发动机原理第六章

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1、第六章发动机的特性1第一节发动机工况2一、发动机的运行工况发动机的运行情况（简称工况）是以其发出的功率Pe和转速n来表示；只有当发动机发出的转矩与工作机械消耗的转矩相等时，两者才能在一定转速下按一定功率稳定工作（A点）；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；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。3二、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(

2、曲线2)。发动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(曲线3)。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。4三、发动机的特性发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系称为发动机特性；随调整情况而变化的又称调整特性，如柴油机供油提前角调整特性、汽油机点火提前角调整特性、化油器调整特性等；性能指标随运行工况而变化的又称性能特性；特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机性能的一种简单、方便、必不可少的形式。5四、发动机的有效指标平均有效压力：有效功率：有效转矩：有效燃油消耗率：每小时耗

3、油量：6第二节发动机台架试验7一、台架试验装置试验台架辅助系统各种测量仪器、仪表及操纵台8二、制动测功装置－测功器测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；同时发动机输出转速由各类转速表测得；功率的计算公式为：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。9三、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：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；计算公式：101、容积法试验时操

4、作如下：•打开油箱开关，三通阀处于位置A；•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；•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；•将量瓶再次充满燃油（三通阀旋至位置B）后准备下一次测量。112、质量法试验时操作如下：•打开油箱开关，三通阀处于位置A；•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；•将天平调平衡；•测量时，拿去质量为m的

5、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；•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。12四、台架试验综述台架试验内容十分广泛，我国规定有统一的试验标准：•1984年颁布了机械工业部汽车发动机试验方法的标准（JB3743－84）•1987年制定了内燃机台架试验方法（GB1105.1～1105.3－87）发动机使用中的最大功率与下列外界因素有关：•发出相应功率的持续时间•测定时的大气状况•发动机所带附件•进气管和空气滤清器阻力、排气背压等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。

6、13五、功率标定标定发动机功率是根据发动机的特性，用途以及寿命和可靠性等要求人为确定的。为了既能充分发挥发动机的动力性，又能保证发动机的工作可靠性和合理寿命，短期工作在最大功率附近的发动机，标定功率应定得高一些；长期工作在最大功率附近的发动机，标定功率应定得低一些。汽车用发动机，经常是在较小功率情况下工作，仅在汽车加速和上坡等情况下，才短期使用最大功率，一般标定功率都较高。固定式发动机（如发电用发动机等），经常在接近最大功率情况下工作，标定功率就定得较低。14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（GB1105.1－87）规定，按用途和使

7、用特点，功率可分为以下四种：•15min功率：可用于汽车、摩托车、摩托艇等发动机的功率标定；•1h功率：可用于拖拉机、工程机械、船舶等发动机的功率标定；•12h功率：可用于拖拉机、农业排灌、电站等发动机的功率标定；•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。如NJ70型汽油发动机，用于汽车时，标定功率为51.5KW（70PS），而将它用于发电时，标定功率只有22.1KW（30PS）。可见，同一种内燃机，用途和工作条件不同，标定功率也不同。15六、大气修正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；同一台发动机由于在不同

8、大气状况下使用，其性能差别很大。需要规