正文 第一節 知識鏈接(1 / 2)

一、發動機的性能指標

發動機的性能指標用來表征發動機工作性能特點,並用來評價發動機工作性能的好壞。發動機常見的指標有動力性指標、經濟性指標、排放性指標、強化指標和可靠性指標、耐久性指標等。

(一)動力性能指標

動力性能指標指曲軸對外作功能力的指標,包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉速。

1.有效扭矩

有效扭矩指發動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩,通常用Te表示,單位為N·m。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連杆、傳給曲軸產生的扭矩,並克服了摩擦、驅動附件等損失之後從曲軸對外輸出的淨扭矩。

2.有效功率

有效功率指發動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率,通常用Pe表示,單位為kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的淨功率。它等於有效扭矩和曲軸轉速的乘積。發動機的有效功率可以在專用的試驗台上用測功器測定,測出有效扭矩和曲軸轉速,然後用下麵公式計算出有效功率。

3.轉速

轉速指發動機曲軸每分鍾的轉數,單位為r/min。發動機產品銘牌上標明的功率及相應轉速稱為額定功率和額定轉速。按照汽車發動機可靠性試驗方法的規定汽車發動機應能在額定工況下連續運行300~1000h。

(二)經濟性能指標

通常用燃油消耗率和百公裏等速耗油量來評價內燃機的經濟性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量,也就是發動機每發出1kW有效功率在1h內所消耗的燃油質量(以g為單位),燃油消耗率通常用ge表示,其單位為g/kW·h。

有效燃油消耗率越小,表示發動機曲軸輸出淨功率所消耗的燃油越少,其經濟性越好。通常發動機銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。

百公裏等速耗油量是指汽車在道路上等速度(經濟速度)行駛每百公裏消耗掉的燃油。單位為:升/百公裏或L/100km。

(三)環境指標

環境指標主要指發動機排氣品質和噪聲水平。由於它關係到人類的健康及其賴以生存的環境,因此各國政府都製定出嚴格的控製法規,以期削減發動機排氣和噪聲對環境的汙染。當前,排放指標和噪聲水平已成為發動機的重要性能指標。

排放指標主要是指從發動機油箱、曲軸箱排出的氣體和從汽缸排出的廢氣中所含的有害排放物的量。對汽油機來說主要是廢氣中的一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC)含量;對柴油機來說主要是廢氣中的氮氧化物(NOx)和顆粒(PM)含量。通過發動機台架試驗,采用專門的測試設備,按有關標準製訂的測試方法測得這些含量。汽車排放對人類生態環境的危害已日益受到重視,自20世紀70年代以來,美國、日本、歐盟等發達國家和地區都已先後製訂出越來越嚴格的法規,限製汽車的排放。因此,排放指標是和有關法規聯係在一起的。其中美國,尤其是美國加利福尼亞州的汽車排放法規最為嚴格,一直是世界汽車工業界(特別是轎車工業界)追求的目標。在國外,歐洲Ⅳ號排放標準已經於2005年1月1日通過形式認證,並於2006年1月1日通過一致性認證。在我國,北京從2004年1月1日起,將機動車的尾氣排放標準由歐洲Ⅰ號改為歐洲Ⅱ號;在2005年12月23日發布新標準:自2005年12月30日起,正式執行國家第三、四階段機動車排放標準(相當於歐洲Ⅲ號、Ⅳ號排放標準);其中,對輕型汽油車和輕型燃氣汽車實施國Ⅲ排放標準;對重型柴油發動機和重型燃氣發動機(重型汽車)實施國Ⅲ排放標準。

噪聲是指對人的健康造成不良影響及對學習、工作和休息等正常活動發生幹擾的聲音。由於汽車是城市中的主要噪聲源之一,而發動機又是汽車的主要噪聲源,因此控製發動機的噪聲就顯得十分重要。如我國的噪聲標準(GB/T18697—2002)中規定,轎車的噪聲不得大於79dB。

二、發動機工作的基本術語

工作循環:發動機的工作過程是一個連續、周期性地將燃料燃燒產生的熱能轉化為機械能的過程。發動機每一次將熱能轉化為機械能,都必須經過進氣、壓縮、作功及排氣四個連續的過程來實現,每進行一次這樣的過程叫做一個工作循環。