活塞平均速度 是对活塞式内燃机的性能指标有着全面影响的一个重 要参数。 选择得是否恰当合理,直接影响到内燃机的动力性能,经 济性能,机械负荷,热负荷,振动与噪声特性。
可 见,当平均有效压力Pe与气缸直径D一定时,有效功率Ne与活塞平均速度Cm成 正比,随着发动机活塞平 均速度的提高,可使其升功率增大、体积减 少、重 量减轻、结构更紧凑。
在吸气过程中,新鲜空气流经进气管而进入气缸内,而
进气管温度总要高于大气温度。这样,由于温度差的存在,空气流过进气管壁面时,受到不同程度的等压加热,造成本身密度下降,其最终结果使
充量系数下降。当活塞平均速度增加时(假设发动机活塞行程、负荷一定,仅转速增加),因循环重复次数增多而气缸壁面、进气管内表面温度增加,当大气温度不变时,温差增大使新鲜充量空气加热量增加,从而因热传导使吸入空气所获得的温升△T增加,但另一方面,因转速增加,新鲜空气与截面接触时间急剧减小,故加热量减少,获得的温升△T下降。
发动机的
热负荷随
平均有效压力与活塞平均速度的增大而迅速增大。过高的活塞平均速度,必将导致发动机热负荷增大,从而导致材料的机械性能下降,润滑油膜破坏甚至形成积炭,结焦现象,使
润滑油消耗量急剧增加,发动机经济性下降。同时还将破坏受热运动副零件之间的正常配合间隙,从而导致整机性能下降、恶化。
因此,在保证压缩机运转可靠性、耐久性和合理的动力经济指标前提下,提高值对缩小压缩机的尺寸具有重要意义,这是设计人员努力追求的目的。但是,提高的值,压缩机的机械摩擦和零件的磨损均增加,
机械效率和机器的寿命下降。也决定着工质在压缩机流通截面处的流动速度。ūp大时,吸排气阀处的
流动阻力损失增大,这样,降低了
压力系数 ,增加了功率消耗。此外,值也决定着压缩机的
往复惯性力载荷和由此而引起的零件应力和应变的大小。在几何尺寸和材料相同的情况下,它们是和ūp的平方成正比的,因而,影响到压缩机的强度和刚度,也影响到压缩机的动力平衡性。