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【机密】 南京农业大学车辆工程2009级 《发动机原理》复习资料 PAGE \* MERGEFORMAT11 发动机原理复习整理 工程热力学基础 【1】工质：在热力设备中用来实现热能与其它形式的能量交换的物质。热力设备通过工质状态的变化实现与外界的能量交换。 【2】了解描述气体热力状态的参数（主要与基本）（物理量） 主要状态参数：压力P、比容ν、温度T、内能Ｕ、熵Ｓ、焓Ｈ。 基本状态参数： 1、比容：用ν表示，单位是m3/kg 。定义：单位质量的物质所占的容积。即：ν=V/M　　 V--物质的容积,[m3]; M--物质的质量，[kg]。 2、压力：用P表示，单位是Pa，MPa、kPa。定义：系统单位面积上受到的垂直作用力。即：P=F/A 3、温度：用T表示，单位是K。定义：表征物体的冷热程度。（Ｔ↑气体分子的平均动能越大） 【3】理想气体：气体分子本身不占有体积，分子之间无相互作用力的气体。 理想气体的状态方程： Pν=RT； PV= mRT； V= mν 对空气，R=0.287kJ/kg·K 【4】热力学第一定律（能量守恒）：当热能与其它形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。进入系统的能量-离开系统的能量 =系统内部储存能量的变化量。 ※热力学第一定律是能量转换与守恒定律在热力学上的具体应用，它阐明了热能和其它形式的能量在转换过程中的守恒关系。它表达工质在受热作功过程中，热量、作功和内能三者之间的平衡关系。 【5】（简单了解）理想气体的热力过程 定容过程：过程进行中系统的容积（比容）保持不变的过程。ν=常数，P/T=常数。加入工质的热量全部转变为工质的内能。 定压过程：过程进行中系统的压力保持不变。P=常数，ν/T=常数 定温过程：过程进行中系统的温度保持不变的过程。T=常数，Pν=RT=常数。加入系统的热量全部转换为系统对外界做的功。 绝热过程：过程进行中系统与外界没有热量的传递（q=0 → s=q/T=0，故也称定熵过程 ）。Pvk=常数。外界对系统所做的功全部用来增加系统的内能。 【6】热力学第二定律表述：①热量不可能自发的、不付任何代价的由一个低温物体传至高温物体。—热量不可能自发地从冷物体转移到热物体。②不可能制成一???循环工作的热机，仅从单一的高温热源取热，使之完全转变为有用功，而不向低温热源（冷源）放热。—单热源热机是不存在的。 【7】热力循环：:系统从某一状态（初始状态）出发，经历一系列的中间状态，又回到初始状态，这样一个封闭的热力过程称为一个热力循环。（在P-V图上，热力循环是一封闭的曲线。） 【8】活塞式内燃机的理想循环：为便于分析内燃机的实际工作过程，将内燃机的某个循环的各个实际过程全部抽象的概括为若干个可逆过程，这样得到的一个闭合循环，称为理想循环。 理想化的原则及方法： 1、工质所经历的状态变化为一闭合循环； 2、循环中工质的数量和化学成分始终不变； 3、组成各循环的过程都是可逆的； 4、工质的比热为定值。 【9】内燃机的实际工作过程（5个）：进气、压缩、燃烧、膨胀、排气。（P/V图如图1-9内燃机的实际工作过程） 汽油机的理想循环：——等容加热循环。 1-2的压缩过程?绝热压缩； 2-3的燃烧过程?等容加热； （图1-10汽油机的理想循环） 3-4的膨胀过程?绝热膨胀； 4-1的排气过程?等容放热。 车用柴油机的理想循环——混合加热循环。1-2的压缩过程?绝热压缩； 2-3的燃烧过程?等容加热；（图1-11车用柴油机的理想循环） 3-4的燃烧过程?等压加热； 4-5的膨胀过程?绝热膨胀； 5-1的排气过程?等容放热。 低速柴油机的理想循环——等压加热循环。1-2的压缩过程 -绝热压缩； 2-3的燃烧过程-等压加热; （图1-12低速柴油机的理想循环） 3-4的膨胀过程 -绝热膨胀； 4-1的排气过程 -等容放热。 图1-11车用柴油机的理想循环 图1-9内燃机的实际工作过程 （图1-10汽油机的理想循环） a：进气终点 c：压缩终点 z：燃烧终点 b：膨胀终点 r：排气终点 Va-气缸的总容积 Vc-气缸的压缩容积 Vh-气缸的工作容积 TDC-上止点 BDC-下止点 图2-1四行程发动机示功图 图1-12低速柴油机的理想循环 【10】影响内燃机理想循环的主要因素： 压缩比的影响：压缩比对上述三种理想循环的影响是相同的。当压缩比较小时，热效率随压缩比的增加显著增大；当压缩比较大时，热效率随压缩比的增加增大较少。 K的影响：由公式看出，K↑ηT↑（混合气较稀,K较大） λ的影响：(1) 对定容加热循