14第四节柴油机的工作循环VIP免费

第一章 柴油机工作循环和主要性能指标 1 第四节 柴油机的工作循环 一、柴油机的两种示功图 研究柴油机气缸内的工作过程，首先要用仪表测量出能正确反映缸内实际情况的实验数据来。最常见的是测量气缸的压力，因为容易测量，且测得工质压力后，利用热力学的基本公式，还能求出工质温度、内能、计算焓、功和热量等热力参数，这样即可分析循环了。 表示气缸内工质压力变化的图形叫示功图。它有 p-V 示功图和p-示功图两种形式，现结合柴油机的实际循环加以说明。 1 ．p-V 示功图 气缸内的工质压力随气缸容积变化的图形叫 p-V 示功图，又称压力－容积图，亦可视为压力与活塞位置的函数关系，如图 1 -4 -1 所示。该图上曲线包围的面积相当于工质在一个循环内对活塞作的功，故习惯上称为示功图。 在图 1 -4 -1 中，dra'a 为进气过程，ac 为压缩过程，cze 是燃烧过程，eb'为膨胀过程，b'brr' 是排气过程，drr'为进、排气阀重叠开启、燃烧室扫气阶段。上面的环形面积 faczeb'bf 表示工质从压缩行程到膨胀行程作的正功（向外输出），下面的环形面积 fdrr'f 代表工质在进、排气行程中作的功，在增压柴油机中亦为正值；但在非增压四冲程柴油机的p-V 示功图（图1 -4 -2 ）中，此功（即环形面积 a'afr'rda'）为负，即消耗功，（因为进气压力线 rda'在排气压力线 br'r下面）。此负功在柴油机循环的分析中称泵气损失。 图 1 -4 -3 为二冲程柴油机的p-V 示功图。进、排气过程没有占用单独的活塞行程，因而也没有相应的环形面积。图中，b、a－排气口开启、关闭，d、g－扫气口开启、关闭，bdfga－进、排气过程。环形面积 aczebfa 代表工质在一个循内对外作的功。 图 1-4-1 四冲程增压柴油机的 p-V示功图 图 1-4-2 四冲程非增压柴油机的 p-V示功图 2 船舶柴油机 2 ．p -示功图 气缸内的工质压力随曲轴转角变化的图形叫 p-示功图。p-V 示功图不适于研究燃烧过程，因为燃烧过程发生在上止点附近，此时活塞运动速度（相当于气缸容积变化速率）很慢，难以从 p-V 图上看出这一区间内压力变化的特点。若以曲轴转角为横座标就清楚了，这等于把上止点附近的压力变化图形展开，故又称展开示功图，在柴油机性能研究中得到广泛的应用。 图 1 -4 -4 为 p-示功图，由于它主要用于分析燃烧过程，故只画出了压缩与膨胀行程部分，即 3 6 0 。b'为排气阀开启时刻，a 为进气阀关闭时刻，其他点号...