内燃机学教学课件作者周龙保23课件幻灯片.ppt

第三节 机械损失与机械效率,机械损失的构成 机械损失的测定,Engine Friction and Mechanical Efficiency,主要学习内容,IMPORTANCE,活塞与活塞环的摩擦损失 45%~65% 整个活塞连杆曲轴机构摩擦损失 60%~70% 驱动气门机构功耗 2%~3% 驱动附件机构的功率消耗 10%~20% 5. 泵气损失 10%~20%,机械损失的构成 Mechanical Losses,1. 缸套与活塞及环组的摩擦损失,活塞裙部及环岸与气缸套之间的摩擦损失 活塞环组与气缸套之间的摩擦损失 影响因素： 活塞运动速度：Cm 润滑状态：液体润滑、边界润滑、干摩擦 缸内压力：活塞侧推力、环间压力 活塞形状及表面特性 润滑油,2. 轴承的摩擦损失,主轴承 连杆轴承 活塞销 凸轮轴轴承 其他各种轴承,影响因素： 流体润滑状态 轴径圆周速度 轴心轨迹,3. 流体摩擦损失,连杆等往复运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失 曲轴等旋转运动件与空气、油雾等之间的摩擦损失 特点: 数值较小4. 驱动附件机构的功率消耗,配气机构 冷却水泵、机油泵、燃油泵 喷油泵、调速器 正时齿轮 发电机、空压机、空调压缩机 冷却风扇,5. 驱动扫气泵及增压器的损失,扫气泵功耗： 二行程发动机 机械增压发动机,内燃机机械损失分析 内燃机机械损失测量方法,机械损失的测定 Measurement of Mechanical Losses,一、内燃机机械损失分析,上述诸损失中，1~4项损失之和视作发动机的内部摩擦损失，以 Pf表示其损耗的功率 扫气泵或增压器所消耗的功率为 PB，因此，发动机的机械摩擦损失功率为,通常还需要考虑泵气消功耗Pp的影响,示功图法 倒拖法 油耗线法 灭缸法,二、机械损失的测定,1. 示功图法,仪器测录发动机气缸内的压力示功图，从中计算Pi值 测量发动机转矩和转速，计算发动机的有效功率Pe 计算 Pm = Pi - Pe，计算机械效率 误差：活塞上止点、多缸不均匀性 设备：发动机试验设备、示功图测量设备等 适应性：任何发动机,2. 倒拖法（Mortoring）,发动机运行至正常试验状态，倒拖转换 测量给定转速发动机的倒拖功率：机械损失功率 误差：缸内压力下降，摩擦损失减少；包含了泵气损失； 传热损失。

实际结果偏高 设备：电力测功器 适应性：低压缩比汽油机,3. 灭缸法(Morse test),稳态工况，测量有效功率 Pe； 灭缸并恢复转速，测量有效功率Pe’； 重复； 计算,误差：同倒拖，但误差较倒拖小 设备：多缸机，测功机 适应性：非增压柴油机,4. 油耗线法(Willans line),中低负荷下的负荷特性试验 作图（燃油流量与负荷的关系） 直线外延至横坐标，交点值即为平均机械损失功率或压力 误差：基于ηit不变，误差较小 设备：一般 适应性：不适用于节气门调节功率的汽油机,5. 测量方法比较 Comparison,倒拖法只能用于配有电力测功器的情况，不适用于大功率发动机，而较适用于测定压缩比不高的汽油机的机械损失 对于非增压或排气涡轮增压柴油机( pb0.15MPa)，只能用示功图法、油耗线法来测定机械损失 对于排气涡轮中增压、高增压的柴油机(pb≥0.15MPa)， 除示功图外，尚无其他适用的方法 对于4冲程发动机，除示功图法外，其他测量方法尚无法排除泵气功。