发动机能量分配及循环效率专家讲座.pptx

第三章循环分析与能量利用发动机能量分配及循环效率专家讲座第1页

第三章循环分析和能量利用ICE工作过程研究内容：工质成份改变；热能转化过程。目标：高循环效率；低污染物排放。工作过程研究难度：工质质和量是时间函数；物理、化学过程一直在进行；存在摩擦、散热、燃烧、节流等。发动机能量分配及循环效率专家讲座第2页

对ICE工作过程研究只能建立模型，进行理论分析！三种循环模式：理论循环工质—理想气体循环—理想循环理想循环工质—实际气体循环—理想循环真实循环工质—实际气体循环—真实循环发动机能量分配及循环效率专家讲座第3页

第二节理论循环一、理论循环组成工质—理想气体（空气），物性参数为常数；循环—理想循环组成封闭热力系统：绝热压缩—定容定压吸热（燃料燃烧放热）—定容放热（进排气换气过程）二、理论循环类型1、循环分析早期ICE活塞运动速度低，汽油机为定容加热循环，柴油机为定压加热循环。当代ICE为混合加热循环。发动机能量分配及循环效率专家讲座第4页

TDCBDC第二节理论循环arczbOtto循环发动机能量分配及循环效率专家讲座第5页

TDCBDC第二节理论循环arzcbDiesel循环发动机能量分配及循环效率专家讲座第6页

TDCBDC第二节理论循环arzcz，bNA-ICESabathe循环发动机能量分配及循环效率专家讲座第7页

TDCBDC第二节理论循环czbz，TC-ICESabathe循环arr,a,发动机能量分配及循环效率专家讲座第8页

第二节理论循环2、循环效率Otto循环循环效率:Diesel循环循环效率:Sabathe循环循环效率:压力升高比：预膨胀比：发动机能量分配及循环效率专家讲座第9页

第二节理论循环三、影响循环效率原因1、压缩比影响增大压缩比能够提升ICE循环效率发动机能量分配及循环效率专家讲座第10页

acbz第二节理论循环c’z’b’发动机能量分配及循环效率专家讲座第11页

zz’第二节理论循环2、压力升高比和预膨胀比影响等容度：循环吸热过程中等容吸热量占总吸热量比率。z’zacbbac所以，提升等容度，能够提升ICE循环效率发动机能量分配及循环效率专家讲座第12页

第二节理论循环ICE靠近等容燃烧，能够得到高循环效率；分析：CI-ICE负荷增大，循环喷油量加大，燃烧时间加长，预膨胀比加大，等容度下降，循环效率降低；电喷汽油机把按照化学计量比混合气进行控制，可得到较高循环效率；CI-ICE屡次喷射技术会降低循环效率。CI-ICE高压喷射技术会提升循环效率；发动机能量分配及循环效率专家讲座第13页

第二节理论循环在预膨胀比一定时，压力升高比对循环效率影响不大。在压力升高比一定时，减小预膨胀比，会显著提升循环效率。发动机能量分配及循环效率专家讲座第14页

第二节理论循环3、绝热指数提升绝热指数，能够提升循环效率。发动机能量分配及循环效率专家讲座第15页

第二节理论循环四、理论循环研究意义提供ICE比较理论依据；提供改进ICE性能办法；同一机型比较压缩比、工质吸热量相同，吸热形式不一样发动机能量分配及循环效率专家讲座第16页

zpbpac第二节理论循环更高等容度决定了等容加热循环含有更高效率zmbmzvbv发动机能量分配及循环效率专家讲座第17页

第二节理论循环最高压缩比决定了等压加热循环含有更高效率zvbv不一样机型比较zpbpacpbmzmcm最高暴发压力形同，吸热量相同cv发动机能量分配及循环效率专家讲座第18页

第二节理论循环五、理论循环下SI-ICE和CI-ICE比较CI-ICE最低有效燃油消耗率比SI-ICE低15%～25%；CI-ICE压缩比高于SI-ICE，含有更高循环效率；对于SI-ICE，混合气浓度偏离化学计量比浓度，循环效率均会下降，经济性会下降。发动机能量分配及循环效率专家讲座第19页

第三节理想循环一、理想循环组成工质—实际工质循环—理论循环当代高技术水平内燃机，相对效率已高达90%。意义：内燃机提升循环效率最高程度。相对热效率：真实循环循环效率与理想循环循环效率之比。发动机能量分配及循环效率专家讲座第20页

第三节理想循环二、工质特征对循环效率影响1、最高燃烧温度在相同加热量下，燃烧温度越高，工质比热容升高越多，绝热指数下降越多，循环效率偏离理论循环效率越远。2）工质高温裂解1）比热容发动机能量分配及循环效率专家讲座第21页

第二节理想循环高温高压下，加速CO2、H2O、N2、O2、H2裂解，裂解吸热；膨胀过程温度、压力下降，进行放热逆向反应，使放热时间延长，等容度下降，效率下降。2、残余废气系数多原子分子数增多，比热容增大，绝热指数下降，效率下降。残余废气系数和EGR率对循环效