《發(fā)動(dòng)機(jī)原理第八章發(fā)動(dòng)機(jī)特性.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《發(fā)動(dòng)機(jī)原理第八章發(fā)動(dòng)機(jī)特性.ppt(46頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、本章要求: 了解:柴油機(jī)調(diào)速器的原理。 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。,第八章 發(fā)動(dòng)機(jī)特性,發(fā)動(dòng)機(jī)工況: 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況,是以其發(fā)出的功率Ne和轉(zhuǎn)速n來表示。常見的發(fā)動(dòng)機(jī)工況有面工況、點(diǎn)工況、線工況等。,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。 其中隨調(diào)整情況而變化的關(guān)系稱為調(diào)整特性 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 隨運(yùn)轉(zhuǎn)情況而變化的關(guān)系稱性能特性(或使用特性) 發(fā)動(dòng)機(jī)主要特性包括: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。,第一節(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)
2、荷而變化的關(guān)系。 用曲線表示負(fù)荷特性曲線。 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=f(Ne)曲線的變化,怠速時(shí): m=0, ge=; (m=1-Nm/Ni) 負(fù)荷: ,燃速-i 機(jī)械損失相對(duì)-m ge直至gemin。 負(fù)荷再增加, -i ge又上升。 負(fù)荷混合氣量 所以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
3、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=f(Ne)曲線的變化,1點(diǎn): 最小油耗點(diǎn); 2點(diǎn): 冒煙界線點(diǎn); 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?。?(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
4、油耗點(diǎn)1。,第二節(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,節(jié)氣門開度一定, 基本不隨n而變化,,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。 Me v/ Ne Me n ge1/im,2、Me、Ne、ge=f(n)曲線,(二)部分負(fù)荷特性,1-節(jié)氣門
5、全開 節(jié)氣門開度12345,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)。,,汽油機(jī)的外特性是在節(jié)氣門全開時(shí)測得的,曲線上每一點(diǎn)表示它在此轉(zhuǎn)速下的最大功率及最大扭矩,故它代表內(nèi)燃機(jī)的最高動(dòng)力性能,所有汽油機(jī)均需做外特性曲線。,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,性能指標(biāo),,柴油機(jī)發(fā)出扭矩的多少,主要取決于g的大小。Me曲線變化平穩(wěn),比汽油機(jī)的Me曲線平坦。 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。,2、Me、Ne=f(n)曲線,(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
6、變化的關(guān)系 噴油泵的速度特性.,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 柴油機(jī)部分負(fù)荷特性曲線,與外特性曲線平行且位于其下方.,Me.Ne=f(n)曲線,,190%負(fù)荷 275%負(fù)荷 355%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 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性指標(biāo)高的要求: 1.從外特性曲線及最大功率Nemax.后備功率看:,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,,2.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之比值 m=(Memax-Me)/Me100% 適應(yīng)系數(shù): K= Memax/
7、Me,圖7-13 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩對(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。,** K大,工作越穩(wěn)定。汽油機(jī)Me陡,穩(wěn)定性優(yōu)于柴油機(jī)。,,3.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,圖7-14 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
8、m、n要高。,第三節(jié) 柴油機(jī)的調(diào)速特性,一、柴油機(jī)上安裝調(diào)速性的必要性 1、怠速轉(zhuǎn)速不穩(wěn); 2、怠速易熄火; 3、高速易飛車 造成上述問題的根本原因是g隨轉(zhuǎn)速的增加而增加,所以調(diào)速器工作時(shí),g應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的增加而減少。,二、全程式調(diào)速器,1、定義: 從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速都起作用的調(diào)速器。,調(diào)速手柄,,,加速,,減油,,加油,調(diào)速彈簧,供油齒條,推力盤,全程調(diào)速器工作原理,2、調(diào)速特性,定義:在調(diào)速器起作用時(shí),柴油機(jī)的性能指標(biāo)(Ne、Me、ge)隨轉(zhuǎn)速或負(fù)荷而變化的關(guān)系。,圖7-20 6120柴油機(jī)的調(diào)速特性,1、定義:只在最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速時(shí)才起作用的調(diào)速器。 2、調(diào)速特性,三、兩極式調(diào)速器,第四
9、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)用最廣的萬有特性里以速度做橫坐標(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。,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。 (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。對(duì)汽車用發(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位置,使常用轉(zhuǎn)速和負(fù)荷落在最經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)
10、,并希望等油耗率曲線在橫向較長。,EQ6100性汽油機(jī)萬有特性,,1、同時(shí)確定發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。 2、等ge曲線的形狀與分布的影響 (1)最內(nèi)層為最經(jīng)濟(jì)區(qū),曲線越向外,經(jīng)濟(jì)性越差。 (2)等ge曲線橫向長,轉(zhuǎn)速范圍寬 等ge曲線縱向長,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。 可以結(jié)合傳動(dòng)系繪制整車的萬有特性作為節(jié)油參考。,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,(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線向高轉(zhuǎn)速延伸時(shí),ge變化不大。,萬有特性圖的做法,,柴油機(jī)排放萬有特性,柴油機(jī)排放萬有特性,柴油機(jī)排放萬有特性,圖6-17 燃油的噴射過程,,