車用發(fā)動機原理及構造課件內燃機

第十一章內燃機特性與調節(jié)2021/6/91車用發(fā)動機構造與原理本章基本內容2021/6/92§11.1概述§11.2速度特性§11.3負荷特性§11.4萬有特性§11.5內燃機與車輛的匹配§11.1

概述2021/6/93一.內燃機特性內燃機的主要性能指標（動力性、經(jīng)濟性）隨工況變化而變化的關系。二.類型速度特性、負荷特性、萬有特性三.研究目的分析內燃機在不同工況條件下的動力性能與經(jīng)濟性能；分析內燃機在不同工況下運行的穩(wěn)定性與適應性；確定內燃機正常工作的范圍及適宜的工作區(qū)域。§11.1

概述四.車用內燃機的工況特點灌溉用內燃機點工況，如右圖A點；發(fā)電用內燃機線工況，如右圖曲線1；船舶主機用內燃機推進工況，如右圖曲線2；車用內燃機面工況，曲線3以下部分。2021/6/942021/6/95§11.2速度特性節(jié)氣門處于某一非全開位置或齒桿處于某一非最大位置所取得的速度特性。一.基本概念1．速度特性內燃機的有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃油消耗率be隨內燃機轉速n變化的關系。2．測試方法保持節(jié)氣門開度或供油齒桿位置不變，改變轉速，測得：Ttq、Pe、be。3．外特性功率調節(jié)機構固定在標定功率（節(jié)氣門全開、供油齒桿最大位置）所測得的速度特性。4．部分特性2021/6/96§11.2速度特性фc

：nmin→nme，

фc

↑，nme→nmax，

фc

↓；ηi：n↑，ηi↑，氣流擾動作用，改善燃燒，傳熱時間短；ηm：n↑，ηm↓。60

9550e

tqP

=

T

2pn

·10-3

=

TtqnkWV

nipsme=

30tPeMPa：Ttq∽pmepme與фc

、ηi、ηm有關。二.外特性1．特征點2．變化規(guī)律分析§11.2速度特性三.柴油機的速度特性2021/6/97§11.2速度特性扭矩特性取決于循環(huán)供油量

gb

、指示熱效率ηit和機械效率ηm

；循環(huán)供油量的變化取決于油泵的特性；指示熱效率主要受過量空氣系數(shù)和空氣運動的影響；機械效率主要受摩擦和泵氣損失的影響。三.柴油機的速度特性2021/6/98§11.2速度特性四.汽油機的速度特性2021/6/99§11.2速度特性2021/6/910四.汽油機的速度特性扭矩取決于指示熱效率ηit、充量系數(shù)фc和機械效率ηm?！?1.2速度特性2021/6/911§11.2速度特性2021/6/912§11.2速度特性2．速度適應性系數(shù)Kn汽油機：1.25～1.35柴油機：1.05～1.15五.內燃機的工作穩(wěn)定性1．扭矩適應性系數(shù)KmtqPeTTtq

maxKT

=tq

max2021/6/913nnTKn=

Pe汽油機：1.6～2.5柴油機：1.4～2.02021/6/914§11.2速度特性六.調速器對速度特性的影響1．兩極式調速器油門踏板直接控制供油齒桿的位置，調速器只在兩端起作用。2．全程式調速器油門踏板作用

在調速彈簧上，調速器對每一

個位置的供油

量都要進行自

動調節(jié)?！?1.3負荷特性2021/6/915一.基本概念1．負荷特性在某一轉速下，有效燃油消耗率be和燃油耗油量B隨內燃機的負荷變化的關系。2．測試方法轉速不變，調整油門位置或節(jié)氣門的開度，相應調整測功器的阻力矩，測量Ttq和B，計算be?！?1.3負荷特性2021/6/916二.柴油機的負荷特性當柴油機負荷為零，即柴油機空載時，柴油機所發(fā)出的功率用于自身消耗；負荷增大時，平均有效壓力增大，機械損失不變，be

迅速下降。

負荷進一步增大，фa進一步減小，混合氣的形成和燃燒開始惡化，

be上升?！?1.3負荷特性2021/6/917三.汽油機的負荷特性фc逐漸變大，ηi↑，越過最低油耗點，фa逐漸變小，ηi↓ηm↑，泵氣損失減小60％～70%負荷為最經(jīng)濟負荷§11.3負荷特性2021/6/918四.柴油機與汽油機負荷特性的對比§11.4萬有特性一.基本概念以轉速為橫坐標，平均有效壓力或扭矩為縱

坐標，在圖上畫出等油耗曲線和等功率曲線。2021/6/919§11.4萬有特性20二.繪制方法1．負荷特性法2021/6/9

以比油耗為橫坐標，平均有效壓力為縱坐標繪出不同轉速下的負荷特性曲線；畫出等油耗線；在右側同平均有效壓力比例下畫出轉速——平均有效壓力線；以等油耗線描點，將不同轉速的等油耗線以光滑曲線相連；外特性曲線構成邊界。§11.4萬有特性2021/6/9212021/6/922§11.4萬有特性二.繪制方法2．速度特性法上部繪出不同負荷的

速度特性（部分特性）的扭矩曲線；下部畫出不同負荷的

速度特性（部分特性）的油耗曲線；以等油耗曲線切割下部油耗曲線；將對應點繪制到上部的扭矩曲線；將上部不同負荷的等

油耗點連成光滑曲線?！?1.5

內燃機與車輛的匹配2021/6/923一.動力性匹配1．功率的選擇Pt=PeηtPe=f(ηt，W，f，uamax，CD，A)Pt：牽引功率；ηt：傳動效率；W：車輛所受重力；f：輪胎滾動阻力系數(shù)；uamax：最高車速；CD：空氣阻力系數(shù)；A：車輛迎風面積。2．汽車的比功率內燃機的最大功率和汽車的總重力之比?！?1.5

內燃機與車輛的匹配2021/6/9242．汽車萬有特性在內燃機萬有