第七章发动机特性

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1、第七章发动机的特性本章基本思路发动机工况的概念发动机负荷特性发动机的速度特性发动机的转矩适应性车用柴油机的调速特性点工况、线工况、面工况全面评价发动机的综合性能为全面评价发动机性能，为匹配、使用、改进提供依据发动机的万有特性第一节发动机的特性概述传动系统驱动轮汽车行驶时，由于车速与行驶阻力不断变化，则发动机的转速和负荷亦相应变化，以适应汽车的需要。随着转速和负荷的改变，发动机工作过程也会发生变化。因此，发动机在不同使用条件下具有不同的动力性与经济性。汽车运动vFt一、发动机工况发动机的运行情况，简

2、称工况。工况以功率Pe和转速n来表示，此功率、转速应该与发动机所带动的工作机械要求的功率、转速相适应。只有当发动机发出的扭矩与工作机械消耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速下按一定功率稳定工作。点工况线工况螺旋浆工况外特性面工况倒拖功率发电用发动机（线)灌溉用发动机（点）第一类工况第二类工况第三类工况功率转矩二、发动机的功率标定什么是发动机的功率标定？是指制造企业根据发动机的用途、寿命、可靠性、维修与使用条件等要求，人为地规定该产品在标准大气条件下输出的有效功率以及对应的转速，即标定功率与标定转速。

3、15分钟标定功率1小时标定功率12小时标定功率持续功率除持续功率外，其他几种标定功率具有间歇性工作特点，故常称为间歇功率。按间歇功率运转超过上述限定的时间将使内燃机的可靠性和使用寿命受到影响。但是近年来，用户对内燃机的可靠性和耐久性要求越来越高，标定功率的区分逐渐淡化，例如，车用发动机也要求能全负荷连续运行原来的15分和数百小时，与1小时功率定义相差很远。按照国标《内燃机台架性能试验方法》（GB/T1105.1-1987)我国发动机功率按允许连续运转时间的最大有效功率可以分为四级：轿车、中小型载货

4、汽车、快艇等用途发动机工程机械、船舶主机、大型载货汽车和机车等用途发动机拖拉机、移动式发电机组、铁道牵引等用途发动机长期连续运转的固定动力、排灌、电站、船舶等用途发动机功率扭矩（汽油机）燃油消耗率小时耗油量扭矩（柴油机）三、发动机性能指标与工作过程的关系参考教材p155这些指标与发动机工作过程参数的关系可以推导得发动机台架试验简介（一）试验台装置基本组成、装配关系、固定、支承（二）制动测功装置—测功器1.水力测功器2.平衡式电力测功器3.电涡流测功器参阅《汽车试验工程》p292～p391负荷特性：

5、转速不变，其性能指标（be、烟度、噪声等）随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力Pme表示）的变化关系。当汽车以（某一档位）一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，必须改变发动机油门来调整有效扭矩，以适应外界阻力矩的变化，以保持发动机转速不变。第二节发动机的负荷特性驱动发电机、压缩机、风机、水泵等动力装置就是按负荷特性运行。有效燃油消耗率功率燃油消耗量一、汽油机负荷特性1.负荷特性：当汽油机转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B、燃料消耗率be随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。

6、2.测取：发动机台架试验。测取前应将化油器、点火提前角调整完好；测取时应按规定保持冷却水温度、润滑油温度在最佳状态。3.汽油机靠改变节气门开度，改变进入气缸的混合气数量来适应负荷变化。其负荷的调节方法称为“量调节”。汽油机负荷特性分析（一）燃油消耗率曲线由公式b=k3/ηitηm可知，燃油消耗率b的变化取决于ηit、ηm的变化。ηit、ηm随负荷的变化如图所示。（1）ηit转速一定，负荷增加，节气门开度加大，残余废气相对减少，热负荷增加，从而改善了燃油雾化、混合条件，使燃烧速度加快，散热损失相对减

7、少，ηit增加。负荷增至大负荷，加浓装置工作，使得不完全燃烧加剧，ηit下降。为什么ηit会出现这种变化趋势？（2）ηmηm随负荷的增加而迅速增加。原因是转速一定而负荷增加时，机械损失功率Pm变化不大，指示功率Pmi成正比增加，使ηm=1—（Pm/Pmi）（教材p19）增加。为什么ηm会出现这种变化趋势？当发动机空转（Pe=0）时，指示功率完全用于克服机械损失，即Pi=Pm，则ηm=0，耗油率b为无穷大。随负荷（节气门开度）增大，由于ηit、ηm同时上升，使耗油率曲线迅速下降。当ηitηm达到最大

8、值出现最低耗油率bmin后，随节气门逐渐增至全开，化油器加浓装置参加工作，供给最大功率混合气，燃烧不完全现象增加，ηit下降，使耗油率又有所增加。综合ηitηm的变化趋势（二）每小时耗油量B曲线B节气门开度：开度，Φc混合气成分：除怠速、全负荷时较浓外，大部分情况变化不大B几乎随节气门开度呈线性变化。当节气门开度增大至化油器加浓装置参加工作后，B上升得更快一些。二、柴油机负荷特性1.负荷特性:柴油机转速一定，每小时耗油量B、有效燃料消耗率b随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系