内燃机学 教学课件 ppt 作者 周龙保第三章 3.1

第一节 内燃机的理论循环,内燃机的理论循环,理论循环的应用限制,Ideal Engine Cycles,主要学习内容,1）以空气为工质，并视为理想气体，在整个循环中工质物理及化学性质保持不变，比热容为常数。Ideal gas 2）把压缩和膨胀过程简化成理想的绝热等熵可逆过程，忽略工质与外界的热量交换及其泄漏对循环的影响。Thermodynamic engine 3）将燃烧过程简化为等容、等压或混合加热过程，将排气过程 简化为等容放热过程。Ideal Heating Process 4）忽略发动机进排气过程，将实际的开口循环简化为闭口循环。,一、发动机实际工作过程的基本假设,四冲程内燃机的理论循环 4 Stroke Engine Ideal Cycles,(a)等容加热循环 (b)等压加热循环 (c)混合加热循环,二、四冲程内燃机的理论循环,Otto Cycle H-s figure,混合加热循环,定压加热循环,Ideal cycle thermal efficiency,Cycle mean effective pressure,简化内燃机的实际工作过程 阐明各基本热力参数间的关系，明确提高以理论循环热效率为代表的经济性和以循环平均压力为代表的动力性的基本途径。 确定循环热效率的理论限值，以判断实际内燃机工作过程的经济性和循环进行的完善程度以及改进潜力。 有利于比较内燃机各种热力循环的经济性和动力性。,三、建立理论循环模型的意义,提高压缩比 增大压力升高比 减小初期膨胀比 发动机理论循环的热效率和发动机的运转参数及燃烧室结构型式无关,1、提高循环热效率的分析,增压、中冷，增加循环供油量 提高发动机的热效率 提高压缩比， 增大压力升高比 减小初期膨胀比,2、提高循环动力性的分析,3、Cycle Comparison,Fuel: iso-octane, ideal gas (stoichiometric mixture) k=1.3, =12, T1=333 K C-V 0.526 16.3 0.128 127.3 L-p 0.500 15.5 0.231 67 C-p 0.380 11.8 0.446 25.3,理论上能够提高内燃机循环热效率和平均压力的措施，往往受到内燃机实际工作条件的限制。,1、结构强度的限制,2、机械效率的限制,3、燃烧方面的限制,4、排放方面的限制,4、提高循环动力经济性的限值,(a)等容加热循环 (b)等压加热循环 (c)混合加热循环,四冲程内燃机的理论循环,循环方式的转换1,循环方式的转换2,二冲程汽油机工作循环,二冲程柴油机工作循环,Atkinson 循环（进气门迟闭）,6123456,Miller 循环（进气门早闭）,部分节气门开度工作循环,增压汽油机的循环,Lenoir engine cycle,