復(fù)習(xí)第03章摩托車發(fā)動機的主要性能指標與特性

摩托車發(fā)動機原理及構(gòu)造1培訓(xùn)內(nèi)容2發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹12發(fā)動機的主要性能指標及特性3摩托車發(fā)動機的工作原理摩托車發(fā)動機的結(jié)構(gòu)組成及作用4

1、汽油機的理想循環(huán)

三、發(fā)動機的主要性能指標及特性1）定容循環(huán)假設(shè)條件：①發(fā)動機氣缸中，沒有工質(zhì)的交換，為理想氣體，其比熱為定值②在壓縮、膨脹行程中與外部沒有熱交換。即絕熱壓縮和絕熱膨脹。③沒有進、排氣阻力。④在定容條件下，由外部熱源與工質(zhì)加熱以及由工質(zhì)向外部冷源放熱，代替實際燃燒過程和排氣過程。⑤工質(zhì)是在作閉式循環(huán)，循環(huán)過程均為可逆過程。

PV2定容循環(huán)P-V圖3Z4上止點下止點133、

發(fā)動機性能指標

發(fā)動機的性能指標是用來衡量發(fā)動機性能好壞的標準。發(fā)動機的主要性能指標有：動力性能指標，經(jīng)濟性能指標和排放性能指標。

三、發(fā)動機的主要性能指標及特性4動力性指標

表征發(fā)動機作功能力大小強化指標評價發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷能力經(jīng)濟性指標發(fā)動機熱效率和燃油消耗率環(huán)境性能指標指發(fā)動機排放品質(zhì)和噪聲水平可靠性指標規(guī)定條件下，正常持續(xù)工作能力耐久性指標主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時間工藝性指標制造和維修的方便程度(1)動力性能指標

動力性能指標指曲軸對外作功能力的指標，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。

三、發(fā)動機的主要性能指標及特性有效扭矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用Te表示，單位為

N·m。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅(qū)動附件等損失之后從曲軸對外輸出的凈扭矩。b.有效功率：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動機的有效功率可以在專用的試驗臺上用測功器測定。5標定功率：15min功率、1h功率、12h功率、持續(xù)功率四種，汽車摩托車通常采用15min功率標準標額定功率、額定轉(zhuǎn)速。按可靠性試驗要求，應(yīng)該在標定工況下連續(xù)運行300~1000h。c.轉(zhuǎn)速：指發(fā)動機曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動機產(chǎn)品銘牌上標明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。

(2)經(jīng)濟性能指標

三、發(fā)動機的主要性能指標及特性通常用燃油消耗率和有效熱效率來評價內(nèi)燃機的經(jīng)濟性能。①燃油消耗率：

是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率在1小時內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用be表示，其單位為g/kW·h，有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動機曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟性越好。通常發(fā)動機銘牌上給出的有效燃油消耗率b是最小值。6式中：

B——發(fā)動機單位時間的耗油量(kg/h)，可由試驗測定；Pe——發(fā)動機的有效功率(kW)。[g/kW·h]對于汽油機，be=270～325[g/kW·h]②有效熱效率

燃料中所含的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ谋壤?，用ηe表示計算公式為：當測得發(fā)動機有效功率Pe和每小時的燃油消耗質(zhì)量B時，ηe還可表示為：一般，現(xiàn)代汽車的汽油機ηe值為0.25～0.30左右，柴油機為0.40左右。三、發(fā)動機的主要性能指標及特性7

(3)運轉(zhuǎn)性能指標（排放性能)

三、發(fā)動機的主要性能指標及特性排放性能指標包括排放煙度、有害氣體(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。國Ⅲ法規(guī)排放標準(GB14622-2007)8②噪聲發(fā)動機是摩托車的主要噪聲源。在我國制定的摩托車加速行駛車外噪聲限值標準(GB16169—2005)中，對不同分類的摩托車以及同一分類中不同發(fā)動機不同排量的摩托車，詳細制定了噪聲限值。

我公司生產(chǎn)的摩托車：≤77dB③起動性能

我國標準規(guī)定，不采用特殊的低溫起動措施，汽油機在-10℃、柴油機在-5℃以下的氣溫條件下起動發(fā)動機時，15s以內(nèi)發(fā)動機要能自行運轉(zhuǎn)。①

排氣品質(zhì)：有害氣體的排放限值須符合GB標準。4、發(fā)動機特性

發(fā)動機的主要性能指標有效扭矩Te，有效功率Pe，有效耗油率隨其運轉(zhuǎn)工況(負荷、轉(zhuǎn)速)變化而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的特性。

三、發(fā)動機的主要性能指標及特性其性能指標隨發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的速度特性，而性能指標隨負荷變化的關(guān)系稱為發(fā)動機的負荷特性。用曲線來表示這些關(guān)系，稱為發(fā)動機的特性曲線。發(fā)動機特性是對發(fā)動機性能進行全面評價和鑒定的依據(jù)。在發(fā)動機特性中，其速度特性最為常用。9(1)速度特性三、發(fā)動機的主要性能指標及特性發(fā)動機的速度特性指發(fā)動機的性能指標Te，Pe，ge，隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。速度特性可以在發(fā)動機試驗臺上測得。當節(jié)氣門開度保持不變時，同時用測功器對發(fā)動機曲軸施加一定數(shù)值的阻力矩。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定時即阻力矩和發(fā)動機發(fā)出的有效扭矩相等時，可用轉(zhuǎn)速表測出此時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，同時在測功器上測出該轉(zhuǎn)速下的有效扭矩Te，計算出有效功率Pe，另外可測出消耗一定量汽油所經(jīng)歷的時間，換算成每小時耗油量GT，然后計算出有效燃油消耗率ge。改變測功器的阻力矩數(shù)值，重復(fù)上述過程，又可以得出一組n、Te、Pe、ge，這樣重復(fù)若干次，可以得到一系列的n、Te、Pe、ge，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)，以轉(zhuǎn)速n為橫坐標，以性能指標Te、Pe、ge為縱坐標作出三條曲線，即為相對應(yīng)于該節(jié)氣門開度的速度特性曲線。節(jié)氣門全開時的速度特性叫發(fā)動機的外特性；節(jié)氣門不全開的任意位置所得到的速度特性都稱為部分特性。發(fā)動機的外特性代表了發(fā)動機所具有的最高動力性能。10Pe速度特性影響因素

①配氣定時三、發(fā)動機的主要性能指標及特性

大的進氣遲后角能充分利用高速慣性充氣，在高速下能得到較大的最大功率和扭矩，但在低速時會產(chǎn)生嚴重的“倒流”，低速性能差。相反，則反之。②進排氣門數(shù)目

四氣門比二氣門有較大的通過面積，保證在高速下獲得大的充氣量，因此，最大扭矩較大且對應(yīng)于較高轉(zhuǎn)速。低速時差別不明顯。③化油器腔數(shù)四腔化油器比雙腔化油器具有較大的流通面積和較小的進氣阻力，最大功率和最大扭矩較大且向高速移動。④排氣管雙排氣管比單排氣管阻力小，以及避免各缸之間干擾、充分利用排氣管效應(yīng)，使最大功率和最大扭矩增大，并對應(yīng)于較高的轉(zhuǎn)速。⑤增壓：增壓機型的最大扭矩發(fā)生在較低轉(zhuǎn)速。⑥可變進氣系統(tǒng)：針對高低速不同特性，可變進氣，可使高低速性能都變好。（低中速采用兩氣門，高速采用四氣門）11(2)負荷特性三、發(fā)動機的主要性能指標及特性指當轉(zhuǎn)速不變時，經(jīng)濟性指示隨發(fā)動機負荷的變化關(guān)系。可用功率Pe，扭矩Te表示。首先保證水溫、油溫為最佳，化油器、點火提前角等調(diào)整好后節(jié)氣門開席由小到大逐漸打開到全開，每改變一個節(jié)氣門開席后，利用改變測功機的負荷，保持發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變，然后測量發(fā)動機每小時燃油消耗量B[kg/h]，發(fā)動機扭矩Te（換算成Pe），計算出燃油消耗量b。把從小開度到全開各點（一般不少于7個點）連接起來就得到了負荷特性曲線。12汽油機負荷特性[g/kW·h](3)調(diào)整特性三、發(fā)動機的主要性能指標及特性發(fā)動機的主要調(diào)整對象：點火提前角、混合氣空燃比13點火調(diào)整特性（Pe最大值對應(yīng)b最小值）①點火提前角調(diào)整特性點火提前角對發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性有較大影響。尋找最佳點火提前角，使動力性和經(jīng)濟性最佳，一般要作點火提前角調(diào)整特性。點火提前角調(diào)整特性：當發(fā)動機節(jié)氣門和轉(zhuǎn)速一定時，功率Pe和燃油消耗率b隨點火提前角θig變化的關(guān)系。選定轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度，從小到大逐漸改變點火提前角θig，每改變一個θig，記錄一次Pe和b，一直到爆燃時停止，把各點下記錄的Pe和b連接成曲線，即為點火調(diào)整特性。實踐中，應(yīng)選用全負荷最大扭矩點和對應(yīng)的轉(zhuǎn)速進行點火提前的調(diào)整。(3)調(diào)整特性三、發(fā)動機的主要性能指標及特性14A點表示該轉(zhuǎn)速下的最大功率，對應(yīng)的混合氣成分叫功率混合氣Ｂ點對應(yīng)的是最低燃油消耗率點，對應(yīng)的混合氣成分叫經(jīng)濟混合氣②混合氣成分調(diào)整特性也稱燃油調(diào)整特性：它是在一定轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度下，發(fā)動機功率Pe和燃油消耗率b隨混合氣成分（空燃比α或過量空氣系數(shù)Φ）的變化關(guān)系。空氣量不變，只是改變?nèi)加凸┙o量B就可改變混合氣成分。保持節(jié)氣門某一開度和某一轉(zhuǎn)速，調(diào)整化油器主量孔大小或浮子室真空度來改變供油量。每改變一次供油量，就測量一次此時的燃油消耗量B和Te（或功率Pe），將獲得的數(shù)值連起來就是不同混合氣成分的調(diào)整曲線。B增加則混合氣變濃，反之則反之。圖ｂ：同一轉(zhuǎn)速不同節(jié)氣門開席則Pe、b曲線對應(yīng)的區(qū)間及值不同。隨著開度增加，進入氣缸的充氣量增加，故B增加。同時混合氣形成和燃燒條件得到改善，Pe增加，燃油消耗率b降低。(3)萬有特性三、發(fā)動機的主要性能指標及特性15化油器式汽油機很難在調(diào)整小負荷下穩(wěn)定工作，節(jié)氣門開度很小而調(diào)整運轉(zhuǎn)時，殘余廢氣系數(shù)Φr很大，燃燒速度很慢，燃料被推到排氣管中燃燒，所以排氣管產(chǎn)