甲醇，乙醇，二甲醚，植物油， 电瓶，太阳能
二 优缺点 （一） 优点 1 有效热效率高
蒸汽机 11～16%，蒸汽轮机 30%，
汽油机 30%，柴油机 40%，增压柴油机 46%以上 2 功率范围广
Ne = 0.6～35000 kw
3 比重量小，升功率大 （体积小、重量轻）
比重量: 柴油机 3.7 kg/kw，车用汽油机 1.37 kg/kw 4 起动性好
可很快达到全负荷
（二） 缺点 1 对燃料要求高
石油紧张，汽油、柴油价格高；要求一定的标号。 2 噪声、排污 3 结构较复杂
三 现代发动机的发展
60 年代以前: 动力性，可靠性，耐久性 70～80年代: 经济性，动力性 90 年代口号: 清洁，经济，安全 1 相关学科日益增多，学科之间相互渗透 2 标准化，系列化，通用化 （三化） 3 新材料，新工艺，新产品
4 使用计算机设计、计算零部件及其配合，精密、准确、优化 5 设计、零部件生产商 分散?集中?分散
由分散的小公司到集中的大型脱拉斯，如今又分散到小公司，其主要原因是优 化产品，节省开支，降低成本。甚至象丰田、宝马这样的超级企业有时也需合 作开发新产品。
6 电控应用日益增多，混合气制备更加完善 7 检测设备与手段先进
8 低排放的代用燃料发动机正在普及，零排放的正在开发并进入实用
四 本课程的研究对象和任务 （一） 对象
本课程以性能指标作为研究对象
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深入到工作过程的各个阶段，分析影响性能指标的各种因素，找出规律，研究提高性能指标的措施与途径。
（二） 性能指标
1 动力性指标 （功率、扭矩、转速）
2 经济性指标 （燃料和润滑油的消耗量及消耗率） 3 运转性指标 （冷起动性、噪声和排气品质）
衡量发动机的质量，还要考虑可靠性，耐久性，加工容易，操纵维修方便，成本核算等，全面综合评定。
（三） 工作过程
发动机冲程 （四个）: 吸气 ? 压缩 ? 做功 ? 排气
热力过程 （五个）: 吸气 ? 压缩 ? 燃烧 ? 膨胀 ? 排气 燃烧 ? 膨胀 为能量转换过程
（四） 任务
研究热力过程，热力循环，整机性能
明确基本概念，基本技能。培养综合分析问题的能力。
（五） 单位制
我国的法定计量单位
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第一章 发动机工作循环及性能指标
§1-1 发动机理想循环概述
一 实际循环向理想循环的简化
（一） 实际循环 （以车用柴油机为例） 1 进气过程: 0～1 （ p > p0?p < p0 ） 2 压缩过程: 1～2 （ p?，T? ） 初期: 工质吸热；后期: 工质放热。 3 燃烧过程: 2～3～4 （ p??，T?? ） 4 膨胀过程: 4～5 （ p?，T? ）
初期: 工质放热；后期: 工质吸热。 5 排气过程: 5～0 （ p > p0 ）
（二） 实际循环的简化 1 忽略进、排气过程
2 压缩、膨胀过程 （复杂的多变过程） 简化为绝热过程
3 燃烧过程简化为定容加热过程 （2～3） 和定压加热过程 （3～4） 4 排气放热简化为定容放热过程 5 假定工质为定比热的理想气体
二 理想循环及其分析比较 （一） 混合加热循环 －车用柴油机的理想循环 1 循环特征参数 （1） 压缩比
v1 ??
v2（2） 压力升高比
p3 ??
p2（3） 预胀比
7
v4 ??
v32 热效率
w0q2q2v ?t? ?1??1?q1q1q1v?q1p??k?1 计算得: ?t?1?k?1?
(??1)?k?(??1)?13 分析
（1） ? 为定值
?? ? ?t? ；?? ? ?t ? 。? = 1 ? ?t = const. （汽油机，定容加热循环） （2） ?? ? ?t ? ；当 ? = 20 左右时，?? ? ?t ? 不大 柴油机 ? = 12～22
（二） 定容加热循环 （奥托OTTO循环） － 汽油机的理想循环 1 热效率
v4 因为: 预胀比 ???1
v31 所以: 热效率 ?t?1?k?1
?2 分析
? = 1 ? ?t = const.
?? ? ?t ? ；当 ? = 10 左右时，?? ? ?t ? 不大 且汽油机容易爆燃，因此，汽油机 ? = 6～10
（三） 定压加热循环 （狄赛尔DIESEL 循环） －船舶用大型低速柴油机的理想循环 1 热效率
8
p3 因为: 压力升高比 ???1
p2?k?11 所以: 热效率 ?t?1? ?k?1k(??1)?2 分析
（1） ? 为定值 ?? ? ?t ? （2） ?为定值 ?? ? ?t ?
（四） 三种理想循环热效率的比较
1 初态1相同，压缩比?相同，加热量q1相同 ?t,v??t,m??t,p
2 初态1相同，最高压力pmax、最高温度Tmax相同，放热量q2相同 ?t,v??t,m??t,p
§1-2 发动机实际循环
发动机理想循环加上各项损失后， 即可分析发动机的实际循环。
一 工质改变损失 （一） 工质性质
理论上: 理想气体，双原子气体。 实际上: 燃烧前: 燃料+空气； 燃烧后: 燃烧产物。 （二） 比热
理论上: 定比热
实际上: 温度T? ? 比热C? （三） 高温分解
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