书P277页例10-1
§10–4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较
一.压缩比相同，吸热量相同时的比较
q1v q1m q1 p
q2 v q2 m q2 p
得 T5 T1
把T2、T3、T4和T5代入
1 t 1 1 1 1
讨论：
a) t
b) t
c) t
v1 二、定压加热理想循环 —Diesel cycle v2 v1 v3 v2 v2
二. 实际工作循环的抽象与简化
简化原则为:
（1）不计吸气和排气过程，将内燃机的工作过程看作是 气缸内工 质进行状态变化的封闭循环。 （2）把燃烧过程看作是外界对工质的加热过程，
并认为2－3是定容加热过程，3－4是定压加热过程。
（3）略去压缩过程和膨胀过程中工质与气缸壁之间的热量 交换,近似地认为是绝热过程。
——不可逆过程中实际作功量和循环加热量之比。
§10–2 活塞式内燃机实际循环的简化
分类： 按燃料：煤气机(gas engine)
汽油机(gasoline engine; petrol engine)
柴油机(diesel engine) 按点火方式：点燃式(spark ignition engine) 压燃式(compression ignition engine) 按冲程：二冲程(two-stroke ) 四冲程(four-stroke )
气体而增大。
三.定容加热理想循环—Otto cycle
v1 v2
p3 p2
热效率
q1 cV T3 T2

v1 v2
q2 cV T4 T1
q2 T4 T1 t 1 1 q1 T3 T2
p3 p2
1 t 1 1 1 1
工质为空气定比热
二、平均有效压力 mean effective pressure
MEP = 循环净功 / 活塞排量 = 循环净功 / 活塞面积×冲程 相同尺寸的发动机性能比较时， MEP较大的机器可产生更多的 净输出功
§10–3 活塞式内燃机的理想循环
一、混合加热理想循环 1、p-v图及T-s图
积大小的结构参数。
v1 v2
（2）定容增压比—pressure ratio : 定容加 热后的压力与加热前的压力之比，它是表示 内燃机定容燃烧情况的特性参数。
p3 p 2
（3）定压预胀比— cutoff ratio : 定压加热后的比体积与加热 前的比体积之比，它是表示内燃机定压燃烧情况的特性参数。
四冲程汽油机
四冲程柴油机
二冲程汽油机
活塞式内燃机循环特点：
开式循环(open cycle)； 燃烧、传热、排气、膨胀、压缩均为不可逆； 各环节中工质质量、成分稍有变化。
(一)活塞式内燃机实际工作循环 （以柴油机为例） 压燃式柴油机——空气和燃料 (柴油 )分别压 缩,自行发火式发动机。 0-1 吸气 1-2 压缩 喷油 2-3 定容加热(燃烧) 3-4 定压加热(燃烧) 4-5 膨胀 5-0 排气
二、分析动力循环的一般步骤
实际循环（复杂不可逆）
抽象、简化
分析
可逆理论循环 吸热、放热、作功、热效率
实际循环
指导改善
三、分析动力循环的方法 1）第一定律分析法
以能 量的数量守恒为立足点。 评价指标：热效率
2）第二定律分析法 从能量的数量和质量分析。 “作功能力损失和火用效率为其指标
热效率
T0 卡诺循环热效率 c 1 T1
T1—燃气温度（定值）
内可逆循环的热效率
wnet t q1
反映该内部可逆循环因与高、低温热源 存在温差（外部不可逆）而造成的损失
相对热效率
t o c
wnet
相对内部效率 T
wnet,act
反映内部摩擦引起的损失
内部热效率i
i
wnet,act q1

T wnet
q1
Tt coT
12 等熵压缩；23 等容吸热； 34 定压吸热；45 等熵膨胀； 51 定容放热 该循环由于兼有定容和定压加热过程， 所以称为“混合加热循环”，也称 “萨巴德循环”。
2、内燃机的特性参数 （1）压缩比—compression ratio ：压缩前的比体 积与压缩后的比体积之比，它是表征内燃机工作体
v3 v2
热效率
q2 t 1 q1
q1 c p T3 T2
q2 cV T4 T1
T4 T1 t 1 T3 T2
1 t 1 1 1 1
热效率随着压缩比ε 的增大,预胀比ρ 的减小和采用高ｋ值的
v4 v3
3、混合加热循环的能量分析和性能分析
循环热效率
wnet t q1
wnet qnet q1 q2
q1 q23 q34 cV T3 T2 c p T4 T3
q2 q51 cV T5 T1
T5 T1 q2 t 1 1 T3 T2 T4 T3 q1
（4）用定容放热过程来代替废气排入大气中的实际放热过程。
三.活塞式内燃机循环的简化
01 12 23 34 45 51 10
吸气 等熵压缩 定容加热 定压加热 等熵膨胀 排气 排气
进一步说明 排气51 等容放热
吸气01排气线10重合略去， 封闭循环 燃油质量忽略
有 v1 1 T2 T1 T1 v2 p3 T3 T2 T1 1 p2 v4 T4 T3 T1 1 v3 p5 p5 T5 T1 ，求出 p1 p1
1
23 有 34 有 5 1 有