发动机的特性(精).ppt

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1、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。第六章发动机的特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。第一节发动机工况分类恒速工况转速不变，功率改变。流体阻力工况（螺旋桨工况）发动机

2、功率与转速呈一定的函数关系。陆上运输工况转速和负荷在很大的范围内变化，它们之间没有特定的关系。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——充气效率；ρo——大气状态下空气密度

3、（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。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、支承测量与计算参数一测量参数1转速n：数字式转速表[r/min]。2油耗：容积式油耗仪、四活塞流量计，测量消耗100[ml]油所用时间t[s]。3测功器读数P：测功器[kgf

4、]。二计算参数1扭矩[kgf·m]式中：P为测功器读数[kgf]2有效功率[Ps]式中：0.7162[m]为测功器常数，即测功器定子杆长。3有效比油耗[g/Ps·h]式中：100[ml]所用时间t[s]。4每小时耗油量[kg/h]二、制动测功装置—测功器1.水力测功器1吸收发动机功率。2测力P。发动机带动测功机，转子旋转，将水搅向外围，水与搅棒的摩擦力带动定子转动。水环越厚，摩擦阻力越大，相当于外界阻力矩越大。2.平衡式电力测功器利用电磁感应现象将机械能转换为电能。可以作为发电机运行,也可用做电动机.机构复杂,价格贵,反拖

5、发动机，测量精度高。3.电涡流测功器利用涡电流效应将机械能转变为电能，再转为热能。结构简单，运转平稳，精度较高。三、耗油率的测量1.容积法测量消耗一定容积的燃油所用时间。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—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

6、）；be——有效燃油消耗率[g/（kW·h）]。负荷特性：转速不变，其经济性指标随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力Pme表示）的变化关系。当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，就是这种情况。此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b随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。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

7、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）ηi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，散热损失相对减少，ηi增加。负荷增至大负荷，加浓装置工作，ηi下降。（2）ηmηm随负荷的增加而迅速增加。原因是转

8、速一定而负荷增加时，机械损失功率Pm变化不大，指示功率Pi成正比增加，使ηm=1—（Pm/Pi）增加。当发动机空转（Pe=0）时，指标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ηi、ηm同时上升，使耗油率曲线迅速下降。当ηiηm达到最大值出现最低