第六章　发动机特性ppt课件

1、第六章第六章发动机的特性发动机的特性发动机原理发动机原理发动机特性 发动机特性是指发动机性能指标动力性、经济性、排污性、运转性能等指标或工作过程主要参数（v、i、m、b等随调整情况或运转工况而变化的关系。发动机性能指标随调整情况而变化的关系称调整特性； 如汽油机点火提前角调整特性、化油器调整特性； 柴油机喷油提前角调整特性、循环喷油量调整特性发动机性能指标随运转工况而变化的关系称使用特性性能特性）； 如汽油机速度特性、负荷特性、万有特性、排污特性； 柴油机速度特性、负荷特性、万有特性、调速特性、排污特性这些特性用曲线来表示称发动机特性曲线。发动机原理发动机原理发动机特性第一节 发动机工况发动机

2、原理发动机原理发动机特性发动机的运行工况n发动机的运行情况简称工况是以其发出的功率Pe和转速n来表示；n只有当发动机发出的转矩Ttq 与工作机械消耗的转矩TR相等时，两者才能在一定转速下按一定功率稳定工作A点）；n当工作机械阻力矩增加(TR)，若发动机油量控制机构不变，则其转速就要降低，直至B点达到新的平衡，发动机再次稳定工作；n由于发动机稳定工作必须满足转矩与工作机械阻力矩相等的条件，因而发动机工况变化规律与所带动的工作机械的工作情况有关。 发动机原理发动机原理发动机特性发动机的使用条件根据内燃机的用途，其使用条件大致可分为：恒速工作(曲线1)。如带动发电机工作；流体阻力负荷(曲线2)。发动

3、机功率与转速成一定函数关系，如带动螺旋桨工作的船用主机；陆上运输(面工况)。发动机功率和转速都独立地在很大范围内变化，它们之间没有特定的关系。如驱动汽车等陆上运输车辆；点工况。n和Pe近似不变，如排灌动力机。发动机原理发动机原理发动机特性发动机的有效指标 n平均有效压力：mmeKpn有效功率：nKpimve1n有效转矩：imvtqKT2n有效燃油消耗率：imeKb13n每小时耗油量：nKBv4发动机原理发动机原理发动机特性第二节 发动机台架试验发动机原理发动机原理发动机特性一、台架试验装置 n试验台架n辅助系统n各种测量仪器、仪表及操纵台发动机原理发动机原理发动机特性二、制动测功装置测功器n测

4、功器是用来吸收试验发动机发出的功，改变其负荷及转速，模拟实际使用的各种工况。同时测定发动机输出转矩；n同时发动机输出转速由各类转速表测得； n功率的计算公式为：9550nTTPtqtqn常用测功器有水力测功器、直流电力测功器和电涡流测功器三种。发动机原理发动机原理发动机特性水力测功器构造n水力测功器是以水作为工质的一种液力测功装置。其主体为水力制动器；n制动器由转子和外壳组成；n根据转子的结构不同，水力测功器可分为： 圆盘式水力测功器 柱销式水力测功器 叶轮式水力测功器 涡流室式水力测功器发动机原理发动机原理发动机特性典型水力测功器结构发动机原理发动机原理发动机特性直流电力测功器构造n直流电力

5、测功器的工作原理和电机基本相同，其转子和定子都是以磁通作为传递媒介进行工作的；n直流电力测功器的结构简图：n被测动力机械的输出轴与直流电力测功器的转子连接旋转，电机作发电机运行，以达到测功的目的；n相反，当电枢回路有电流通过时，在磁场中会受到电磁力的作用而产生一个与转向相同的驱动力矩，这时电机作电动机运行，以达到反拖(测量动力机械的摩擦功)的目的。发动机原理发动机原理发动机特性n电机的感应电动势E 为：nKE1n若在电枢回路中串联负载电阻R，并忽略电枢内阻；n电枢回路中流过的电流I 为：RnKREI/1n当测功器工作发电机模式时，由电磁力产生的制动力矩(即被测动力机械的输出转矩)Tt、Pe：R

6、nKPRnKKIKTet/2232212n测功器所测的功率Pe与2及n2成正比，与负载R 成反比。直流电力测功器工作原理发动机原理发动机原理发动机特性电涡流测功器构造与工作原理n电涡流测功器具有结构简单、控制方便、转速范围和功率范围宽等特点；n这种电涡流测功器是将被测动力机械的功率所产生的涡电流转换成热能消耗掉，而不能发出电力反馈电网。同时它也不能作为电动机来反拖动力机械；n电涡流测功器的结构简图：n电涡流测功器产生制动力的原理是：当励磁绕组通以直流电时，在闭合磁路中产生静止磁通。当感应子旋转时，在涡流环的表面产生感应电动势而形成涡电流，力图阻止磁通的变化，从而产生时感应于的制动作用。发动机原

7、理发动机原理发动机特性三、耗油率的测量耗油率的测量可分容积法和质量法：容积法：通过测定消耗一定容积的燃油所需的时间，通常用于汽油机的油耗测量；计算公式：10006 . 3eefTpBbtVB发动机原理发动机原理发动机特性 容积法 n试验时操作如下： n 打开油箱开关，三通阀处于位置A；n 测量前将三通阀旋至位置B，油箱同时向发动机和量瓶供油，直到量瓶油面高于选定圆球容积的刻线，将三通阀仍置于位置A等待测量；n 测量时，将三通阀旋至位置C，发动机直接由量瓶供油，量瓶油面下降，记录燃油流过所选圆球上下部刻线间容积VT所用时间t，同时测量功率Pe ；n 将量瓶再次充满燃油三通阀旋至位置B后准备下一次

8、测量。发动机原理发动机原理发动机特性n质量法：通过测量消耗一定质量的燃油所花费的时间，通常用于柴油机的油耗测量；n计算公式：10006 . 3eepBbtmB三、耗油率的测量耗油率的测量可分容积法和质量法：发动机原理发动机原理发动机特性 质量法 n试验时操作如下： n 打开油箱开关，三通阀处于位置A；n 测量前将三通阀旋至位置B，油箱同时向发动机和量杯供油，直到天平接近平衡，将三通阀仍置于位置A等待测量；n 将天平调平衡；n 测量时，拿去质量为m的砝码。将三通阀旋至位置C，发动机直接由量杯供油，并开始计时；n 量杯油面下降，直至天平再次平衡。记录所用时间t，同时测量功率Pe 。发动机原理发动机

9、原理发动机特性四、台架试验综述 n台架试验内容十分广泛，我国规定有统一的试验标准：n 2019年颁布了机械工业部汽车发动机试验方法的标准GB/T 182972019）n 2019年制定了内燃机台架试验方法GB/T 182972019）n发动机使用中的最大功率与下列外界因素有关：n 发出相应功率的持续时间 n 测定时的大气状况 n 发动机所带附件 n 进气管和空气滤清器阻力、排气背压等n各标准对上述问题都作了严格规定，并且对测量仪器的精度、重要参数的测量精度等也有规定。 发动机原理发动机原理发动机特性功率标定 n在发动机铭牌上标定的功率，均为使用中允许的最大功率。国家标准GB1105.187规定

10、，按用途和使用特点，功率可分为以下四种：n 15min功率：可用于汽车、摩托车、摩托艇等发动机的功率标定； n 1h功率：可用于拖拉机、工程机械、船舶等发动机的功率标定；n 12h功率：可用于拖拉机、农业排灌、电站等发动机的功率标定； n 持续功率：可用于农业排灌、电站、船舶、铁路牵引等发动机的功率标定。 发动机原理发动机原理发动机特性大气修正 n大气状况是指发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度；n同一台发动机由于在不同大气状况下使用，其性能差别很大。需要规定一种标准大气状况，并且还应有一种办法，把在不同大气状况下试验所得的结果，换算成标准大气状况下的数值；n国家标准GB1105.

11、187规定了一般用途的往复活塞式柴油机和汽油机的标准环境状况是：n大气压p0=100kPa，相对湿度0=30，n环境温度T0=298K或25。发动机原理发动机原理发动机特性第三节 发动机负荷特性发动机原理发动机原理发动机特性发动机负荷特性 n负荷特性是指发动机转速不变，其经济性指标随负荷而变化的关系；n以曲线表示，则称为负荷特性曲线；n当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，就是这种情况。此时必须改变发动机油门来调整有效转矩，以适应外界阻力矩的变化，保持发动机转速不变；n当转速不变时，有效功率Pe与有效转矩Ttq、平均有效压力pme互为正比，因此负荷特性横坐标负荷可用Pe、Ttq或pme表示

12、；n纵坐标主要是每小时燃料消耗量B 或燃料消耗率be。 发动机原理发动机原理发动机特性一、汽油机负荷特性 n汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度同时调节测功器负荷，以保持转速不变），每小时耗油量B 和耗油率be随功率Pe或转矩Ttq、平均有效压力pme变化的关系称为汽油机负荷特性；n测取前应将化油器、点火提前角调整完好；n测取时应按规定保持冷却水温、润滑油温度在最佳状态； n由于汽油机负荷调节是靠改变节气门开度来直接改变进入气缸的混合气量，变化不大，故这种负荷调节方法称为“量调节” 。发动机原理发动机原理发动机特性汽油机负荷特性曲线 nbebe的变化取决于的变化取决于m m 和和ii的

13、的变化；变化；imeKb13n随着负荷增加，m 和i的变化如右图；n逐渐增大节气门开度负荷增加），be迅速下降。当节气门开度增至全开度的80左右，为了保证最大功率，供给=0.80.9的浓混合气，燃烧不完全，使be又重新上升；n汽油机负荷特性实例如右图。be发动机原理发动机原理发动机特性二、柴油机负荷特性 n柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量b时，每小时耗油量B 和耗油率be随功率Pe或转矩Ttq、平均有效压力pme变化的关系称为柴油机负荷特性；n测取时，应将柴油机的供油提前角、冷却水温度、润滑油温度等调整到最佳状态； n由于柴油机只是改变循环供油量空气量变化不

14、大来调节负荷，因此，也改变了缸内混合气的浓度，即过量空气系数，这种负荷调节方法称为“质调节”。发动机原理发动机原理发动机特性柴油机负荷特性曲线 nbe的变化取决于的变化取决于m 和和i的变化；的变化；imeKb13n随着负荷增加，m 和i的变化如右图；n逐渐增加供油量，由于m迅速上升，be下降；再继续增加供油量时，由于过量空气系数的减少，燃烧恶化，不完全燃烧及补燃增加，致使be升高；n柴油机负荷特性实例如右图。be发动机原理发动机原理发动机特性三、汽、柴油机负荷特性比较 n负荷特性是发动机的基本特性，用以评价发动机工作的经济性；n由负荷特性可以看出：n 由于柴油机i 较高，be 较汽油机低；

15、n 汽油机在低负荷区曲线变化得更快一些，汽油机曲线变化比柴油机陡。即柴油机曲线变化较平坦，经济区较宽；Pe发动机原理发动机原理发动机特性第四节 发动机速度特性发动机原理发动机原理发动机特性发动机速度特性 n发动机在节气门开度保持不变或供油拉杆位置保持不动时，其性能指标随转速变化的关系称为速度特性 ；n以曲线表示，则称为速度特性曲线；n若驾驶员将油门踏板位置保持一定，由于道路阻力不同，汽车行驶速度也会改变，这时发动机即沿速度特性工作；n发动机转速作为速度特性横坐标；n纵坐标主要有有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等 。 发动机原理发动机原理发动机特性一、汽油机速度特性 n汽油

16、机节气门油门开度固定不动，其有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等随转速变化的关系称为汽油机速度特性；n此时是通过调整测功器，如逐渐改变水力测功器水量，来改变汽油机的转速；n测取前，应将点火提前角、化油器调整完好；n测取时，应按规定保持冷却水温度、润滑油温度在最佳状态； n节气门保持全开，所测得的速度特性称为外特性；节气门部分开启时所测得的速度特性称部分速度特性。发动机原理发动机原理发动机特性汽油机外特性曲线 nTtq的变化取决于的变化取决于m、i和和v /随随n的的变化；变化；nbe的变化取决于的变化取决于m 和和i的变化；的变化；nPe的的变化受的的变化受Ttq和和n 的

17、共同影响；的共同影响；n随着转速增加，随着转速增加，m、i和和v的变化如的变化如右图；右图；n汽油机速度外特性实例如右图；n汽油机速度外特性是在节气门全开时测得，曲线上每一点表示它在此转速下的最大功率及转矩，代表发动机最高动力性能。imvtqKT2imeKb13TtqPebe发动机原理发动机原理发动机特性汽油机部分速度特性曲线 n汽车大部分时间是在部分负荷下工作；n随着节气门关小，节流损失增大，进气终了的压力pa下降，从而引起v下降；n随着转速提高，v下降的速度更快；n节气门开度愈小，转矩Ttq随转速增加而下降得愈快，最大转矩点及最大功率点均向低转速方向移动。1-全负荷；2-75负荷；3-50

18、负荷；4-25负荷发动机原理发动机原理发动机特性二、柴油机速度特性 n喷油泵的油量调节机构油门拉杆或齿条位置固定不动，柴油机性能指标主要是有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等随转速变化的关系称为柴油机速度特性；n测取时，应将供油提前角、冷却水温、润滑油温度等调整在最佳状态；n当油量调节机构固定在标定或称额定功率循环供油量位置时，测得的速度特性为标定功率速度特性，习惯上亦称外特性；n当油量调节机构固定在小于标定功率循环供油量各个位置时，所测得的速度特性称为部分速度特性。发动机原理发动机原理发动机特性柴油机标定功率速度特性曲线 nTtq的变化取决于的变化取决于m、i和和b随随n

19、的变化；的变化；nbe的变化取决于的变化取决于m 和和i的变的变化；化；nPe的的变化受的的变化受Ttq和和n 的共同的共同影响；影响；n随着转速增加，随着转速增加，m 、i和和v的变化如右图；的变化如右图；n标定功率速度特性代表该机在使用中允许达到的最高性能 。imvtqKT2imeKb13nKBv4n柴油机速度外特性实例如右图；TtqPebe发动机原理发动机原理发动机特性柴油机部分速度特性曲线 n随着油量调节机构固定位置的减小，循环供油量减小，但b随n的变化趋势基本相似；n柴油机部分特性Ttq的变化基本与外特性上Ttq平行，即Ttq随转速变化不大；n对于经常在部分负荷下工作的汽车发动机，还

20、应作负荷为90、75、50、25的部分负荷速度特性或作万有特性 。发动机原理发动机原理发动机特性三、转矩特性 n汽车拖拉机经常会遇到像爬坡这样阻力突然增大的情况，为减少换档次数，要求发动机的转矩随转速的降低而增加；n要求发动机转矩有适应这种变化的能力，衡量指标包括：n 转矩储备系数 n 转速储备系数 n由于喷油泵速度特性，柴油机转矩曲线平坦，难以满足汽车拖拉机的工作需要，应予以校正。发动机原理发动机原理发动机特性转矩储备系数 n充分表明发动机的动力性能，引入转矩储备系数和适应性系数K的概念：nTtqmax外特性曲线上的最大转矩外特性曲线上的最大转矩Nm）；）；nTtq标定工况或最大功率时的转矩

21、标定工况或最大功率时的转矩Nm）；）； n或或K值大，表明两转矩之差值大，即随着转速的降低，转矩值大，表明两转矩之差值大，即随着转速的降低，转矩Ttq增加增加较快，从而在不换档的情况下，爬坡能力、克服短期超载能力强；较快，从而在不换档的情况下，爬坡能力、克服短期超载能力强；n汽油机的汽油机的值在值在1030范围，范围，K值达值达1.21.4，可以满足汽车的使，可以满足汽车的使用要求；用要求；n柴油机转矩曲线平坦，若不予以校正，则柴油机转矩曲线平坦，若不予以校正，则值在值在510范围，范围，K值值只有只有1.05左右，难以满足汽车拖拉机的工作需要。左右，难以满足汽车拖拉机的工作需要。 %100m

22、axtqtqtqTTTtqtqTTKmax发动机原理发动机原理发动机特性转速储备系数 n标定工况或最大功率时的转速n1与最大转矩时的转速n2之比称转速储备系数n。 n n1/n2 ；n转速储备系数的大小也影响到克服阻力的潜力； n例如，有A、B两台发动机，它们的转矩储备系数和最大功率时的转速n1相同，但最大转矩时的转速n2不等，如右图所示； n发动机的转速由于外界阻力的增加而下降；n发动机B可以克服外部阻力矩TR2；n发动机A可以克服外部阻力矩TR3；n发动机A比B克服障碍的潜力大； n转速储备系数n1/n2愈大，在不换档情况下，发动机克服阻力的潜力愈强；n汽油机转速储备系数为1.152.O，

23、柴油机在1.52.0范围。发动机原理发动机原理发动机特性柴油机转矩校正 n为了防止柴油机的负荷超过冒烟限值，在喷油泵的油量调节机构上均有一触止装置，限制每循环的最大供油量；n这个最大供油量的调整，必须在最大工作转速工况下进行。如右图的A点，以避免在其它转速下超过冒烟界限供油量；n由于油泵速度特性的影响，未校正的柴油机在转速降低时空气得不到充分利用；n为适应汽车拖拉机对转矩储备的要求，应采用油量校正装置来改造外特性转矩曲线；n常用校正方法：n 出油阀式校正机构 n 附加在调速器上的弹簧校正机构 发动机原理发动机原理发动机特性出油阀式校正机构 n常见出油阀减压校正机构：n 可变出油阀减压容积n 可

24、变出油阀减压作用n校正前后油量的变化如图。发动机原理发动机原理发动机特性没有加浓校正弹簧的调速器工作有校正弹簧的调速器工作发动机原理发动机原理发动机特性第五节第五节 柴油机调速特性柴油机调速特性发动机原理发动机原理发动机特性为了保证柴油机高转速时不飞车，怠速时不熄火，一定范围内保持转速稳定，需安装调速器。调速器按功能分为全程和两级调速器； 按结构分为机械式、电子式、气动式、液压式调速器在调速器起作用、喷油泵调速手柄位置固定时，柴油机的性能指标随转速变化的关系成为调速特性。 分为负荷或转速作为横坐标的两种形式。TtqTn2n1nn柴油机转矩特性AB发动机原理发动机原理发动机特性1.速度特性形式的

25、全程调速特性TtqTtq1Ttq2发动机原理发动机原理发动机特性2.负荷特性形式的全程调速特性发动机原理发动机原理发动机特性3.两极调速器的调速特性发动机原理发动机原理发动机特性4.调速器的工作指标1调速率A.瞬时调速率1是评定调速过渡过程的指标；%100121bnnnn1突变负荷前柴油机转速n2突变负荷时最大或最小瞬时转速nb柴油机标定转速TtqTtq1Ttq2发动机原理发动机原理发动机特性1调速率B.稳定调速率2是表明柴油机实际运转时的转速波动相对于全负荷转速的变化范围%100132bnnnn1突变负荷前柴油机转速n3突变负荷后稳定转速nb柴油机标定转速C.过渡时间tn从n1过渡到 n3的

26、时间发动机原理发动机原理发动机特性2不灵敏度2112nnnnn负荷减小，调速器开始起作用的转速负荷增加，调速器开始起作用的转速n调速器起作用时的平均转速60发动机原理发动机原理发动机特性第五节 烟度特性发动机原理发动机原理发动机特性n微粒物是指空气中分散的液态或固态物质，其粒度直径在0.0002500m之间，包括气溶胶、烟、尘、雾和炭烟等。烟是指小于1m的固体微粒；炭烟是指极细的、可集成一串的微粒物。可见，烟度和微粒物的含义是有区别的。n目前许多国家在排放标准中都对柴油机排气中的微粒物作了限制。微粒物的测量通常需要昂贵的设备，试验的准备及测量过程复杂，费时费力，而且不能得到柴油机瞬态排放特性。

27、发动机原理发动机原理发动机特性n因此，一种快速、简便的测定与评价柴油机微粒物排放的仪器即烟度计就被广泛应用。常用的烟度计的测量原理有三种：n第一种是通过滤纸吸收一定量的排烟，再利用此滤纸的光反射作用进行测定，按此法进行工作的烟度测量仪表，叫滤纸式烟度计；n第二种是让排烟的部分或全部连续不断地与光接触，用透光度来测定排气烟度，按此法工作的仪表称为透光式烟度计不透光度仪），这种烟度计可进行瞬态测量；n第三种是比色法。发动机原理发动机原理发动机特性n2000年起实行的标准用光吸收系数来度量可见污染物的大小。规定使用不透光度仪测量压燃式发动机和装用压燃式发动机车辆的可见污染物。要求不透光度仪的显示仪表

28、应有两种刻度：一种为光吸收的绝对单位，从0到4m-1）；另一种为线性刻度从0到100。两种刻度的范围均以光全通过时为0，全暗时为满刻度。发动机原理发动机原理发动机特性n不透光度仪可以分为取样式和全流式两类。取样式不透光度仪的取样探头与排气管的横截面积之比应不小于0.05，应位于烟气布大致均匀的断面上，尽可能放置排气管的最下游，必要时可放在延长管中。探头、冷却装置等和不透光度仪之间的距离应尽可能的短，管路应从取样点倾斜向上至不透光度仪，应避免使碳烟积聚的急弯。 发动机原理发动机原理发动机特性n标准规定不透光度仪的光源应为色度在28003250K范围内的白炽灯；接受器应由光电池组成，其光响应曲线应

29、类似于人眼的光适应曲线。还要求被测气体封闭在一个内表面不反光的容器内，应是由于内部反射或漫反射作用产生的漫反射光对光电池的影响应减小到最小，并且对不透光度仪的有效长度、响应时间、被测气体的温度和压力、清扫空气的压力等也作了规定。 发动机原理发动机原理发动机特性一、测量仪器 n透光式烟度计；n 透光式烟度计可以记录烟度瞬时值，适合测定变工况时的排烟浓度；n 测量结果受排气中油雾及水气影响，也不能将黑、白、蓝烟区别开；n 被国际标准定为标准烟度计； n滤纸式烟度计Bosch烟度计） 滤纸性能和取样容积是影响测量值的主要因素； 用于测量稳定工况的烟度值。发动机原理发动机原理发动机特性二、烟度与工况

30、n烟度大小主要决定于过量空气系数及混合气形成质量，所以它和工况密切相关；n柴油机在标定工况附近工作如汽车在高速公路上满载全速行驶），因负荷较大且小，烟度比部分负荷大；n在外特性上最大转矩点附近工作时如汽车满载爬坡），则因转速较低，空气涡流较弱而混合不好，致使烟度比标定工况更大；n汽车加速时如超车），驾驶员常踏油门到底，油量达到或超过没有限制螺钉时外特性曲线上的油量，调速系统处于过渡状态，烟度比全负荷时还要大；n汽车由怠速工况加速公共汽车停站后满载起步），油门一踏到底而转速一时跟不上去，则发动机会在低转速外特性曲线上工作，瞬时出现的烟度更大；n烟度成了限制柴油机功率标定的主要因素 。发动机原理发

31、动机原理发动机特性三、烟度试验方法 n现在除美国采用标准循环的试验方法外，其它各国普遍采用二类工况试验方法；n全负荷烟度测量方法：n 柴油机在全负荷稳定运转时，自最低转速至额定转速之间，选取67个转速进行烟度测量 ；n 最低转速是指45额定转速或1000rmin中较高的一个；n 可测得全负荷稳定运转的烟度曲线。 n自由加速烟度测量：n 发动机处于怠速工况，将油门踏板迅速踏到底，维持数秒钟后松开；n 由油门开始动作时测烟度，测量整个加速过程中所产生的黑烟；n 可补充前法所不能包括的外特性上1000rmin以下工况的烟度以及加速时齿条过量运动时的烟度。发动机原理发动机原理发动机特性第七节 万有特性

32、发动机原理发动机原理发动机特性发动机万有特性 n负荷特性和速度特性只能表示某一转速或某一齿条位置或节气门开度时发动机参数间的变化规律；n汽车、拖拉机的工况变化范围很广，要分析各种工况下的性能就需要许多张负荷特性或速度特性图，这样做极不方便；n为了能在一张图上较全面地表示发动机的性能，经常应用多参数的特性曲线，称为万有特性；n万有特性是以转速为横坐标，以平均有效压力或转矩为纵坐标，在图上画出许多等耗油率曲线和等功率曲线，根据需要还可以画出等过量空气系数曲线、等进气管真空度曲线、冒烟极限等。发动机原理发动机原理发动机特性典型万有特性发动机原理发动机原理发动机特性发动机原理发动机原理发动机特性发动机

33、原理发动机原理发动机特性汽、柴油机万有特性(经济性)比较 n柴油机的最低油耗值较小，而且经济区范围较宽负荷特性）；n汽油机经济区偏上(v 特性)，处于较高负荷区；发动机原理发动机原理发动机特性万有特性的对比n首先，汽油机的燃油消耗率比柴油机高；n其次，汽油机的最经济区域处在偏上的位置，即高负荷区，随负荷降低，油耗增加较快，而柴油机的最经济区则比较适中，负荷改变时经济性能变化不大。n由于车用汽油机常在较低负荷下工作，燃油消耗率较大，故其使用经济性能不佳。n对于车用柴油机而言，由于多数用于载货汽车、工程机械、矿山车辆等场合，负荷率高，从万有特性上可以看出其使用经济性较好。 发动机原理发动机原理发动

34、机特性万有特性的应用n在万有特性图上，最内层的等燃油消耗率曲线相当于内燃机运转的最经济区域，等值曲线越向外，经济性越差。n等燃油消耗率曲线的形状与位置对内燃机的实际使用经济性能有重要的影响。n如果该曲线的形状在横向上较长，则表示内燃机在负荷变化不大而转速变化较大的情况下工作时，燃油消耗率变化较小。n如果曲线形状在纵向较长，则表示内燃机在负荷变化较大而转速变化不大的情况下工作时，油耗率变化较小。发动机原理发动机原理发动机特性万有特性的应用n对于汽车用内燃机，最经济区域应大致在万有特性的中间位置，这样常用转速和负荷就可以落在最经济区域内，并希望等燃油消耗率曲线在横向较长。对于拖拉机以及工程机械用内

35、燃机，其转速变化范围较小而负荷变化范围较大，最经济区域应在标定转速附近，并沿纵向较长。n如何提高实际使用条件下的燃料经济性，对于实现汽车的节能具有很大的实际意义，而提高负荷率是提高汽油机燃料经济性最有效的措施，另一个重要的措施就是实现内燃机与传动装置的合理匹配。发动机原理发动机原理发动机特性万有特性的应用n如果内燃机的万有特性不能满足使用要求，则应重新选择内燃机，或者对内燃机进行适当的调整，以改变万有特性。n例如，适当改变配气相位来改变充量系数特性，或选择对转速不太敏感的燃烧系统，可以影响万有特性最经济区域在横坐标方向的宽度；n降低内燃机的机械损失，提高低速、低负荷时冷却水温和机油温度，都可以降低部分负荷时的燃油消耗率，在纵坐标方向扩展最经济区。发动机原理发动机原理发动机特性第八节 改善发动机与车辆的匹配 发动机原理发动机原理发动机特性发动机与车辆的匹配n发动机是车辆的一个总成，是汽车动力的来源；n整车的动力性和经济性既取决于发动机自身的性能，又依赖于发动机与汽车的合理匹配；n发动机的各种特性，是分析发动机与车辆匹配的有效工具；n本节主要从两个角度改善发动机与车辆的匹配：n 从提高动力性的角度n 从提高经济性的角度发动机原理发动机原理发动机特