《內(nèi)燃機(jī)學(xué) 第5版》 課件 2.3 機(jī)械效率與機(jī)械損失

第三節(jié)機(jī)械效率與機(jī)械損失機(jī)械效率機(jī)械損失低摩擦技術(shù)EngineFrictionandMechanicalEfficiency主要學(xué)習(xí)內(nèi)容IMPORTANCEBRAKEMEASUREScylinderpressureCrankshaftTorqueTtqINDICATEDMEASURESmechanicalefficiency機(jī)械效率MechanicalEfficiency內(nèi)燃機(jī)機(jī)械效率大致范圍非增壓柴油機(jī)0.78～0.85增壓柴油機(jī)0.80～0.92汽油機(jī)0.80～0.90機(jī)械損失MechanicalLosses活塞和活塞環(huán)的摩擦損失 45%~65%整個活塞連桿曲軸機(jī)構(gòu)中的摩擦損失60%~70%氣門機(jī)構(gòu)的驅(qū)動損失2%~3%附屬機(jī)械的驅(qū)動損失10%~20%泵氣損失10%~20%1.缸套與活塞及環(huán)組的摩擦損失活塞裙部及環(huán)岸與氣缸套之間的摩擦損失活塞環(huán)組與氣缸套之間的摩擦損失影響因素：活塞運動速度：Cm潤滑狀態(tài)：液體潤滑、邊界潤滑、干摩擦缸內(nèi)壓力：活塞側(cè)推力、環(huán)間壓力活塞形狀及表面特性潤滑油2.軸承的摩擦損失主軸承連桿軸承活塞銷凸輪軸軸承其他各種軸承影響因素：流體潤滑狀態(tài)軸徑圓周速度軸心軌跡3.流體摩擦損失連桿等往復(fù)運動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。曲軸等旋轉(zhuǎn)運動件與空氣、油霧等之間的摩擦損失。特點:

數(shù)值較小。4.驅(qū)動附件機(jī)構(gòu)的功率消耗氣門及配氣機(jī)構(gòu)冷卻水泵、機(jī)油泵、燃油泵噴油泵、調(diào)速器正時齒輪發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)冷卻風(fēng)扇5.驅(qū)動掃氣泵及增壓器的損失掃氣泵功耗：二行程發(fā)動機(jī)機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)機(jī)械損失隨轉(zhuǎn)速的變化a－泵氣損失

b－活塞及環(huán)組摩擦損失

c－氣門機(jī)構(gòu)驅(qū)動損失d－附屬機(jī)構(gòu)驅(qū)動損失

e－連桿軸承摩擦損失

f－凸輪軸承摩擦損失泵氣損失四沖程發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣和排氣過程氣體流動阻力所造成的功的損失。泵氣損失歸于機(jī)械損失。機(jī)械損失的測定MeasurementofMechanicalLosses示功圖法倒拖法油耗線法滅缸法1.示功圖法儀器測錄發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的壓力示功圖，從中計算Pi值測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，計算發(fā)動機(jī)的有效功率Pe

計算Pm=Pi+Pe，計算機(jī)械效率誤差：活塞上止點、多缸不均勻性設(shè)備：發(fā)動機(jī)試驗設(shè)備、示功圖測量設(shè)備等適應(yīng)性：任何發(fā)動機(jī)2.倒拖法（Mortoring）發(fā)動機(jī)運行至正常試驗狀態(tài)，倒拖轉(zhuǎn)換測量給定轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)的倒拖功率：機(jī)械損失功率誤差：缸內(nèi)壓力下降，摩擦損失減少；包含了泵氣損失；傳熱損失。實際結(jié)果偏高。設(shè)備：電力測功器適應(yīng)性：低壓縮比汽油機(jī)3.滅缸法(Morsetest)穩(wěn)態(tài)工況，測量有效功率Pe；滅缸并恢復(fù)轉(zhuǎn)速，測量有效功率Pe’；重復(fù)；計算

誤差：同倒拖，但誤差較倒拖小。設(shè)備：多缸機(jī)，測功機(jī)適應(yīng)性：非增壓柴油機(jī)4.油耗線法(Willansline)中低負(fù)荷下的負(fù)荷特性試驗作圖（燃油流量與負(fù)荷的關(guān)系）直線外延至橫坐標(biāo)，交點值即為平均機(jī)械損失功率或壓力誤差：基于ηit不變，誤差較小。設(shè)備：一般適應(yīng)性：不適用于節(jié)氣門調(diào)節(jié)功率的汽油機(jī)5.測量方法比較Comparison倒拖法只能用于配有電力測功器的情況，不適用于大功率發(fā)動機(jī)，而較適用于測定壓縮比不高的汽油機(jī)的機(jī)械損失。對于非增壓或排氣渦輪增壓柴油機(jī)(pb<0.15MPa)，只能用示功圖法、油耗線法來測定機(jī)械損失。對于排氣渦輪中增壓、高增壓的柴油機(jī)(pb≥0.15MPa)，除示功圖外，尚無其他適用的方法。對于4沖程發(fā)動機(jī)，除示功圖法外，其他測量方法尚無法排除泵氣功。內(nèi)燃機(jī)低摩擦技術(shù)MeasurementofMechanicalLosses低摩擦活塞組技術(shù)

活塞裙部非對稱主副推力面、橢圓形狀、二道環(huán)密封結(jié)構(gòu)及活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、缸套及活塞的熱變形控制、表面涂層技術(shù)等。低摩擦軸承技術(shù)

優(yōu)化連桿大頭和小頭及主軸承