高进气门流通截面积多气门国内与国外主要差距2气门dsd220254气门则30以上见表42气门数转矩允许最高转速则最大功率提高气门处流量系数提高气门处流量系数ss也可减小冲程也可减小冲程sse5844ewmvk1vk2passengercargasolineenginembv63vwithdualsparkignitionfordzetecseenginee5821ewmvw4valvecylinderheade5143vk2fzr750enginewith5valvese5757vk24
4.1.3 进排气相位角及其对性能的影响
2）排气晚关角 ◎排气晚关角的必要性——利用气流惯性； ◎主要影响充量系数和换气质量； ◎存在最佳排气晚关角， 过小，惯性利用不足，过大，废气倒流 3）进气早开角 ◎排气早开角的必要性——减小进气节流； ◎对泵气损失和充量系数均有影响； ◎存在一个使换气损失为最小的最佳进气早开角， 过小，进气节流大，过大，易回火。
参考资料 - 发动机进排气系统及其设计
以涡扇发动机排气系统为例：
⚫ 内外涵两股排气：低温的外涵空气流和高温的内涵燃气流。
⚫ 排气方式： 混合排气：常用在低涵道比发动机上，长外涵，两股气流
由内部混合器充分混合后排出。有利于降低噪音。 分开排气：用于高涵道比发动机上，短外涵，两股气流排
出后于大气中混合。 见下图：
发动机排气系统分类：
发动机排气系统
乘波飞行理论：对于一个尖楔体，以高速飞机上常见 的尖劈翼型为例，当它超音速飞行时，必然在机翼下方产 生一道从前缘开始的斜激波，气流在经过斜激波后会形成 一个压力均匀的高压区，且此翼下高压区不受翼上低压区 的影响（而常规机翼由于绕翼型环流的存在翼上下搞低压 区相沟通），因此将会产生很高的升力，整个飞行器好像 乘在激波上，乘波飞行由此得名。
由于“启动”问题的限制，即使进气道前的脱体激波 移动至喉部下游稳定位置，阻碍了其实际的运用。
◆ 外压式进气道
由外罩和中心体组成，如下图2-2所示，利用中心体 产生的一道或多道斜激波再加上唇口处一道正激波使超音 速气流变为亚音速气流而减速增压。
结构简单，工作稳定性好，飞行马赫数在2.5以下的飞 机多采用此类型进气道。
➢ 将涡轮排出的燃气以一定的速度和要求的方向排入大气， 产生推力。
➢ 对涡喷发动机，涡轮后排气流产生全部推力；对涡扇发动 机，风扇排气产生主要推力，涡轮排气产生部分推力；对 涡桨发动机，排气流产生的推力更少，主要是靠螺旋桨产 生拉力。
➢ 从涡轮出来的排气流，因有高速旋流，为了降低摩檫损失， 通常将排气锥和外壁之间的通道设计为扩散的，气流流速 降低、压力升高。涡轮后部支板对气流进入喷管之前整流， 避免旋涡损失。
◼ 内部流动损失
➢ 粘性摩擦损失
由于进气道内壁面与气流之间的摩擦力所引起的，因 此内壁面应做得尽可能的光滑, 以减小摩擦损失。
空气滤清器的设计
二冲程单缸机：Q=0.06.n.Vh.ηv.ε
四冲程单缸机：Q=0.03.n.Vh.ηv.ε
式中：Q——额定空气流量，m3/h；
n——发动机额定转速，r/min；
Vh——发动机排量，L；
ηv——发动机充气系数；
二冲程ηv=0.45
四冲程ηv=0.71
ε——脉冲系数按上表十选取
≥99.5
纸质
≥99.0
试验时，供给试验空滤器的试验灰尘量Mf按下式计算：
Mf=tiVoc.Nf
式中：ti——向试验空滤器供给灰尘所用的时间，ti=1/6h(即10min)；
Voc——标准大气状况下试验空滤器额定空气流量，m3/h；
Nf——供给试验灰尘的浓度，g/m3.
灰尘浓度应符合表三的规定。当Mf＜10g时，取Mf=10g。试验用的灰尘为石英粉。其粒子组成应符合表四的规定。
2）空滤器结构形式
空滤器有单级滤清和双级滤清两种型式，对多尘砂区使用的发动机或功
率较大的摩托车应装置双级滤清系统。
可根据吸入空气的容积流量和用途，参考表一选择空滤器的结构形式。
表一空气滤清器分类
发动机排量
（ml）
空气滤清器型式
过滤体
用途
比例数
（%）
50~125
干式
泡沫塑料滤芯
助力车、轻便摩托车
85
湿式
空滤器进气方式有3种，上吸式、下吸式及平吸式。进气方式主要由发
动机与车架安装位置确定，但对进气系统（气口和气道）均有一定的要求：
1）进气支管不宜过长，尽量减少气流损失。
2）进气管道弯道不宜过多，避免死角和气体涡流区。
3）进气口必须要有足够的进气截面积，避免出现真空区域。
发动机计算解析
2
1
1
p II pI
pII pI
(2.5.3)
下标 I—节流位置前；II—节流位置后m A AAA 2pI I
进气： pI p2 , pII p 排气： pI p, pII p3
m E E AE 2 pI I m A A AA 2 pI I
加入为正，取出为负
二、气阀几何流动截面积A
m
/ o CA
直喷式中速柴油机 0.5~2.0 50~120
一般确定 dQB 有下列 3 种方法：
d
1．分析示功图
利用现有的实测示功图进行数值分析，求出 dQB ，
d
作为已知数据，接近燃烧过程 缺点：要求有母机型，往往缺少试验数据
2．建立燃烧模型
从实际燃烧的物理化学过程出发，考虑 （1）燃油喷雾模型（贯穿、破碎、蒸发、卷吸） （2）化学反应机理 （3）湍流模型 缺点：计算费用较高
本节主要介绍常用的韦伯燃烧曲线
一、韦伯代用放热规律
韦伯函数是在均匀混合情况下从反应动力力学推出的半经验公式
其一般形式为：
X 1 exp( aY m1 ) (2.6.3)
dX a(m 1)Y m exp(aY m1) dY
(2.6.4)
式中：Y —无因次时间函数 Y VB VB
VE VB
一、流量方程
理论流量 m th 按一维等熵流的流量公式计算，而实际流量 m 等于
理论流量乘以流量系数
m m th A 2 pI I (2.5.2) 式中：A—垂直于来流方向的几何流动截面； —流量系数；
A —有效流通截面； —流动函数
对于内燃机进气门处的流动均为亚音速流动（第 36 页公式 2.5.3）
由图 2.5.2、图 2.5.3 可以看出