青岛远洋船员职业学院（青岛远洋船员学院）：《船舶柴油机》课程教学资源（PPT课件）第一章 柴油机基本知识（1.2）柴油机热力循环和工作原理

per QMC 第二节柴油机热力循环和工作原理 section2 thermodynamic cycle working principle of D E 、柴油机理论循环和实际循环 二、四冲程柴油机工作原理 三、二冲程柴油机工作原理 四、二冲程柴油机换气形式

第二节 柴油机热力循环和工作原理 section2 thermodynamic cycle & working principle of D.E 一、柴油机理论循环和实际循环 二、四冲程柴油机工作原理 三、二冲程柴油机工作原理 四、二冲程柴油机换气形式

柴油机热力循环和工作原理w 、柴油机理论循环和实际循环 1.理论循环的描述 2.研究的意义: 用公式说明各参数的关系,以明确提高理 论循环热效率和平均压力的有效途径。 确定循环热效率的理论极限,以判断柴油 机循环的完善程度。 利于比较各热力循环的经济性和动力性

一、柴油机理论循环和实际循环 1.理论循环的描述 2.研究的意义： --用公式说明各参数的关系，以明确提高理 论循环热效率和平均压力的有效途径。 --确定循环热效率的理论极限，以判断柴油 机循环的完善程度。 --利于比较各热力循环的经济性和动力性。 柴油机热力循环和工作原理

柴油机热力循环和工作原理oe 3.内燃机理论循环的三种基本形式 一-定容加热循环0tto,见图a。 定压加热循环 Diesel,见图b 混合加热循环 Sabathe,见图 4.理论循环热效率nt的影响因素 压缩比:=Va/c 压力升高比A=p2/p 初期膨胀比p=Vz/Vc

3.内燃机理论循环的三种基本形式 --定容加热循环Otto，见图a。 --定压加热循环Diesel，见图b。 --混合加热循环Sabathe，见图c。 4.理论循环热效率t的影响因素： --压缩比  =Va/Vc --压力升高比=pz/pc -- 初期膨胀比=Vz/Vc 柴油机热力循环和工作原理

柴油机热力循环和工作原理a pA 3 5 Q2 图1—3柴油机理论循环示意图

柴油机热力循环和工作原理

柴油机热力循环和工作原理M 工质绝热指数k 结论:热效率随压缩比E、压力升高比λ、工质绝 热指数k的增加而提高,随初期膨胀比ρ的增加而 降低。 5理论循环平均压力p的影响因素有 p。压缩始点压力 q1单位工质吸入热量 T压缩始点温度 mt=1-(入pK-1)/Ek[-1+k入(p-1)] 结论:平均压力随压缩始点压力、单位工质吸入热 量、及热效率的提高和压缩始点温度的降低而增 加

--工质绝热指数k 结论：热效率随压缩比ε、压力升高比λ、工质绝 热指数k的增加而提高,随初期膨胀比ρ的增加而 降低 。 5.理论循环平均压力pt的影响因素有： --pa压缩始点压力 --ql单位工质吸入热量 --Ta压缩始点温度 -- t=1-(λρκ-1)/εk-1 [λ-1+kλ(ρ-1)] 结论：平均压力随压缩始点压力、单位工质吸入热 量、及热效率的提高和压缩始点温度的降低而增 加. 柴油机热力循环和工作原理

柴油机热力循环和工作原理a 6 图1-5混合加热循环继续膨胀

柴油机热力循环和工作原理

柴油机热力循环和工作原理M 6.三种理论循环热效率比较 若最高爆发压力和吸热量相同,则定压加 热循环热效率最高,混合次之 若压缩比和吸热量相同,则定容加热循环 热效率最高混合次之

6.三种理论循环热效率比较: --若最高爆发压力和吸热量相同,则定压加 热循环热效率最高,混合次之; --若压缩比和吸热量相同,则定容加热循环 热效率最高,混合次之. 柴油机热力循环和工作原理

柴油机热力循环和工作原理w QMC 222 图1-4三种理论循环的热效率

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柴油机热力循环和工作原理 per QMC 实际循环比理想循环热效率低、平均压力 低,是因为它存在许多不可避免的损失 传时 换燃 热损失 气 损/损 烧损失 漏泄损失 工质变化 其他损失 失失

实际循环比理想循环热效率低、平均压力 低,是因为它存在许多不可避免的损失: 传 热 损 失 时 间 损 失 换 气 损 失 燃 烧 损 失 漏 泄 损 失 工 质 变 化 其 他 损 失 柴油机热力循环和工作原理

柴油机热力循环和工作原理 per QMC 二、四冲程柴油机工作原理 进气阀一般在活塞到达上止点前打开, 进气行程 下止点后延迟关闭,进气持续角 220-2500(CA) 自进气阀关闭开始压缩,到上止点 压缩行程 为止,压力增高到3-6MPa,温度升高 到600-700°C,持续140-1600(0A) 燃烧和 自上止点附近开始燃烧,只到活塞到 膨胀行程 下止点前结束,压力最高升到15MPa, 温度最高升到1800°C 排气行程 ′自排气阀在膨胀行程末提前打开, 到上止点后关闭为止,持续约 230-160(A)

二、四冲程柴油机工作原理 进气行程 压缩行程 燃烧和 膨胀行程 排气行程 进气阀一般在活塞到达上止点前打开， 下止点后延迟关闭，进气持续角 220－2500（CA) 自排气阀在膨胀行程末提前打开， 到上止点后关闭为止，持续约 230－ 1600（CA) 自上止点附近开始燃烧，只到活塞到 下止点前结束，压力最高升到15MPa， 温度最高升到1800℃ 自进气阀关闭开始压缩，到上止点 为止，压力增高到3－6MPa，温度升高 到600－700℃，持续140－1600（CA) 柴油机热力循环和工作原理