第四讲-机械损失与热平衡

第五节机械损失1机械损失的组成2机械效率3机械损伤的测定4影响机械损失的因素miePPP1机械损失的组成机械摩擦损失：60~80%活塞组:46~60%曲轴连杆组轴承:15~20%配气机构:2~3%驱动附件损失：10~20%指发动机运转时所必须的辅助机构，如水泵、机油泵、喷油泵、点火装置等。泵气损失：10~20%进排气过程中由于工质流动是节流和摩擦等原因造成的能量损失。2机械效率定义：有效功率和指示功率之比。imiemPPPP1mimmmimemPPPP1范围：汽油机为0.7~0.9；柴油机为0.7~0.853机械效率的测定示功图法：测取发动机的示功图，利用示功图计算指示功率；测取发动机的有效功率；计算机械效率。该方法适合在研究与开发工作中应用。需要精密测试设备、上止点位置的少许偏差对测量结果带来很大的误差。倒拖法只能在电力测功机上试验；在汽油机上得到广泛应用测试步骤：起动发动机，使冷却水温度、机油温度达正常值；使发动机在给定工况下稳定运转；切断发动机的供油，将电力测功机转换为电动机使用，在给定转速下倒拖发动机，并维持冷却水温度和机油温度不变。从电力测功机上所测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。灭缸法仅适用于多缸机测试步骤：当发动机调整到以给定工况稳定运转后，先测出整个发动机的有效功率Pe。在柴油机油门拉杆或齿条位置、或汽油机节气门开度固定不动的情况下，停止向某一汽缸供油或点火。调整测功机，使发动机恢复到原来的转速，重新测定有效功率Pe1。被灭缸的指示功率：11eeiPPP逐次灭缸，则整台发动机的指示功率NiiPP1imiemPPPP1计算机械效率：油耗线法测量步骤：发动机转速不变时，测量耗油量虽负荷变化关系。利用此曲线的直线段，并延长与横坐标交于一点，此点所对应的值即为该工况下发动机的机械损失值Pmm0abPme(kpa)B(kg/h)Pmm4影响机械效率的运转因素转速：转速越高，机械损伤越大，机械效率越低。主要表现在：各摩擦副相对速度增加，摩擦损失增加；曲柄连杆机构惯性力增加，使得活塞对缸壁的侧压力和轴承负荷，摩擦损失增加；泵气损失增加驱动附件损耗增加0nm柴油机的机械效率一般低于汽油机，这是因为柴油机压缩比高，运动件质量大，以致缸内压力和惯性力大的原因负荷转速一定，负荷减小时，机械效率下降。原因：平均指示压力减小；转速不变，平均机械损失压力基本保持不变。imiemPPPP1当发动机怠速运转时，指示功率全部用来克服机械损失功率，因此，由于车用柴油机普遍在高转速、较低负荷下工作，机械效率下降严重。因此，机械效率对于车用柴油机尤为重要。m0润滑油品质和冷却液温度润滑效果对机械效率有很大的影响润滑油粘度影响润滑效果润滑油温度影响润滑油粘度冷却水温度影响润滑油温即冷却水、润滑油温度通过润滑油粘度间接影响润滑效果。保持发动机正常的水温和油温以及保持正常德传热条件，对保持润滑油合适的年度很有关系。正常水温一般以80~95为宜；正常机油温度则在85~110范围内为宜。选用机油原则：在保证各种环境和工况均能可靠润滑的前提下，尽量选用低粘度的机油以减小摩擦损失，改善起动性能。