第二章内燃机的工作指标主要学习内容动力性能指标(功率、转矩、转速)、经济性能指标(燃料与润滑油消耗率)、运转性能指标(冷起动性能、噪声和排气品质)耐久可靠性指标(大修或更换零件之间的最长运行时间与无故障长期工作能力)。本章主要研究表征动力性能指标和经济性能指标的各种参数及其相互关系。运转性能指标(如冷起动性能等)和耐久可靠性指标对内燃机来说有其不可忽视的重要性，它们将在本书的其他各章中分析讨论。动力性指标：经济性能指标：排放性指标：第一节示功图与指示性能指标一、示功图上止点二、指示性能指标1.指示功图2-3a中四冲程非增压发动机的指示功面积Fi是由相当于压缩、燃烧、膨胀行程中所得到的有用功面积Fl和相当于进气、排气行程中消耗的功的面积F2(即泵气损失)相减而成，即Fi＝Fl－F2。在四冲程增压发动机中(图2-3b)，由于进气压力高于排气压力，在换气过程中，工质是对外做功的，因此，换气功的面积F2应与面积Fl叠加起来，即Fi＝F1＋F2。在二冲程发动机中(图2-3c)，只有一块示功图面积Fi，它表示了指示功的大小。指示功的求得：指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量，指示功表示热功转换的有效程度。它除了和循环中热功转换的有效程度有关外，还和气缸容积的大小有关。为了能更清楚地对不同工作容积发动机工作循环的热功转换有效程度作比较，引出了平均指示压力(用pmi表示)的概念。2.平均指示压力平均指示压力是从实际循环的角度评价发动机气缸工作容积利用率高低的一个参数。pmi越高，同样大小的气缸容积可以发出更大的指示功，气缸工作容积的利用程度越佳。一般内燃机在标定工况下的pmi值在下列范围内：柴油机：四冲程非增压柴油机0.6～0.95MPa四冲程增压柴油机0.85～2.6MPa二冲程柴油机0.35～1.3MPa汽油机：四冲程摩托车用汽油机0.9～1.43MPa四冲程小客车用汽油机0.65～1.25MPa四冲程载货车用汽油机0.6～0.85MPa二冲程小型风冷汽油机0.4～0.85Mpa3.指示功率(2-4)4.指示热效率和指示燃油消耗率指示燃油消耗率是指单位指示功的耗油量，它通常以单位指示千瓦小时的耗油量[g/(kW·h)]来表示：bi=(B/Pi)×103因此，表示实际循环的经济性指标ηit和bi之间存在着以下关系：ηit=（3.6×106）/（Hubi）一般内燃机的ηit和bi的统计范围如下：ηitbi[g/(kW·h)]四冲程柴油机0.41～0.50210～170二冲程柴油机0.40～0.50215～170四冲程汽油机0.25～0.40340～215二冲程汽油机0.20～0.278430～300结论：柴油机的指示热效率高于汽油机，四冲程发动机的指示热效率高于二冲程发动机。指示性能指标之间的关系第二节有效性能指标一、机械效率和有效功率内燃机机械效率大致范围二、平均有效压力、有效功率和升功率因此，对于一定气缸总工作容积(即iVs)的发动机，平均有效压力pme值反映了发动机输出转矩Ttq的大小:Ttq∝pmepme反映了发动机单位气缸工作容积输出转矩的大小升功率升功率PL是从发动机有效功率的角度对其气缸工作容积的利用率作总的评价。它与pme和n的乘积成正比。PL值越大，发动机的强化程度越高，发出一定有效功率的发动机尺寸越小。因此，不断提高pme和n的水平以获得更强化，更轻巧和紧凑的发动机，一直是内燃机工作者致力以求的奋斗目标，因而PL是评定一台发动机整机动力性能和强化程度的重要指标之一。发动机的PL&pme范围1、表2-1我国2002年生产的部分内燃机产品性能（p：22~23)2、表2-2国外生产的2003年3月公布的被评为10个最佳车用发动机产品性能参数表(p：23~24)三、由吸入空气量计算平均有效压力1、充量系数φc2、过量空气系数φa对柴油机来说：φa总是大于1，以保证喷入气缸的柴油能完全燃烧。柴油机在吸入气缸的空气量一定的情况下，φa小意味着可以向气缸多喷油，吸入气缸的空气利用率高，发出的功率大。因此，φa是反映混合气形成和燃烧完善程度及整机性能的一个指标，应力求减小φa，减小φa在小型高速柴油机中主要受燃烧完善程度的限制，在大型及增压柴油机中主要受热负荷的限制。柴油机在全负荷时φa的一般数值范围为：高速柴油机φa＝1.2～1.5增压柴油机φa＝1.7～2.2对汽油机来说：在整个运行工况中，可以遇到φa＞1和φa≤1的各种情况。汽油机在全负荷时φa的一般数值范围为:φa＝0.85～1.1实际发动机的φa可由废气分析法求得。对于非增压的四冲程内燃机，也可由耗油量及耗气量按下求得式中，Aa为每小时进入气缸的空气流量，k