当前课程知识点：汽车发动机原理 > 第一章: 性能指标与影响因素 > 1.1 示功图及其测取 > Video
同学们好
我们开始讲第一章
车用发动机的动力性和经济性能指标
及其影响因素
本章是全课程导论性的一章
在阐明往复活塞式发动机
动力性经济性有关的
基本概念和指标的同时
还分别对发动机的能量转换
和循环效率两个环节
做整体的概述性的分析
指出对发动机动力经济性
有影响的各个领域和因素
在此基础上
梳理分析发动机动力性
经济性的线索和思路
希望通过本章内容的讲解
有助于同学们更好的理解
后续章节中
有关发动机动力
经济性问题的实质
以及更好的掌握本课程的
脉络和体系
首先介绍发动机示功图的
基本概念
与示功图的测取方法
示功图是我们分析发动机
动力性和经济性的基础
也是发动机原理课程的基础
和核心内容之一
在对示功图进行讲解之前
我们需要对发动机的工作过程
有一个基本的了解
四冲程往复活塞式发动机
一个工作循环
包含四个冲程
进气冲程压缩冲程
做功冲程与排气冲程
在进气冲程发动机进气门开启
空气进入气缸内
活塞下行至下止点后
开始上升
进入压缩冲程
此时进气门关闭
气缸内气体由于活塞的压缩
体积减少
温度压力上升
活塞上行至上止点后
缸内气体开始燃烧
活塞进入做功冲程
缸内高温高压的燃气
对活塞做功
推动活塞下行
活塞到达下止点后上升
排气门开启
进入排气冲程
膨胀结束的燃气
从排气门排出
气体排尽，排气门关闭
发动机的一个工作循环结束
注意我们这里讲的冲程
是指上止点到下止点
之间的距离
实际发动机的进排气过程
由于存在进排气门早开和晚关
排气过程要大于进排气冲程
在接下来的示功图分析时
我们定义的泵气过程功
是指进排气冲程所做的功
而不是进排气过程所做的功
发动机缸内工质压力
随气缸容积的变化曲线
称为示功图
缸内工质压力随曲轴转角的
变化曲线称为压力图
或展开示功图
发动机在任意冲程所做功
以及整个循环所做功
都可以在与压力和气缸容积
为坐标的示功图上表示
在示功图上每一冲程所做功
可以用缸内压力曲线
与横坐标之间的积分面积来表示
循环功则由示功图上
各冲程压力形成的封闭曲线
所包围的面积来表示
即发动机在一个循环中
冲程功的代数和
下面我们来看看示功图
是如何测取的
在发动机的工作过程中
用传感器将缸内压力
与对应的曲轴转角记录下来
就可以绘制示功图
发动机缸压与曲轴转角位置
分别由缸压传感器
和曲轴位置传感器来采集
压电式传感器是利用
正压电效应制成的
既当石英晶体
受到某固定方向外力作用时
内部就产生电极化现象
同时在两个表面上
产生符号相反的电荷
当外力作用方向改变时
电荷的极性也随之改变
晶体受力所产生的电荷量
与外力的大小成正比
因此根据传感器电荷量的大小
就能够得到缸内压力的大小
柴油机缸盖上有专门安装
缸压传感器的孔
而汽油机的缸压传感器
则与火花塞集成在一起
曲轴位置传感器
是用来确定活塞上止点位置
活塞上止点位置测量是否准确
对发动机动力经济性计算
有重要影响
比如上止点误差一度曲轴转角
有可能造成发动机
动力经济性计算10%左右误差
所以曲轴转角位置传感器
测量精度非常重要
曲轴位置传感器
主要有三种类型
即磁脉冲式 霍尔效应式
和光电式
曲轴位置传感器
安装在飞轮附近
以磁电感应式为例
当信号盘也就是飞轮盘
突然接近并对正电磁线圈时
磁场增强
当信号盘凸轮（凸齿）
离开电磁线圈时磁场减弱
飞轮旋转时在感应线圈中
产生交变的感应电动式
其中宽齿槽
如对应上止点
对正电磁线圈时
产生频率不同的信号
此信号便可确认曲轴基准位置
关于发动机示功图的基本概念
和测取方法
就介绍到这个地方
同学们再见
-0.1 总论
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-0.2 车用发动机的种类
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-1.1 示功图及其测取
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-1.2 四冲程发动机示功图分析
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-1.3 二冲程发动机示功图分析
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-1.4 性能指标分类与循环指示功
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-1.5 动力、经济性能指标与测定换算
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-1.6 影响动力、经济性能指标的环节和因素
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-第一章习题(计入课程成绩)--作业
-2.0 导论
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-2.1 燃料的分类
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-2.2 汽油、柴油的炼制
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-2.3 汽油的理化特性
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-2.4 柴油的理化特性
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-2.5 燃料构成与理化特性
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-2.6 汽油、柴油质量标准
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-2.7 燃料与发动机工作模式
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-2.8 工质主要热力参数
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-2.9 燃烧热化学
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-第二章习题(计入课程成绩)--作业
-3.0 导论
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-3.1 热力过程与热机循环的简化
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-3.2 理论循环分类及循环热效率
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-3.3 理论循环热力参数对热效率的影响
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-3.4 工质对循环热效率的影响
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-3.5 真实循环对热效率的影响
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-3.6 机械损失的构成
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-3.7 机械损失的测量方法
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-3.8 机械效率的影响因素
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-3.9 发动机的能量分配与转化效率
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-3.10 发动机的节能途径与技术
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-第三章：工作循环与能量利用--第三章习题(计入课程成绩)
-4.0 导论
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-4.1 四冲程发动机换气系统及换气过程
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-4.2 配气相位对发动机性能的影响
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-4.3 充量系数的解析式
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-4.4 进气阻力对充量系数的影响
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-4.5 其他因素对充量系数的影响
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-4.6 充量系数的速度特性
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-4.7 压力波及其传播特性
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-4.8 单缸机的进排气动态效应
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-4.9 多缸机的进排气动态效应与进气不均匀性
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-4.10 四冲程发动机增压系统及性能
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-4.11 二冲程发动机的换气过程与换气质量
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-第四章习题(计入课程成绩)--作业
-5.0 导论
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-5.1 发动机运行工况
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-5.2 发动机特性曲线分类
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-5.3 发动机速度特性
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-5.4 发动机负荷特性
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-5.5 发动机全特性
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-5.6 发动机外特性与整车动力性
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-5.7 发动机全特性与整车经济性
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-5.8 混合动力专用发动机及其运行特性
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-第五章习题(计入课程成绩)--作业
-期中考试（只有一次答题机会！）--期中测试题（占30%总分）
-6.0 导论
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-6.1 燃烧现象及其分类
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-6.2 可燃混合气的着火与着火理论
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-6.3 湍流及其在燃烧中的作用
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-6.4 均质混合气中的火焰传播
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-6.5 液体燃料的雾化
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-6.6 油滴的蒸发与燃烧
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-6.7 示功图与燃烧放热率
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-第六章习题(计入课程成绩)--作业
-7.1 柴油机燃烧过程分析
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-7.2 柴油机燃烧放热规律
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-7.3 柴油机燃油喷射系统
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-7.4 柴油机喷油过程
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-7.5 柴油机缸内气流运动
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-7.6 柴油机燃烧室的分类及其特性
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-7.7 柴油机混合气形成方式
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-7.8 柴油机粗暴燃烧与燃烧噪声
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-第七章习题(计入课程成绩)--作业
-8.1 汽油机燃烧过程分析
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-8.2 汽油机的不正常燃烧：爆燃和表面点火
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-8.3 汽油机的不规则燃烧：循环波动和各缸不均匀性
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-8.4 汽油机燃油喷射系统及其演变
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-8.5 非直喷汽油机燃烧室及其特性
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-8.6 汽油机进气道喷射与混合气形成
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-8.7 汽油机缸内直喷与混合气形成
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-第八章习题(计入课程成绩)--作业
-9.1 有害排放物种类及其危害
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-9.2.1 NO的生成机理
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-9.2.2 CO和HC的生成机理
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-9.2.3 PM和Soot的生成机理
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-9.3 有害排放物生成的影响因素
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-9.4 汽油机机内净化技术
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-9.5 柴油机机内净化技术
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-9.6 汽油机后处理技术
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-9.7 柴油机后处理技术
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-第九章习题(计入课程成绩)--作业
-10.1 燃烧模式及其分类
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-10.2 汽油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.3 柴油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.4 内燃机部分预混压燃（PCCI）模式
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-10.5 均质混合气引燃（HCII）模式
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-10.6 天然气发动机
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-10.7 氢燃料发动机
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-10.8 二甲醚发动机
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-10.9 甲醇发动机
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-10.10 乙醇发动机
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-10.11 生物柴油发动机
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-第十章习题(计入课程成绩)--作业
-期末考试--期末测试题（占30%总分）
