第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能

1、第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能第二章發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能 第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)的指示性能指標(biāo)是指 的指標(biāo)，簡稱指示指 標(biāo)。 指示指標(biāo)表征工質(zhì)在汽缸內(nèi)部經(jīng)歷的循 環(huán)的完善程度，以工質(zhì)在汽缸內(nèi)對(duì)活塞做功 為基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)由燃燒到熱功轉(zhuǎn)換工作循環(huán)評(píng)價(jià)由燃燒到熱功轉(zhuǎn)換工作循環(huán) 進(jìn)行的質(zhì)量進(jìn)行的質(zhì)量。是從從示功圖示功圖測(cè)量計(jì)算得出測(cè)量計(jì)算得出的。 、指示功率：指示功率： 指示功率指示功率Pi ：發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)所作的指示功。 30 n iVp P smi i 若：一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的缸數(shù)i，每缸的工作容積Vs (L) ，平 均指示壓力為pmi (MPa ) ，轉(zhuǎn)速n(r/min)，沖程數(shù)。

2、(kw ) 壓縮比壓縮比 定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積 之比稱為壓縮比。用表示。 = Va/Vc 現(xiàn)代化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮 比一般為69(轎車有的達(dá)9 11)。上海桑塔納轎車汽油機(jī) 壓縮比為8.2。 壓縮比過大的不良后果 返回 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性能指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性能指標(biāo) 以曲軸輸出功為計(jì)算基礎(chǔ)以曲軸輸出功為計(jì)算基礎(chǔ)的性能指標(biāo)， 稱為有效性能指標(biāo)，有效性能指標(biāo)，簡稱有效指標(biāo)。有效指標(biāo)。 有效指標(biāo)被用來有效指標(biāo)被用來直接評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際直接評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際 工作性能工作性能的優(yōu)劣。的優(yōu)劣。 一、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性指標(biāo)一、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性指標(biāo) 1、有效功和有效功率、有效功和有效功率 有效功有效功

3、：發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)曲軸輸出的單缸功量 。 e W mie WWW 式中： Wi 循環(huán)凈指示功 Wm 循環(huán)實(shí)際機(jī)械損失功 有效功率有效功率 mie PPP 式中：式中： Pi 指示功率指示功率 Pm 實(shí)際機(jī)械損失功率實(shí)際機(jī)械損失功率 ( kw ) 機(jī)械損失機(jī)械損失: 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦損失；發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦損失； 驅(qū)動(dòng)附件損耗；驅(qū)動(dòng)附件損耗； 泵氣損失等。泵氣損失等。 2、有效轉(zhuǎn)矩、有效轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由功率輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩稱 為有效轉(zhuǎn)矩，可由測(cè)功器測(cè)得。為有效轉(zhuǎn)矩，可由測(cè)功器測(cè)得。 (Nm) 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe(kW) 可以利用各種型式的測(cè)功器和可

4、以利用各種型式的測(cè)功器和 轉(zhuǎn)速計(jì)分別測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速計(jì)分別測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)在某一 工況下曲軸的輸出轉(zhuǎn)矩工況下曲軸的輸出轉(zhuǎn)矩Ttq及在及在 同一工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，按同一工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，按 以下公式求得以下公式求得: 9550 nT P tp e 3、平均有效壓力：、平均有效壓力： 發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸工作容積所輸出的有效功。 與平均指示壓力相 似； 是衡 量發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能 的一個(gè)很重要的參數(shù)。 30 niVp P sme e 9550 nT tp Ttqpme pme 反映了發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸反映了發(fā)動(dòng)機(jī)單位氣缸 工作容積輸出轉(zhuǎn)矩的大小。工作容積輸出轉(zhuǎn)矩的大小。 Pme=30Pe/Vhni （2-3）

5、 式中：Vh發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸工作容積 i發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)行程數(shù)。四行程=4 二行程=2 應(yīng)用式（2-2）和（2-3）的恒等關(guān)系?？傻?Ttq=318.3PmeVhi/ (2-4) 因此，對(duì)于一定氣缸總工作容積（即Vhi） 的發(fā)動(dòng)機(jī)，Pme 反映了有效扭矩 Ttq的大小。 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的簡單工作原理四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的簡單工作原理 四沖程汽油機(jī)的工作原理四沖程汽油機(jī)的工作原理 1、進(jìn)氣行程、進(jìn)氣行程 2、壓縮行程、壓縮行程 3、作功行程、作功行程 4、排氣行程、排氣行程 單缸四沖程汽油機(jī)的工作過程單缸四沖程汽油機(jī)的工作過程 三、升功率三、升功率Pl(發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)) 升功率：升功率：在標(biāo)定

6、工況下在標(biāo)定工況下(指標(biāo)定轉(zhuǎn)速、標(biāo)定指標(biāo)定轉(zhuǎn)速、標(biāo)定 功率功率)，發(fā)動(dòng)機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的，發(fā)動(dòng)機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的 有效功率有效功率 Pl=Pe/iVh (2-5) 由式（2-3）可得 Pl=Pmen/30 (2-6) 升功率是評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)動(dòng)力性和強(qiáng)化升功率是評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)動(dòng)力性和強(qiáng)化 程度的重要指標(biāo)之一，程度的重要指標(biāo)之一，他從發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的他從發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的 角度對(duì)氣缸工作容積的利用率做出總的評(píng)角度對(duì)氣缸工作容積的利用率做出總的評(píng) 價(jià)。價(jià)。Pl值愈大，發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化程度愈高，發(fā)出 一定有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸愈小，由（2-6） 知， Pl與Pme和n的乘積成正比，因此，不 斷提

7、高Pme和n以獲得更強(qiáng)化、更輕巧、更 緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)，一直是人們追求的目標(biāo)。 四、有效熱效率四、有效熱效率 （發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)）（發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)） 衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)是 和。 ，即 =We/Q1 對(duì)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)測(cè)得Pe和每小時(shí)燃油消耗量 qmf（kg/h）,可得 Pe/ qmfHu 五、有效燃油消耗率五、有效燃油消耗率g(kWh) 是指單位有效功所消耗的燃油量，用是指單位有效功所消耗的燃油量，用be表表 示（是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)）示（是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)） be=qmf/Pex103 g(kWh) (2-9) 由式（由式（2-8）be又可表示為又可表示為 be=

8、3.6x106/ Hu 可見，有效燃油消耗率與有效熱效率成反可見，有效燃油消耗率與有效熱效率成反 比，知道其中一值后，可求出另一值。比，知道其中一值后，可求出另一值。 一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的一般內(nèi)燃機(jī)在標(biāo)定工況下的be和和et值大致在以下范圍：值大致在以下范圍： beg (kWh)-1 et 低速柴油機(jī)低速柴油機(jī) 190225 0.380.45 中速柴油機(jī)中速柴油機(jī) 195240 0.360.43 高速柴油機(jī)高速柴油機(jī) 215285 0.300.40 (其中較低的其中較低的be值屬排氣渦輪增壓的四沖程、二沖程柴油機(jī)值屬排氣渦輪增壓的四沖程、二沖程柴油機(jī)) 四沖程汽油機(jī)四沖程汽油機(jī) 27441

9、0 0.300.20 二沖程汽油機(jī)二沖程汽油機(jī) 410545 0.200.15 機(jī)械效率：機(jī)械效率： 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率與指示功率之比。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率與指示功率之比。 i e m P P mi mm i m mi me m p p P P p p 11 mitet u機(jī)械效率是指曲軸輸出的有效功（或功率） 與指示功（或功率）的比值，用符號(hào)m表示 。 u根據(jù)機(jī)械效率、有效熱效率和指示熱效率的 定義式，可得三者之間的關(guān)系 : u由有效燃油消耗率和有效熱效率的關(guān)系式可 得 : 機(jī)械效率 i m i mi i e i e m P P P PP P P W W 1 mi mie e Q W Q W 11

10、 6 3.6 10 eim eu g H miumi e K H g 3 6 106 . 3 機(jī)械損失的組成：摩擦損失、驅(qū)動(dòng)附件損失、 泵氣損失。 機(jī)械損失的測(cè)定(倒拖法) ：將發(fā)動(dòng)機(jī)與電 力測(cè)功機(jī)相連，電力測(cè)功機(jī)測(cè)定的倒拖功率 即機(jī)械損失功率。 六、機(jī)械損失的組成及測(cè)定 me e i e m PP P P P 1、活塞與活塞環(huán)的摩擦損失 ：這一部分損失是整 個(gè)摩擦損失的主要部分。由于它們的滑動(dòng) 面積大、相對(duì)速度高和潤滑不充分等造成。 2、軸承與氣門機(jī)構(gòu)的摩擦損失：他包括 所有主軸承、連桿軸承和凸輪軸軸承等。 由于潤滑充分。這部分損失對(duì)氣缸壓力的 變化不太敏感。 3、驅(qū)動(dòng)附屬機(jī)構(gòu)的損失：主要指

11、為保證 發(fā)動(dòng)機(jī)工作所必不可少的部件總成。如冷 卻水泵、機(jī)油泵、噴油泵和調(diào)速器。 4、泵氣損失：排氣過程中，由于進(jìn)氣系 統(tǒng)的阻力所消耗的一部分功。在實(shí)際測(cè)定時(shí) 常將泵氣損失與其他損失一起測(cè)得。泵氣 損失將隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而增加。 一般發(fā)動(dòng)機(jī)中機(jī)械損失的分配 活塞與活塞環(huán)的摩擦損失：（45-60）% 連桿和曲軸軸承的摩擦損失（15-20）% 附屬機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)損失：（10-20）% 氣門機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)損失（2-3）% （二）機(jī)械損失的評(píng)定 機(jī)械損失的大小可以用機(jī)械損失功率Pm Pm=Pi-Pe 式中 Pi發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功率 Pe-發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率 為表示各種不同發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功率轉(zhuǎn)變?yōu)?有效功率的程度，引入

12、了機(jī)械效率的概念。 機(jī)械效率m是有效功率與指示功率之比 m= Pe/ Pi=1-Pm/ Pi m值越接近1， Pe越近于Pi說明機(jī)械損失 功率越少，發(fā)動(dòng)機(jī)性能越好。 第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況是不斷變化的。當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)工況（負(fù)荷和轉(zhuǎn)速）發(fā)生變化時(shí)，其相應(yīng) 的各項(xiàng)參數(shù)和指標(biāo)也要發(fā)生變化。發(fā)動(dòng)機(jī)主 要性能指標(biāo)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或負(fù)荷的變化的關(guān) 系，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性。發(fā)動(dòng)機(jī)特性以圖線形 式表示的，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線。 發(fā)動(dòng)機(jī)特性：（1）性能特性：負(fù)荷特性、 速度特性、萬有特性、調(diào)速特性 （2）調(diào)整特性：供油提前角、點(diǎn)火提前 角、混合氣調(diào)整特性 一、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍 從動(dòng)力性考慮，發(fā)

13、動(dòng) 機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)在 最大功率轉(zhuǎn)速和最大 扭矩轉(zhuǎn)速之間。 從經(jīng)濟(jì)性考慮，發(fā)動(dòng) 機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)在 最大功率轉(zhuǎn)速與最低 燃油消耗率轉(zhuǎn)速之間。 1.發(fā)動(dòng)機(jī)的工況分類發(fā)動(dòng)機(jī)的工況分類 第第類工況，其特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)類工況，其特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī) 的功率變化時(shí)，轉(zhuǎn)速幾乎保持的功率變化時(shí)，轉(zhuǎn)速幾乎保持 不變。不變。該工況又被稱為固定式內(nèi) 燃機(jī)工況。例如，發(fā)電用內(nèi)燃機(jī)， 其負(fù)荷呈階躍式突變，并沒有一 定的規(guī)律、然而內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速必 須保持穩(wěn)定，以保證輸送電壓和 頻率的恒定，反映在工況圖上就 是條垂直線(圖81中的曲線 1)，稱為線工況線工況。灌溉用內(nèi)燃機(jī)， 除了起動(dòng)和過渡工況外，在運(yùn)行 過程中負(fù)荷與轉(zhuǎn)速均保持不變，

14、稱為點(diǎn)工況點(diǎn)工況(圖81中的A點(diǎn))。 第二類工況，其特點(diǎn)是內(nèi)燃第二類工況，其特點(diǎn)是內(nèi)燃 機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速接近于冪函機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速接近于冪函 數(shù)關(guān)系，數(shù)關(guān)系，如圖81中的曲線2 示的三次冪函數(shù)( )。當(dāng) 內(nèi)燃機(jī)作為船用主機(jī)驅(qū)動(dòng)螺 旋槳時(shí)，內(nèi)燃機(jī)所發(fā)出的功 率必須與螺旋槳吸收的功率 相等，而吸收功率又取決于 螺旋槳轉(zhuǎn)速的高低，且與轉(zhuǎn) 速成冪函數(shù)關(guān)系，這樣，內(nèi) 燃機(jī)功率就呈現(xiàn)一種十分有 規(guī)律的變化。該類工況常被 稱為螺旋槳工況螺旋槳工況或推進(jìn)工況推進(jìn)工況， 也屬于線工況線工況。 3 nP e 第三類工況，其特點(diǎn)是功率第三類工況，其特點(diǎn)是功率 與轉(zhuǎn)速都在很大范圍內(nèi)變化，與轉(zhuǎn)速都在很大范圍內(nèi)變化， 它們之

15、間沒有特定的關(guān)系。 汽車及其他陸地運(yùn)輸用內(nèi)燃 機(jī)，都居于這種工況。此時(shí)， 內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于行駛速 度、可以從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速一 直變到最高轉(zhuǎn)速；負(fù)荷取決 于行駛阻力，在同一轉(zhuǎn)速下， 可以從零變到全負(fù)荷。內(nèi)燃 機(jī)可能的工作區(qū)域就是該種 類型內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際工作區(qū)域， 相應(yīng)的上況區(qū)域稱為面工況。面工況。 二、發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定二、發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定 l內(nèi)燃機(jī)的功率標(biāo)定，是指制造企業(yè)根據(jù)內(nèi)燃 機(jī)的用途、壽命、可靠性、維修與使用條件 等要求，人為地規(guī)定該產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件 下所輸出的有效功率以及所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，即 標(biāo)定功率與標(biāo)定轉(zhuǎn)速。世界各國對(duì)標(biāo)定方法 的規(guī)定有所不同。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GBll05 87內(nèi)燃機(jī)臺(tái)架性能

16、試驗(yàn)方法規(guī)定，我國 內(nèi)燃機(jī)的功率可以分為四級(jí)： (1)15min(1)15min功率功率 這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min的 最大有效功率，適用于需要較大功率儲(chǔ)備或 瞬時(shí)需要發(fā)出最大功率的轎車、中小型載貨 汽車、軍用車輛、快艇等用途的內(nèi)燃機(jī)。 (2)1h(2)1h功率功率 l這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1h的最大有 效功率，適用于需要一定功率儲(chǔ)備以克服突 增負(fù)荷的工程機(jī)械、船舶主機(jī)、大型載貨汽 車和機(jī)車等用途的內(nèi)燃機(jī)。 (3)12h(3)12h功率功率 l這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h的最大有 效功率，適用于需要在12h內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而又需 要充分發(fā)揮功率的拖拉機(jī)、移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組、 鐵道

17、牽引等用途的內(nèi)燃機(jī)。 (4)(4)持續(xù)功率持續(xù)功率 l這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大 有效功率，適用于需要長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固定 動(dòng)力、排灌、電站、船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)。 l根據(jù)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品的使用特點(diǎn)，在內(nèi)燃機(jī)的銘 牌上一般應(yīng)標(biāo)明上述四種功率的一或兩種功 率及其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的最大供 油量限定在標(biāo)定功率的位置上。對(duì)于同一種 發(fā)動(dòng)機(jī)，用于不同場(chǎng)合時(shí)，可以有不同的標(biāo) 定功率值，其中，15min功率最高，持續(xù)功率 最低。 l車用車用 常用常用15分鐘分鐘, 1小時(shí)或小時(shí)或12小時(shí)功率中的小時(shí)功率中的 兩種作為銘牌功率。兩種作為銘牌功率。 l除持續(xù)功率外，其他幾種功率均具有間歇 性工作的特點(diǎn)

18、，故常被稱為間歇功率。對(duì) 間歇功率而言，內(nèi)燃機(jī)在實(shí)際按標(biāo)定功率 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，超出上述限定的時(shí)間并不意味著 內(nèi)燃機(jī)將被損壞，但無疑將使內(nèi)燃機(jī)的壽 命與可靠性受到影響。 三、發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性 1.定義:指發(fā)動(dòng)機(jī)在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（節(jié)氣門 開度或供油拉桿、齒條）位置保持不變時(shí)， 性能指標(biāo)（ Pe、Ttq、be 、qmf等）隨n的變 化規(guī)律，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性。 2.速度特性曲線的繪制方法:通過發(fā)動(dòng)機(jī) 試驗(yàn)臺(tái)架上測(cè)出的。測(cè)量時(shí)，油門位置不 變，調(diào)整測(cè)功器的負(fù)荷，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化， 待工況穩(wěn)定后，依次記錄不同轉(zhuǎn)速下的Pe、 Ttq 、 be 、 qmf等數(shù)據(jù)。以n為橫坐標(biāo)，以Pe、 Ttq 、be 、 qmf等為

19、縱坐標(biāo)，繪制速度特性曲 線。 3.分類:全負(fù)荷速度特性（即外特性）和部 分負(fù)荷速度特性。 （一）、汽油機(jī)的速度特性 u定義：在節(jié)氣門開度不變時(shí)，其Pe、 Ttq 、be等隨n的變化規(guī)律，稱為汽油機(jī) 的速度特性。 1.外特性：節(jié)氣門在最大開度時(shí)所測(cè) 得的速度特性。 2.部分速度特性：節(jié)氣門在部分開度 時(shí)所測(cè)得的速度特性。 1.外特性曲線 Ttq曲線： Pe曲線： be曲線： 當(dāng)采用增 壓后，動(dòng) 力性和經(jīng) 濟(jì)性均改 善。 汽油機(jī)的外特性如圖2-2.他表示出在不同轉(zhuǎn)速 下汽油機(jī)所能發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩和最大功率， 代表發(fā)動(dòng)機(jī)所能達(dá)到的最高性能。一 般銘片上標(biāo)明的功率、轉(zhuǎn)矩以及相對(duì)應(yīng)的 轉(zhuǎn)速都是外特性最為重

20、要。點(diǎn)火提前角和 供油系統(tǒng)要調(diào)到最佳狀態(tài)，油溫、水溫正 常。 Ttq曲線 根據(jù)Ttq =k2imv/at分析。 . at可視為常數(shù)： . i ：.m ： . v ：結(jié)論： 在低轉(zhuǎn)速時(shí)， Ttq隨n提高 而增加；某一轉(zhuǎn)速M(fèi)e達(dá)到 最大值；在高轉(zhuǎn)速時(shí)， Ttq隨n的提高而迅速下降。 Pe曲線 根據(jù)Pe = Ttq n /9550分析： 結(jié)論： 當(dāng)n由低逐漸升高時(shí)，由于Ttq 和n同時(shí)增加，Pe很快增加;在 達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速nM后，隨著 轉(zhuǎn)速提高，由于Ttq的下降，使 Pe上升緩慢；在某一轉(zhuǎn)速nP時(shí)， Ttq.n達(dá)最大值；再增加n ，由 于Ttq下降超過n上升的影響， 使Pe下降。 be曲線 結(jié)論：

21、be在某 一中間轉(zhuǎn)速(ng) 時(shí)最低，而在 轉(zhuǎn)速高于及低 于ng時(shí)均使 be 增加。 3 / eim gK 2、部分速度特性、部分速度特性 由于固定節(jié)氣門開度位置的不同可以有無限多個(gè) 可形成外特性曲線上下的一組曲線鏃，凡低于外特 性的任何工況都可以在某一部分特性曲線上找到。 通常情況下取90%、75%、50%、25%等有代表性 的節(jié)氣門開度來制取，圖2-3為25Y-6100Q型車用發(fā) 動(dòng)機(jī) 二、柴油機(jī)的速度特性 1.定義：在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（拉桿、齒條） 位置不變時(shí)，其Pe、Ttq、be等隨n的變化 規(guī)律，稱為柴油機(jī)的速度特性。 2.分類： 1）外特性：當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)限定在標(biāo)定 循環(huán)供油量位置時(shí)所

22、測(cè)得的速度特性。 2）部分速度特性：當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)限定 在小于標(biāo)定循環(huán)供油量的各個(gè)位置時(shí)所 測(cè)得的速度特性。 3.噴油泵的速度特性及校正: 外特性曲線 Me曲線： Pe曲線： ge曲線： 轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù)與適應(yīng)系數(shù)轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù)與適應(yīng)系數(shù) Ttq曲線 2eim MKg uTtq曲線：曲線：根據(jù)根據(jù) 分析。分析。 .g ： .m ： .i ： u結(jié)論結(jié)論: : 在轉(zhuǎn)速較低時(shí)，在轉(zhuǎn)速較低時(shí)， Ttq隨隨n n升高逐漸升高逐漸 增加；在某一轉(zhuǎn)速時(shí)增加；在某一轉(zhuǎn)速時(shí)Me達(dá)到最達(dá)到最 大；在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，大；在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，n提高而提高而Ttq 逐漸下降（平坦）。逐漸下降（平坦）。 Pe曲線 u由于Ttq曲線變化

23、平坦， 在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，功 率Pe幾乎與轉(zhuǎn)速n成正 比增加。 u柴油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速由調(diào) 速器控制。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過 某一值時(shí)，熱效率急劇 下降；有效功率下降， 并冒黑煙。車用柴油機(jī) 的標(biāo)定功率受冒煙界限 的限制。 與汽油機(jī)類似， 也是一凹形曲線， 曲線比較平坦， 最低油耗率比汽 油機(jī)低20%30% 。 be曲線 四、發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性四、發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性 u負(fù)荷特性:發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n一定時(shí)，燃油 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及其他參數(shù)隨負(fù)荷的變化規(guī) 律。 一、汽油機(jī)的負(fù)荷特性 二、柴油機(jī)的負(fù)荷特性 u結(jié)論：負(fù)荷特性曲線的特點(diǎn) ge GT u負(fù)荷調(diào)節(jié)為量調(diào)節(jié)，負(fù)荷特性又稱節(jié)流特 性。 u1.定義：汽油機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變(通過改

24、變節(jié) 氣門開度來適應(yīng)外界負(fù)荷的變化)時(shí)， 每小 時(shí)燃油消耗量qmf和燃油消耗率be隨Pe（或 Ttq、pe）的變化規(guī)律，稱汽油機(jī)負(fù)荷特性。 u2.負(fù)荷特性曲線分析： u1） qmf曲線: 2） be曲線: 一、汽油機(jī)的負(fù)荷特性 與柴油機(jī)不同的是，在測(cè)取 汽油機(jī)的負(fù)荷特性時(shí)，油量 是通過改變節(jié)氣門的開度來 調(diào)整的，這樣相應(yīng)地改變了 進(jìn)入氣缸的混合氣數(shù)量，而 混合氣的濃度變化不大，故 稱為“量調(diào)節(jié)”。 左圖是汽油機(jī)的負(fù)荷特性。 初看起來，汽油機(jī)的負(fù)荷特 性與柴油機(jī)負(fù)荷特性似乎沒 什么區(qū)別。 有效燃油消耗率有效燃油消耗率be隨負(fù)荷的變化取決于it和m 的變化 指示熱效率:隨負(fù)荷的增加而先緩慢增加，然

25、后 略有下降。 機(jī)械效率：隨負(fù)荷的增加而增加。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械效率m為零，這樣燃油消 耗率be為無窮大。隨節(jié)氣門開度的增加，指示熱效率 和機(jī)械效率均上升，故燃油消耗率急劇下降，在大負(fù) 荷需要濃混合氣，不完全燃燒加劇，指示熱效率下降， 燃油消耗率上升。 1.有效燃油消耗率有效燃油消耗率be曲線曲線 2.燃油消耗量燃油消耗量qmf曲線曲線 轉(zhuǎn)速一定時(shí)，汽油機(jī)燃油消耗量燃油消耗量qmf曲線的 變化主要決定于節(jié)氣門開度（決定充量系數(shù)） 和混合氣成分（過量空氣系數(shù)）。 隨負(fù)荷增加，節(jié)氣門開度的增加，汽油機(jī) 充量系數(shù)增大，進(jìn)入氣缸的混合氣量增多；過 量空氣系數(shù)先緩慢上升（混合氣變?。?，然后 緩慢下降

26、（混合氣變濃），但總體變化不是很 大。 所以，qmf一直上升；全負(fù)荷時(shí)，混合氣濃 度變大，由于燃燒惡化， qmf上升得更快。 qmf曲線 u由qmf =k4v n/at知： 在轉(zhuǎn)速一定時(shí)， qmf主 要取決于節(jié)氣門開度 和混合氣濃度。 u結(jié)論： be曲線 u由be=k3/im ，qmf隨負(fù)荷的變化取決于i 和m隨負(fù)荷的變化。如圖6-13。 ui曲線：中小負(fù)荷時(shí)，i隨著負(fù)荷增加而上 升；大負(fù)荷時(shí)， i隨著負(fù)荷增加而下降。 um曲線：由 可知：當(dāng)n一定，中小 負(fù)荷時(shí)，隨負(fù)荷增加，m迅速增加。大負(fù) 荷時(shí)，隨負(fù)荷增加， m 緩慢增加。怠速時(shí)， 指示功率完全用于自身消耗（Pi=Pm ）， m =0。 u

27、結(jié)論：怠速時(shí)， be =，隨負(fù)荷增加，be 迅速下降；當(dāng)be 出現(xiàn)最小值后，隨負(fù)荷增 加，be開始緩慢上升。 i m m P P 1 gemin 提高汽油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的方法 （1）由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率較低時(shí)的油耗率be較高， 故正確選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的原則：在滿足動(dòng)力性要 求的條件下，盡量選小功率發(fā)動(dòng)機(jī)，使其經(jīng)常處于 負(fù)荷較高的狀態(tài)下工作，以利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 （2）發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大情況下，合理拖帶掛車 或半掛車。 （3）合理利用加速滑行的駕駛方法來降低油耗。 原理是：將汽車加速行駛，較大負(fù)荷下工作，利用 慣性滑行。 二、柴油機(jī)的負(fù)荷特性 u1.定義：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變(通過移 動(dòng)供油拉桿或齒條位置來適應(yīng)外界負(fù)荷 的變化)時(shí)，每小時(shí)燃油消耗量qmf和燃 油消耗率be隨Pe（或Ttq、pe）的變化規(guī) 律，稱柴油機(jī)負(fù)荷特性。 u負(fù)荷調(diào)節(jié)為質(zhì)調(diào)節(jié)。 u2.負(fù)荷特性曲線分析： u1） qmf曲線: u2）be曲線: 一、柴油機(jī)負(fù)荷特性一、柴油機(jī)負(fù)荷特性 1.定義定義:柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定，改變每循環(huán)供 油量，每小時(shí)耗油量B、有效燃料消耗率be 隨負(fù)荷（Pe、Ttq或Pme）而變化的關(guān)系。 2. 柴油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)方法稱為“質(zhì)調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié)” 。 柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線分析柴油機(jī)