当前课程知识点：汽车发动机原理 > 第六章：燃烧的基础知识 > 6.7 示功图与燃烧放热率 > Video
同学们好
这节课我们学习
示功图和燃烧放热率
燃烧过程
是内燃机工作过程的核心
尽管整个燃烧过程
一般小于60°曲轴转角
即仅有几毫秒的时间
但却要完成混合 着火 燃烧
一系列复杂的物理化学过程
每一个阶段中1°～2°曲轴转角的
提前或滞后都会造成
发动机性能的明显差别
为精确研究内燃机燃烧过程
往往要借助于
示功图和燃烧放热率
在前面几章里p-V示功图
已被频繁应用
p-V图主要用于
热力过程循环分析
而对于燃烧过程的研究
则常用p-φ图
即气缸压力p
随曲轴转角φ的变化关系
如图5-21所示
也称展开示功图
由p-φ图可以获得燃烧始点
压力升高率和最高燃烧压力等
分析燃烧过程的重要参数
同时也可以通过
理想气体状态方程式
计算出平均燃烧温度
随曲轴转角的变化关系
更有用的是
我们可以由p-φ图
计算出燃烧放热率
那么如何计算
我们知道
燃烧放出的热量
一部分传给工质
用于增加工质的内能和对外作功
一部分通过燃烧室壁面
散失到冷却水中
根据热力学第一定律
得到式6-25
式中QB Q QW
分别为燃烧放热量
工质吸热量和散热量
ΔU为工质内能变化
W为工质对活塞所作的功
我们把1kmol混合气
在单位曲轴转角
或单位时间
的燃烧放热量
称为燃烧放热率
记为dQB/dφ
即dQB/dφ=dQ/dφ+dQw/dφ
式中
dQ/dφ为加热速率
dQw/dφ为散热速率
由U=mCvT
pv = mRT
Cv = R/(κ-1)
以及传热公式
进一步推导可得式6-27
式中
V为燃烧室容积
κ为等熵指数
p为工质压力
T为工质温度
αt为传热系数
Fw为燃烧室壁表面积
Tw为燃室壁面温度
因此
只要测得p-φ图
就可算出放热率
当然
实际燃烧过程中
k是一个随温度
和工质成分变化的参数
大致在1.2～1.34范围内变化
但一些研究也表明
将k取为定值
对计算结果的影响不大
由燃烧始点φb
至某一时刻φ为止
已发生的全部燃烧放热量
与循环放热量QB0之比
称为累积放热率XQ
或称累积放热百分比
如式6-28所示
式中
gb为循环供油量
hu为燃料低热值
累积放热率XQ
随曲轴转角的变化如图6-21
需要指出的是
缸内压力p
和上止点位置的测量精度
对燃烧放热规律的计算精度
有显著影响
相关测试技术和敏感性分析
可参阅有关专业书籍和文献
好 关于示功图和放热率
就介绍到这里
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）
