第十章發(fā)動(dòng)機(jī)特性本章主要內(nèi)容第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工況與發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率第二節(jié)負(fù)荷特性第三節(jié)速度特性第四節(jié)萬有特性第五節(jié)調(diào)整特性第六節(jié)調(diào)速特性本章要求了解：發(fā)動(dòng)機(jī)工況與標(biāo)定功率及發(fā)動(dòng)機(jī)特性的概念。理解：發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線變化的原因。掌握：汽、柴油機(jī)特性曲線的意義，實(shí)驗(yàn)方法。發(fā)動(dòng)機(jī)工況:

發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，常用功率Ne和轉(zhuǎn)速n來表示。常見的發(fā)動(dòng)機(jī)工況有恒轉(zhuǎn)速工況、液體阻力工況、面工況等。第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工況與發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率發(fā)動(dòng)機(jī)特性：發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整情況及運(yùn)轉(zhuǎn)工況而變化的關(guān)系。調(diào)整特性:其中隨調(diào)整情況而變化的關(guān)系如：柴油機(jī)供油提前角調(diào)整特性汽油機(jī)點(diǎn)火提前角調(diào)整特性性能特性:隨運(yùn)轉(zhuǎn)情況而變化的關(guān)系,也稱為使用特性發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能特性包括：負(fù)荷特性、速度特性、調(diào)速特性、萬有特性、煙度特性、排放特性等發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率:使用中允許的最大功率(發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)定的功率)

（1）15min功率

在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min的最大有效功率。例如，可用于汽車、摩托車、摩托艇等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。

（2）1h功率

在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1h的最大有效功率。例如可用于拖拉機(jī)、工程機(jī)械、船舶等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。

（3）12h功率

在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h的最大有效功率。例如，可用于拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、電站等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。

（4）持續(xù)功率在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，允許發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率。例如，可用于需長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的農(nóng)業(yè)排灌、電站、船舶、鐵路牽引機(jī)車等發(fā)動(dòng)機(jī)的功率標(biāo)定。

第二節(jié)負(fù)荷特性定義：轉(zhuǎn)速不變時(shí)，其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。

負(fù)荷率：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的扭矩與在該轉(zhuǎn)速下最大扭矩之比，用百分?jǐn)?shù)表示。一、汽油機(jī)的負(fù)荷特性（一）定義：

汽油機(jī)保持某一轉(zhuǎn)速不變，點(diǎn)火提前角，化油器調(diào)整完好時(shí)，逐步改變節(jié)氣門開度，ge、Gf隨負(fù)荷變化的關(guān)系。性能

指標(biāo)（二）曲線特性：（1）主要工作參數(shù)的變化（2）ge、Gf=f（Ne)曲線的變化怠速時(shí):

m=0,ge=

;負(fù)荷↑：ηi↑ηm↑→ge↓直至gemin。負(fù)荷再增加,

α↓-ηi↓

ge又上升。負(fù)荷↑↑Gf↑二、柴油機(jī)的負(fù)荷特性（一）定義：當(dāng)柴油機(jī)保持轉(zhuǎn)速不變，改變循環(huán)供油量

g時(shí)，ge隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。性

能

指標(biāo)（二）曲線特性（1）主要工作參數(shù)的變化（2）ge、Gf=f（Ne)曲線

的變化1點(diǎn)：最小油耗點(diǎn)；2點(diǎn)：冒煙界線；3點(diǎn)：最大功率點(diǎn)。三、負(fù)荷特性的意義1、評(píng)價(jià)不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性好的要求：（1）gemin較小；（2）負(fù)荷特性曲線在gemin附近要平坦。柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性比汽油機(jī)好，gemin大約低20-30%。

2、找出提高汽車經(jīng)濟(jì)性的途徑提高汽車的負(fù)荷率。在動(dòng)力性足夠時(shí)，盡量提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的負(fù)荷率，選用功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī)。3、柴油機(jī)功率標(biāo)定

對(duì)車用柴油機(jī)，其功率標(biāo)定應(yīng)在冒煙界限點(diǎn)2；對(duì)工程機(jī)械用柴油機(jī)，其功率標(biāo)定在最低油耗點(diǎn)1。第三節(jié)速度特性定義：發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)（Me、Ne、ge）隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系。節(jié)氣門開度最大或噴油泵齒條位置處于最大供油位置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性稱為全負(fù)荷速度特性，或外特性，其它稱為部分負(fù)荷速度特性。一、汽油機(jī)的速度特性（一）外特性1、主要工作參數(shù)的變化轉(zhuǎn)速由低速開始上升時(shí)，Me隨轉(zhuǎn)速的升高而下降較快。工作參數(shù)中，對(duì)Me影響最大的是

v，即Me的大小主要取決于進(jìn)入氣缸的混合氣量。2、Me、Ne、ge=f（n）曲線Me∝ηv/

Ne∝Menge∝1/（ηiηm）

汽油機(jī)的速度特性曲線節(jié)氣門開度越小，Me曲線越陡，且最大功率點(diǎn)向低速方向移動(dòng)。（二）汽油機(jī)部分負(fù)荷速度特性二、柴油機(jī)的速度特性（一）外特性1、主要工作參數(shù)的變化Me∝

gηiηm

Me曲線變化平穩(wěn),比汽油機(jī)的Me曲線平坦。2、Me、Ne=f（n）曲線Ne與Me、n成正比由于Me變化平坦，在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，功率幾乎與轉(zhuǎn)速成正比增加。（二)部分負(fù)荷速度特性噴油泵齒條位置一定時(shí),循環(huán)供油量隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系h4---全負(fù)荷；h3、h2、h1---部分負(fù)荷Me的變化主要取決于循環(huán)供油量的變化Me.Ne=f(n)曲線1—90%負(fù)荷2—75%負(fù)荷3—55%負(fù)荷三、外特性的意義(一)評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性

外特性曲線汽車行駛阻力曲線后備功率部分負(fù)荷速度特性1.扭矩儲(chǔ)備系數(shù)

m

定義：發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線上最大扭矩Memax與標(biāo)定工況下的扭矩Me

m

=(Memax-Me)/Me發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩對(duì)克服阻力的影響**

m越大，工作越穩(wěn)定。汽油機(jī)Me陡，穩(wěn)定性優(yōu)于柴油機(jī)。（二）評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作穩(wěn)定性2.轉(zhuǎn)速儲(chǔ)備系數(shù)

n

定義：發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定工況下的轉(zhuǎn)速na與最大扭矩下的轉(zhuǎn)速nmax之比。

n=na/nmax發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速對(duì)克服阻力的影響作用：評(píng)價(jià)汽車不換檔，發(fā)動(dòng)機(jī)克服短期超負(fù)荷的能力。（二）評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作穩(wěn)定性

由扭矩儲(chǔ)備系數(shù)

m來評(píng)價(jià)，

m大，意味著扭矩曲線較陡，工作穩(wěn)定性好。不同的車用發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)后備功率、

m、

n的要求不同，轎車要求后備功率大，對(duì)

m、

n不要求；載重車考慮經(jīng)濟(jì)性，后備功率不大，但

m、

n要高。第四節(jié)萬有特性1、為了能在一張圖上全面表示內(nèi)燃機(jī)性能，經(jīng)常應(yīng)用多參數(shù)特性，即萬有特性。2、應(yīng)用最廣的萬有特性以速度做橫坐標(biāo)，平均有效壓力（或扭矩）做縱坐標(biāo)。在坐標(biāo)內(nèi)做出若干條等耗油率曲線和等功率曲線，組成曲線族。3、做法：柴油機(jī)通常通過負(fù)荷特性法做出萬有特性圖，而汽油機(jī)通常用速度特性法做出萬有特性圖。Mepme(kPa)4、意義：（1）根據(jù)萬有特性圖，可以看出發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下的經(jīng)濟(jì)性。最內(nèi)層的等油耗曲線相當(dāng)于最經(jīng)濟(jì)的區(qū)域，曲線越向外，經(jīng)濟(jì)性越差。

A、確定發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。

B、等ge曲線的形狀與分布的影響（a）最內(nèi)層為最經(jīng)濟(jì)區(qū)，曲線越向外，經(jīng)濟(jì)性越差。（b）等ge曲線橫向長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速范圍寬等ge曲線縱向長(zhǎng)，負(fù)荷范圍寬

車用發(fā)動(dòng)機(jī)，其最經(jīng)濟(jì)區(qū)域應(yīng)大致在萬有特性圖的中間偏上位置，并希望等油耗率曲線在橫向較長(zhǎng)。（2）等耗油率曲線的形狀及分布情況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用經(jīng)濟(jì)性有重要影響。CA6102汽油機(jī)萬有特性EQD6102-1柴油機(jī)萬有特性汽、柴油機(jī)萬有特性比較汽、柴油機(jī)萬有特性比較（1）汽油機(jī)：最低油耗偏高，經(jīng)濟(jì)區(qū)偏??；等ge線在低速區(qū)向大負(fù)荷收斂，說明汽油機(jī)在低速低負(fù)荷ge較高。等Ne線隨轉(zhuǎn)速升高而斜穿等ge線，故Ne一定時(shí)，n越高越廢油。n一定,

ge/

Me比柴油機(jī)大，說明變工況工作平均油耗偏高。（2）柴油機(jī)：最低ge較低，經(jīng)濟(jì)區(qū)寬；等ge線在高低速均不收斂，變化較平坦；等Ne線向