汽车发动机原理 第六章 发动机运行特性与匹配技术.ppt

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1、发动机原理第六章发动机特性内燃机的特性是内燃机性能的综合反映。特性的形式有很多，除了前几章已经介绍的内燃机调速特性与调整特性(如点火提前角调整特性、供油提前角调整特性)外，本章将重点介绍内燃饥的基本特性，如负荷特性、速度特性、万有特性等。由于内燃机是为其他动力装置或工作机械提供动力的，相互之间的配合特性不仅涉及到工作机械的性能，也与内燃机本身的特性密切相关，为此，本章将介绍内燃机与工作机械的匹配方法。对内燃机的特性及其匹配进行研究，不仅是为了评价内燃机的性能，为正确、合理地选用内燃机提供依据，同时，还可以通过对影响内燃机特性各种因素

2、的分析。提出改进特性以适应匹配要求的各种技术措施，以优化整个动力装置的性能。第一节内燃机的工况内燃机工况就是指内燃机实际运行的工作状况。工况的定义表示工作频率的转速n表示工作负荷的转矩Ttq、功率Pe，Ttq与pme成正比内燃机的工作区域上边界线3为内燃机油量控制机构处于最大位置时，不同转速下内燃机所能发出的最大功率左侧边界线为内燃机最低稳定工作转速nmin限制线，低于此转速时，由于曲轴飞轮等运动部件储存能量较小，导致转速波动大，内燃机无法稳定工作右侧边界线为最高转速nmax限制线，受到转速过高所导致的惯性力增大、机械摩擦损失加剧、

3、充量系数下降、工作过程恶化等各种不利因素的限制内燃机的工况分类点工况：运行过程中，转速和负荷保持不变，如排灌所用的水泵的动力线工况1：其特点是内燃机的功率变化时，转速几乎保持不变。该工况又被称为固定式内燃机工况。例如，发电用内燃机，其负荷呈阶跃式突变，并没有一定的规律、然而内燃机的转速必须保持稳定，以保证输送电压和频率的恒定，反映在工况图上就是—条垂直线(图中的曲线1)，称为线工况。线工况2：其特点是内燃机的功率与转速接近于幂函数关系，如图中的曲线2示的三次幂函数()。当内燃机作为船用主机驱动螺旋桨时，内燃机所发出的功率必须与螺旋桨

4、吸收的功率相等，而吸收功率又取决于螺旋桨转速的高低，且与转速成幂函数关系，这样，内燃机功率就呈现一种十分有规律的变化。该类工况常被称为螺旋桨工况或推进工况，也属于线工况。面工况：其特点是功率与转速都在很大范围内变化，它们之间没有特定的关系。汽车及其他陆地运输用内燃机，都居于这种工况。此时，内燃机的转速决定于行驶速度、可以从最低稳定转速一直变到最高转速；负荷取决于行驶阻力，在同一转速下，可以从零变到全负荷。内燃机可能的工作区域就是该种类型内燃机的实际工作区域，相应的上况区域称为面工况。研究内燃机特性的必要性为了评价内燃机在不同工况下运

5、行的动力性指标(如功率、转矩、平均有效压力等)、经济性指标(燃油消耗率)、排放指标以及反映工作过程进行的完善程度指标(如指示热效率、充量系数以及机械效率)等，就必须研究内燃机的特性。有关定义所谓内燃机的特性，就是指上述性能参数随参数调整情况或运转工况变化的规律。性能指标随调整情况变化的特性称为调整特性，如点火提前角调整特性、供油提前角调整特性等；性能指标随运行工况变化的特性称为性能特性，如负荷特性、速度特性和调速特性等。用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评价内燃机的一种简单、直观、方便的形式。第二节发动机台架试验一、发动机台架试验

6、意义1、考核发动机动力性、经济性和工作可靠性；2、检查整机和零件的制造质量、可靠性和耐磨性；3、研究、设计、制造新型发动机的重要环节；4、发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线的测定。二、发动机台架试验标准1、汽车发动机性能试验方法（GB∕T18297—2001）该标准适用于轿车、载货汽车及其他陆用车辆的内燃机，不适用于摩托车及拖拉机用内燃机。2、汽车发动机可靠性试验方法（GB∕T19055—2003）3、汽车发动机定型试验规程（JB3745—84）三、发动机试验台架装置1、试验台架2、辅助系统3、各种测量仪器、仪表及操纵台四、有效

7、功率的测量1、水力测功器2、直流电力测功器3、电涡流测功器五、燃油消耗率的测量1、容积法2、质量法六、内燃机的功率标定及大气修正一功率标定二大气修正一功率标定内燃机的功率标定，是指制造企业根据内燃机的用途、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所输出的有效功率以及所对应的转速，即标定功率与标定转速。世界各国对标定方法的规定有所不同。按照国家标准GBll05——87《内燃机台架性能试验方法》规定，我国内燃机的功率可以分为四级；(1)15min功率；(2)1h功率；(3)12h功率；(4)持续功率(1)15

8、min功率这一功率为内燃机允许连续运转15min的最大有效功率，适用于需要较大功率储备或瞬时需要发出最大功率的轿车、中小型载货汽车、军用车辆、快艇等用途的内燃机。(2)1h功率这一功率为内燃机允许连续运转1h的最大有效功率，适用于需要