第三節機械效率與機械損失機械效率機械損失低摩擦技術EngineFrictionandMechanicalEfficiency主要學習內容IMPORTANCEBRAKEMEASUREScylinderpressureCrankshaftTorqueTtqINDICATEDMEASURESmechanicalefficiency機械效率MechanicalEfficiency內燃機機械效率大致范圍非增壓柴油機0.78～0.85增壓柴油機0.80～0.92汽油機0.80～0.90機械損失MechanicalLosses活塞和活塞環的摩擦損失 45%~65%整個活塞連桿曲軸機構中的摩擦損失60%~70%氣門機構的驅動損失2%~3%附屬機械的驅動損失10%~20%泵氣損失10%~20%1.缸套與活塞及環組的摩擦損失活塞裙部及環岸與氣缸套之間的摩擦損失活塞環組與氣缸套之間的摩擦損失影響因素：活塞運動速度：Cm潤滑狀態：液體潤滑、邊界潤滑、干摩擦缸內壓力：活塞側推力、環間壓力活塞形狀及表面特性潤滑油2.軸承的摩擦損失主軸承連桿軸承活塞銷凸輪軸軸承其他各種軸承影響因素：流體潤滑狀態軸徑圓周速度軸心軌跡3.流體摩擦損失連桿等往復運動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。曲軸等旋轉運動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。特點:

數值較小。4.驅動附件機構的功率消耗氣門及配氣機構冷卻水泵、機油泵、燃油泵噴油泵、調速器正時齒輪發電機、空壓機、空調壓縮機冷卻風扇5.驅動掃氣泵及增壓器的損失掃氣泵功耗：二行程發動機機械增壓發動機機械損失隨轉速的變化a－泵氣損失

b－活塞及環組摩擦損失

c－氣門機構驅動損失d－附屬機構驅動損失

e－連桿軸承摩擦損失

f－凸輪軸承摩擦損失泵氣損失四沖程發動機在進氣和排氣過程氣體流動阻力所造成的功的損失。泵氣損失歸于機械損失。機械損失的測定MeasurementofMechanicalLosses示功圖法倒拖法油耗線法滅缸法1.示功圖法儀器測錄發動機氣缸內的壓力示功圖，從中計算Pi值測量發動機轉矩和轉速，計算發動機的有效功率Pe

計算Pm=Pi+Pe，計算機械效率誤差：活塞上止點、多缸不均勻性設備：發動機試驗設備、示功圖測量設備等適應性：任何發動機2.倒拖法（Mortoring）發動機運行至正常試驗狀態，倒拖轉換測量給定轉速發動機的倒拖功率：機械損失功率誤差：缸內壓力下降，摩擦損失減少；包含了泵氣損失；傳熱損失。實際結果偏高。設備：電力測功器適應性：低壓縮比汽油機3.滅缸法(Morsetest)穩態工況，測量有效功率Pe；滅缸并恢復轉速，測量有效功率Pe’；重復；計算

誤差：同倒拖，但誤差較倒拖小。設備：多缸機，測功機適應性：非增壓柴油機4.油耗線法(Willansline)中低負荷下的負荷特性試驗作圖（燃油流量與負荷的關系）直線外延至橫坐標，交點值即為平均機械損失功率或壓力誤差：基于ηit不變，誤差較小。設備：一般適應性：不適用于節氣門調節功率的汽油機5.測量方法比較Comparison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，而較適用于測定壓縮比不高的汽油機的機械損失。對于非增壓或排氣渦輪增壓柴油機(pb<0.15MPa)，只能用示功圖法、油耗線法來測定機械損失。對于排氣渦輪中增壓、高增壓的柴油機(pb≥0.15MPa)，除示功圖外，尚無其他適用的方法。對于4沖程發動機，除示功圖法外，其他測量方法尚無法排除泵氣功。內燃機低摩擦技術MeasurementofMechanicalLosses低摩擦活塞組技術

活塞裙部非對稱主副推力面、橢圓形狀、二道環密封結構及活塞環的結構優化設計、缸套及活塞的熱變形控制、表面涂層技術等。低摩擦軸承技術

優化連桿大頭和小頭及主軸承