发动机原理第八章发动机特性

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1、本章要求：了解：柴油机调速器的原理。理解：发动机特性曲线变化的原因。掌握：汽、柴油机特性曲线的意义，实验方法。第八章发动机特性发动机工况：发动机的运行情况，是以其发出的功率Ne和转速n来表示。常见的发动机工况有面工况、点工况、线工况等。发动机特性：发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系。其中随调整情况而变化的关系称为调整特性如：柴油机供油提前角调整特性汽油机点火提前角调整特性随运转情况而变化的关系称性能特性(或使用特性)发动机主要特性包括：负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、烟度特性、排放特性等。第

2、一节负荷特性定义：转速不变时，其经济性指标随负荷而变化的关系。用曲线表示→负荷特性曲线。负荷率：发动机发出的扭矩与在该转速下最大扭矩之比，用百分数表示。一、汽油机的负荷特性（一）定义：汽油机保持某一转速不变，点火提前角，化油器调整完好时，逐步改变节气门开度，ge、Gf随负荷变化的关系。性能指标（二）曲线特性：（1）主要工作参数的变化（2）ge=f（Ne)曲线的变化怠速时:m=0,ge=;(m=1-Nm/Ni)负荷↑：↓，燃速↑-ηi↑机械损失相对↓-ηm↑→ge↓直至gemin。负荷再增加,α↓-η

3、i↓ge又上升。负荷↑↑混合气量↑α↓所以Gf↑二、柴油机的负荷特性（一）定义：当柴油机保持转速不变，改变循环供油量g时，ge随负荷而变化的关系。性能指标（二）曲线特性（1）主要工作参数的变化（2）ge=f（Ne)曲线的变化1点：最小油耗点；2点：冒烟界线点；3点：最大功率点。三、负荷特性的意义1、评价不同类型的发动机的经济性经济性好的要求：（1）gemin较小；（2）负荷特性曲线在gemin附近要平坦。柴油机经济性比汽油机好，gemin大约低20-30%。2、找出提高汽车经济性的途径提高汽车的负荷率。在

4、动力性足够时，尽量提高发动机工作时的负荷率，选用功率较小的发动机。3、柴油机功率标定对车用柴油机，其功率标定应在冒烟界限点2；对工程机械用柴油机，其功率标定在最低油耗点1。第二节速度特性定义：发动机的燃油供给调节机构位置一定时，发动机的性能指标（Me、Ne、ge）随转速而变化的关系。节气门开度最大或喷油泵齿条位置处于最大供油位置时，发动机的速度特性称为全负荷速度特性，或外特性，其它称为部分负荷速度特性。一、汽油机的速度特性（一）外特性1、主要工作参数的变化节气门开度一定，α基本不随n而变化转速由低速开始上升时，

5、Me随转速的升高而下降较快。工作参数中，对Me影响最大的是v，即Me的大小主要取决于进入气缸的混合气量。Me∝ηv/Ne∝Menge∝1/ηiηm2、Me、Ne、ge=f（n）曲线（二）部分负荷特性1-节气门全开节气门开度1＞2＞3＞4＞5汽油机的速度特性曲线节气门开度越小，Me曲线越陡，且最大功率点向低速方向移动。汽油机的外特性是在节气门全开时测得的,曲线上每一点表示它在此转速下的最大功率及最大扭矩，故它代表内燃机的最高动力性能，所有汽油机均需做外特性曲线。二、柴油机的速度特性（一）外特性1、主要工作参数

6、的变化性能指标柴油机发出扭矩的多少，主要取决于g的大小。Me曲线变化平稳,比汽油机的Me曲线平坦。Ne与Me、n成正比由于Me变化平坦，在一定的转速范围内，功率几乎与转速成正比增加。2、Me、Ne=f（n）曲线（二)部分负荷速度特性喷油泵齿条位置一定时,循环供油量随转速而变化的关系→喷油泵的速度特性.h4---全负荷；h3、h2、h1---部分负荷Me的变化主要取决于循环供油量的变化柴油机部分负荷特性曲线，与外特性曲线平行且位于其下方.Me.Ne=f(n)曲线1—90%负荷2—75%负荷3—55%负荷三、外特

7、性的意义(一)评价发动机的动力性发动机的动力性指标高的要求：1.从外特性曲线及最大功率Nemax.后备功率看:外特性曲线汽车行驶阻力曲线后备功率部分负荷速度特性2.扭矩储备系数m定义：发动机的外特性曲线上最大扭矩Memax与标定工况下的扭矩Me之比值m=(Memax-Me)/Me×100%适应系数：K=Memax/Me图7-13发动机最大扭矩对克服阻力的影响作用：评价汽车不换档，发动机克服短期超负荷的能力。**K大，工作越稳定。汽油机Me陡，稳定性优于柴油机。3.转速储备系数n定义：发动机标定工况下的转速

8、na与最大扭矩下的转速nmax之比。n=na/nmax图7-14发动机最大扭矩对应的转速对克服阻力的影响作用：评价汽车不换档，发动机克服短期超负荷的能力。（二）评价发动机的工作稳定性由扭矩储备系数m来评价，m大，意味着扭矩曲线较陡，工作稳定性好。不同的车用发动机对后备功率、m、n的要求不同，轿车要求后备功率大，对m、n不要求；载重车考虑经济性，后备功率不大，但m、n要