第6章--發(fā)動機特性分析課件

1、第六章 發(fā)動機特性第一節(jié) 發(fā)動機工況 第二節(jié) 發(fā)動機速度特性第三節(jié) 發(fā)動機負荷特性第四節(jié) 柴油機調(diào)速特性第五節(jié) 萬有特性第六節(jié) 發(fā)動機與車輛的匹配 第一節(jié) 發(fā)動機工況一、工況 發(fā)動機的運行情況，以其發(fā)出的有效功率Pe和轉(zhuǎn)速n表示。 發(fā)動機的工況根據(jù)內(nèi)燃機的用途，分為三類： I、固定工況（恒速工況） nC，Pe變化大， 如抽水、發(fā)電用發(fā)動機； II、螺旋槳工況流體阻力負荷 ，如船用主機帶動螺旋槳。 III、陸上運輸工況 n、Pe均在較大范圍內(nèi)變化，如車輛用發(fā)動機。 汽車是在負荷、車速及道路情況頻繁變化的條件下使用的，因而，汽車用發(fā)動機必須適應(yīng)汽車使用的特點，在負荷和轉(zhuǎn)速經(jīng)常變化下工作。二、發(fā)動機

2、特性發(fā)動機性能指標隨調(diào)整情況及運轉(zhuǎn)工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機特性。特性曲線是評價發(fā)動機性能的一種簡單、方便、必不可少的形式。發(fā)動機特性種類很多，主要有： 負荷特性；速度特性；調(diào)速特性；萬有特性；煙度特性；排放特性；噪聲特性等。發(fā)動機性能指標與工作過程參數(shù)之間的關(guān)系平均有效壓力：有效功率：有效轉(zhuǎn)矩：有效燃油消耗率：每小時耗油量：三.發(fā)動機功率標定 發(fā)動機功率標定，是指制造廠根據(jù)發(fā)動機的用途規(guī)定該機在標準大氣條件下輸出的有效功率及對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，即標定功率和標定轉(zhuǎn)速。國家標準規(guī)定的功率標定可分為以下4種： 1）15min功率可連續(xù)運轉(zhuǎn)15min仍保持正常狀態(tài)的最大有效功率。適用于汽車、軍用車輛、摩托車

3、的發(fā)動機功率的標定。 2）1h功率可連續(xù)運轉(zhuǎn)1h的最大有效功率。適用于拖拉機、工程機械、船舶用發(fā)動機功率標定。 3）12h功率可連續(xù)運轉(zhuǎn)12h的最大有效功率。適用于拖拉機、農(nóng)業(yè)排灌、電站等發(fā)動機功率標定。 4）持續(xù)功率允許連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大有效功率。適用于農(nóng)業(yè)灌溉、電站、船舶、鐵路牽引等發(fā)動機功率標定。大氣修正 大氣狀況是指發(fā)動機運行地點的環(huán)境大氣壓力、大氣溫度和相對濕度；同一臺發(fā)動機由于在不同大氣狀況下使用，其性能差別很大，需要規(guī)定一種標準大氣狀況，并且還應(yīng)有一種辦法，把在不同大氣狀況下試驗所得的結(jié)果，換算成標準大氣狀況下的數(shù)值；國家標準（GB1105.187）規(guī)定了一般用途的往復(fù)活塞式柴油機和

4、汽油機的標準環(huán)境狀況是：大氣壓p0=100kPa，相對濕度0=30，環(huán)境溫度T0=298K或25（Page132）。第二節(jié) 發(fā)動機速度特性 發(fā)動機性能指標隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為速度特性；即發(fā)動機節(jié)氣門開度（或油門開度）不變，發(fā)動機性能指標隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。如：汽車爬坡或阻力變化時，駕駛員將油門踏板位置保持一定，發(fā)動機轉(zhuǎn)速n則隨外界負荷的變化而變化。外界負荷大，n；外界負荷小，n，這時發(fā)動機沿速度特性工作。橫坐標：發(fā)動機轉(zhuǎn)速； 縱坐標：有效功率Pe、轉(zhuǎn)矩Ttq、耗油率be、每小時耗油量B等 。發(fā)動機速度特性進一步分為： 外特性和部分速度特性外特性：將油量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)固定在額定功率循環(huán)供油量位置測得的

5、速度特性。每臺發(fā)動機只有一組，表示了該發(fā)動機所具有的最高動力性能。部分速度特性：將油量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)固定在小于額定功率循環(huán)供油量位置測得的速度特性。每臺發(fā)動機可以有許多組。一、汽油機速度特性（外特性）節(jié)氣門全開時，發(fā)動機扭矩Ttq、功率Pe、油耗be 隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。測取時，應(yīng)將點火提前角、冷卻水溫、潤滑油溫度等調(diào)整在最佳狀態(tài)； 當油量調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在標定（或稱額定）功率循環(huán)供油量位置時，測得的速度特性為標定功率速度特性，習慣上稱外特性； 當油量調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在小于標定功率循環(huán)供油量各個位置時，所測得的速度特性稱為部分速度特性。1. 汽油機外特性曲線圖關(guān)于外特性曲線上幾個重要特征點： Ttqmax、

6、Pemax、beminTtqmax、Pemax、bemin在實際中各意味著什么？Ttqmax：汽車以I檔行駛能通過的最大爬坡，即最 大爬坡能力；Pemax ：汽車在良好道路上行駛能達到的最高車速；bemin ：理論上可達到的最低油耗，實際油耗要比 此高。2.外特性曲線歷程分析1）扭矩Ttq曲線因n供油量(不多)，則有： （在節(jié)氣門開度一定時，值基本不隨轉(zhuǎn)速而變化）Ttq的變化取決于 、 和 隨n的變化： 隨n的變化關(guān)系 n1 n隨n氣流慣性 ；n節(jié)流損失 。 在某一中間轉(zhuǎn)速n1最大，高于或低于此轉(zhuǎn)速 都下降。 隨n的變化關(guān)系n氣流運動混合氣形成改善 ；n燃燒時間，燃燒惡化 。在供油量一定情況下

7、， 在某一中間轉(zhuǎn)速微微凸起（最好），說明此時熱量轉(zhuǎn)化為功的程度最高。高于或低于此轉(zhuǎn)速， 均下降。 隨n的變化關(guān)系 隨n，摩擦損失, pm 。綜合：在低速區(qū)，因 、 均,雖然 略有下降，但隨n，使Ttq,Ttqmax，隨n繼續(xù)，因 、 、 均，使Ttq，即Ttq隨n變化比較陡。2）功率Pe曲線顯然：功率Pe與Ttq、n成正比。低速時：nTtq(不大)，因Pe正比于n、Ttq，故Pe；隨n繼續(xù)，雖Ttq，但因n的影響大于Ttq的影響，使PePemax ；n繼續(xù)，因Ttq的影響大于n的影響，使Pe 。3）油耗be曲線顯然，be的變化取決于 和 隨n的變化；當 的乘積至最大值時，該轉(zhuǎn)速下be最小，高于

8、或低于此轉(zhuǎn)速，be均。通常75-80%節(jié)氣門開度下的燃料經(jīng)濟性較好。汽油機部分速度特性曲線 是節(jié)氣門固定在部分開啟位置測得的速度特性。節(jié)氣門開度愈小，節(jié)流損失愈大， 下降愈陡，使Pe、Ttq、be 隨n變化變得愈陡。3、外特性的意義1）反映了發(fā)動機使用中的最高性能及常用轉(zhuǎn)速范圍從使用角度看，發(fā)動機的常用轉(zhuǎn)速范圍一般應(yīng)在最大扭矩n1至最大功率n2之間。當工作轉(zhuǎn)速n 時，發(fā)動機經(jīng)濟性、動力性、可靠性均下降；當工作轉(zhuǎn)速n 時，發(fā)動機工作不穩(wěn)。在全負荷時，應(yīng)使發(fā)動機盡可能在最低燃料消耗率時的轉(zhuǎn)速n3附近工作，這樣可獲得比較好的經(jīng)濟性。汽車后備功率大，爬坡、加速性好；但后備功率過大，則常用工況在低負荷區(qū)

9、，經(jīng)濟性差。2）反映了發(fā)動機使用中克服短期超載能力的強弱。從使用角度看，( - )大，發(fā)動機克服短期超載的能力強。汽車在行駛中，經(jīng)常會遇到像爬坡等行駛阻力突然增大的情況，為了克服短期超載，減少司機的換擋次數(shù)，要求發(fā)動機的扭矩隨轉(zhuǎn)速的降低而增加。評定發(fā)動機適應(yīng)阻力波動的性能指標扭矩儲備系數(shù)：適應(yīng)性系數(shù)： 大或k值大，表明兩扭矩之差( - )值大，即隨著轉(zhuǎn)速的降低，扭矩 增加較快，從而在不換檔的情況下，爬坡能力和克服短期超載的能力強。 在10%-30%、k值在1.2-1.4可以滿足汽車的使用要求。汽油機轉(zhuǎn)速儲備系數(shù)為1.152.O，柴油機在1.52.0范圍。3） 對應(yīng)的n高低影響到克服阻力的潛力

10、對應(yīng)的n越低，克服外界阻力能力越強。有A、B兩臺發(fā)動機，它們的轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)和最大功率時的轉(zhuǎn)速n1相同，但最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速n2不等，如右圖所示。 當外界阻力矩為TR1時，A、B兩機均能在n1下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當外界阻力矩增大至TR2 時，B機發(fā)出最大扭矩在n2B下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，此時A機則在nA下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當外界阻力矩再增大至TR3 時，A機發(fā)出最大扭矩在n2A下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，而B機無法克服外界阻力矩，只能熄火。故：發(fā)動機A比B克服障礙的潛力大。對于載重汽車，要求有較大的轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)，且 對應(yīng)的n應(yīng)比較低。二、柴油機速度特性（外特性） 噴油泵調(diào)節(jié)桿（油門拉桿與齒條）位置一定時，發(fā)動機扭矩Ttq、功率Pe、油耗b

11、e 隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。測取時，應(yīng)將供油提前角、冷卻水溫、潤滑油溫度等調(diào)整在最佳狀態(tài)。 與汽油機外特性相比，汽油機外特性特點如下1、扭矩Ttq曲線 變化歷程比Ttq汽平坦。對于柴油機：每循環(huán)空氣量的多少只不過提供了產(chǎn)生多大扭矩的可能性，而在各種工況下究竟能發(fā)出多大扭矩，主要看b的多少，而且b的變化也決定了的變化。b隨n的變化b隨n而。因b隨n一直，并且b的影響大于 、 的影響，使得Ttq曲線隨n變化比較平坦。圖中h1、h2、h3表示噴油泵調(diào)節(jié)桿處于不同位置。Ttq曲線隨n變化平坦帶來的問題 小，使得克服外界阻力變化的能力降低。解決的辦法：油量校正，以增大全負荷的供油量。常用的校正方法：出油閥式

12、校正機構(gòu)；附加在調(diào)速器上彈 簧校正機構(gòu)。2、功率Pe曲線隨n變化一直呈上升趨勢，無極大值拐點出現(xiàn)。原因：當n超過一定值后，燃燒惡化，后燃，冒煙嚴重，一般不允許超過該轉(zhuǎn)速，這由調(diào)速器限制供應(yīng)量實現(xiàn)。3、油耗be曲線be柴 比be汽 曲線變化平坦，且bemin柴 ，這使得柴油機在轉(zhuǎn)速變化的較大范圍內(nèi)都有較好的經(jīng)濟性，這也是柴油機的突出優(yōu)點。標定功率速度特性代表該機在使用中允許達到的最高性能 。柴油機部分速度特性曲線因不同油量調(diào)節(jié)拉桿位置時， b隨n的變化趨勢基本相同（隨n而），所以其部分速度特性的Ttq、Pe、be 隨轉(zhuǎn)速n的變化與外特性基本平行。第三節(jié) 發(fā)動機負荷特性 轉(zhuǎn)速n不變，發(fā)動機的經(jīng)濟性

13、指標隨負荷變化的關(guān)系。以曲線表示，則稱為負荷特性曲線； 當汽車以一定的速度（即等速）沿阻力變化的道路行駛時，就是這種情況。此時必須改變發(fā)動機油門來調(diào)整有效扭矩，以適應(yīng)外界阻力矩的變化，保持發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變； 橫坐標：負荷可用Pe、Ttq或pme表示（當轉(zhuǎn)速不變時，有效功率Pe與有效轉(zhuǎn)矩Ttq、平均有效壓力pme互為正比）； 縱坐標：每小時燃料消耗量B 或燃料消耗率be。一、柴油機的負荷特性 n一定，改變b時，B、be隨Pe的變化關(guān)系。測取前應(yīng)將供油提前角調(diào)整完好；保持冷卻水溫、潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。在移動噴油泵供油齒條或拉桿的位置即逐漸改變b時，同時調(diào)節(jié)測功器負荷，以保持n一定。由于柴油機只是改

14、變循環(huán)供油量（空氣量變化不大）來調(diào)節(jié)負荷，因此，也改變了缸內(nèi)混合氣的濃度，即過量空氣系數(shù)，這種負荷調(diào)節(jié)方法稱為“質(zhì)調(diào)節(jié)”。1.柴油機負荷特性曲線2.負荷特性曲線歷程分析1）油耗be曲線形狀為“魚鉤形”由 知，主要弄清 、 隨Pe的變化關(guān)系。 隨Pe的變化關(guān)系 隨Pe的變化關(guān)系在n一定，Pe意味著b，隨著b，逐漸，燃燒時期逐漸，冷卻損失，燃燒完全程度，使 隨Pe而。綜合：在怠速時，因 =0，be=，隨著b，Pe， 迅速， 下降緩慢，be ，至 達到最大值，使be達到最小值，隨b繼續(xù)，燃燒惡化，不完全燃燒，冒煙嚴重，be 。2）油耗曲線由 知，在一定時，B主要決定于b，因而隨Pe， b隨之，B也成

15、比例。3.由負荷特性曲線可知1）在指定轉(zhuǎn)速下的最大允許負荷及對應(yīng)的耗油率；2）在指定轉(zhuǎn)速下的最低燃油消耗率及其對應(yīng)負荷；3）在指定轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟性較好的負荷范圍。二、汽油機的負荷特性 n一定，節(jié)氣門開度改變時，B、be隨Pe的變化關(guān)系。測取前應(yīng)將化油器、點火提前角調(diào)整完好；保持冷卻水溫、潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。在逐漸改變節(jié)氣門開度時，同時調(diào)節(jié)測功器負荷，以保持n一定。由于汽油機負荷調(diào)節(jié)是靠改變節(jié)氣門開度來直接改變進入氣缸的混合氣量，變化不大，故這種負荷調(diào)節(jié)方法稱為“量調(diào)節(jié)” 。1.汽油機負荷特性曲線2.負荷特性曲線歷程分析1）油耗be曲線 be汽 較be柴曲線變化陡，且bemin汽 bemin柴。原

16、因：由 知，因 隨Pe的變化趨勢與柴油機不同（雖然 隨 Pe的變化趨勢相同）， 使得be汽曲線較be柴曲 線變化陡。2）油耗B曲線 當n一定時，B主要決定于節(jié)氣門開度和混合氣成分。在中小負荷區(qū)域，混合氣成分變化不大，B隨Pe較慢，當大負荷，因混合氣成分變濃，B隨Pe較快。3）同一轉(zhuǎn)速下，汽油機和柴油機負荷特性曲線的比較bemin柴bemin汽（20-30）%；在常用負荷范圍內(nèi)，be柴曲線比be汽曲線平坦，這對在面工況工作下的車用發(fā)動機是有利的；在負荷減小時，be柴曲線平坦，這對經(jīng)常在部分負荷下工作的發(fā)動機是有利的。第四節(jié) 柴油機調(diào)速特性一、柴油機裝置調(diào)速器的必要性1.（由前面柴油機速度特性知）

17、Ttq隨轉(zhuǎn)速n變化的曲線平緩 較小的負荷變化引起較大的轉(zhuǎn)速變化，如下圖。分析： 上圖表明，如果調(diào)速桿不動，只要柴油機的負荷發(fā)生很小的變化，就會引起轉(zhuǎn)速在較大范圍內(nèi)變化。對于汽車，導(dǎo)致行駛速度時快時慢，不能滿足工作要求。因此，當柴油機裝上調(diào)速器后，以便在負荷發(fā)生變化是能及時移動油門調(diào)節(jié)桿，使供油量得到相應(yīng)的增減，從而保持轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。2.保持怠速穩(wěn)定（怠速時轉(zhuǎn)速不穩(wěn)） 由噴油泵速度特性知， b隨n而，而Ttq主要決定于b。 怠速運轉(zhuǎn)時，氣缸內(nèi)發(fā)出的指示功全部用于克服機械損失。其穩(wěn)定性決定于平均指示壓力pmm與平均機械損失壓力pmi的相互配合情況。汽油機、柴油機pim pmm隨n的變化關(guān)系如下：汽

18、油機：因內(nèi)部因素使pmm時，pmi增大，n， 穩(wěn)定轉(zhuǎn)速原因：怠速運轉(zhuǎn)時，由于節(jié)氣門開度很小，節(jié)流損失大，n使pmi。柴油機：pmm，pmi，n，b pmi更小， 熄火 pmm，pmi，n，b pmi更大， n進 一步。 即要么導(dǎo)致熄火，要么導(dǎo)致飛車。3.防止超速（超速導(dǎo)致飛車）對于柴油機：當負荷突變（突然卸除）時， n，燃燒惡化，大量冒煙，零件過熱； 零件質(zhì)量重，慣性力大，難以控制； 導(dǎo)致飛車，危害大。對于汽油機：當n， ，Ttq，僅使工作過程惡化。根據(jù)上述3條理由，為保證柴油機可靠地工作，柴油機必須裝置調(diào)速器。二、調(diào)速器的分類1.分類1）全程式調(diào)速器：從最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速，調(diào)速器都起作用

19、；2）兩極式調(diào)速器：僅在怠速和最高轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速）調(diào)速器起作用，以防止發(fā)動機怠速不穩(wěn)和高速飛車，在其它中間轉(zhuǎn)速調(diào)速器不起作用，由駕駛員通過油門控制供油量；3）恒速式（單制式）：僅限制最高轉(zhuǎn)速，如發(fā)電機組柴油機。 汽車、拖拉機柴油機上所用調(diào)速器，按其構(gòu)造又分機械式、氣動式、液壓式和電氣式，最常用的是機械式調(diào)速器。近年來，采用微機控制的電控調(diào)速器也在增多。2.作用 根據(jù)負荷變化制動調(diào)節(jié)油量，保持柴油機在制定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，并防止超速和怠速熄火。三、調(diào)速特性 在噴油泵調(diào)速手柄位置固定、調(diào)速器起作用時，柴油機的性能指標(Ttq、Pe、be)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。調(diào)速器起作用是指調(diào)速器自動

20、控制噴油泵齒條或拉桿的移動，以改變循環(huán)供油量。1.全程式調(diào)速器1.1全程式調(diào)速器工作原理（簡圖）圖中各組成件的作用：1）轉(zhuǎn)速給定元件 調(diào)速手柄及調(diào)速彈簧 駕駛員根據(jù)所需轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)動調(diào)速手柄9可將調(diào)速彈簧5壓縮到不同位置從而給定不同彈簧預(yù)緊力。 2）轉(zhuǎn)速變化的感受元件旋轉(zhuǎn)飛塊 根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化，由噴油泵凸輪軸帶動的旋轉(zhuǎn)飛塊就產(chǎn)生不同的離心力，離心力軸向分力抵抗彈簧彈力而作用于執(zhí)行機構(gòu)上。 3）執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)桿系 用于執(zhí)行感受元件所發(fā)生的變化，從而加油或減油。旋轉(zhuǎn)飛塊4外張產(chǎn)生離心力，其軸向分力壓縮調(diào)速彈簧5。當軸向分力大于調(diào)速彈簧5的預(yù)緊力時，推動調(diào)節(jié)推桿向左移動，并帶動供油拉桿8左移從而增大供油

21、量。1.2全程式調(diào)速器調(diào)速特性 全程式調(diào)速器的調(diào)速特性曲線由調(diào)速器起作用的調(diào)速段和調(diào)速器不起作用的外特性段組成。圖中：1外特性；2-5調(diào)速特性。 柴油機在調(diào)速段工作時，即使外界阻力矩變化大，轉(zhuǎn)速波動也很小。調(diào)速手柄9的不同位置，意味著施加給調(diào)速彈簧不同的預(yù)緊力。彈簧預(yù)緊力小，調(diào)速器起作用的轉(zhuǎn)速則低；反之相反。在發(fā)動機工作過程中，可以根據(jù)工作需要，只要給定調(diào)速手柄的位置，就可以得到不同轉(zhuǎn)速下的調(diào)速特性，如圖中2-5曲線。調(diào)速手柄的位置一定，則調(diào)速彈簧的預(yù)緊力一定，當飛塊的離心力的軸向分力大于調(diào)速彈簧的預(yù)緊力，調(diào)速器起作用，否則不起作用。2.兩級式調(diào)速器及調(diào)速特性 車用柴油機一般采用兩級式調(diào)速器。

22、2.1兩級式調(diào)速器工作原理2.2兩級式調(diào)速器調(diào)速特性 當nn額定時，隨n，調(diào)速器怠速彈簧起作用（受壓），使b 防止飛車。3、調(diào)速器的工作指標1） 調(diào)速率 A、穩(wěn)定調(diào)速率 式中：n1外界阻力突變前發(fā)動機的轉(zhuǎn)速； n3外界阻力突變后發(fā)動機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速； nb發(fā)動機的標定轉(zhuǎn)速。2的大小反映實際運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速波動相對于全負荷轉(zhuǎn)速的變化范圍。2小轉(zhuǎn)速回復(fù)到穩(wěn)定點的能力強。規(guī)定：農(nóng)灌及工程機械 2 8 % 汽車、拖拉機 2 10 % 發(fā)電機 2 5 %B、瞬時調(diào)速率式中：n2外界阻力突變時發(fā)動機的最大或最小瞬時轉(zhuǎn)速； n1、nb的意義同前。1的大小表示轉(zhuǎn)速n波動的大??；1大轉(zhuǎn)速波動大, 易游車。一般112%；

23、發(fā)電機18%2）不靈敏度式中：n2當柴油機負荷減小時, 調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速； n1當柴油機負荷增大時, 調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速； n 平均轉(zhuǎn)速；R 推力盤運動時所受的摩擦力； E 調(diào)速器起作用時作用在推力盤上的推力。主要是由于調(diào)速系統(tǒng)存在摩擦力所致。 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差； 調(diào)速器失靈, 易飛車。 低速時，調(diào)速器推動力小，摩擦力增大，明顯增加。 一般規(guī)定：標定工況 1.22%；最低轉(zhuǎn)速時, 1013%。第五節(jié) 萬有特性 發(fā)動機的萬有特性又稱綜合特性或多參數(shù)（組合）特性。 車輛發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速和負荷變化范圍很廣。要全面評價發(fā)動機性能，用速度特性和負荷特性很不方便。通常根據(jù)負荷特性曲線族經(jīng)過轉(zhuǎn)換畫出多參

24、數(shù)特性萬有特性。通過萬有特性可以方便查出發(fā)動機各種工況下的性能指標。 一、萬有特性圖：橫坐標轉(zhuǎn)速n；縱坐標平均有效壓力Pme； 可得到許多等油耗率be曲線和等功率Pe曲線。 Pe=kPmen,所以Pe曲線為一組雙曲線，將外特性中的Pme(或Ttq)曲線畫在萬有特性圖上，構(gòu)成上邊界線。萬有特性最內(nèi)層be低，越向外be值越高，希望常用轉(zhuǎn)速和負荷落在最經(jīng)濟區(qū)域區(qū)，并希望等be曲線沿橫標方向方些。汽油機、柴油機萬有特性的特點1）柴油機萬有關(guān)特性的特點 最低耗油率偏低，并且經(jīng)濟區(qū)域較寬；等耗油率曲線在高、低速均不收斂，變化比較平坦。柴油機相對汽車變速工況的適應(yīng)性好；等功率線向高速延伸時，耗油率的變化不大

25、，所以采用低速檔時，柴油機的轉(zhuǎn)矩和功率儲備較大。2）汽油機萬有特性的特點 與柴油機相比，汽油機萬有特性具有如下特點：最低耗油率偏高，經(jīng)濟區(qū)域偏?。坏群挠吐是€在低速區(qū)向大負荷收斂，這說明汽油機在低速低負荷的耗油率隨負荷的減小而急劇增大。二、萬有特性的制取 根據(jù)各種轉(zhuǎn)速下的負荷特性曲線，用作圖法可以得到萬有特性。作法如下圖所示。1、等燃油消耗率曲線1）將不同轉(zhuǎn)速的負荷特性轉(zhuǎn)速為以平均有效壓力Pme 或扭矩Ttq 為橫坐標、燃油be消耗率為縱坐標的負荷特性。Pme與Pe、Ttq與Pe 之間的換算關(guān)系見相關(guān)公式。2）從負荷特性曲線的某一油耗處（如圖7-16中的be=239g/kWh處）引一垂線，與各

26、種轉(zhuǎn)速的be曲線有兩個（或一個）交點。再從交點處引水平線，與從萬有特性橫坐標相應(yīng)轉(zhuǎn)速處引出的垂線相交，將交點連成圓滑的曲線，即得到一定燃油消耗率時的等燃油消耗率曲線，其余b時的等燃油消耗率曲線作法相同。2、等功率曲線 根據(jù)公式Pe=Ttq*n/9550=kPmen，可畫出等功率曲線，是一組雙曲線。第六節(jié) 發(fā)動機與車輛的匹配發(fā)動機是車輛的一個總成，是汽車動力的來源；整車的動力性和經(jīng)濟性既取決于發(fā)動機自身的性能，又依賴于發(fā)動機與汽車的合理匹配；發(fā)動機的各種特性，是分析發(fā)動機與車輛匹配的有效工具；本節(jié)主要從兩個角度改善發(fā)動機與車輛的匹配： 從提高動力性的角度； 從提高經(jīng)濟性的角度。從動力性的角度改善

27、發(fā)動機與車輛的匹配（1） 汽車的動力性可由三方面的指標評價： 汽車的最高車速； 汽車的加速時間； 最大爬坡能力。 圖中1表示行駛阻力功率，2表示外特性功率曲線，A點表示在該道路條件下所能達到的最高車速。曲線2與曲線1之差表示發(fā)動機所擁有的后備功率。 后備功率愈大，爬坡、加速性能愈好，但行駛中負荷率低，經(jīng)濟性較差。對于用途不同的車輛，其后備功率大小的要求是不相同的。某轎車驅(qū)動力行駛阻力平衡圖變速器各檔有不同的傳動比，可將發(fā)動機外特性轉(zhuǎn)換成不同檔位的驅(qū)動力與車速的曲線；由圖看出，該車的最高車速在180kmh以上，在1檔能爬上的最大坡度為55，相應(yīng)地還能計算其加速時間。 從動力性的角度改善發(fā)動機與車輛的匹配（2） 不同種類、不同排量的車輛，不可能用驅(qū)動力行駛阻力平衡圖直接比較其