汽车发动机原理.ppt

汽车发动机原理课程概述三、课程主要内容
课程的主要内容分两大部分，《工程热力学基础知识》部分的重点是发动机的理想循环。《发动机原理》部分的重点是内燃机的燃烧过程和特性。
主要内容包括：工程热力学基础、发动机示功图和性能指标、燃料和燃烧、发动机换气、汽油机混合气的形成与燃烧过程、柴油机混合气的形成与燃烧过程、发动机特性、发动机的排放与控制等。四、课程的特点、要求、学时分配、考核
特点:本课程理论性较强，无多少实物供参照，课堂上的讲授以理论分析和推导为主。
要求:要求课上集中精力听讲，做好笔记，课下及时复习。对重点章节要熟练掌握。
学时分配：总学时48，其中实验8学时
考核：本课程为考试课，平时10%；实验10%；考试80%。
参考书：1.《汽车发动机原理》（第二版）陈培陵主编
人民交通出版社2003
2.《车辆内燃机原理》（第一版）秦有方主编
北京理工大学出版社1997第一章工程热力学基础第一节气体的状态及状态方程二、热力状态与状态参数基本状态参数：三、理想气体的状态方程
1、理想气体：气体分子本身不占有体积，分子之间无相互作用力的气体。
2、理想气体的状态方程：
Pν=RTPV=mRTV=mν
对空气，R=0.287kJ/kg·K
3、压容图第二节热力过程及过程量规定：热力系统对外界做功为正，外界对热力系统做功为负。
由δW=PdV得：
dV>0，膨胀,δW>0，
系统对外界做功；
dV<0，压缩,δW<0，
外界对系统做功；
dV=0，δW=0，
系统与外界之间无功量
传递。三、热量
是系统与外界之间依靠温差来传递的能量形式，用Q表示
q=Q/mJ/kg
规定：传入热力系统的热量为正值，即吸热为正；传出热力系统的热量为负值，即放热为负。
※热量与功一样，是系统在热力过程中与外界传递的能量形式，因此是过程量，不是状态参数。四.熵和温熵图
熵S的增量等于系统在
过程中交换热量除以传
热时绝对温度所得的商
ds=δq/T
1Kg工质的熵的单位J/kgK
mKg工质熵的单位Ｊ/K一、热力学第一定律
表述为：当热能与其它形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。
对于一个热力系统：
进入系统的能量-离开系统的能量
=系统内部储存能量的变化量
※热力学第一定律是能量转换与守恒定律在热力学上的具体应用，它阐明了热能和其它形式的能量在转换过程中的守恒关系。
它表达工质在受热作功过程中，热量、作功和内能三者之间的平衡关系。二、内能-工质内部所具有的各种能量总称三、闭口系统的能量方程
1、定义:
与外界没有质量交换的系统。
2、能量方程式
Q-W=ΔU3、比热与气体性质、温度的关系
实验证明，多数气体的比热随温度的升高而增大，但为使计算简便，不考虑比热随温度的变化，即采用定值比热（或定比热）。
五、理想气体内能的计算
在保持系统容积不变的加热过程中，加热量为：
qν=cν(T2-T1)
由热力学第一定律q=w+Δu第四节理想气体的热力过程工程热力学把热机循环概括为工质的热力循环，热力循环分成几个典型的热力过程—定容、定压、定温和绝热—称为基本热力过程。
一、定容过程
1、定义：过程进行中系统的容积（比容）保持不变的过程。
2、过程方程式：ν=常数
3、参数间的关系：5、过程曲线二、定压过程
1、定义：过程进行中系统的压力保持不变。
2、过程方程式：5、过程曲线5、过程曲线5、过程曲线五、多变过程
在实际的热力过程中，P、ν、T的变化和热量的交换都存在，不能用上述某一特殊的热力过程来分析，需用一普遍的、更一般的过程即多变过程来描述。
1、过程方程式：Pvn=常数2、各过程在P-v
图上的比较第五节热力学第二定律一、热力学第二定律的表述
1、热量不可能自发的、不付任何代价的由一个低温物体传至高温物体。—热量不可能自发地从冷物体转移到热物体。
2、不可能制成一种循环工作的热机，仅从单一的高温热源取热，使之完全转变为有用功，而不向低温热源（冷源）放热。—单热源热机是不存在的。

能量传递（热功转换）过程的方向、条件和限度问题，要由热力学第二定律来回答。
热力学第二定律的实质是一切自发的过程都是不可逆的。二、热力循环
系统从某一状态（初始状态）出发，经历一系列的中间状态，又回到初始状态，这样一个封闭的热力过程称为一个热力循环。（在P-V图上，热力循环是一封闭的曲线。）

正向循环—把热能转变为机械功的循环。
逆向循环—靠消耗机械功将热量从低温热源传向
高温热源的循环。（或称热泵循环）1、循环净功量定义：循环净功与从高温热源吸收热量的比值
ηT=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1
W:对外作出的循环净功；
Q1:循环中吸收的总热量;
Q2:循环中放出的总热量。
作用：评价循环的经济性。三、卡诺循环（最理想的热机循环）
由两个定温过程和两个绝热