第二节内燃机的主要设计指标 一、 动力性指标 1.功率Pe Pe=PmVhn=0.785PVm-z.D (千瓦) 30x 式中Pme一平均有效压力(MPa),Vm-活塞平均速度(m/s), Vh一气缸排量)，Z一气缸数，n-转速(r/min),D一气缸直径 (mm),t一冲程数，四冲程r=4,二冲程r=2。 可见，有效功率Pe受到上面各参数的影响。在设计转速和结构参 数基本确定下来之后，影响有效功率的主要参数就是平均有效压 力
第二节 内燃机的主要设计指标 一、动力性指标 1. 功率Pe 式中 Pme— 平均有效压力（MPa），Vm—活塞平均速度（m/s）， Vh—气缸排量(L)，Z—气缸数，n – 转速（r/min），D—气缸直径 （mm），τ—冲程数，四冲程τ=4，二冲程τ=2。 可见，有效功率Pe受到上面各参数的影响。在设计转速和结构参 数基本确定下来之后，影响有效功率的主要参数就是平均有效压 力。 ( ) p V z D 0.785 30 p z P 2 me me 千瓦 = = Vh n m e
2.转速n n增加对提高Pe有利，但是转速增加后： ()惯性力，导致负荷增加，平衡、振动问题突出，噪音增加； (2).工作频率增加一一热负荷增加； (3).摩擦损失增加，导致ηm下降、8。升高、磨损加剧，寿命缩短： (④).进排气系统阻力增加，使n变小； 内燃机转速范围1000转/分以上为高速、3001000转/分为中速、300转以下 为低速。 用途 柴油机(rmin) 汽油机(rmin) 汽车 1500-5000 2500~6000 工程机械与拖拉机 1500~2800 2000-3600 内燃机车、发电机组 9001500 2800~3600 摩托车、摩托艇 5000~10000 中小型农用动力 1200~3000 3000~6000 船舶高速 1000~2000 1500~2500 船舶低速 300-850 发电机组内燃机受电网频率和磁极对数的限制，转速应为 n=60J (转/分)f-电网频率（50Hz),P-发电机磁极对数。 p
2. 转速 n n 增加 对提高 Pe有利，但是转速增加后： ⑴ 惯性力 ，导致负荷增加，平衡、振动问题突出，噪音增加； ⑵. 工作频率增加——热负荷增加； ⑶. 摩擦损失增加，导致 ηm 下降、ge 升高、磨损加剧，寿命缩短； ⑷. 进排气系统阻力增加 ，使ηv变小； 内燃机转速范围 1000转/分以上为高速、300~1000转/分为中速、300转以下 为低速。 发电机组内燃机受电网频率和磁极对数的限制，转速应为 60 (转/分) f –电网频率（50Hz）, P—发电机磁极对数。 p f n = 用 途 柴油机（r/min） 汽油机（r/min） 汽车 1500~5000 2500~6000 工程机械与拖拉机 1500~2800 2000~3600 内燃机车、发电机组 900~1500 2800~3600 摩托车、摩托艇 5000~10000 中小型农用动力 1200~3000 3000~6000 船舶 高速 1000~2000 1500~2500 船舶 低速 300~850
3.最大扭矩Memax及nMe 卫×30000_卫×9549.3=31.831pmn- M。= (Nm) n π Memax 扭矩适应性系数 4m= >1 Men 转速适应性系数 n= nne1 nme 总适应系数μ=业mμn 随用途而有不同的要求。 汽油机 柴油机 动力装置 Hm Un Hm Un 汽车 1.11.25 1.5~2 1.652.5 1.05~1.2 1.1～1.25 1.1～1.25 工程机械 1.21.45 1.6～2 1.92.9 1.15～1.4 1.62 1.852.8 拖拉机 1.21.3 1.6~2 1.9～2.6 1.15~ 1.25 1.62 1.85~2.5
3. 最大扭矩Memax 及 nMe 扭矩适应性系数 转速适应性系数 总适应系数 μ=μmμn 随用途而有不同的要求。 动 力 装 置 汽油机 柴油机 μm μn μ μm μn μ 汽车 1.1～1.25 1.5～2 1.65～2.5 1.05～1.2 1.1～1.25 1.1～1.25 工程机械 1.2～1.45 1.6～2 1.9～2.9 1.15～1.4 1.6～2 1.85～2.8 拖拉机 1.2～1.3 1.6～2 1.9～2.6 1.15～ 1.25 1.6～2 1.85～2.5 1 M M max = en e m = 1 me ne n n n ( ) 31.831 9549.3 30000 Nm p V n P n P M e e me h e = = =
二、经济性指标 1.燃油消耗率g。(克/千瓦小时) 降低ge的措施：提高n,和nm 车用汽油机260-400 车用柴油机200-260 2机油消耗率gm(克/千瓦小时) 1.3一2.6克/千瓦小时 三、耐久性、可靠性指标 可靠性一在规定的运转条件下，规定的时间内，具有持续工作， 不会因为故障而影响正常运转的能力。 耐久性一从开始使用起到大修期的时间。 四、重量、尺寸、外形指标 是评价设计的紧凑性和金属利用程度的指标。 比重量gw=G/Pe(kg/kw): 体积功率Pv=Pe/N(kw/m)
二、经济性指标 1.燃油消耗率ge (克/千瓦小时) 降低 ge的措施：提高 ηi和ηm 车用汽油机 260-400 车用柴油机 200—260 2.机油消耗率gm (克/千瓦小时) 1.3—2.6克/千瓦小时 三、耐久性、可靠性指标 可靠性—在规定的运转条件下，规定的时间内，具有持续工作， 不会因为故障而影响正常运转的能力。 耐久性—从开始使用起到大修期的时间。 四、重量、尺寸、外形指标 是评价设计的紧凑性和金属利用程度的指标。 比重量 gw =G/Pe(kg/kw)； 体积功率 Pv=Pe/V(kw/m3)
五、低公害指标 1.噪音内燃机噪音分为：燃烧噪音、进排气噪音和机械噪音 噪声限值dB(A) 汽车分类 第一阶段 第二阶段 2002.10.1~2004.12.30期间生 2005.1.1以后生产的汽车 产的汽车 M 77 74 M2(GVM≤3.5t),或N1(GVM≤3.5t): GVM≤2t 78 76 2t<GVM≤3.5t 79 M(3.5t<GVM≤5t),或M(GVM>5t): P<150kW 82 80 P≥150kW 85 83 N1(3.5t<GVM≤12t),或N1(GVM>12t): P<75kW 83 81 75kW≤P<150kW 86 83 P≥150kW 88 84 说明： a)M1,M(GVM≤3.5t)和N1类汽车装用直喷式柴油机时，其限值增加1dB(A)。 b)对于越野汽车，其GVM心2t时： 如果P<I50kW,其限值增加1dB(A): 如果P≥150kW,其限值增加2dB(A)。 a M类汽车，若其变速器前进档多于4个，P>150kW,P/GVM之比大于75kWt,并且用第三档测试时其尾 端出线的速度 b) 大于61km/h,其限值增加1dB(A)
五、低公害指标 1. 噪音 内燃机噪音分为： 燃烧噪音、进排气噪音和 机械噪音 汽 车 分 类 噪声限值dB(A) 第一阶段 第二阶段 2002.10.1~2004.12.30期间生 产的汽车 2005.1.1以后生产的汽车 M1 77 74 M2 (GVM≤3.5 t )，或N1 (GVM≤3.5 t)： GVM≤2 t 2 t < GVM≤3.5 t 78 79 76 77 M2 (3.5 t < GVM≤5 t )，或M2 (GVM>5 t)： P<150 kW P≥150 kW 82 85 80 83 N1 (3.5 t < GVM≤12 t )，或N1 (GVM>12 t)： P<75 kW 75kW≤P<150kW P≥150 kW 83 86 88 81 83 84 说明： a) M1，M2 (GVM≤3.5 t )和N1类汽车装用直喷式柴油机时，其限值增加1dB(A)。 b) 对于越野汽车，其GVM>2 t时： 如果P<150kW，其限值增加1 dB(A)； 如果P≥150 kW，其限值增加2dB(A)。 a) M1类汽车，若其变速器前进档多于4个，P>150kW，P/GVM之比大于75kW/t，并且用第三档测试时其尾 端出线的速度 b) 大于61km/h，其限值增加1dB(A)