高率随ε加大而逐渐降低，而循环最高压力pz迅速上升。因而ε对nt和机械负荷均有较大影响。见补图8-3。压力升高比（入）60rnt5953Pas57H56Ss110假设54Pl=2.7kg/cm2k=1.385310112131415 缩补图8-3理论热效率补图8-3理论热效率的影响因素（2）如果其他条件不变，只增大入，则循环最高温度增高，循环温差扩大，提高，但pz亦升高。若仅是p加大，则工质膨胀不充分，膨胀终点压力、温度均升高，n下降。在混合加热循环中，当加热量一定时，若入上升，即定容加热量增多，P必然下降（定压加热量减少），故nt、【pe】【pz】增高。反之则nt、〖pe>【pz】降低。混合加热循环中入、p的分配反映加热规律，即燃烧规律。由上述分析可知，燃烧不仅要“完全”，还应在靠近上止点的区间发生，即“及时”。综合上述ε和入对n的影响不难看出，提高循环最高压力Pz是改善经济性的有效措施。（3）柴油机在理想情况下对热量的最大利用率可用各类理想循环的n表示，按其实际使用的压缩比计算为0.7左右。在实际上虽然达不到，但可作为改进柴油机性能的根据。（4）提高pz、入、p和n均可加大Pt。【pz>【pt】与柴油机进气总管压力【pa】成正比，因而采用增压以提高充入气缸的空气压力能够加大pt。6要比较混合加热循环、定容加热循环和定压加热循环三种循环，哪种效率高，应用分析计算法较困难，同时也不全面。最简单的方法就是在T-S图上作定性比较。（1）对某【既定】柴油机而言：8不变。如放热92相同，见补图8-1。336S5补图8-1三种循环ε不变，绝热压缩线1-2不变。因为q1定客>q1漫合>91定压，而q2相同，所以nt定客>nt混合>nt定压
高率随 加大而逐渐降低，而循环最高压力 pz迅速上升。因而 对 t 和机械负荷均有较大 影响。见补图 8-3。 补图 8-3 理论热效率的影响因素 （2）如果其他条件不变，只增大 ，则循环最高温度增高，循环温差扩大，t 提高， 但 pz亦升高。若仅是 加大，则工质膨胀不充分，膨胀终点压力、温度均升高，t 下降。 在混合加热循环中，当加热量一定时，若 上升，即定容加热量增多， 必然下降（定压加 热量减少），故 t、〖pc〗【pz】增高。反之则 t、〖pc〗【pz】降低。混合加热循环中 、 的 分配反映加热规律，即燃烧规律。由上述分析可知，燃烧不仅要“完全”，还应在靠近上止 点的区间发生，即“及时”。 综合上述 和 对 t 的影响不难看出，提高循环最高压力 pz是改善经济性的有效措施。 （3）柴油机在理想情况下对热量的最大利用率可用各类理想循环的 t 表示，按其实际 使用的压缩比计算为 0.7 左右。在实际上虽然达不到，但可作为改进柴油机性能的根据。 （4）提高 pz、、 和 t 均可加大 pt。〖pz〗【pt】与柴油机进气总管压力【pa】成正比， 因而采用增压以提高充入气缸的空气压力能够加大 pt。 【 要比较混合加热循环、定容加热循环和定压加热循环三种循环，哪种效率高，应用分 析计算法较困难，同时也不全面。最简单的方法就是在 T-S 图上作定性比较。 （1）对某【既定】柴油机而言： 不变。如放热 q2 相同，见补图 8-1。 三种循环 不变，绝热压缩线 1-2 不变。因为 q1 定容q1 混合 q1 定压，而 q2 相同，所以 t 定容t 混合t 定压
（2）对设计新柴油机而言：Pz、Tmax相同，见补图8-2因为q1定压>q1混合>q1定客，而q2相同，所以定压>混合>完容。P最高TI3T致高3242S56补图8-2以上热力学结论对改进柴油机性能有重要指导意义，但用于实际柴油机时应注意考虑实际因素的限制，权衡利弊，综合分析而定。三、柴油机的实际循环柴油机的实际循环和理想循环之间是有差别的。首先，实际循环是一个开口热力体系，而不是闭口热力体系。因为它需通过进、排气过程更换工质一排出废气，吸进新鲜空气，以保证循环反复进行。这样，工质性质会改变，且存在流动阻力损失。第二，关于加热与放热过程。对工质的加热实际上是将燃油喷入气缸燃烧，将燃油的化学能转变为工质的热能，使其温度升高。因而存在不完全【燃烧】损失。由于燃烧速度的有限性（尽管很大）以及与活塞运动速度不一致，故燃烧过程中的压力、容积均在改变，燃烧亦会延续到膨胀过程。放热乃伴随废气排出进行。第三，工质的数量和成分变化，这是由进、排气过程更换工质、燃烧、高温分解与低温复合作用以及漏气等原因造成的。比热亦随工质的成分和温度而变。第四，各个工作过程进行时，存在着热交换和摩擦。由此可知，实际的循环和过程都不是可逆的；从能量转换角度来看，除了冷源损失外，还有不可逆损失，即不完全燃烧、热交换、漏气和流动阻力等其他热损失。因而，柴油机循环不可能达到理想循环的热效率nt和平均压力Pr。下面分析和研究实际循环的各个过程。1.换气过程【此处插入第四章第一节】在第四章第一节中已经对换气过程进行了分析和研究，指出了影响换气过程完善程度的各种因素。为了评定换气过程的质量，常用下列几个参数作为评估的指标。1）残余废气系数残余废气系数是指换气过程结束时，缸内残存的废气量G与充入气缸的新鲜空气量G之比，即
（2）对设计新柴油机而言：pz、Tmax 相同，见补图 8-2 因为 q1 定压q1 混合q1 定容，而 q2 相 同，所以 t 定压t 混合t 定容。】 以上热力学结论对改进柴油机性能有重要指导意义，但用于实际柴油机时应注意考虑实 际因素的限制，权衡利弊，综合分析而定。 三、柴油机的实际循环 柴油机的实际循环和理想循环之间是有差别的。 首先，实际循环是一个开口热力体系，而不是闭口热力体系。因为它需通过进、排气过 程更换工质－排出废气，吸进新鲜空气，以保证循环反复进行。这样，工质性质会改变，且 存在流动阻力损失。 第二，关于加热与放热过程。对工质的加热实际上是将燃油喷入气缸燃烧，将燃油的化 学能转变为工质的热能，使其温度升高。因而存在不完全【燃烧】损失。由于燃烧速度的有 限性（尽管很大）以及与活塞运动速度不一致，故燃烧过程中的压力、容积均在改变，燃烧 亦会延续到膨胀过程。放热乃伴随废气排出进行。 第三，工质的数量和成分变化，这是由进、排气过程更换工质、燃烧、高温分解与低温 复合作用以及漏气等原因造成的。比热亦随工质的成分和温度而变。 第四，各个工作过程进行时，存在着热交换和摩擦。 由此可知，实际的循环和过程都不是可逆的；从能量转换角度来看，除了冷源损失外， 还有不可逆损失，即不完全燃烧、热交换、漏气和流动阻力等其他热损失。 因而，柴油机循环不可能达到理想循环的热效率 t 和平均压力 pt。 下面分析和研究实际循环的各个过程。 1．换气过程 【此处插入第四章第一节】 在第四章第一节中已经对换气过程进行了分析和研究，指出了影响换气过程完善程度的 各种因素。为了评定换气过程的质量，常用下列几个参数作为评估的指标。 1）残余废气系数 残余废气系数是指换气过程结束时，缸内残存的废气量 Gr与充入气缸的新鲜空气量 G0 之比，即
GYrGo(8-5)残余废气系数是换气过程结束后废气排除的干净程度来表示换气过程的完善程度。显然，此数值越小，废气排得越干净，换气过程越完善。一般在标定工况下，的数值如下：四冲程非增压柴油机=0.03~0.06四冲程增压柴油机=0.00~0.03二冲程气口气阀直流扫气柴油机%=0.06～0.08二冲程回流扫气柴油机=0.05~0.15二冲程简单横流扫气柴油机=0.25~0.40从上述数值可以看出，四冲程柴油机的换气质量好于二冲程柴油机，二冲程柴油机中直流扫气效果最好，其次是回流扫气，横流扫气效果最差。2）充气系数 n充气系数nx是在换气过程结束时充入气缸的实际空气量Go与在进气状态下充满气缸工作容积V，的理论空气量G，之比，即Go _ Voro - VonyGsVsYoVs(8-6)式中：Yo进气状态下的空气密度；一进入气缸的实际空气量在进气状态下所占的体积。Vo-所谓“进气状态”，对不同类型的柴油机来说是不同的。四冲程非增压柴油机，一般取大气状态po、To，二冲程柴油机一般取扫气箱内状态ps、Ts，增压柴油机取进气管状态pk、Tko换气过程结束时，气缸内除了有新鲜空气外，还残留有少量废气，即残余废气。气缸内混合气体的重量为：Ga =Go +G, =Go(1+Yr)(8-7)根据气体状态方程，气缸中的实际空气量Go和在进气状态下充满气缸工作容积的理论空气量G，可写成：Ga1 paVaGo(1+r)1+r RTa(8-8)p,VsG.RT,(8-9)V8a48-1将公式（8-8）、（8-9）中的Go、Gs代入公式（8-6）中，并引进关系式则得到柴油机充气系数公式：18_.Pa.T,n, =-1 psTα1+r【更正】(8-10)
G0 Gr r = （8-5） 残余废气系数是换气过程结束后废气排除的干净程度来表示换气过程的完善程度。显 然，此数值越小，废气排得越干净，换气过程越完善。 一般在标定工况下，r的数值如下： 四冲程非增压柴油机 r =0.03～0.06 四冲程增压柴油机 r =0.00～0.03 二冲程气口气阀直流扫气柴油机 r =0.06～0.08 二冲程回流扫气柴油机 r =0.05～0.15 二冲程简单横流扫气柴油机 r =0.25～0.40 从上述数值可以看出，四冲程柴油机的换气质量好于二冲程柴油机，二冲程柴油机中直 流扫气效果最好，其次是回流扫气，横流扫气效果最差。 2）充气系数 v 充气系数v 是在换气过程结束时充入气缸的实际空气量G0 与在进气状态下充满气缸工 作容积 Vs 的理论空气量 Gs 之比，即 s s s v V V V V G G 0 0 0 0 0 = = = （8-6） 式中：0——进气状态下的空气密度； V0——进入气缸的实际空气量在进气状态下所占的体积。 所谓“进气状态”，对不同类型的柴油机来说是不同的。四冲程非增压柴油机，一般取 大气状态 p0、T0，二冲程柴油机一般取扫气箱内状态 ps、Ts，增压柴油机取进气管状态 pk、 Tk。 换气过程结束时，气缸内除了有新鲜空气外，还残留有少量废气，即残余废气。气缸内 混合气体的重量为： ( ) Ga G Gr G r = + = 1+ 0 0 （8-7） 根据气体状态方程，气缸中的实际空气量 G0 和在进气状态下充满气缸工作容积的理论 空气量 Gs 可写成： ( ) a a a r r a RT G p V G + = + = 1 1 1 0 （8-8） s s s s RT p V G = （8-9） 将公式（8-8）、（8-9）中的 G0、Gs 代入公式（8-6）中，并引进关系式 −1 = s a V V ， 则得到柴油机充气系数公式： a r s s a v T T p p + − = 1 1 1 【更正】 （8-10）