发动机原理讲稿（内燃机学版）9发动机运行特性与测试（修改完成）.ppt

一、发动机运行特性 发动机特性在一定条件下，发动机性能指标与特性参数随各种可变因素的变化规律。 运行特性：即主要的性能指标（功率、扭矩、比油耗、排放等）随工况参数——转速和负荷的变化规律 二、研究发动机运行特性 的意义 1、与汽车进行全工况的合理匹配 由发动机运行特性转化而得的汽车的运行特性，如驱动力特性、燃油经济性、运转稳定性、安全性等 2、特性曲线不能满足要求时进行调节和校正 柴油机调速装置 、点火和喷油提前装置，可变配气相位系统 * 电子控制技术使更多的参数有了实时调控的可能，出现了多种发动机的“可变”技术， 三、重点阐述的问题 1)发动机特性——速度特性、负荷特性、全特性（万有特性）的变化规律 2)发动机运行特性对汽车的适应性以及汽车与发动机动力、经济性的合理匹配 3)柴油机速度特性的调节与校正 4)汽、柴油机的电子控制与管理下的特性 第一节 发动机工况 工况由转速和曲轴输出功率表示 工况平面与发动机的工作区域 以负荷和转速为坐标的平面叫发动机的工况平面 点工况运行 （泵站） 线工况运行 （发电机组 、螺旋桨 ） 面工况运行 （汽车） 发动机的工作区域及限制 1) a曲线是各转速时最大功率(转矩)的限制线，到标定点A为止。 2) b曲线是各负荷条件下的最高转速限制线。 3) c曲线是发动机最低稳定工作转速限制线 4) d曲线是各个踏板位置下的空转怠速线。 5)输出功率为负值的e曲线是发动机灭火，外力倒拖时的工况线。 几点说明 1、a b曲线在最大加速踏板位置条件下获得的。汽油机在节气门全开时获得，称为速度外特性线；对于柴油机则a为校正外特性线， b曲线则是调速器起作用的调速特性线。 2、低于c曲线转速时，由于燃烧波动和运动件惯性过小，发动机无法稳定工作。 3、“加速踏板”与“油门”踏板 ： 对汽油机，控制节气门开度，称为油门是妥当的。 柴油机有时并不直接控制喷油泵的油量调节杆，而是通过控制调速器起作用，与供油量不呈线性关系。所以称为“油门”是不妥的 功率标定 发动机铭牌上规定的最大输出功率 及其对应转速 所确定的工况叫做标定工 况。 15分钟功率 1小时功率 12小时功率 持续功率 发动机特性的分析方法 1．调整特性 ：发动机在转速和油量调节位置(汽油机为节气门开度，柴油机是油量调节杆位置)不变条件下，各种性能指标随调整参数而变化的规律。 2、调整参数包括： 汽油机点火提前角 过量空气系数 柴油机的喷油提前角 包含排气再循环在内的残余废气系数。 可调整参数范围的扩大 另外原来不可调整，但是对性能有明显影响，也可归入调整参数： 配气相位角 气门升程 进气管长度 压缩比 涡轮机喷嘴环面积 工况运行特性——性能 主要的性能指标（功率、扭矩、比油耗、排放等）随工况参数——转速和负荷的变化规律 影响因素 1.发动机运行特性的评价方法 特性曲线 、稳态过程 、瞬态工况 柴油机 ： 补充：发动机台架试验 1．水力测功器 水力测功器特性 2．平衡式电力测功器 3.电涡流测功器 耗油率的测量——容积法 容积法仪器 耗油率的测量——质量法 质量法仪器 台架试验综述 统一的试验标准 汽车发动机试验方法的标准(GB/T 18297－2001 )， 内燃机台架试验方法(GB 1105.3-87 ) 最大功率的影响因素 ①发出相应功率的持续时间。 ②测定时的大气状况。 ③发动机所带附件。 ④进气管和空气滤清器阻力、排气背压 大气修正 大气状况是指发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。当： 当大气压力降低、 大气温度升高 相对湿度增大 吸入气缸的干空气量都要降低，所以功率会降低。 修正系数 汽油机校正扭矩、功率；比油耗不校正 第二节 内燃机速度特性、外特性 与汽车动力性匹配 汽油机保持节气门开度不变或柴油机保持油量调节杆位置不变，发动机的性能指标随转速的变化规律称为发动机的速度特性 标定工况位置所决定的为全负荷速度特性曲线，又叫外特性线；其余的为部分负荷速度特性线 汽油机速度特性 汽油机指示效率 、机械效率、充量系数、过量空气系数 随速度的变化 曲线变化趋势分析 扭矩线主要受充量系数、机械效率的影响，在某一较低转速处有最大值，然后随转速上升而较快下降，转速愈高，降得愈快。部分特性线则随节气门关小更急剧降低。指示效率对曲线的影响不大，仅使高、低转速处的值略降低。 曲线变化趋势分析 曲线变化趋势分析 柴油机速度特性 保持油量调节杆位置不变、性能指标随转速的变化规律 必须说明的是： 油量调节杆位置和加速踏板位置并不一定成正比。所以保持加速踏板位置不变得到的速度特性线和保持油量调节杆位置不变得到的速度特