发动机动力经济性能指标.
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发动机标准
发动机标准涉及多个方面，包括动力性指标、经济性指标、紧凑型指标等。
动力性指标：通常用发动机的功率、扭矩和转速这三个参数来表征。
发动机的功率是指单位时间内所做的功，它直接决定了发动机的输出能力；扭矩是发动机转轴端输出的力矩，表示发动机在特定转速下的输出力；转速是指发动机每分钟旋转的圈数，它直接反映了发动机的运转速度。
这三个参数之间有一定的函数关系，可以通过外特性曲线图来更直观地表示。
经济性指标：一般用热效率和燃油消耗率两个指标来衡量。
热效率是指燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分比；燃油消耗率是指发动机每输出1kW的有效功所消耗的燃油量。
一般来说，发动机的热效率越高，燃油消耗率越低，说明发动机的经济性越好。
紧凑型指标：一般用比容积和比质量这两个指标来衡量。
比容积是指发动机外廓体积与其标定功率的比值，比质量是指发动机的外廓体积与标定功率的比值。
这两个指标越小，说明发动机的结构越紧凑，重量越轻。
除此之外，还有一些其他重要的标准，例如排放标准、噪声标准、可靠性标准等。
这些标准都是为了确保发动机的性能、质量和安全性达到一定的标准。
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。
发动机性能指标
（教学过程设计）
1、发动机主要性能指标：
包括动力性指标(有效转矩、有效功率及升功率)和经济性指标(有效燃油消耗率
1.有效转矩
发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩，用Me表示，
单位为N·m。
2.有效功率
发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单
位为kW。它等于有效转矩与角速度的乘积。可用以下的公式计算出发动机有效功率:
授课时间：教案序号：3
教学课题
发动机性能指标
教学地点
教室
教学目标
掌握发动机的主要性能指标及型号编制规则
教学重难点
发动机的主要性能指标及型号编制规则
课
型
新授课
教
法
讲练结合
教
具
无
教学过程及内容
师生活动
活动目的
（组织教学）
（引入新课）
前面我们已经学习了发动机汽油机的作用及基本组成，今天继续学习发动机的主要性能指标及发动机的型号编制规则。
生：分组讨论，回答问题：发动机有效功率的含义及计算方法
师：归纳总结发动机有效功率的计算方法
生：小组讨论：发动机升功率的含义及计算方法
掌握发动机的主要性能指标
掌握发动机有效功率的含义及计算方法
掌握发动机型号的编制规则
板书
设计
1、发动机主要性能指标
2、发动机型号编较多，要求学生要参考课本的例题，在理解的基础上把握要点，并加以融会贯通。
3.升功率
在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率称为升功率，用PL表示，单位是kW/L。
4.有效燃油消耗率
发动机在l h内持续发出l kW有效功率所消耗的燃油量，称为有效燃油消耗率，也称有效耗油率。
1、发动机主要性能指标：
包括动力性指标(有效转矩、有效功率及升功率)和经济性指标(有效燃油消耗率
1.有效转矩
发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩，用Me表示，
单位为N·m。
2.有效功率
发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单
位为kW。它等于有效转矩与角速度的乘积。可用以下的公式计算出发动机有效功率:
授课时间：教案序号：3
教学课题
发动机性能指标
教学地点
教室
教学目标
掌握发动机的主要性能指标及型号编制规则
教学重难点
发动机的主要性能指标及型号编制规则
课
型
新授课
教
法
讲练结合
教
具
无
教学过程及内容
师生活动
活动目的
（组织教学）
（引入新课）
前面我们已经学习了发动机汽油机的作用及基本组成，今天继续学习发动机的主要性能指标及发动机的型号编制规则。
生：分组讨论，回答问题：发动机有效功率的含义及计算方法
师：归纳总结发动机有效功率的计算方法
生：小组讨论：发动机升功率的含义及计算方法
掌握发动机的主要性能指标
掌握发动机有效功率的含义及计算方法
掌握发动机型号的编制规则
板书
设计
1、发动机主要性能指标
2、发动机型号编较多，要求学生要参考课本的例题，在理解的基础上把握要点，并加以融会贯通。
3.升功率
在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率称为升功率，用PL表示，单位是kW/L。
4.有效燃油消耗率
发动机在l h内持续发出l kW有效功率所消耗的燃油量，称为有效燃油消耗率，也称有效耗油率。
第三节发动机主要性能指标和特性
2.2 第三节： 发动机主要性能指标和特性 柴油机的负荷特性曲线分析
汽车工程系
从负荷特性曲线上可以看出，在接近全 负荷时，ge最低，因此，为了提高汽车 的燃料经济性，希望发动机经常处于ge 低，负荷又较大的经济负荷区运行。
汽、柴油机负荷特性曲线的比较 第三节： 发动机主要性能指标和特性
汽车工程系
3、发动机万有特性
第三节： 发动机主要性能指标和特性 根据万有特性，可以看出发动机在任 何转速与负荷运行时的经济性。最内 层的等耗油率曲线相当于最经济的区 域，曲线越向外，经济性越差。等耗 油率曲线的形状及分布情况对发动机 的使用经济性有重要影响。若等耗油 率曲线在横坐标方向较大，则表明发 动机在转速变化较大而负荷变化较小 的情况下工作时，经济性好；若在纵 坐标方向较长，则表示发动机在负荷 变化较大而转速变化范围不大的情况 下工作时，燃油消耗率较小。
柴油机速度特性曲线
测定柴油机速度特性时， 除保持油量调节拉杆位置 不变外，供油提前角调整 到最佳状态，水温、油温、 油压等也应保持正常稳定 状态，如图所示为油量调 节拉杆在全、中、小3个 位置时的特性曲线，全位 置曲线即为外特性曲线。
汽车工程系
第三节： 发动机主要性能指标和特性 由曲线可知发动机转矩Me 随发动机转速n增加而缓慢 增加，在中等转速范围内， Me随n增加而降低，这样柴 油机的转矩曲线比较平缓， 这对柴油机运转的稳定性和 克服超载能力是不利的。为 此，柴油机必须通过调速器 中的油量校正装置来改造柴 油机外特性转矩曲线。
汽车工程系
第三节： 发动机主要性能指标和特性
汽油机速度特性曲线分析 测定汽油机速度特性曲线时，除了保持节气门开度 不变之外，化油器、点火提前角均需调整到最佳状 态，水温、油温、油压等也均应保持正常稳定的状 态。从速度特性曲线上可看到发动机有效功率Pe 、 有效转矩Me 、有效燃油消耗率 g e 等随转速变化 的规律，如下图所示，为某汽油机节气门开度在 全开、中等开度和小开度3中状况时的特性曲线。
发动机术语及特性曲线
发动机性能参数定义： 一.发动机性能参数定义： 发动机性能参数定义
1、发动机主要性能指标： 、发动机主要性能指标： 动力性能指标：有效转矩、有效功率、转速； 动力性能指标：有效转矩、有效功率、转速； 经济性能指标；燃油消耗率、润滑油消耗率； 经济性能指标；燃油消耗率、润滑油消耗率； 运转性能指标：寿命和可靠性、启动性能、 运转性能指标：寿命和可靠性、启动性能、噪声 和排气品质； 和排气品质； • （1）有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩 ）有效转矩： 称为有效转矩， Te表示 单位N.m， 表示， 称为有效转矩，以Te表示，单位N.m，有效转矩 与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。 与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。 • （2）有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率 ）有效功率： 称为有效功率， 表示， 称为有效功率，用Pe表示，它等于有效转矩与曲 表示 轴角速度乘积。 轴角速度乘积。 • 发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速，称为 发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速， 额定功率和额定转速。 额定功率和额定转速。 • • • •
发动机性能参数定义
• （12）、 工况（指发动机的工作状况）：一般用 ）：一般用 ）、 工况（指发动机的工作状况）： 它的功率与曲轴转速来表征， 它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲 轴转速来表明 。 • 固定式内燃机工况：直线工况和点工况 固定式内燃机工况： • 直线工况：转速近似不变，但功率变化很大；如 直线工况：转速近似不变，但功率变化很大； 发电机、空压机和水泵等； 发电机、空压机和水泵等； • 点工况：转速和功率均恒定；如排灌内燃机； 点工况：转速和功率均恒定；如排灌内燃机； • 螺旋桨工况：功率与转速近似成三次方关系； 螺旋桨工况：功率与转速近似成三次方关系； • 车用（面）工况：功率和转速在大范围内独立变 车用（ 工况： 无确定函数关系；陆地运输机械、 化，无确定函数关系；陆地运输机械、工程机械 等 • （13）、 升功率：最大功率与排气量的比值；表 ）、 升功率：最大功率与排气量的比值； 示了单位气缸工作容积的利用率， 示了单位气缸工作容积的利用率，升功率越大表 示单位气缸工作容积所发出的功率越大； 示单位气缸工作容积所发出的功率越大；
1、发动机主要性能指标： 、发动机主要性能指标： 动力性能指标：有效转矩、有效功率、转速； 动力性能指标：有效转矩、有效功率、转速； 经济性能指标；燃油消耗率、润滑油消耗率； 经济性能指标；燃油消耗率、润滑油消耗率； 运转性能指标：寿命和可靠性、启动性能、 运转性能指标：寿命和可靠性、启动性能、噪声 和排气品质； 和排气品质； • （1）有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩 ）有效转矩： 称为有效转矩， Te表示 单位N.m， 表示， 称为有效转矩，以Te表示，单位N.m，有效转矩 与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。 与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。 • （2）有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率 ）有效功率： 称为有效功率， 表示， 称为有效功率，用Pe表示，它等于有效转矩与曲 表示 轴角速度乘积。 轴角速度乘积。 • 发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速，称为 发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速， 额定功率和额定转速。 额定功率和额定转速。 • • • •
发动机性能参数定义
• （12）、 工况（指发动机的工作状况）：一般用 ）：一般用 ）、 工况（指发动机的工作状况）： 它的功率与曲轴转速来表征， 它的功率与曲轴转速来表征，有时也用负荷与曲 轴转速来表明 。 • 固定式内燃机工况：直线工况和点工况 固定式内燃机工况： • 直线工况：转速近似不变，但功率变化很大；如 直线工况：转速近似不变，但功率变化很大； 发电机、空压机和水泵等； 发电机、空压机和水泵等； • 点工况：转速和功率均恒定；如排灌内燃机； 点工况：转速和功率均恒定；如排灌内燃机； • 螺旋桨工况：功率与转速近似成三次方关系； 螺旋桨工况：功率与转速近似成三次方关系； • 车用（面）工况：功率和转速在大范围内独立变 车用（ 工况： 无确定函数关系；陆地运输机械、 化，无确定函数关系；陆地运输机械、工程机械 等 • （13）、 升功率：最大功率与排气量的比值；表 ）、 升功率：最大功率与排气量的比值； 示了单位气缸工作容积的利用率， 示了单位气缸工作容积的利用率，升功率越大表 示单位气缸工作容积所发出的功率越大； 示单位气缸工作容积所发出的功率越大；
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) -
发动机动力经济性能指标
示功图（二冲程汽油机）
TDC p
pz
IPO-Intake Port Open IPC-Intake Port Close EPO-Exhaust Port Open EPC-Exhaust Port Close
BDC p
pz
p0 Vc
EPO IPO
BDC
EPC IPC Vs
p0 V0
TDC 180
9、按气缸排列方式分
立式、卧式、直列式、V型、W型 对置气缸或对置活塞式
H型、王字型、X型、星型
10、按混合气形成方式分
进气管或进气道喷射（0.2~0.35MPa）、缸内直 接喷射（3.0~12MPa）、分层充量、化油器式
11、按燃烧室设计分
开式燃烧室（浴盆形、楔形、半球形、碗形、ω 形
绪论
一、发动机的分类
1、按所用燃料分
汽油机、柴油机、天然气（CNG、LNG）、液 化石油气（LPG）、酒精（甲醇、乙醇）、氢等
2、按缸内着火方式分
压燃式（柴）、点燃式（汽）
3、按冲程数分
四冲程、二冲程
4、按活塞运动方式分
往复活塞式、旋转活塞式
5、按气缸冷却方式分
液体冷却（水冷）、空气冷却（风冷）
发动机性能指标
1. 动力性能指标 功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed), 平均有效压力(BMEP)
2. 经济性能指标 燃油消耗率(Fuel consumption), 机油消耗率(Lubricant consumption)
3. 环保性能指标 碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx), 颗粒物(PM), 二氧化碳(CO2) 噪声振动(NVH)
第一章汽车发动机性能的评价
(4)进气晚关角β 进气门晚于活塞到达下止点而关闭的角度称为进
气晚关角。
(5)气门重叠角α+δ 排气门晚关和进气门早开必然形成气门开启重
叠，其重叠开启的角度称为气门重叠角。
二、充气效率及其对发动机性能的影响
1.充气效率
2.影响充气效率的因素
(1)进气终了压力pa′ pa′对ην有重要影响，pa′越高，ην值越大。
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•图1-4 发动机机械效率随负荷变化的 关系曲线
第一章汽车发动机性能的评价
•第一节 发动机动力能和经济性能的评价指标
•(3)润滑油品质 在机械损失中，摩擦损失占了很大的百分比，因此 改善相对运动面上的润滑条件可以显著提高ηm。
•表1-7 常用发动机润滑油的粘度等级及使用环境温度范围
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第一章汽车发动机性能的评价
•第二节 发动机的换气过程
•1)增大进气门直径，即增大进气门处的有效流通截面面积，选择合 适的排气门直径。 2)为了进一步增大进气门流通截面，提高充气量，现代发动机采用 了3～5个(每缸个进气门，1～2个排气门)的多气门结构。
•表1-8 几种典型的多气门与2气门轿车发动机动力性能比较
1_第一章汽车发动机性 能的评价
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2023/5/7
第一章汽车发动机性能的评价
•第一章 汽车发动机性能的评价
１)动力性能指标：有效功率、有效转矩、发动机转速、活塞平均 速度等。 ２)经济性能指标：有效热效率、有效燃油消耗率等。 ３)强化指标：升功率、强化系数等。 ４)有害物质排放指标：CO、HC、NOx和微粒等。 ５)其他运行性能指标：噪声和冷起动等。 ６)使用性能指标：可靠性、耐久性、维修方便性。 第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标 第二节 发动机的换气过程 第三节 燃料的特性及其对发动机的影响 第四节 柴油机混合气的形成与燃烧
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EVC Vc
示功图 (Indicator Diagram) 四冲程
EVO
IVC Vs
Compression W<0
Power W>0
Exhaust W<0
Intake W>0
动力过程功：压缩与燃烧膨胀过程所作功之代数和。 泵气过程功：进气与排气过程所作功之代数和。
V 总指示功＝动力过程功＋理论泵气功(不考虑泵气损失) 净指示功＝动力过程功＋泵气过程功(考虑泵气损失)
pz TDC
压力图/ 展开示功 图
BDC
p0
V0
180EITFra bibliotekC 360w/o combustion
BDC
TDC
540
720 °CA
E
I
p- 图
示功图（四冲程）
ds
A
p
TDC - Top Dead Center BDC - Bottom Dead Center IVO - Intake Valve Open IVC - Intake Valve Close EVO - Exhaust Valve Open EVC - Exhaust Valve Close
9、按气缸排列方式分
❖立式、卧式、直列式、V型、W型 ❖对置气缸或对置活塞式
❖H型、王字型、X型、星型
10、按混合气形成方式分
❖进气管或进气道喷射（0.2~0.35MPa）、缸内直 接喷射（3.0~12MPa）、分层充量、化油器式
11、按燃烧室设计分
❖开式燃烧室（浴盆形、楔形、半球形、碗形、ω 形
❖分隔式燃烧室（涡流室、预燃室）
12、按进、排气门凸轮轴设计和布置 分
❖二气门、三气门、四气门（多气门） ❖顶置（上置）或侧置（下置）气门 ❖顶置或侧置凸轮轴 13、按用途分
❖农用、船用、汽车用、工程机械用、 拖拉机用、发电用、内燃机车用
❖ 三、发动机总体构造 ❖ 1、汽油机
两大机构：曲柄连杆机构、配气机构 五大系：燃料供给系、点火系、冷却系、润
绪论
❖ 一、发动机的分类
1、按所用燃料分
❖汽油机、柴油机、天然气（CNG、LNG）、液 化石油气（LPG）、酒精（甲醇、乙醇）、氢等
2、按缸内着火方式分
❖压燃式（柴）、点燃式（汽）
3、按冲程数分
❖四冲程、二冲程
4、按活塞运动方式分
❖往复活塞式、旋转活塞式
5、按气缸冷却方式分
❖液体冷却（水冷）、空气冷却（风冷）
本章主要内容
❖ 工质对活塞所作功及示功图 ❖ 动力经济性指标 ❖ 影响动力经济性指标的环节与因素
示功图（四冲程）
ds
A
示功图(Indicator Diagram) ：
发动机气缸内工质压力p随气缸容积V （或曲轴转角）的变化曲线。
TDC-Top Dead Center; BDC-Bottom Dead
示功图（二冲程汽油机）
TDC p
pz
IPO-Intake Port Open IPC-Intake Port Close EPO-Exhaust Port Open EPC-Exhaust Port Close
BDC p
pz
p0 Vc
EPO IPO
BDC
EPC IPC Vs
p0 V0
TDC 180
发动机性能指标
1. 动力性能指标 功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed), 平均有效压力(BMEP)
2. 经济性能指标 燃油消耗率(Fuel consumption), 机油消耗率(Lubricant consumption)
3. 环保性能指标 碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx), 颗粒物(PM), 二氧化碳(CO2) 噪声振动(NVH)
6、按气缸数目分
❖单缸、多缸（2、3、4、5、6、8）
7、按转速分
❖低速（n＜300rpm）、中速（ 300rpm ＜ n＜ 1000rpm）、高速（ 1000rpm ＜ n）
8、按增压程度分
❖增压比πb：空气经过一个专用的压气机（增压器） 压缩后的压力Pk与压缩前的压力P0之比。
❖非增压（自然吸气式）、低增压（πb＜1.8）、 中＜增3.6压）（、1超.8高＜增π压b＜（23..56）＜、π高b）增压（ 2.5 ＜ πb
p
Center
IVO-Intake Valve Open; IVC-Intake Valve Close
EVO-Exhaust Valve Open; EVC-Exhaust Valve
Close
TDC上止点 p
BDC下止点 p
pz
示功图
IVO
p0 EVC
Vc
Vs
工质对活塞所作功及示功 图
EVO IVC p-V 图
TDC(上止点) p
BDC(下止点)
pz
示功图
Indicator Diagram
p
pz
压力图/ 展开示功图
要求会识图 和画图！
w/o combustion
IVO
p0 EVC
Vc
Vs
p-V 图
EVO IVC
TDC
p0 V0
EI
BDC 180
TDC
BDC
360
540
E
p-图
TDC
720 °CA I
BDC 360
TDC 540
BDC
720 °CA
示功图测取装置
压电传感器
电荷放大器
角标器
工质对活塞所作功
ds
A
p
TDC上止点 p
循环功：W = pdV
功正负确定原则：
BDC下止点
◎压力方向与活塞运动方向一致，工质对活塞作正 功。
◎压力方向与活塞运动方向相反，工质对活塞作负 功。
pz
IVO p0
滑系、起动系 2、柴油机
❖两大机构：曲柄连杆机构、配气机构 ❖四大系：燃料供给系、冷却系、润滑系、
起动系
绪论end
第一章 动力经济性能指标与影响因素
❖ 性能：动力性、经济性、可靠耐久性、排放、 振动、噪声、使用维修性、加工工艺性等
❖ 以性能为研究对象，深入到工作过程的各个 阶段，分析影响这些性能的各种因素，从中 找出提高性能的一般规律
技术培训内容
（一）
绪论 ❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章 ❖ 第五章 ❖ 第六章 ❖ 第七章 ❖ 第八章
动力经济性能指标与影响因素 燃料与工质 循环分析与能量平衡 换气过程与循环充量 燃烧的基础知识 汽油机燃烧过程及混合气的形成 柴油机燃烧过程及混合气的形成 燃烧与有害物的生成与排放
4. 使用性能指标 可靠性或耐久性(Robust, reliability), 维修方便(I/M convenience), 冷起动 (Cold start),
动力经济性指标
示功图 (Indicator Diagram) 四冲程
EVO
IVC Vs
Compression W<0
Power W>0
Exhaust W<0
Intake W>0
动力过程功：压缩与燃烧膨胀过程所作功之代数和。 泵气过程功：进气与排气过程所作功之代数和。
V 总指示功＝动力过程功＋理论泵气功(不考虑泵气损失) 净指示功＝动力过程功＋泵气过程功(考虑泵气损失)
pz TDC
压力图/ 展开示功 图
BDC
p0
V0
180EITFra bibliotekC 360w/o combustion
BDC
TDC
540
720 °CA
E
I
p- 图
示功图（四冲程）
ds
A
p
TDC - Top Dead Center BDC - Bottom Dead Center IVO - Intake Valve Open IVC - Intake Valve Close EVO - Exhaust Valve Open EVC - Exhaust Valve Close
9、按气缸排列方式分
❖立式、卧式、直列式、V型、W型 ❖对置气缸或对置活塞式
❖H型、王字型、X型、星型
10、按混合气形成方式分
❖进气管或进气道喷射（0.2~0.35MPa）、缸内直 接喷射（3.0~12MPa）、分层充量、化油器式
11、按燃烧室设计分
❖开式燃烧室（浴盆形、楔形、半球形、碗形、ω 形
❖分隔式燃烧室（涡流室、预燃室）
12、按进、排气门凸轮轴设计和布置 分
❖二气门、三气门、四气门（多气门） ❖顶置（上置）或侧置（下置）气门 ❖顶置或侧置凸轮轴 13、按用途分
❖农用、船用、汽车用、工程机械用、 拖拉机用、发电用、内燃机车用
❖ 三、发动机总体构造 ❖ 1、汽油机
两大机构：曲柄连杆机构、配气机构 五大系：燃料供给系、点火系、冷却系、润
绪论
❖ 一、发动机的分类
1、按所用燃料分
❖汽油机、柴油机、天然气（CNG、LNG）、液 化石油气（LPG）、酒精（甲醇、乙醇）、氢等
2、按缸内着火方式分
❖压燃式（柴）、点燃式（汽）
3、按冲程数分
❖四冲程、二冲程
4、按活塞运动方式分
❖往复活塞式、旋转活塞式
5、按气缸冷却方式分
❖液体冷却（水冷）、空气冷却（风冷）
本章主要内容
❖ 工质对活塞所作功及示功图 ❖ 动力经济性指标 ❖ 影响动力经济性指标的环节与因素
示功图（四冲程）
ds
A
示功图(Indicator Diagram) ：
发动机气缸内工质压力p随气缸容积V （或曲轴转角）的变化曲线。
TDC-Top Dead Center; BDC-Bottom Dead
示功图（二冲程汽油机）
TDC p
pz
IPO-Intake Port Open IPC-Intake Port Close EPO-Exhaust Port Open EPC-Exhaust Port Close
BDC p
pz
p0 Vc
EPO IPO
BDC
EPC IPC Vs
p0 V0
TDC 180
发动机性能指标
1. 动力性能指标 功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed), 平均有效压力(BMEP)
2. 经济性能指标 燃油消耗率(Fuel consumption), 机油消耗率(Lubricant consumption)
3. 环保性能指标 碳氢(HC), 一氧化碳(CO), 氮氧化物(NOx), 颗粒物(PM), 二氧化碳(CO2) 噪声振动(NVH)
6、按气缸数目分
❖单缸、多缸（2、3、4、5、6、8）
7、按转速分
❖低速（n＜300rpm）、中速（ 300rpm ＜ n＜ 1000rpm）、高速（ 1000rpm ＜ n）
8、按增压程度分
❖增压比πb：空气经过一个专用的压气机（增压器） 压缩后的压力Pk与压缩前的压力P0之比。
❖非增压（自然吸气式）、低增压（πb＜1.8）、 中＜增3.6压）（、1超.8高＜增π压b＜（23..56）＜、π高b）增压（ 2.5 ＜ πb
p
Center
IVO-Intake Valve Open; IVC-Intake Valve Close
EVO-Exhaust Valve Open; EVC-Exhaust Valve
Close
TDC上止点 p
BDC下止点 p
pz
示功图
IVO
p0 EVC
Vc
Vs
工质对活塞所作功及示功 图
EVO IVC p-V 图
TDC(上止点) p
BDC(下止点)
pz
示功图
Indicator Diagram
p
pz
压力图/ 展开示功图
要求会识图 和画图！
w/o combustion
IVO
p0 EVC
Vc
Vs
p-V 图
EVO IVC
TDC
p0 V0
EI
BDC 180
TDC
BDC
360
540
E
p-图
TDC
720 °CA I
BDC 360
TDC 540
BDC
720 °CA
示功图测取装置
压电传感器
电荷放大器
角标器
工质对活塞所作功
ds
A
p
TDC上止点 p
循环功：W = pdV
功正负确定原则：
BDC下止点
◎压力方向与活塞运动方向一致，工质对活塞作正 功。
◎压力方向与活塞运动方向相反，工质对活塞作负 功。
pz
IVO p0
滑系、起动系 2、柴油机
❖两大机构：曲柄连杆机构、配气机构 ❖四大系：燃料供给系、冷却系、润滑系、
起动系
绪论end
第一章 动力经济性能指标与影响因素
❖ 性能：动力性、经济性、可靠耐久性、排放、 振动、噪声、使用维修性、加工工艺性等
❖ 以性能为研究对象，深入到工作过程的各个 阶段，分析影响这些性能的各种因素，从中 找出提高性能的一般规律
技术培训内容
（一）
绪论 ❖ 第一章 ❖ 第二章 ❖ 第三章 ❖ 第四章 ❖ 第五章 ❖ 第六章 ❖ 第七章 ❖ 第八章
动力经济性能指标与影响因素 燃料与工质 循环分析与能量平衡 换气过程与循环充量 燃烧的基础知识 汽油机燃烧过程及混合气的形成 柴油机燃烧过程及混合气的形成 燃烧与有害物的生成与排放
4. 使用性能指标 可靠性或耐久性(Robust, reliability), 维修方便(I/M convenience), 冷起动 (Cold start),
动力经济性指标