第七章发动机的特性()详解.ppt

作业四 按气缸压力及温度变化特点柴油机的燃烧过程分为几段？各阶段的主要影响因素是什么？ 柴油机的主要有害尾气排放物有哪些？他们的产生条件是什么？ 思考题： 从混合气形成特点，限制柴油机最高转速的主要原因是什么？ 基于高压喷射的现代车用柴油机燃油供给系统有哪些？各自有何优缺点？ 第七章 发动机的特性 7-1 概述 7-2 发动机的负荷特性 7-3 发动机的速度特性 7-4 发动机的万有特性 §7-1 概述 一、发动机工况 指发动机运行状态，常用转速n和负荷表示。 转速：表征发动机的工作频率?挡位车速； 负荷：表征发动机对外做功能力?加速踏板：Ttq?pme 发动机输出功率：Pe ? Ttq n 功率相同，工况不同?燃烧过程不同?性能不同 研究发动机特性的目的： 评价发动机性能，为正确选用动力源提供依据； 为进一步改进发动机性能提供有效途径。 研究方法：性能指标随发动机工况变化特性来研究 根据工作机械不同，发动机工况分类为三种： 1. 恒速工况：发动机转速始终保持不变； 功率随负荷变化。?发电用发动机 2. 线工况：Pe=f(n)的工况，?螺旋桨工况。 Pe n 3 点工况?排灌 恒速 3. 面工况：Pe和n都相对独立变化，无约束关系。 如 汽车： n取决于车辆行驶速度； Pe取决于行驶阻力?阻力和道路情况 。 二、发动机的台架试验 基础：振幅≯0.05~0.1mm 测功器：测转矩 油耗仪：测油耗 转速表 冷却系统 ?排放分析仪 b） 6 21 22 23 24 25 26 1、测功器：测转矩和n? 分类：测功器吸收功的原理不同：分为水力测功器、平衡式直流电力测功器和电涡流测功器三种。 水力测功器：水在涡流室内旋转?水摩擦力作用下外壳摆动与Ttq成正比的角度?测Ttq 转子 外壳 电力测功器：转子在定子磁场中转动?切割磁力线?感应电流?其磁场与定子磁场作用?电磁力矩?Ttq 电涡流测功器：利用涡电流效应将发动机输出功?电能?热能。能量吸收部分：制动器?转子和定子组成。 转子 定子：外壳、涡流环和励磁线圈。?外壳、涡流环、空气隙和转子构成磁路。 原理：励磁线圈供电?产生磁力线?转子旋转?涡流槽和空气隙处磁力线密度变化?涡流环内产生感应电?形成电涡流?与磁场作用?电磁转矩。调节励磁电流?电涡流强度。涡流电路有电阻?损耗电能?涡流环发热。 转子外缘 涡流槽 2、油耗仪：测量一定时间内所消耗量的燃料量 6 7 容积法：测量消耗一定容积Vf燃油所需要的时间t(s)。 质量法：测量消耗一定质量m的燃油所需要的时间t。 天平 量瓶 3、排放物的测量 常用的排放分析仪：日本HORIBA多组分排放气体分析仪；AVL多功能排放分析仪 。 测量内容：CO、HC、NOx、CO2、O2等气体 烟度：用波许烟度计或不透光烟度计来测量 微粒：全稀释风道精确测量?设备昂贵。 分流稀释风道：过滤秤重法，测量过滤 纸上的颗粒重量进行分析。 三、发动机特性的分析方法  使用特性：性能指标随运行工况变化的特性 调整特性：性能指标随调整参数变化的特性 分析式： 经济性??i?m 动力性??c?i?m,1/?a 7-2 发动机的负荷特性 负荷特性定义：n不变，经济性随负荷的变化规律。 负荷：指发动机对外界做功能力；因n=const ?汽油机： Pe ?Ttq ? pme，及节气门开度等； 柴油机： Pe ?Ttq ? pme，及空燃比等。 经济性：指燃油消耗率be和每小时燃油消耗量B 分析式： 一、汽油机的负荷特性 负荷?，节气门开度?，进气量（Pi ）?，A/F不变，残余废气系数?； 所以，?i ?，?m?? be=K3/(?i ?m ) ?; 大负荷时: 加浓A/F=12.5， ?燃烧不完全， ?i ?， ?使be ?。 ?i ?m be B 停止氧传感器反馈控制 be变化历程分析： 二、柴油机负荷特性 负荷??喷油量Δb ?，Pe ?， 空气量不变，A/F ??质调节 ?不完全燃烧??i ?； 中小负荷区：影响不大； 大负荷区：A/F 的?，使?i ? ； ?m 变化规律与汽油机相同 ? 负荷?，?m ?； 当?m ?i ?Max时，be?Min be变化历程分析： 三、汽油机/柴油机负荷特性区别 1）因负荷调节方式不同：量调和质调??i随负荷变化规律相反。 2）汽油机油耗随负荷变化曲线比柴油机陡?经济性对负荷变化敏感。 3）柴油机油耗曲线缓慢、宽，又低。 结论：柴油机这种纸