内燃机原理第一章动力经济性能指标与影响因素
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内燃机原理第一章动力经济性能指标与影响因素优选文档专选课件
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第一节 工质对活塞作功及示功图
一、ICE评价指标 （一）动力性指标 ➢定义：ICE对外输出功的能力。
➢表达方式
转速(Revolution or Speed)：n 工程单位：r/min
转矩(Torque)：
T tq 工程单位：N·m
有效功率 (Brake Effective Power )：
3、许维达主编，柴油机动力装置匹配，机械工业出版社， 2000年10月第一版
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五、教学内容总体布局 第一章 动力、经济性能指标与影响因素 第二章 燃料、工质与热化学
推导影响性能 的理论因素
第三章 工作循环与能量利用
三种影响因素
第四章 换气过程与进气充量
第六章 燃烧的基础知识
内燃机原理第一章动力经济性能指标与影响因素
（优选）内燃机原理第一章动 力经济性能指标与影响因素
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一、课中常用缩写词
ICE NA-ICE TC-ICE SI-ICE CI-ICE
DI IDI GDI TDC BDC
Internal Combustion Engine Naturally Aspirated ICE—自然吸气内燃机 Turbocharged ICE—增压内燃机 Spark Ignition ICE—火花点火内燃机 Compression Ignition ICE—压燃式内燃机 Direct Injection—缸内直接喷射 Indirect Injection—间接喷射 Gasoline Direct Injection—汽油缸内直喷
Top Dead Center Bottom Dead Center
第一章 内燃机基本构造和原理
（5）气缸工作容积：活塞从一个止点运动到另一个止点所 扫过的容积。一般用Vh表示： Vh= πD2· S ×10-6/4 （L） 式中：D－气缸直径，单位mm；
S－活塞行程，单位mm；
（6）燃烧室容积：活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的 容积。一般用Vc表示。 （7）气缸总容积：活塞位于下止点时，其顶部与气缸盖之间的 容积。一般用Va表示，显而易见，气缸总容积就是气缸工作容积 和燃烧室容积之和，即Va＝Vc＋Vh。
（8）发动机排量：多缸发动机的各气缸工作容积的总和。 一般用VL表示： VL = Vh × i 式中：Vh－气缸工作容积； i － 气缸数目。
（9）压缩比：是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值， 即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。 ε= Va / Vc 式中：Va － 气缸总容积； Vh － 气缸工作容积；Vc － 燃烧室 容积； （10）工作循环：包括进气、压缩、作功和排气过程，即 完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。
二、四冲程柴油机的工作原理
四行程柴油机和四行程汽油机的工作过 程相同，每一个工作循环同样包括进气、 压缩、作功和排气四个行程，由于柴油 机使用的燃料是柴油，粘度大，不易蒸 发，自燃温度低，故可燃混合气的形成、 着火方式、燃烧过程以及气体温度压力 的变化都和汽油机不同。
喷油器
进气门
排气门
纯空气
喷油泵
第一章 内燃机基本构造与原理
发动机：是将其它形式的能量转化为机械能的 机器。 热力发动机：将热能转化为机械能的机器。 热力发动机包括内燃机和外燃机。 内燃机：分为活塞式内燃机和燃气轮机。 活塞式内燃机：分为往复和旋转活塞式内燃 机。
第一节 内燃机的分类
活塞式内燃机的分类 1、按燃料分类：汽油发动机和柴油发动机 2、按冲程分类：四冲程发动机和二冲程发动机 3、按冷却方式分类：水冷发动机和风冷发动机 4、按气缸数目分类：单缸发动机和多缸发动机 5、按进气方式：增压和非增压 6、按点火方式：压燃和点燃 7、按转速：高速和低速 8、按气缸排列方式:立式、卧式、V型、对置式 9、按用途：汽车、拖拉机、船用和工程机械用
内燃机 第1章 性能指标与影响因素
记住： 记住：理论泵气功和实际泵气功可正、 理论泵气功和实际泵气功可正、可负， 可负， 但泵气损失功永远为负！ 泵气损失功永远为负！
增压四冲程发动机作功分析： 增压四冲程发动机作功分析：
第二节
动力、 动力、经济性能指标
发动机性能(Performance)指标
1. 动力性能指标 功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed) 有效平均压力(Brake Mean Effective Pressure, BMEP) 2. 经济性能指标 有效燃料消耗率(Brake Specific Fuel Consumption, BSFC) 机油消耗率(Oil/Lubricant Consumption) 3. 环保性能指标（ 环保性能指标（排放指标） 排放指标） 碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx),二氧化碳(CO2) 颗粒物(Particulate Matter, PM), 干碳烟(Dry Soot, DS) 噪声振动冲击 (Noise Vibration Harshness, NVH) 4. 使用性能指标 可靠性或耐久性(Robust/Reliability, Durability) 检测/维护(Inspection/Maintenance, I/M)
w1
W0
整个循环中工质作出的净功∮dW 为正，用W0表示循环功的绝对值。
w2
W0 = ∫ dW = ∫ pdv = W1 - W2
故在p-V图上： 封闭曲线1-a-2-b-1所包围的 面积表示循环功W0的数值。
示功图:表示缸内压力p随气缸工作容积v或曲轴转角φ变化规
律的图形称为示功图（或展开示功图）。
（二）压缩过程ab”c’c
【学习课件】第1章内燃机的工作指标
第一章 内燃机的工作指标
第一节 内燃机理论循环 第二节 内燃机的实际循环 第三节 内燃机指示指标 第四节 内燃机有效指标 第五节 内燃机其它性能指标 第六节 机械损失与机械效率 第七节 提高内燃机动力性与经济性的途径 第八节 内燃机热平衡
ppt课件
1
第一节 内燃机的理论循环
一、研究理论循环的目的 1. 用简单公式阐明热力学参数间关系，明确提高循环
第二节 内燃机的实际循环
4、压缩终了参数
Pc=Paεn1 Tc=Ta εn1-1
Pc与Tc范围：
Pc （MPa ） Tc （K）
柴油机 3—5 750—1000
柴油机ε大
汽油机 0.8—2 600—750
ppt课件
16
第二节 内燃机的实际循环
三、燃烧过程：c—z
1、作用：燃料化学能→工质热能→使压力温度增加，即加入Q1 2、要求：燃烧完全、及时（越靠近上止点，热效率越高）
燃油蒸发吸热
3、参数：
Pa
Ta
汽油机： (0.8—0.9) P0
340—380K
柴油机： (0.85—0.95) P0 300—340K
汽油机阻力增加， Pa 下降；汽油机进排气管同侧布置，进气预热 增加， Ta 增加
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14
第二节 内燃机的实际循环
二、压缩过程：a—c 1、作用：扩大温差
增加膨胀比 为燃烧创造有利条件: 柴油机压燃， Tc ＞着火温度
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4
第一节 内燃机的理论循环
▪
ppt课件
5
第一节 内燃机的理论循环
▪
ppt课件
6
第一节 内燃机的理论循环
▪
ppt课件
7
第一节 内燃机理论循环 第二节 内燃机的实际循环 第三节 内燃机指示指标 第四节 内燃机有效指标 第五节 内燃机其它性能指标 第六节 机械损失与机械效率 第七节 提高内燃机动力性与经济性的途径 第八节 内燃机热平衡
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1
第一节 内燃机的理论循环
一、研究理论循环的目的 1. 用简单公式阐明热力学参数间关系，明确提高循环
第二节 内燃机的实际循环
4、压缩终了参数
Pc=Paεn1 Tc=Ta εn1-1
Pc与Tc范围：
Pc （MPa ） Tc （K）
柴油机 3—5 750—1000
柴油机ε大
汽油机 0.8—2 600—750
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第二节 内燃机的实际循环
三、燃烧过程：c—z
1、作用：燃料化学能→工质热能→使压力温度增加，即加入Q1 2、要求：燃烧完全、及时（越靠近上止点，热效率越高）
燃油蒸发吸热
3、参数：
Pa
Ta
汽油机： (0.8—0.9) P0
340—380K
柴油机： (0.85—0.95) P0 300—340K
汽油机阻力增加， Pa 下降；汽油机进排气管同侧布置，进气预热 增加， Ta 增加
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第二节 内燃机的实际循环
二、压缩过程：a—c 1、作用：扩大温差
增加膨胀比 为燃烧创造有利条件: 柴油机压燃， Tc ＞着火温度
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第一节 内燃机的理论循环
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第一节 内燃机的理论循环
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第一节 内燃机的理论循环
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(完整版)内燃机原理课后习题与答案
第一章发动机的性能1.简述发动机的实际工作循环过程。
1）进气过程：为了使发动机连续运转，必须不断吸入新鲜工质，即是进气过程。
此时进气门开启，排气门关闭，活塞由上止点向下止点移动。
2）压缩过程：此时进排气门关闭，活塞由下止点向上止点移动，缸内工质受到压缩、温度。
压力不断上升，工质受压缩的程度用压缩比表示。
3）燃烧过程：期间进排气门关闭，活塞在上止点前后。
作用是将燃料的化学能转化为热能，使工质的压力和温度升高，燃烧放热多，靠近上止点，热效率越高。
4)膨胀过程：此时，进排气门均关闭，高温高压的工质推动活塞，由上止点向下至点移动而膨胀做功，气体的压力、温度也随之迅速下降。
（5）排气过程：当膨胀过程接近终了时，排气门打开，废气开始靠自身压力自由排气，膨胀过程结束时，活塞由下止点返回上止点，将气缸内废气移除。
3.提高发动机实际工作循环热效率的基本途径是什么？可采取哪些基本措施？提高实际循环热效率的基本途径是：减小工质传热损失、燃烧损失、换气损失、不完全燃烧损失、工质流动损失、工质泄漏损失。
提高工质的绝热指数κ可采取的基本措施是：⑴减小燃烧室面积，缩短后燃期能减小传热损失。
⑵. 采用最佳的点火提前角和供油提前角能减小提前燃烧损失或后燃损失。
⑶采用多气门、最佳配气相位和最优的进排气系统能减小换气损失。
⑷加强燃烧室气流运动，改善混合气均匀性，优化混合气浓度能减少不完全燃烧损失。
⑸优化燃烧室结构减少缸内流动损失。
⑹采用合理的配缸间隙，提高各密封面的密封性减少工质泄漏损失。
4.什么是发动机的指示指标？主要有哪些？答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。
它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。
5.什么是发动机的有效指标？主要有哪些？答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。
汽车发动机原理第1章动力经济性指标
社，1997年
第一篇 动力输出与能量利用
主要讲述发动机的动力性和经济性 能源是世界5大问题之一，汽车发动机的最高热效率一般＜40%。 内容组成：
○ 1章 动力经济性指标与影响因素 ○ 2章 燃料与工质 ○ 3章 循环分析与能量利用 ○ 4章 换气过程与循环充量
第一章 动力经济性指标
经济性指标—— 燃油消耗率、 （润滑油消耗率）
（2）如图，记汽缸压力为p、汽缸截面积为F、 活塞位移为x，则：
工质对活塞作功
W=p • F • x
微元功
dw=p • F • dx = p dv
每循环所作功
W指示功，因为它是由“示功器”
测得的示功图计算出的。
4、自然吸气四冲程发动机的示功图分析
01 （1）循环动力功（动力过程功）—压缩冲程和燃烧膨胀冲程所作之功，W1+W3，正功； 泵气过程功—排气冲程和进气冲程所作之功（以p0线为分界），W2+W3，可正、可负；
发动机构造 图
2、活塞作功
添加标题
规定： 工质对活塞作功为正功 活塞对工质作功为负功
添加标题
Pa
添加标题
P
添加标题
Pr
3、示功图定义
定义：发动机汽缸内工质压力p随汽缸容积v（或 曲轴转角φ）的变化曲线称为示功图（如图1-1，是最
常用的研究热-功转换的手段）。
（1）两种示功图：pv图、pφ图（压力图或展开示功图）
车发动机，但汽油机和柴油机在未来几十年内会保持其主导地位 既有普通机械的全部特征，又有复杂的热-功转换过程
二、本课程主要内容 ◎ “构造课”--入门、“原理课”--理论 ◎ 3部分10章：循环分析与能量利用、混合气形成与燃烧、 特性与控制
第一篇 动力输出与能量利用
主要讲述发动机的动力性和经济性 能源是世界5大问题之一，汽车发动机的最高热效率一般＜40%。 内容组成：
○ 1章 动力经济性指标与影响因素 ○ 2章 燃料与工质 ○ 3章 循环分析与能量利用 ○ 4章 换气过程与循环充量
第一章 动力经济性指标
经济性指标—— 燃油消耗率、 （润滑油消耗率）
（2）如图，记汽缸压力为p、汽缸截面积为F、 活塞位移为x，则：
工质对活塞作功
W=p • F • x
微元功
dw=p • F • dx = p dv
每循环所作功
W指示功，因为它是由“示功器”
测得的示功图计算出的。
4、自然吸气四冲程发动机的示功图分析
01 （1）循环动力功（动力过程功）—压缩冲程和燃烧膨胀冲程所作之功，W1+W3，正功； 泵气过程功—排气冲程和进气冲程所作之功（以p0线为分界），W2+W3，可正、可负；
发动机构造 图
2、活塞作功
添加标题
规定： 工质对活塞作功为正功 活塞对工质作功为负功
添加标题
Pa
添加标题
P
添加标题
Pr
3、示功图定义
定义：发动机汽缸内工质压力p随汽缸容积v（或 曲轴转角φ）的变化曲线称为示功图（如图1-1，是最
常用的研究热-功转换的手段）。
（1）两种示功图：pv图、pφ图（压力图或展开示功图）
车发动机，但汽油机和柴油机在未来几十年内会保持其主导地位 既有普通机械的全部特征，又有复杂的热-功转换过程
二、本课程主要内容 ◎ “构造课”--入门、“原理课”--理论 ◎ 3部分10章：循环分析与能量利用、混合气形成与燃烧、 特性与控制
内燃机工作指标与影响因素
3 iV p H 10 s 0 u k 1 30 RT 0L 0
a
k1n
it m c
发动机扭矩可表示为
P k e 2 T 9550 tq it m c n a
k k 2 9550 1
燃烧效率 的讨论
2.5 影响动力、经济性能指标的环节与因素 iV n p H1 (15个) P 10
能的多少 ；
“质”的环节 ——化学能转换为输出功的效率
平均指示压力为
W p H i 0 u 1 p mi it c H u 0 it c/ V RT L s 0 a 0
L a 0
平均有效压力
p H 0 u 1 p p me mi m it m c RT L 0 a 0
【教育类精品资料】
2.3 影响动力、经济性能指标的环节与因素
1、各种动力性、经济性指标的计算式，是 通过试验测得参数后换算而得 ； 2、转矩、整机耗油率等都是影响性能的各 种参数的综合反映 ； 3、从工作过程所涉及的基本理化概念出发， 归纳出影响各种指标的各因素综合表达式，
决定动力输出的“量”与“质”的两大 环节 “量”的环节 ——单位时间内加入整机的化学
u 0 仅与燃烧有关，通常石油 p0 / RT0 视为常数， 大气压力下， 、 中 H u 、 L 近乎不变，因此平均有效压力可表示为 0
H
L
pm ek
发动机的有效功率为
1
a
itmc
p iV n 3 me s P 10 e 30
iV np H 3 s 0 u 1 10 it m c 30 RT L 0 0 a 0
e
#内燃机原理内燃机的工作指标与性能
3、影响ηi的主要因素
从燃料燃烧可以释放出的热量和能够转换成指示功 的有效程度两方面分析：
（1）燃料热能释放的好坏 （2）热量损失的大小 （3）热能转换的有效程度
3.3内燃机的机械损失及机械效率
一、机械损失功率 二、机械损失功率的测定 三、影响机械损失功率及机械效率的因素
一、机械损失功率Nm
在内燃机工作过程中，不可避免地损失一部分功 或功率，这些功或功率的总和称为机械损失功或机械 损失功率。
返回
可见，指示功率与下列四个因素有关： （1）与一个循环内进入气缸的空气量iVsηvρs成正
比； （2）与燃烧时燃料热能利用的完善程度ηi成正比； （3）与单位时间内工作循环的重复频率成正比； （4）与过量空气系数成反比。
3、提高Ni的有效途径
提高指示功率Ni的有效途径: 提高增压度，增加进缸充量； 提高换气质量，减少废气残存量； 完善油气混合； 保证良好的燃烧过程。
说明：
（1）在有电力测功器的条件下，倒拖法是求Nm最迅 速、最简便的方法。
（2）适用于多缸高速小型内燃机的机械损失功率。
（3）不适用于大功率内燃机和涡轮增压内燃机。
（4）不能精确地测定pm或pi，数值比实际高出很多。
原因：内燃机在着火运转和不着火倒拖情况下，其 Nmf和Np二者存在较大差别。
（二）灭缸法（各缸轮流断油法）
摩擦损失功率－内燃机为克服运动部件之间的摩 擦而消耗的功率，约为指示功率Ni的10～15％。 注意：在机械损失中，摩擦损失所占的比例很大。
（1）活塞、活塞环与气缸套之间的摩擦损失功率， 约占全部摩擦损失功率的55～65％；
（2）主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等的摩擦损失 功率，约占全部摩擦损失功率的35～45％。
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PLPen/(iVs) 工程单位：kW/L
强化系数：在标定工况下，内燃机平均有效压力与 活塞平均速度的乘积。
Kinpmevm
工程单位：MPa ·m/s
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
（五）紧凑性指标 ➢定义：内燃机单位标定功率的质量或者体积。
➢表达方式
比质量：内燃机干质量与标定功率的比值。
me m/Pen
工程单位：kg/kW
比体积：内燃机外廓体积与标定功率的比值。
Ve V/Pen
工程单位：L/kW
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
各种用途内燃机比较
n max
r/min
be
g/(kW·h)
PL
me
vm
kW/L kg/kW m/s
摩托车 四冲程 5000～9000 8～11 350～270 30～70 4～1
Pe 工程单位：kW
加权平均功率： P e (wjP e)j
加权平均功率用于工况法测量内燃机的污染物排放中
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
➢评价指标 最高转速： 最大转矩： 标定功率：
注意：
nmax
Ttq / ntq
Pen / nn
标定功率是内燃机可靠运行的最大功率！
标定转速不一定是内燃机运行的最高转速！
3、许维达主编，柴油机动力装置匹配，机械工业出版社， 2000年10月第一版
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五、教学内容总体布局 第一章 动力、经济性能指标与影响因素 第二章 燃料、工质与热化学
推导影响性能 的理论因素
第三章 工作循环与能量利用
三种影响因素
第四章 换气过程与进气充量
第六章 燃烧的基础知识
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四、教材和参考资料 使用教材： 王建昕、帅金石编著，汽车发动机原理，清华大学出版社，
2011年3月第一版 参考资料： 1、周龙保主编，内燃机学，机械工业出版社， 2011年1月第三版 2、刘巽俊编著，内燃机的排放与控制，机械工业出版社， 2005年2月第一版
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
一、ICE评价指标 （一）动力性指标 ➢定义：ICE对外输出功的能力。
➢表达方式
转速(Revolution or Speed)：n 工程单位：r/min
转矩(Torque)：
T tq 工程单位：N·m
有效功率 (Brake Effective Power )：
内燃机原理第一章动力经济性 能指标与影响因素
HIT 规格严格 功夫到家
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一、课中常用缩写词
ICE NA-ICE TC-ICE SI-ICE CI-ICE
DI IDI GDI TDC BDC
Internal Combustion Engine Naturally Aspirated ICE—自然吸气内燃机 Turbocharged ICE—增压内燃机 Spark Ignition ICE—火花点火内燃机 Compression Ignition ICE—压燃式内燃机 Direct Injection—缸内直接喷射 Indirect Injection—间接喷射 Gasoline Direct Injection—汽油缸内直喷
七、考核方式
平时成绩：10% 实验成绩：10% 考试成绩：80%
第一章 动力性经济性指标及 影响因素
HIT 规格严格 功夫到家
本章要求
1、掌握各种概念； 2、掌握ICE的主要评价指标：动力性、经济性和环保指标；
3、掌握NA-ICE和TC-ICE示功图的画法，以及各种功的 表达方法；
4、了解二冲程内燃机的示功图画法； 5、掌握ICE性能指标的测算方法； 6、掌握性能指标的理论推导过程，分析影响性能的主要因素； 7、了解ICE的其它指标。
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第一节 工质对活塞作功及示功图
（二）经济性指标 ➢定义：ICE对燃料和润滑油的消耗程度。
➢表达方式
燃油消耗率：
B 工程单位：kg/h
润滑油消耗率： B o 工程单位：g/h
有效燃油消耗率(Brake Specific Fuel Consumption,
BSFC)：
be
工程单位：g/(kW·h)
Top Dead Center Bottom Dead Center
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构造 原理 二、原理的重要性
What Why 3W Were
1、改装CNG和LPG内燃机为什么动力不佳？
2、载货汽车为什么很少用汽油机？ 3、柴油汽车为什么冒烟？
4、为什么国Ⅳ标准推迟实施 ？ ？？？？？
➢评价指标
最低有效燃油消耗率： be min
注意：最低有效燃油消耗率指外特性曲线上数值！
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第一节 工质对活塞作功及示功图
（三）环境指标 ➢定义：内燃机的污染物排放和噪声。 表达：
四种污染物THC、CO、NOx和PM
(Particulate Matter)的排放；
内燃机的运行噪声。
第七章 柴油机的混合气形成与燃烧过程
第四种影响因素
第八章 汽油机的混合气形成与燃烧过程
第九章 有害污染物的生成与控制
如何控制ICE排放
第十章 新燃烧方法及替代燃料发动机
如何面对能源危机
第五章 运行特性与整车匹配
动力源如何匹配
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六、学时分配
课堂教学：56学时 实 验：4学时
SI 轿车
NA 4500～7500 8～12 350～250 35～65 3～1 TC 5000～7000 7～9 380～280 50～100 3～1
➢评价指标 四种污染物的比排放量 内燃机的最大噪声值
工程单位：g/(kW·h) 工程单位： dB(A)
注意：国家标准有详细的污染物排放和噪声测量方法和限值！
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第一节 工质对活塞作功及示功图
（四）强化指标 ➢定义：内燃机承受机械和热负荷的能力。 ➢表达方式
升功率：在标定工况下，内燃机单位排量发出的功率。
学习内燃机原理的根本目的：
内燃机如何面对能源与环境两大挑战？
HIT 规格严格 功考； 2、做好每章的思考题； 3、锻炼分析问题能力； 4、注意符号应用和单位换算； 5、做一些笔记； 6、特别注意对应用性、前沿性问题的了解；
7、教材和讲课PPT结合学习。
强化系数：在标定工况下，内燃机平均有效压力与 活塞平均速度的乘积。
Kinpmevm
工程单位：MPa ·m/s
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
（五）紧凑性指标 ➢定义：内燃机单位标定功率的质量或者体积。
➢表达方式
比质量：内燃机干质量与标定功率的比值。
me m/Pen
工程单位：kg/kW
比体积：内燃机外廓体积与标定功率的比值。
Ve V/Pen
工程单位：L/kW
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
各种用途内燃机比较
n max
r/min
be
g/(kW·h)
PL
me
vm
kW/L kg/kW m/s
摩托车 四冲程 5000～9000 8～11 350～270 30～70 4～1
Pe 工程单位：kW
加权平均功率： P e (wjP e)j
加权平均功率用于工况法测量内燃机的污染物排放中
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
➢评价指标 最高转速： 最大转矩： 标定功率：
注意：
nmax
Ttq / ntq
Pen / nn
标定功率是内燃机可靠运行的最大功率！
标定转速不一定是内燃机运行的最高转速！
3、许维达主编，柴油机动力装置匹配，机械工业出版社， 2000年10月第一版
HIT 规格严格 功夫到家
Outline
五、教学内容总体布局 第一章 动力、经济性能指标与影响因素 第二章 燃料、工质与热化学
推导影响性能 的理论因素
第三章 工作循环与能量利用
三种影响因素
第四章 换气过程与进气充量
第六章 燃烧的基础知识
HIT 规格严格 功夫到家
Outline
四、教材和参考资料 使用教材： 王建昕、帅金石编著，汽车发动机原理，清华大学出版社，
2011年3月第一版 参考资料： 1、周龙保主编，内燃机学，机械工业出版社， 2011年1月第三版 2、刘巽俊编著，内燃机的排放与控制，机械工业出版社， 2005年2月第一版
HIT 规格严格 功夫到家
第一节 工质对活塞作功及示功图
一、ICE评价指标 （一）动力性指标 ➢定义：ICE对外输出功的能力。
➢表达方式
转速(Revolution or Speed)：n 工程单位：r/min
转矩(Torque)：
T tq 工程单位：N·m
有效功率 (Brake Effective Power )：
内燃机原理第一章动力经济性 能指标与影响因素
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一、课中常用缩写词
ICE NA-ICE TC-ICE SI-ICE CI-ICE
DI IDI GDI TDC BDC
Internal Combustion Engine Naturally Aspirated ICE—自然吸气内燃机 Turbocharged ICE—增压内燃机 Spark Ignition ICE—火花点火内燃机 Compression Ignition ICE—压燃式内燃机 Direct Injection—缸内直接喷射 Indirect Injection—间接喷射 Gasoline Direct Injection—汽油缸内直喷
七、考核方式
平时成绩：10% 实验成绩：10% 考试成绩：80%
第一章 动力性经济性指标及 影响因素
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本章要求
1、掌握各种概念； 2、掌握ICE的主要评价指标：动力性、经济性和环保指标；
3、掌握NA-ICE和TC-ICE示功图的画法，以及各种功的 表达方法；
4、了解二冲程内燃机的示功图画法； 5、掌握ICE性能指标的测算方法； 6、掌握性能指标的理论推导过程，分析影响性能的主要因素； 7、了解ICE的其它指标。
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第一节 工质对活塞作功及示功图
（二）经济性指标 ➢定义：ICE对燃料和润滑油的消耗程度。
➢表达方式
燃油消耗率：
B 工程单位：kg/h
润滑油消耗率： B o 工程单位：g/h
有效燃油消耗率(Brake Specific Fuel Consumption,
BSFC)：
be
工程单位：g/(kW·h)
Top Dead Center Bottom Dead Center
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构造 原理 二、原理的重要性
What Why 3W Were
1、改装CNG和LPG内燃机为什么动力不佳？
2、载货汽车为什么很少用汽油机？ 3、柴油汽车为什么冒烟？
4、为什么国Ⅳ标准推迟实施 ？ ？？？？？
➢评价指标
最低有效燃油消耗率： be min
注意：最低有效燃油消耗率指外特性曲线上数值！
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第一节 工质对活塞作功及示功图
（三）环境指标 ➢定义：内燃机的污染物排放和噪声。 表达：
四种污染物THC、CO、NOx和PM
(Particulate Matter)的排放；
内燃机的运行噪声。
第七章 柴油机的混合气形成与燃烧过程
第四种影响因素
第八章 汽油机的混合气形成与燃烧过程
第九章 有害污染物的生成与控制
如何控制ICE排放
第十章 新燃烧方法及替代燃料发动机
如何面对能源危机
第五章 运行特性与整车匹配
动力源如何匹配
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六、学时分配
课堂教学：56学时 实 验：4学时
SI 轿车
NA 4500～7500 8～12 350～250 35～65 3～1 TC 5000～7000 7～9 380～280 50～100 3～1
➢评价指标 四种污染物的比排放量 内燃机的最大噪声值
工程单位：g/(kW·h) 工程单位： dB(A)
注意：国家标准有详细的污染物排放和噪声测量方法和限值！
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第一节 工质对活塞作功及示功图
（四）强化指标 ➢定义：内燃机承受机械和热负荷的能力。 ➢表达方式
升功率：在标定工况下，内燃机单位排量发出的功率。
学习内燃机原理的根本目的：
内燃机如何面对能源与环境两大挑战？
HIT 规格严格 功考； 2、做好每章的思考题； 3、锻炼分析问题能力； 4、注意符号应用和单位换算； 5、做一些笔记； 6、特别注意对应用性、前沿性问题的了解；
7、教材和讲课PPT结合学习。