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气体动力循环
动力循环研究目的和分类
动力循环：工质连续不断地将从高温热源取得的热量的一部分转换成对外的净功
按工质
气体动力循环：内燃机
蒸汽动力循环：外燃机
空气为主的燃气
按理想气体处理
水蒸气等
实际气体
研究目的：合理安排循环，提高热效率
气体动力循环分类
按结构
活塞式
叶轮式
小型汽车，摩托
中、大型汽车，火车，轮船
移动电站
汽油机
点燃式，压燃式
汽车，摩托，小型轮船
按燃料
航空，大型轮船，移动电站
柴油机
煤油机
航空
按点燃方式：
按冲程数：
二冲程，四冲程
活塞式汽车发动机构造
图6-15 单缸汽油机构造示意图
-火花塞 2-气缸盖 3-出水口 4-气缸 5-活塞 6-水套 7-水泵 8-活塞销 9-进水口 10-连杆 11-飞轮
12-曲轴 13-机油管 14-曲轴箱 15-机油泵 16-曲轴正时齿轮 17-凸轮正时齿轮 18-凸轮轴 19-排气管
20-进气管 21-进气门 22排气门 23-化油器
航空发动机（叶轮式燃气循环）
活塞
动力循环研究方法
实际动力循环非常复杂
不可逆，多变指数变化，燃烧等
工程热力学研究方法，先对实际动力循环进行抽象和理想化，形成各种理想循环进行分析，最后进行修正。
§5-1 活塞式内燃机动力循环
一、四冲程高速柴油机（混合加热循环）
四冲程柴油机工作原理
空气、油
废气
吸气
压缩点火
膨胀作功
排气
四冲程高速柴油机工作过程
1
2
3
0—1 吸空气
p
V
一般n=1.34~1.37
柴油自燃t=335℃
p0
2’
0
1—2’ 多变压缩
p2’=3~5MPa
t2’=600~800℃
2’ 喷柴油
2 开始燃烧
2—3 迅速燃烧，近似
V
p↑5~9MPa
四冲程高速柴油机工作过程
1
2
3
4
5
3—4 边喷油，边膨胀
p
V
p0
1’
2’
0
t4可达1700~1800℃
4 停止喷柴油
4—5 多变膨胀
V
近似 膨胀
p
p5=0.3~0.5MPa
t5 500℃
5—1’ 开阀排气， 降压
1’—0 活塞推排气,完成循环
四冲程高速柴油机的理想化
1
2
3
4
5
1. 工质
p
V
p0
1’
2’
0
工质数量不变
定比热理想气体
P-V图 p-v图
2. 0—1和1’ —0抵消
开口 闭口循环
3. 燃烧 外界加热
4. 排气 向外界放热
5. 多变 绝热
6. 不可逆 可逆
理想混合加热循环（萨巴德循环）
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
p
v
T
s
分析循环吸热量，放热量，热效率和功量
理想混合加热循环的计算
1
2
3
4
5
T
s
吸热量
放热量(取绝对值）
热效率

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