1、內燃機原理第2章匯編第第2章章動力性能指標動力性能指標t功率、轉矩、轉速功率、轉矩、轉速經濟性能指標經濟性能指標t燃料與潤滑油消耗率燃料與潤滑油消耗率運轉性能指標運轉性能指標t冷起動性能、噪聲和排氣品質冷起動性能、噪聲和排氣品質耐久可靠性指標耐久可靠性指標t大修或更換零件之間的最長運行時間與大修或更換零件之間的最長運行時間與無故障長期工作能力無故障長期工作能力t燃料燃燒產生的熱量是通過氣缸內所進燃料燃燒產生的熱量是通過氣缸內所進行的工作循環轉化為機械能的，即氣缸中行的工作循環轉化為機械能的，即氣缸中工質的燃燒壓力作用在活塞頂上，通過曲工質的燃燒壓力作用在活塞頂上，通過曲柄連桿機構，在克服了內燃

2、機內部各種損柄連桿機構，在克服了內燃機內部各種損耗后，對外做功。耗后，對外做功。t因此，要研究內燃機的動力性能和經濟因此，要研究內燃機的動力性能和經濟性能，應首先對內燃機一個工作循環中熱性能，應首先對內燃機一個工作循環中熱功轉換的質和量兩方面加以分析。功轉換的質和量兩方面加以分析。燃料的燃料的化學能化學能工質的工質的內能內能工質的工質的機械能機械能燃燒燃燒熱力循環熱力循環曲柄連桿機構曲柄連桿機構指示性能指標指示性能指標機械效率機械效率第第2章章第第2節節有效性能指標有效性能指標第第3節節機械損失與機械效率機械損失與機械效率第第4節節提高內燃機動力性能與經濟性能的途徑提高內燃機動力性能與經濟性能

3、的途徑二、指示性能指標一、示功圖一、示功圖pV示功圖或示功圖或p示功圖示功圖t利用不同型式的示功器或內燃機數據利用不同型式的示功器或內燃機數據采集系統來觀察或記錄相對于不同活采集系統來觀察或記錄相對于不同活塞位置或曲軸轉角時氣缸內工質壓力塞位置或曲軸轉角時氣缸內工質壓力的變化規律的變化規律tpV圖或圖或p圖兩者可以互相轉換。圖兩者可以互相轉換。t從示功圖可以觀察到內燃機工作循環從示功圖可以觀察到內燃機工作循環的不同階段（壓縮、燃燒、膨脹）以的不同階段（壓縮、燃燒、膨脹）以及進氣、排氣行程中的壓力變化及進氣、排氣行程中的壓力變化t通過數據處理，運用熱力學知識，將通過數據處理，運用熱力學知識，將它

4、們與所積累的試驗數據進行分析比它們與所積累的試驗數據進行分析比較，可以對整個工作過程或工作過程較，可以對整個工作過程或工作過程的不同階段進展的完善程度做出正確的不同階段進展的完善程度做出正確判斷判斷進氣行程進氣行程壓縮行程壓縮行程膨脹行程膨脹行程排氣行程排氣行程下止點下止點上止點上止點下止點下止點1803605407200曲軸轉角曲軸轉角/( )CA氣缸壓力氣缸壓力p/MPaVcVaVsZ ZbacOp0pVa)VcVaVsZbacOp0pVb)一、示功圖二、指示性能指標二、指示性能指標內燃機的指示性能指標是指以工質對活塞做內燃機的指示性能指標是指以工質對活塞做功為基礎的指標。功為基礎的指標。

5、指示功是指氣缸內完成一個工作循環所得到的有用功指示功是指氣缸內完成一個工作循環所得到的有用功Wi。t指示功的大小可以由指示功的大小可以由pV圖中閉合曲線所占有圖中閉合曲線所占有的面積求得的面積求得(a)四沖程非增壓發動機四沖程非增壓發動機Fi=F1F2(b)四沖程增壓發動機四沖程增壓發動機Fi=F1+F2(c)二沖程發動機只有一塊示功圖面積二沖程發動機只有一塊示功圖面積Fi，它，它表示了指示功的大小表示了指示功的大小Fi可以用求積儀或計算方法求得，然后用下式計算可以用求積儀或計算方法求得，然后用下式計算Wi(Nm或或J)值值(21)Fi為示功圖面積，為示功圖面積，cm2a為示功圖縱坐標比例尺，

6、為示功圖縱坐標比例尺，Pa/cmb為示功圖橫坐標比例尺，為示功圖橫坐標比例尺，cm3/cmOVp0b)F1F2p+OVc)F1p0p+OpVp0a)F1F2+-二、指示性能指標二、指示性能指標平均指示壓力（用平均指示壓力（用pmi表示，下標表示，下標m表表示示“平均平均mean”的意思）是單位氣缸的意思）是單位氣缸容積一個循環所做的指示功容積一個循環所做的指示功(Pa)(22)t一般在標定工況下一般在標定工況下pmi值在下列范圍內值在下列范圍內四沖程非增壓柴油機四沖程非增壓柴油機四沖程增壓柴油機四沖程增壓柴油機二沖程柴油機二沖程柴油機四沖程摩托車用汽油機四沖程摩托車用汽油機四沖程小客車用汽油機

7、四沖程小客車用汽油機四沖程載貨車用汽油機四沖程載貨車用汽油機二沖程小型風冷汽油機二沖程小型風冷汽油機0.40.85MPa內燃機單位時間內所作的指示功稱為內燃機單位時間內所作的指示功稱為指示功率指示功率Pi。t平均指示壓力平均指示壓力pmi與指示功率的關系：與指示功率的關系：根據根據pmi的定義，每循環所作的指示功的定義，每循環所作的指示功(J)為為Wi=pmiVs得得(23)為沖程數，四沖程為沖程數，四沖程=4；二沖程；二沖程=2。在實際應用時，一般采用在實際應用時，一般采用pmi(MPa)，Vs(L)，n(r/min)，Pi(kW)代入可得代入可得(24)二、指示性能指標二、指示性能指標指示

8、熱效率指示熱效率it是發動機實際循環指是發動機實際循環指示功與所消耗的燃料熱量之比，即示功與所消耗的燃料熱量之比，即(25)tQ1為得到指示功為得到指示功Wi所消耗的熱量所消耗的熱量(J)。對于一臺發動機，當測得其對于一臺發動機，當測得其t指示功率指示功率Pi(kW)和和t每小時燃油消耗量每小時燃油消耗量B(kg/h)時，時，t根據根據it的定義，可得的定義，可得(26)3.6 103為為1kWh的熱當量，的熱當量，kJ/(kWh)；B為每小時發動機的耗油量，為每小時發動機的耗油量，kg/h；Hu為所用燃料的低熱值，為所用燃料的低熱值，kJ/kg。指示燃油消耗率指示燃油消耗率g/(kWh)是指

9、單是指單位指示功的耗油量，它通常以單位指示位指示功的耗油量，它通常以單位指示千瓦小時的耗油量來表示千瓦小時的耗油量來表示(27)t表示實際循環的經濟性指標表示實際循環的經濟性指標it和和bi之間之間存在著以下關系存在著以下關系(28)t一般一般it和和bi的統計范圍如下：的統計范圍如下：itbi/g(kWh)-1四沖程柴油機四沖程柴油機0.410.48210175二沖程柴油機二沖程柴油機0.400.48218177四沖程汽油機四沖程汽油機0.250.40344218二沖程汽油機二沖程汽油機0.190.27435305第第2章章第第1節節示功圖與指示性能指標示功圖與指示性能指標第第3節節機械損失

10、與機械效率機械損失與機械效率第第4節節提高內燃機動力性能與經濟性能的途徑提高內燃機動力性能與經濟性能的途徑二、平均有效壓力和升功率三、平均有效壓力與內燃機工作參數之間的關系四、有效熱效率和有效燃油消耗率一、機械效率和有效功率一、機械效率和有效功率t氣缸內工作循環發出的指示功率需扣除氣缸內工作循環發出的指示功率需扣除運動件的摩擦功率以及驅動附件所消耗的運動件的摩擦功率以及驅動附件所消耗的功率后才是曲軸的有效輸出，所有這些消功率后才是曲軸的有效輸出，所有這些消耗功率的總和稱為機械損失功率耗功率的總和稱為機械損失功率Pm，從而，從而有效功率有效功率(29)t有效功率與指示功率之比稱為機械效率有效功率

11、與指示功率之比稱為機械效率(210)t內燃機的有效功率內燃機的有效功率Pe(kW)可以利用測功可以利用測功器和轉速計分別測出發動機在某一工況下器和轉速計分別測出發動機在某一工況下曲軸的輸出轉矩曲軸的輸出轉矩Ttq(Nm)及在同一工況及在同一工況下的發動機轉速下的發動機轉速n(r/min)，按下式求得，按下式求得(211)一、機械效率和有效功率三、平均有效壓力與內燃機工作參數之間的關系四、有效熱效率和有效燃油消耗率二、平均有效壓力和升功率二、平均有效壓力和升功率平均有效壓力平均有效壓力t單位氣缸工作容積一個循環所做的有效單位氣缸工作容積一個循環所做的有效功。功。t平均有效壓力是衡量發動機動力性能

12、的平均有效壓力是衡量發動機動力性能的一個很重要的參數。一個很重要的參數。tPe(kW)和和pme(MPa)的關系式的關系式(212)(213)t應用式應用式(211)和式和式(212)的恒等關的恒等關系，可得系，可得(214)t求得求得(215)t對于一定氣缸總工作容積（即對于一定氣缸總工作容積（即iVs）的發）的發動機，平均有效壓力動機，平均有效壓力pme值反映了發動機值反映了發動機輸出轉矩輸出轉矩Ttq的大小的大小Ttqpme二、平均有效壓力和升功率二、平均有效壓力和升功率升功率升功率PL(kW/L)的定義是在標定工的定義是在標定工況下，發動機每升氣缸工作容積所發出況下，發動機每升氣缸工作

13、容積所發出的有效功率的有效功率(216)t從式從式(212)可得可得(217)t可見，升功率可見，升功率PL是從發動機有效功率的是從發動機有效功率的角度對其氣缸工作容積的利用率作總的評角度對其氣缸工作容積的利用率作總的評價，它與價，它與pme和和n的乘積成正比。的乘積成正比。PL值越值越大，發動機的強化程度越高，發出一定有大，發動機的強化程度越高，發出一定有效功率的發動機尺寸越小。因而效功率的發動機尺寸越小。因而PL是評定是評定一臺發動機整機動力性能和強化程度的重一臺發動機整機動力性能和強化程度的重要指標之一。要指標之一。內燃機的內燃機的pme和和PL值一般在下列范圍內：值一般在下列范圍內：p

14、me/MPaPL/(kWL-1)農用柴油機農用柴油機汽車用柴油機汽車用柴油機0.65111強化高速柴油機強化高速柴油機12.91540固定船用中速柴油機固定船用中速柴油機四沖程摩托車用汽油機四沖程摩托車用汽油機88四沖程小客車用汽油機四沖程小客車用汽油機1.24070四沖程載貨汽車用汽油機四沖程載貨汽車用汽油機0.722二沖程小型風冷汽油機二沖程小型風冷汽油機73.5一、機械效率和有效功率二、平均有效壓力和升功率四、有效熱效率和有效燃油消耗率三、平均有效壓力與內燃機工作參數之間的關系1.充量系數充量系數ct定義定義1：若把每循環吸入氣缸的空氣量換：若把每循環吸入氣缸的空氣量換算成進氣管狀態（算

15、成進氣管狀態（ps，Ts）的體積）的體積V1，其，其值一般要比活塞排量值一般要比活塞排量Vs小，兩者的比值定小，兩者的比值定義為充量系數義為充量系數c；t定義定義2：每循環吸入氣缸的空氣量：每循環吸入氣缸的空氣量m1與以與以進氣管狀態（進氣管狀態（ps，Ts）的空氣能充滿氣缸）的空氣能充滿氣缸工作容積工作容積Vs的質量的質量msh之比定義為充氣系之比定義為充氣系數數c。即。即t充量系數充量系數c是表征實際換氣過程進行完是表征實際換氣過程進行完善程度的一個極為重要的參數善程度的一個極為重要的參數2.過量空氣系數過量空氣系數at燃燒燃燒1kg燃料的實際空氣量與理論空氣燃料的實際空氣量與理論空氣量之

16、比稱為過量空氣系數量之比稱為過量空氣系數a，即，即(218)gb為每循環燃料供給量，為每循環燃料供給量，kg；l0為為1kg燃料完全燃燃料完全燃燒所需的理論空氣量。燒所需的理論空氣量。柴油柴油l0空氣空氣/kg燃料燃料汽油汽油l0空氣空氣/kg燃料燃料高速柴油機高速柴油機a增壓柴油機增壓柴油機a汽油機汽油機at非增壓的四沖程內燃機可由耗油量非增壓的四沖程內燃機可由耗油量B及耗及耗氣量氣量Aa按下式求得按下式求得三、平均有效壓力與內燃機工作參數之間的關系根據平均有效壓力和平均指示壓力的根據平均有效壓力和平均指示壓力的定義及式定義及式(218)可得可得ts為進氣管狀態下空氣密度。式中單位為進氣管狀

17、態下空氣密度。式中單位均按國際單位制。均按國際單位制。t以下列單位帶入得以下列單位帶入得Hu-kJ/kgs-kg/m3l0-kg空氣空氣/kg燃料燃料Pme-MPa(219)t把把s=ps/RTs和和 l0=maL0（ma，為空，為空氣的分子量）代入得氣的分子量）代入得ps為進氣管壓力為進氣管壓力(MPa)，Ts為進氣管溫度為進氣管溫度(K)，空氣的氣體常數，空氣的氣體常數R=287J/(kgK)。t類似地，有類似地，有一、機械效率和有效功率二、平均有效壓力和升功率三、平均有效壓力與內燃機工作參數之間的關系四、有效熱效率和有效燃油消耗率t總的衡量發動機經濟性能的重要指標是總的衡量發動機經濟性能

18、的重要指標是有效熱效率有效熱效率et和有效燃油消耗率和有效燃油消耗率be。有效熱效率有效熱效率t實際循環的有效功與為得到此有效功所消耗實際循環的有效功與為得到此有效功所消耗的熱量的比值，即的熱量的比值，即(223)t以式以式(25)代入得代入得 et=itmt由此可見，在由此可見，在et中已經考慮到實際發動中已經考慮到實際發動機工作時的一切損失了。與上述機工作時的一切損失了。與上述it一一樣，可得樣，可得(224)有效燃油消耗率有效燃油消耗率t指單位有效功的耗油量，通常用每有效指單位有效功的耗油量，通常用每有效k W h功 所 消 耗 的 燃 料功 所 消 耗 的 燃 料g數數beg/(kWh

19、)來表示，即來表示，即(225)t由式由式(224)，be又可表示為又可表示為(226)標定工況下的標定工況下的be和和et值一般在以下范圍：值一般在以下范圍： be/g(kWh)-1et低速柴油機低速柴油機中速柴油機中速柴油機高速柴油機高速柴油機四沖程汽油機四沖程汽油機二沖程汽油機二沖程汽油機第第2章章第第1節節示功圖與指示性能指標示功圖與指示性能指標第第2節節有效性能指標有效性能指標第第4節節提高內燃機動力性能與經濟性能的途徑提高內燃機動力性能與經濟性能的途徑二、機械損失的測定二、機械損失的測定三、影響機械損失和機械效率的因素三、影響機械損失和機械效率的因素t在評定發動機機械損失時，除了機

20、械損在評定發動機機械損失時，除了機械損失功率失功率Pm和機械效率和機械效率m外，也可應用單位外，也可應用單位氣缸工作容積的比參數氣缸工作容積的比參數平均機械損失壓平均機械損失壓力力pmm。它的定義是：發動機單位氣缸工。它的定義是：發動機單位氣缸工作容積一個循環所損失的功。它可以用來作容積一個循環所損失的功。它可以用來衡量機械損失的大小，參照式衡量機械損失的大小，參照式(213)可可以寫出以寫出pmm(MPa)為為(227)(228)t在致力于提高內燃機性能指標時，應盡在致力于提高內燃機性能指標時，應盡可能減少機械損失，提高機械效率。若不可能減少機械損失，提高機械效率。若不注意這點，有時在改善氣

21、缸內部指示指標注意這點，有時在改善氣缸內部指示指標的同時，卻不自覺地增加了機械損失，以的同時，卻不自覺地增加了機械損失，以致不能獲得預期的改進效果。致不能獲得預期的改進效果。1.活塞與活塞環的摩擦損失活塞與活塞環的摩擦損失t是整個摩擦損失的主要部分。是整個摩擦損失的主要部分。t是由于它的是由于它的滑動面大、滑動面大、相對速度高、相對速度高、潤滑不充分等原因造成的。潤滑不充分等原因造成的。t這種摩擦與這種摩擦與活塞的長度活塞的長度活塞間隙以及活塞間隙以及活塞環的數目和環的張力等結構因素有關。活塞環的數目和環的張力等結構因素有關。t在構造相同的情況下，它隨在構造相同的情況下，它隨氣缸內壓力、氣缸內

22、壓力、活塞速度以及活塞速度以及潤滑油粘度的升高而增加。潤滑油粘度的升高而增加。一、機械損失的組成部分一、機械損失的組成部分一、機械損失的組成部分一、機械損失的組成部分2.軸承與氣門機構的摩擦損失軸承與氣門機構的摩擦損失t包括主軸承、連桿軸承和凸輪軸軸承等包括主軸承、連桿軸承和凸輪軸軸承等的摩擦損失。的摩擦損失。由于潤滑充分，純液力摩擦因數很低；由于潤滑充分，純液力摩擦因數很低；隨著軸承直徑的增大和轉速的提高，軸頸圓周速隨著軸承直徑的增大和轉速的提高，軸頸圓周速度的增大，這部分損失亦將增加，度的增大，這部分損失亦將增加，對氣缸中壓力的變化不太敏感。對氣缸中壓力的變化不太敏感。t消耗在氣門驅動機構

23、上的損耗，在最大消耗在氣門驅動機構上的損耗，在最大功率工況下所占比例是很微小的。功率工況下所占比例是很微小的。3.驅動附屬機構的功率消耗驅動附屬機構的功率消耗t這里所指的附屬機構，主要是為保證發這里所指的附屬機構，主要是為保證發動機工作所必不可少的部件總成，如動機工作所必不可少的部件總成，如冷卻水泵（風冷發動機中是冷卻風扇）、機油冷卻水泵（風冷發動機中是冷卻風扇）、機油泵、噴油泵、調速器等；泵、噴油泵、調速器等；一些較次要的部件總成，如發電機、汽車制動用一些較次要的部件總成，如發電機、汽車制動用的空氣壓縮機、水箱風扇等，除非加以說明，一般的空氣壓縮機、水箱風扇等，除非加以說明，一般不包括在內。

24、不包括在內。t這些附屬機構消耗的功率隨發動機的轉這些附屬機構消耗的功率隨發動機的轉速和潤滑油粘度的增加而增大，速和潤滑油粘度的增加而增大，t但與氣缸壓力無關，它僅占機械損失中但與氣缸壓力無關，它僅占機械損失中一小部分。一小部分。4.流體摩擦損失流體摩擦損失t連桿、曲軸等零件在曲軸箱內高速運動連桿、曲軸等零件在曲軸箱內高速運動時，為克服油霧、空氣阻力及曲軸箱通風時，為克服油霧、空氣阻力及曲軸箱通風等將消耗一部分功，但其數值是很微小等將消耗一部分功，但其數值是很微小的。的。5.驅動掃氣泵及增壓器的損失驅動掃氣泵及增壓器的損失t在二沖程或機械增壓發動機中，對進氣在二沖程或機械增壓發動機中，對進氣進行

25、壓縮而帶來的損失。進行壓縮而帶來的損失。一、機械損失的組成部分t14項損失之和視作發動機的內部摩擦項損失之和視作發動機的內部摩擦損失，并以損失，并以Pf表示其損耗的功率，掃氣泵表示其損耗的功率，掃氣泵或增壓器所消耗的功率為或增壓器所消耗的功率為PB，因此，發動，因此，發動機的機械摩擦損失功率可表示為機的機械摩擦損失功率可表示為Pm=Pf+PB(229)t相當于泵氣損失功率的相當于泵氣損失功率的Pp已經在計算已經在計算Pi時扣除了，而在測定中，要把時扣除了，而在測定中，要把Pf和和Pp分開分開是困難的，所以用以下兩個公式表示高速是困難的，所以用以下兩個公式表示高速發動機中的摩擦損失發動機中的摩擦

26、損失Pm=Pf+Pp+PB(230)t一般機械損失功率一般機械損失功率Pm的分配約為的分配約為(%)活塞和活塞環的摩擦損失活塞和活塞環的摩擦損失4565整個活塞連桿曲軸機構的摩擦損失整個活塞連桿曲軸機構的摩擦損失6075氣門機構的驅動損失氣門機構的驅動損失23附屬機構的驅動損失附屬機構的驅動損失1020泵氣損失泵氣損失10202468100.200.160.120.080.040Vm/(ms-1)Pmm/MPa泵氣損失泵氣損失活塞與活塞環活塞與活塞環的摩擦損失的摩擦損失氣門機構損失氣門機構損失附屬機構附屬機構驅動損失驅動損失連桿軸承連桿軸承摩擦損失摩擦損失凸輪軸摩凸輪軸摩擦損失擦損失F一非增壓

27、發動機機械損失各組成一非增壓發動機機械損失各組成部分的分配情況部分的分配情況一、機械損失的組成部分一、機械損失的組成部分三、影響機械損失和機械效率的因素三、影響機械損失和機械效率的因素二、機械損失的測定1.示功圖法示功圖法t錄取示功圖，算出錄取示功圖，算出Pi；測功器和轉速計；測功器和轉速計測出有效功率測出有效功率Pe，算出，算出Pm、m及及pm。t是在真實的試驗工況下進行的，從理論是在真實的試驗工況下進行的，從理論上講也完全符合機械損失的定義。上講也完全符合機械損失的定義。t試驗結果的正確程度決定于示功圖測錄試驗結果的正確程度決定于示功圖測錄的正確程度，的正確程度，t最大的誤差來源于最大的誤

28、差來源于p圖或圖或pV圖上止點圖上止點位置不易正確地確定。上止點位置須得到位置不易正確地確定。上止點位置須得到精確校正。精確校正。t各個氣缸存在著一定的不均勻性也會引各個氣缸存在著一定的不均勻性也會引起誤差。起誤差。2.倒拖法倒拖法t須具有電力測功器。試驗方法須具有電力測功器。試驗方法發動機與電力測功器相連，發動機與電力測功器相連，當發動機以給定工況穩定運行，冷卻水、機油溫當發動機以給定工況穩定運行，冷卻水、機油溫度到正常值時，切斷發動機供油，度到正常值時，切斷發動機供油，將電力測功器轉換為電動機，以給定轉速倒拖將電力測功器轉換為電動機，以給定轉速倒拖發動機，并且維持冷卻水和機油溫度不變，這發

29、動機，并且維持冷卻水和機油溫度不變，這樣測得的倒拖功率即為發動機在該工況下的機樣測得的倒拖功率即為發動機在該工況下的機械損失功率。械損失功率。t與實際運行情況相比，與實際運行情況相比，氣體壓力在膨脹行程中大幅度下降，使活塞、連桿、曲軸氣體壓力在膨脹行程中大幅度下降，使活塞、連桿、曲軸的摩擦損失有所減少；的摩擦損失有所減少；求出的摩擦功率中有求出的摩擦功率中有Pp項，且由于排氣過程中溫度項，且由于排氣過程中溫度低、密度大，使低、密度大，使Pp比實際還大；比實際還大；倒拖在膨脹、壓縮行程中，由于充量向氣缸壁的倒拖在膨脹、壓縮行程中，由于充量向氣缸壁的傳熱損失，以致于傳熱損失，以致于pV圖上膨脹線和

30、壓縮線不重合。圖上膨脹線和壓縮線不重合。而在測量該工況的有效功率時，這部分傳熱損失已被而在測量該工況的有效功率時，這部分傳熱損失已被考慮。考慮。綜合結果是：倒拖時所消耗的功率超過柴油機綜合結果是：倒拖時所消耗的功率超過柴油機在給定工況工作時的實際機械損失，在給定工況工作時的實際機械損失，對低壓縮比發動機，誤差大約為對低壓縮比發動機，誤差大約為5%，對高壓縮比發動，對高壓縮比發動機，誤差有時可達機，誤差有時可達(1520)%。二、機械損失的測定二、機械損失的測定3.滅缸法滅缸法t此法僅適用于多缸機。試驗方法：此法僅適用于多缸機。試驗方法：內燃機調整到給定工況穩定工作，測出其有效功內燃機調整到給定

31、工況穩定工作，測出其有效功率率Pe，噴油泵齒條位置或節氣門不變，停止向某一氣噴油泵齒條位置或節氣門不變，停止向某一氣缸供油或點火，缸供油或點火，減少制動力矩，迅速將轉速恢復到原來的數值，減少制動力矩，迅速將轉速恢復到原來的數值，并重新測定其有效功率并重新測定其有效功率Pe。t如果滅缸后其他各缸的工作情況和發動機機械損失如果滅缸后其他各缸的工作情況和發動機機械損失沒有變化，則被熄滅的氣缸原來所發出的指示功率沒有變化，則被熄滅的氣缸原來所發出的指示功率(Pi)x為為(Pi)x=(PePe)xt依次將各缸滅火，最后可以從各缸指示功率的總和求得整依次將各缸滅火，最后可以從各缸指示功率的總和求得整臺發動

32、機的指示功率臺發動機的指示功率PiPi=(PePe)xt然后可以求出然后可以求出Pm和和m。4.油耗線法油耗線法 BHuit=3.6 103(Pe+Pm)t若若it和機械損失功率和機械損失功率Pm不隨負荷增減而不隨負荷增減而變化時，當柴油機空轉，有變化時，當柴油機空轉，有 B0Huit=3.6 103Pmt機械效率可近似地用下式估算機械效率可近似地用下式估算B取待測定機械效率的轉速下負荷特性曲線中直線段某一取待測定機械效率的轉速下負荷特性曲線中直線段某一負荷的數值，負荷的數值，B0為同轉速下空轉時的數值。為同轉速下空轉時的數值。二、機械損失的測定在以上所介紹的幾種測定機械效率的在以上所介紹的幾

33、種測定機械效率的方法中：方法中：t倒拖法只能用于配有電力測功器的情倒拖法只能用于配有電力測功器的情況，不適用于大功率發動機，較適用于測況，不適用于大功率發動機，較適用于測定壓縮比不高的汽油機的機械損失。定壓縮比不高的汽油機的機械損失。t渦輪增壓柴油機（渦輪增壓柴油機（pb），由于倒拖法），由于倒拖法和滅缸法破壞了增壓系統的正常工作，因和滅缸法破壞了增壓系統的正常工作，因而只能用示功圖法、油耗線法來測定機械而只能用示功圖法、油耗線法來測定機械損失。排氣渦輪中、高增壓的柴油機（損失。排氣渦輪中、高增壓的柴油機（pb），除示功圖外，尚無其他適用的方法），除示功圖外，尚無其他適用的方法可取代。可取代。

34、t一般機械效率大致在以下范圍：一般機械效率大致在以下范圍：非增壓柴油機非增壓柴油機增壓柴油機增壓柴油機汽油機汽油機0.800.90B/(kgh-1)004540302010pme/MPapmmB0B一、機械損失的組成部分一、機械損失的組成部分二、機械損失的測定二、機械損失的測定三、影響機械損失和機械效率的因素t影響機械損失和機械效率的因素有結構影響機械損失和機械效率的因素有結構因素和運轉因素。因素和運轉因素。t在發動機結構設計一定的情況下，發動在發動機結構設計一定的情況下，發動機運轉因素對機械損失和機械效率的影響機運轉因素對機械損失和機械效率的影響如下。如下。1.循環過程中氣缸內壓力循環過程中

35、氣缸內壓力t爆發壓力爆發壓力pz的大小反映了循環過程中氣的大小反映了循環過程中氣缸內壓力水平的高低。缸內壓力水平的高低。t氣缸壓力越高，摩擦面上的壓力越大，氣缸壓力越高，摩擦面上的壓力越大，特別使使活塞環背壓增加，特別使使活塞環背壓增加，t要求將運動件的尺寸和質量設計得越要求將運動件的尺寸和質量設計得越大，大，t使得摩擦損失越大，機械效率越低。使得摩擦損失越大，機械效率越低。2.轉速或活塞平均速度轉速或活塞平均速度vmt轉速轉速n或活塞平均速度或活塞平均速度vm提高使慣性力上提高使慣性力上升，活塞的側壓力和軸承負荷增加，升，活塞的側壓力和軸承負荷增加，t泵損失和附屬機構的損失也隨轉速的提泵損失

36、和附屬機構的損失也隨轉速的提高而增加，使機械損失增加和機械效率降高而增加，使機械損失增加和機械效率降低。低。t由于慣性力在每一個沖程都有影響，在由于慣性力在每一個沖程都有影響，在高的活塞平均速度高的活塞平均速度vm的情況下，慣性力引的情況下，慣性力引起的摩擦損失要比氣缸壓力所引起的要大起的摩擦損失要比氣缸壓力所引起的要大得多。得多。3.負荷負荷t當發動機的負荷增大時，其氣缸內的壓當發動機的負荷增大時，其氣缸內的壓力以小得多的變化幅度增大，因而機械損力以小得多的變化幅度增大，因而機械損失以小于有效功率變化幅度的幅度增加，失以小于有效功率變化幅度的幅度增加，由由m=1-Pm/Pi可知，機械效率隨著

37、負荷可知，機械效率隨著負荷的增大而提高。的增大而提高。4.潤滑油的粘度和發動機的溫度潤滑油的粘度和發動機的溫度5.大氣狀態大氣狀態第第2章章第第1節節示功圖與指示性能指標示功圖與指示性能指標第第2節節有效性能指標有效性能指標第第3節節機械損失與機械效率機械損失與機械效率影響升功率影響升功率PL的各因素可表示為的各因素可表示為衡量發動機經濟性能的重要指標衡量發動機經濟性能的重要指標be可可表示為表示為t以上二式概括而又明確地指出了提高發以上二式概括而又明確地指出了提高發動機動力性能指標和經濟性能指標的基本動機動力性能指標和經濟性能指標的基本途徑。途徑。1.采用增壓技術采用增壓技術t在保持過量空氣系數在保持過量空氣系數a等參數不變的情等參數不變的情況下，增加吸進空氣的密度況下，增加吸進空氣的密度s可以使發動可以使發動機功率按比例增長。機功率按比例增長。t在柴油機上廣泛采用排氣渦輪增壓器，在柴油機上廣泛采用排氣渦輪增壓器，尤其是當采用高增壓后，可以促使柴油機尤其是當采用高增壓后，可以促使柴油機的的pme和和PL成倍增長。成倍增長。t還是改善柴油機的經濟性、降低比質還是改善柴油機的經