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第六章 内燃机特性 发动机工况 发动机负荷特性 发动机速度特性 柴油机调速特性 发动机万有特性 大气修正 §6-1 发动机工况和性能指标分析式 一 发动机工况 定义：内燃机工况就是指内燃机实际运行的工作状况。 工况：有效功率Ne，转速n 工况分为第一类工况、第二类工况和第三类工况 有关定义 内燃机的特性，内燃机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。 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。 二 发动机性能指标分析式 §6-2 发动机负荷特性 转速n不变，发动机的经济性指标随负荷变化的关系 。 目的：研究发动机经济性 测试方法 负荷特性曲线是在发动机试验台架上测取的。试验时，调整测功器负荷的大小，并相应调整油量调节机构位置，以保持发动机的转速不变，待工况稳定后，依次记录不同负荷下的有关数据，并整理得到性能曲线。 一 汽油机的负荷特性 1 ge曲线 负荷??节气门开度??ηm?，ηi ??ge?? — 曲线陡。 负荷???为发出最大功率? 1，燃烧不完全? ge ?。 2 GT曲线 二 柴油机的负荷特性 定义: 转速n不变，柴油机的经济性指标随负荷 (油门开度)变化的关系。 特性曲线 1 ηi，ηm曲线 负荷???g?????燃烧完全程度??ηi ?。 负荷??Ni?，Nm 基本不变? ge曲线 负荷???g??ηm ??，ηi ??ge?。 负荷????g???????燃烧恶化?ηm ?， ηi ???ge? 3 ge曲线上的特征点 1点：gemin。 2点：排黑烟，冒烟界限点。 标定功率的选择： 车用柴油机：定在冒烟界限处，即2点。 拖拉机柴油机：定在冒烟界限2点以内。 3点：Nemax点。 过3点：GT ??，ge ???Ne?。 三 柴油机与汽油机负荷特性曲线分析 1 同一n下： （1）柴油机比汽油机gemin低10%-30%. （2）曲线平缓 — 负荷变化较广时，能保持较好的经济性。 所以，柴油机的经济性比汽油机的好。 2 从负荷特性曲线可知，小负荷时，ge ?。 所以，在功力性满足的前提下，不宜装功率过大的发动机，以求ge ?，避免大马拉小车。 3 全面评价经济性，应作出不同n下的许多负荷特性曲线 — 万有特性曲线。 §6-3 发动机速度特性 定义：发动机节气门开度（或油门开度） 不变，发动机性能指标随转速变化的关系 目的：研究发动机动力性。 外特性（全负荷的速度特性）：油门开度全开（100%） 部分速度特性：油门固定在部分开启位置 测试方法 速度特性也是在内燃机试验台架上测出的。测量时，将油量调节机构位置固定不动，调整测功器的负荷，内燃机的转速相应发生改变，然后记录有关数据并整理绘制出曲线，一般是以发动机转速作为横坐标。 一 汽油机的速度特性 （一）外特性曲线 1 Me曲线 ηv：n??气流惯性??ηv ?；n???节流损失??ηv ?。 ηi：n??气流运动??混合气形成改善?ηi ?；n???燃烧时间?，燃烧恶化?ηi ?。 ηm：n??ηm ?。 2 Ne曲线 低速时：n??Me??Ne??； 高速时：n? ? Me ?? Ne ?（不大）。 3 ge曲线 4 GT曲线 （二）外特性的意义 1 后备功率 后备功率大，爬坡、加速性好。 但后备功率过大，则常用工况在低负荷区 经济性差。 2 最大Me时的n 最大Me时的n越低，克服外界阻力能力越强。 二 柴油机的速度特性 （一）定义 油量调节机械（油门拉杆或齿条）位置固 定不动，柴油机性能指标随转速n变化的关 系。 （二）柴油机的外特性 ?g：n???g?（油泵速度特性） ηi：n??ηi ?；n???燃烧时间?，???ηi ?。 ηm：n??ηm ? 曲线平缓 2 曲线 Ne=Me n Me曲线平缓 — 基本是常数，n??Ne ? ， 几乎是成直线关系 3 ge曲线 4 GT曲线 （三）扭矩储备系数?和适应性系数K §6-4 柴油机调速特性 一 装调速器的必要性 为防止高速飞车和低速熄火。 定义 调速特性：调速器起作用时，柴油机性能指标随转速或负荷而变化的关系。 其