内燃机原理课件.ppt

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1、第九章内燃机的特性第一节内燃机的工况与特性一、内燃机工况的表示方法：1、内燃机的功率Ne、扭矩Me和转速n之间有如下关系：（kW）(N.m)式中，，对于一定的内燃机是一常数，所以扭矩Me与平均有效压力pe成正比。二、内燃机工况的分类1．固定式工况（如图9-1中的直线l所示。）转速几乎保持不变，功率则随工作机械负荷的大小由零变到最大的工况称为内燃机的固定式工况，亦称直线工况。2．螺旋桨工况（如图9-1中的曲线2所示。）功率与转速之间具有一定的函数关系的工况称为螺旋桨工况，也称函数工况。当内燃机驱动空气中或水中的螺旋桨工作时，即N=

2、f(n)。这时螺旋桨的扭矩与转速的平方成正比，功率与转速的3次方成正比，即Ne=Kn3,K为比例常数。3．车用工况（如图9-1中阴影部分所示。）内燃机的功率和转速都独立地在很大范围内变化，它们之间无一定的函数关系，这种工况称为车用工况，亦称面工况。根据内燃机所驱动的工作机械负荷和转速的变化情况，内燃机的工况大致可分为3类。三、内燃机的特性及其特性曲线1、内燃机调整情况及运行工况变化时，其主要性能参数(N0、MO、ge等)也随之改变，这种变化关系称为内燃机的特性。1）随内燃机各项调节参数而变化的关系称为调节特性2）随运行工况而变化

3、的特性称为性能特性(简称特性)。通常这种变化关系是用曲线形式表示，故称它为特性曲线。内燃机的特性很多，其中主要的是速度特性和负荷特性。第二节负荷特性一、定义：所谓负荷特性是指内燃机转速不变时，其性能参数(Gf、ge、tr等)随负荷而变化的关系。二、实际意义：1、负荷特性曲线上可看出不同负荷下的燃油消耗率。2、根据各种转速下的负荷特性，可以绘制万有特性。3、负荷特性是内燃机最基本的特性，容易测定，在内燃机的调试过程中，经常用负荷特性作为性能比较的标准。4、负荷特性给出了在等速情况下，内燃机的负荷与燃油消耗率的关系。三、汽油机的负荷

4、特性1、定义：汽油机转速一定时，每小时燃油消耗量Gf和有效燃油消耗率ge等性能指标随节气门开度变化而变化的特性。通过改变节气门的开度、进而改变进入气缸的混合气量来调节的(量调节)从而调节汽油机的负荷的，所以其负荷特性也称为节流特性。图9--2所示汽油机的负荷特性曲线。①转速一定时，每小时燃油消耗量Gf，主要决定于节气门开度和混合气浓度。随着节气门开度加大，充入气缸的混合气量迅速增加，因而Gf随之增加。②汽油机的机械损失主要与转速有关。四、柴油机的负荷特性1、定义：柴油机转速一定时，每小时燃油消耗量Gf和有效燃油消耗率ge等性能

5、指标随循环供油量变化而变化的特性。在柴油机运转中，进气量变化不大，主要是通过改变每循环供油量来改变混合气的浓度(即过量空气系数。)，从而调节柴油机的负荷，所以又称为质调节。2、负荷特性曲线变化规律分析：图9-4是柴油机按负荷特性运转时一些参数随负荷变化的一般规律曲线。①柴油机增加负荷就意味着增加每循环供油量，所以每小时的耗油量Gf随负荷增加而增加；②过量空气系数则随负荷增加而减小；③供油量多，放热也多，使排气温度tr随负荷增加而升高；④有效燃油消耗率ge的变化规律也与汽油机相似。⑤排气烟度随负荷的增加而增加，但在低负荷时

6、增加缓慢，且低负荷时烟度很小，肉眼看不出．可认为排气无烟。在高负荷时，烟度增加迅速，当接近最大功率时，混合气形成和燃烧恶化，燃烧不完全，排气烟度急剧增加。第三节速度特性内燃机速度特性的定义：当内燃机的燃料供给调节机构(化油器节气门或喷油泵油量调节杆)位置一定时，内燃机的性能参数(Ne、Me、ge、等)随转速变化的关系称为速度特性。一、汽油机的速度特性（一）定义：化油器式汽油机的速度特性是在节气门开度一定、点火提前角和化油器按使用工况调整完好的情况下，汽油机的性能参数随转速变化的规律。当节气门全开时，所测得的速度特性为全负荷的速度

7、特性(习惯上亦称外特性)。节气门部分打开时所测得的速度特性，称为部分负荷的速度特性(或称部分特性)。内燃机的外特性表示不同转速下内燃机所能发出的最大扭矩和最大功率，代表了内燃机所能达到的最高动力性能。(二)内燃机的适应性系数衡量内燃机动力性能的指标之一是适应性系数。它表示内燃机动力性能对外界阻力变化的适应能力。1、扭矩储备系数(或扭矩适应性系数)（9-1）式中Memax-特性曲线上的最大扭矩值(N·m)；Meb-标定工况时的扭矩值(N·m)。内燃机的扭矩储备系数越高，表示汽车或工程机械在不换挡的情况下，内燃机克服外

8、界阻力的潜力越大。2、转速储备系数(或转速适应性系数)（9-2）式中neb-标定转速(r／min)；nMemax-最大扭矩时的转速(r／min)。内燃机的转速储备系数越高，表示内燃机利用内部运动零件的动能来克服短期超负荷的能力越强。有时也用扭矩储备系数和转