发动机万有特性.ppt

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1、第七章发动机的特性汽车行驶时，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。第一节发动机工况一、工况发动机的运行情况，简称工况。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。二、发动机特性发动机性能指标随调整运转工况而变化的关系称为发动机

2、特性。性能指标调整情况运转工况调整特性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。三、发动机性能指标与工作过程的关系发动机输出的有效指标通常用平均有效压力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃油消耗率b、每小时耗油量B表示。这些指标与发动机工作过程参数的关系可以推导如下。式中ηv——充量系数；ρo——大气状态下空气密度（kg/m3）；Vs——气缸工作容积（m3）；α——过量空气系数；hu——燃料低热值（kJ/kg）；Lo——理论空气量（kg/kg）。每循环放

3、热量Q（kJ）为根据平均有效压力pme（kPa）的定义式中We——每循环有效功（kJ）；ηe——有效热效率。式中ηit——指示热效率；ηm——机械效率。功率扭矩（汽油机）燃油消耗率小时耗油量扭矩（柴油机）第二节发动机台架试验一、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.电涡流测功器三、耗油率的测量1.容积法充油测量测量消耗容积v的燃油所用时间t燃油消耗量按下式计算式中V—球泡容积（mL）；Pe—发动机有效功率（kW）;ρf—燃油密度（g/mL）；t

4、—消耗容积V的燃油所用时间（s）。小时耗油量耗油率2.质量法油箱供油充油测量燃油消耗量按下式计算式中t——消耗m（g）燃油所需时间（s）；Pe——消耗m（g）燃油时测量的有效功率（kW）；B——小时耗油量（kg/h）；be——有效燃油消耗率[g/（kW·h）]。第二节发动机的速度特性发动机性能指标随转速变化的关系称为发动机的速度特性。若驾驶员将油门踏板位置保持一定，由于道路阻力不同，汽车行驶速度也会改变，上坡时汽车速度逐渐降低，下坡时速度增加，这时发动机即沿速度特性工作。一、汽油机的速度特性（1）速度特性：

5、汽油机节气门开度固定不动，其有效功率Pe、扭矩Ttq、、燃油消耗率b、每小时消耗油量B等随转速n变化的关系。（2）测取：发动机台架试验。测取前，应将点火提前角及化油器调整完好；测取时，应按规定保持冷却水温度、润滑油温度在最佳状态。节气门全开时速度特性称为外特性。节气门部分打开时的速度特性称为部分负荷速度特性。由于节气门的开启可以无限变化，所以部分负荷速度特性曲线有无数条，而外特性曲线只能有一条。（一）外特性曲线1．扭矩曲线变化趋势随着转速n的增加，扭距Ttq逐渐增大，出现最大扭距Ttqmax后逐渐下降，且下

6、降程度越来越大。曲线呈上凸形状。根据公式可见，Ttq随n的变化取决于指示热效率ηi、机械效率ηm、充气效率ηv与过量空气系数α随n的变化。（1）在节气门开度一定时，过量空气系数φat可视为常数。（2）充气效率ηv在某一中间转速时最大。因为一定的配气相位仅对一种转速最适合，此转速下能最好地利用气流惯性。其余转速时ηv均降低，曲线为上凸形。（3）指示热效率ηit转速低，进气流速低，紊流减弱，使雾化、混合状态较差，火焰传播速度降低，散热及漏气损失增加，ηit较低，转速高时，燃烧过程所占曲轴转角较大，燃烧在较大容积

7、下进行，ηit也较低。但变化比较平坦，对Ttq影响较小。（4）机械效率ηm转速增加，消耗于机械损失功增加。因此，随转速升高，机械效率ηm明显下降。综合作用的结果是；当转速由低开始上升时，ηv，ηit同时增加的影响大于ηm下降的影响，使Ttq增加，对应于某一转速时，Ttq达到最大值。转速继续增加，由于ηv、ηit、ηm均下降，因此Ttq随转速升高而较快的下降，即Ttq曲线变化较陡。2．功率变化趋势Pe=Ttq·n/9550当转速由低逐渐升高时，由于Ttq、n同时增加Pe增加很快。在达到最大扭距转速ntq后，再

8、提高转速，由于Ttq有所下降，使Pe上升缓慢。某一转速时Ttq·n达最大值。此后，再增加转速，由于扭距下降超过转速上升的影响，Pe反而下降。3．燃油消耗率变化趋势b=k3/ηitηmb在某一中间转速当ηitηm达到最大值时出现最低值。当转速较此转速低时，由于ηm上升弥补不了ηit的下降，使b增加。转速较此转速高时ηit、ηm均较低，b也增加。（二）部分负荷速度特性随着节气门的关小，节流损失增大，充气效率减小，使部