第一章 发动机工作循环及性能指标

§1-1 发动机理想循环概述

一 实际循环向理想循环的简化

（一） 实际循环 （以车用柴油机为例）

1 进气过程: 0～1 （ p > p ®p < p  ）

2 压缩过程: 1～2 （ p­，T­ ）

    初期: 工质吸热；后期: 工质放热。

3 燃烧过程: 2～3～4 （ p­­，T­­ ）

4 膨胀过程: 4～5 （ p¯，T¯ ）

    初期: 工质放热；后期: 工质吸热。

5 排气过程: 5～0 （ p > p  ）

 

（二） 实际循环的简化

1 忽略进、排气过程

2 压缩、膨胀过程 （复杂的多变过程） 简化为绝热过程

3 燃烧过程简化为定容加热过程 （2～3） 和定压加热过程 （3～4）

4 排气放热简化为定容放热过程

5 假定工质为定比热的理想气体

 

二 理想循环及其分析比较

（一） 混合加热循环

    －车用柴油机的理想循环

1 循环特征参数

（1） 压缩比

   

（2） 压力升高比

   

（3） 预胀比

   

2 热效率

  计算得:

3 分析

（1） e 为定值

     l­ ® ht­ ；r­ ® ht ¯ 。r = 1 ® ht = const. （汽油机，定容加热循环）

（2） e­ ® ht ­ ；当 e = 20 左右时，e­ ® ht ­ 不大

     柴油机 e = 12～22

 

（二） 定容加热循环 （奥托Otto循环）

    － 汽油机的理想循环

1 热效率

  因为: 预胀比

  所以: 热效率

2 分析

  r = 1 ® ht = const.

  e­ ® ht ­ ；当 e = 10 左右时，e­ ® ht ­ 不大

  且汽油机容易爆燃，因此，汽油机 e = 6～10

 

（三） 定压加热循环 （狄赛尔diesel 循环）

    －船舶用大型低速柴油机的理想循环

1 热效率

  因为: 压力升高比

  所以: 热效率

2 分析

（1） e 为定值 r­ ® ht ¯

（2） r为定值 e­ ® ht ­

 

（四） 三种理想循环热效率的比较

1 初态1相同，压缩比e相同，加热量q1相同

2 初态1相同，最高压力 、最高温度 相同，放热量q2相同