發(fā)動機(jī)原理第七章-發(fā)動機(jī)特性

第七章發(fā)動機(jī)的特性第一節(jié)發(fā)動機(jī)的特性概述第二節(jié)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性第三節(jié)發(fā)動機(jī)的速度特性第四節(jié)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性第五節(jié)車用柴油機(jī)的調(diào)速特性第六節(jié)發(fā)動機(jī)的萬有特性一、發(fā)動機(jī)工況指發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，常用轉(zhuǎn)速n和負(fù)荷表示。轉(zhuǎn)速：表征發(fā)動機(jī)的工作頻率擋位&車速；負(fù)荷：表征發(fā)動機(jī)對外做功能力加速踏板：Ttqpme

發(fā)動機(jī)輸出功率：PeTtq

n功率相同，工況不同燃燒過程不同性能不同研究發(fā)動機(jī)特性的目的：評價發(fā)動機(jī)性能，為正確選用動力源提供依據(jù)；為進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)動機(jī)性能提供有效途徑。研究方法：性能指標(biāo)隨發(fā)動機(jī)工況變化特性來研究第一節(jié)發(fā)動機(jī)特性概述

定義：

發(fā)動機(jī)的實際運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

實際上，發(fā)動機(jī)工況就是研究不同運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，其功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速三者間的變化關(guān)系。1、發(fā)動機(jī)工況的分類

（1）第一類工況（負(fù)荷、轉(zhuǎn)速基本不變）

（2）第二類工況（負(fù)荷變化但轉(zhuǎn)速基本不變）

（3）第三類工況（負(fù)荷、轉(zhuǎn)速在寬廣的范圍內(nèi)變化）發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況(operatingcondition)：負(fù)荷Ttq,pme(Pe)vs轉(zhuǎn)速n(1)點工況：抽水機(jī)①(2)線工況：發(fā)電機(jī)組②；船舶發(fā)動機(jī)③(3)面工況：汽車；拖拉機(jī)根據(jù)工作機(jī)械不同，發(fā)動機(jī)工況分類為三種：1.恒速工況：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持不變；功率隨負(fù)荷變化。發(fā)電用發(fā)動機(jī)2.線工況：Pe=f(n)的工況，螺旋槳工況。

Pen3點工況排灌1恒速3.面工況：Pe和n都相對獨立變化，無約束關(guān)系。

如汽車：

n取決于車輛行駛速度；

Pe取決于行駛阻力阻力和道路情況。1.發(fā)動機(jī)的工況分類第—類工況，其特點是發(fā)動機(jī)的功率變化時，轉(zhuǎn)速幾乎保持不變。該工況又被稱為固定式內(nèi)燃機(jī)工況。線工況。點工況第二類工況，其特點是內(nèi)燃機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速接近于冪函數(shù)關(guān)系，如圖中的曲線2示的三次冪函數(shù)()。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)作為船用主機(jī)驅(qū)動螺旋槳時，內(nèi)燃機(jī)所發(fā)出的功率必須與螺旋槳吸收的功率相等，而吸收功率又取決于螺旋槳轉(zhuǎn)速的高低，且與轉(zhuǎn)速成冪函數(shù)關(guān)系，這樣，內(nèi)燃機(jī)功率就呈現(xiàn)一種十分有規(guī)律的變化。該類工況常被稱為螺旋槳工況或推進(jìn)工況，也屬于線工況。

第三類工況，其特點是功率與轉(zhuǎn)速都在很大范圍內(nèi)變化，它們之間沒有特定的關(guān)系。汽車及其他陸地運(yùn)輸用內(nèi)燃機(jī)，都居于這種工況。此時，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速決定于行駛速度、可以從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速一直變到最高轉(zhuǎn)速；負(fù)荷取決于行駛阻力，在同一轉(zhuǎn)速下，可以從零變到全負(fù)荷。內(nèi)燃機(jī)可能的工作區(qū)域就是該種類型內(nèi)燃機(jī)的實際工作區(qū)域，相應(yīng)的上況區(qū)域稱為面工況。發(fā)動機(jī)的臺架試驗：測試發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)基礎(chǔ)：振幅≯0.05~0.1mm測功器：測轉(zhuǎn)矩油耗儀：測油耗轉(zhuǎn)速表冷卻系統(tǒng)排放分析儀(3)面工況：汽車；拖拉機(jī)a—最大功率限制線b—最高轉(zhuǎn)速限制線c—最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速限制線d—怠速線e—倒拖線2、車用發(fā)動機(jī)的工況范圍

（1）上邊界線a:

最大油門位置時，不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)所能發(fā)出的最大功率，是發(fā)動機(jī)功率的極限。

（2）右邊界線b:

發(fā)動機(jī)所能承受的最高轉(zhuǎn)速極限。

（3）左邊界線c:

發(fā)動機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速。

（4）水平邊界d

不同油門位置的怠速特性，即發(fā)動機(jī)指示功率與機(jī)械損失功率相等（Pe=0）。

（5）下邊界e

發(fā)動機(jī)停機(jī)后倒拖特性（下坡時的制動能力）。

二、發(fā)動機(jī)功率的標(biāo)定

標(biāo)定功率：

制造廠根據(jù)發(fā)動機(jī)的使用要求（用途、壽命、可靠性、使用條件等），人為規(guī)定的該發(fā)動機(jī)在標(biāo)況下允許輸出的最大功率。

內(nèi)燃機(jī)的功率標(biāo)定，是指制造企業(yè)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途、壽命、可靠性、維修與使用條件等要求，人為地規(guī)定該產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下所輸出的有效功率以及所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，即標(biāo)定功率與標(biāo)定轉(zhuǎn)速。世界各國對標(biāo)定方法的規(guī)定有所不同。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GBll05——87《內(nèi)燃機(jī)臺架性能試驗方法》規(guī)定，我國內(nèi)燃機(jī)的功率可以分為四級：發(fā)動機(jī)功率標(biāo)定

我國四個等級的發(fā)動機(jī)功率標(biāo)定：1、15分鐘功率*思考：人為規(guī)定就會存在可高可低的情況，那么汽車用發(fā)動機(jī)與工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)標(biāo)定時應(yīng)如何考慮？2、1小時功率3、12小時功率4、持續(xù)功率

汽車、快艇等

工程機(jī)械、船舶等

機(jī)車、移動發(fā)電機(jī)組等

農(nóng)用機(jī)械、固定發(fā)電機(jī)組等

需要注意的是：實際使用過程中，發(fā)動機(jī)功率超出標(biāo)定功率或標(biāo)定功率下超出規(guī)定的時間，并不意味著發(fā)動機(jī)就會損壞。(1)15min功率

這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min的最大有效功率，適用于需要較大功率儲備或瞬時需要發(fā)出最大功率的轎車、中小型載貨汽車、軍用車輛、快艇等用途的內(nèi)燃機(jī)。(2)1h功率這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1h的最大有效功率，適用于需要一定功率儲備以克服突增負(fù)荷的工程機(jī)械、船舶主機(jī)、大型載貨汽車和機(jī)車等用途的內(nèi)燃機(jī)。

(3)12h功率這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h的最大有效功率，適用于需要在12h內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而又需要充分發(fā)揮功率的拖拉機(jī)、移動式發(fā)電機(jī)組、鐵道牽引等用途的內(nèi)燃機(jī)。

(4)持續(xù)功率這一功率為內(nèi)燃機(jī)允許長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率，適用于需要長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固定動力、排灌、電站、船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)。

根據(jù)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品的使用特點，在內(nèi)燃機(jī)的銘牌上一般應(yīng)標(biāo)明上述四種功率的一或兩種功率及其對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。同時，內(nèi)燃機(jī)的最大供油量限定在標(biāo)定功率的位置上。對于同一種發(fā)動機(jī)，用于不同場合時，可以有不同的標(biāo)定功率值，其中，15min功率最高，持續(xù)功率最低。車用—常用15分鐘,1小時或12小時功率中的兩種作為銘牌功率。除持續(xù)功率外，其他幾種功率均具有間歇性工作的特點，故常被稱為間歇功率。對間歇功率而言，內(nèi)燃機(jī)在實際按標(biāo)定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時，超出上述限定的時間并不意味著內(nèi)燃機(jī)將被損壞，但無疑將使內(nèi)燃機(jī)的壽命與可靠性受到影響。（1）有效功率三、發(fā)動機(jī)特性參數(shù)間的關(guān)系（2）有效輸出轉(zhuǎn)矩（3）有效燃油消耗率（4）發(fā)動機(jī)每小時耗油量有效功率有效輸出轉(zhuǎn)矩燃油消耗率小時耗油量有效功率有效輸出轉(zhuǎn)矩燃油消耗率小時耗油量

為了評價內(nèi)燃機(jī)在不同工況下運(yùn)行的動力性指標(biāo)(如功率、轉(zhuǎn)矩、平均有效壓力等)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)(燃油消耗率)、排放指標(biāo)以及反映工作過程進(jìn)行的完善程度指標(biāo)(如指示熱效率、充量系數(shù)以及機(jī)械效率)等，就必須研究內(nèi)燃機(jī)的特性。發(fā)動機(jī)特性有關(guān)定義所謂發(fā)動機(jī)的特性，就是指上述性能參數(shù)隨參數(shù)調(diào)整情況或運(yùn)轉(zhuǎn)工況變化的規(guī)律。性能指標(biāo)隨調(diào)整情況變化的特性稱為調(diào)整特性，如點火提前角調(diào)整特性、供油提前角調(diào)整特性等；性能指標(biāo)隨運(yùn)行工況變化的特性稱為性能特性，如負(fù)荷特性、速度特性和調(diào)速特性等。用來表示特性的曲線稱為特性曲線，它是評價內(nèi)燃機(jī)的一種簡單、直觀、方便的形式。第二節(jié)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性

定義：

當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時，發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系（通常用負(fù)荷特性曲線表示）。

負(fù)荷特性（曲線）的測定：1、發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，使水溫、油溫為正常值；2、改變測功器負(fù)荷和循環(huán)供油量，保持轉(zhuǎn)速不變；3、測量be、Pe、Tr、η等；4、重復(fù)上述操作，并繪制特性曲線。

一、柴油機(jī)的負(fù)荷特性

保持柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不變，改變循環(huán)供油量b時，B、be、η等隨負(fù)荷（Pe或Te）變化的關(guān)系。

定義：

特點：

因此，柴油機(jī)負(fù)荷特性的調(diào)整過程稱為“質(zhì)調(diào)節(jié)”。

轉(zhuǎn)速n不變充量系數(shù)φc基本不變循環(huán)供油量△b改變過量空氣系數(shù)φa或空燃比α改變1、有效燃油消耗率曲線

柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線

先增大（混合氣由稀變濃，燃燒充分）；后降低（混合氣偏濃，燃燒不完全）；2）機(jī)械效率ηe：

轉(zhuǎn)速不變，摩擦損失不變，故其隨著指示功Pi（負(fù)荷）的增大而增大。當(dāng)超過最大功率點后，隨著燃燒急劇惡化，Pi下降，Pm也下降。1）指示熱效率ηi：

先急劇減?。ǖ∷贂r為∞，后隨ηi、ηm的增大而減?。?；

后逐漸升高（到達(dá)最低油耗點后，由于燃燒惡化，油耗隨ηi降低而增大）。2.燃油消耗量曲線

最低油耗點1

冒煙界限2（限制超過）

最大功率點3

柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線

二、汽油機(jī)的負(fù)荷特性

保持汽油機(jī)轉(zhuǎn)速不變，改變節(jié)氣門時，B、be、η等隨負(fù)荷（Pe或Te）變化的關(guān)系。

定義：

特點：節(jié)氣門開度增大充量系數(shù)φc增大循環(huán)供油量△b增大濃度基本不變而數(shù)量增大

因此，汽油機(jī)負(fù)荷特性的調(diào)整過程稱為“量調(diào)節(jié)”。測取方法：將供油系、點火提前角調(diào)整好；水溫、潤滑油溫最佳（85℃）。當(dāng)汽油機(jī)保持某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，逐漸改變節(jié)氣門開度（由小到大），測量功率、小時耗油量B，排氣溫度等參數(shù)。加大節(jié)氣門開度，同時調(diào)節(jié)測功機(jī)負(fù)荷保持轉(zhuǎn)速不變，穩(wěn)定后測量第二點的功率小時耗油量B，排氣溫度等參數(shù)。如此依次一直作到節(jié)氣門全開，一般不少于8點。把測量數(shù)據(jù)畫在以負(fù)荷為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系內(nèi)、并連成曲線即得汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線。

汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線1.有效燃油消耗率曲線

先增大（節(jié)氣門開度增大，殘余廢氣減少，燃燒改善）；

后降低（大負(fù)荷混合氣濃，燃燒不完全）；2）機(jī)械效率ηe：

轉(zhuǎn)速不變，摩擦損失不變，故其隨著指示功Pi（負(fù)荷）的增大而增大。1）指示熱效率ηi：

汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線

先急劇減?。ǖ∷贂r為∞，后隨ηi、ηm的增大而減小）；

后逐漸升高（隨著混合氣變濃，由于燃燒惡化，油耗隨ηi降低而增大）。2.燃油消耗量曲線

三、柴油機(jī)、汽油機(jī)負(fù)荷特性的對比分析1、柴油機(jī)燃油消耗率普遍較低，且小負(fù)荷到中負(fù)荷的油耗率下降迅速；1）柴油機(jī)不僅壓縮比大，過量空氣系數(shù)也大；

原因：2）汽油機(jī)低負(fù)荷時采用濃混合氣且殘余廢氣多，加之泵氣損失大，故油耗率高；

柴、汽油機(jī)負(fù)荷特性對比2、柴油機(jī)低油耗區(qū)較汽油機(jī)寬；3、柴油機(jī)排氣溫度較汽油機(jī)普遍較低，且隨負(fù)荷變化較大；1）柴油機(jī)壓縮比大，故膨脹比較汽油機(jī)大，熱效率高；

原因：2）柴油機(jī)充量基本不變，循環(huán)供油量增大時，放熱多，故溫度升高較快；

柴、汽油機(jī)負(fù)荷特性對比

汽油機(jī)節(jié)氣門開度增大時，雖然供油量增大，但相應(yīng)進(jìn)氣也多，故溫度升高較平坦；負(fù)荷特性曲線特點負(fù)荷特性是發(fā)動機(jī)的基本特性。常用它評價發(fā)動機(jī)工作的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)需要可測定發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性。轉(zhuǎn)速變化時，各條負(fù)荷特性曲線的變化趨勢相同，只是各條曲線的路徑不同。每條曲線的最右端點表示全負(fù)荷轉(zhuǎn)速下的功率及燃油消耗率。負(fù)荷特性曲線特點由負(fù)荷特性可以看出，低負(fù)荷時，有效燃油消耗率很高，經(jīng)濟(jì)性差。因此，應(yīng)注意提高發(fā)動機(jī)的功率利用率。同一轉(zhuǎn)速下，最低油耗率bmin愈小，曲線變化愈平坦，經(jīng)濟(jì)性愈好。柴油機(jī)bmin比汽油機(jī)低10％～30％；而且燃油消耗率曲線比較平坦。

負(fù)荷特性曲線特點柴油機(jī)部分負(fù)荷時低油耗率區(qū)比汽油機(jī)寬，因而柴油機(jī)比汽油機(jī)省油。第三節(jié)發(fā)動機(jī)的速度特性

定義：

當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（油門位置）不變時，發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系（用速度特性曲線表示）。

速度特性（曲線）的測定：1、發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，使水溫、油溫為正常值；2、固定油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，改變測功器負(fù)荷；3、測量不同轉(zhuǎn)速下的be、Pe、Te等；

外特性：全負(fù)荷（處在最大油量位置）時的速度特性。

發(fā)動機(jī)速度特性曲線定義：發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，稱為發(fā)動機(jī)的速度特性。部分速度特性（有無數(shù)條）外特性(只有一條)外特性是發(fā)動機(jī)所能達(dá)到的最高性能

一、柴油機(jī)的速度特性

保持柴油機(jī)油泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位置不變，測量Pe、be、Te、η等隨轉(zhuǎn)速n的變化關(guān)系。

定義：1、指示熱效率ηi：

先增大（轉(zhuǎn)速提高，霧化混合好、燃燒改善且散熱少）；

柴油機(jī)不同負(fù)荷時ηi的速度特性

后減?。ㄞD(zhuǎn)速過高，充量降低、燃燒不全與后燃加重）；*思考：如左圖所示，柴油機(jī)小負(fù)荷時指示熱效率低，中等負(fù)荷時高，而全負(fù)荷時介于兩者之間，為什么？2、機(jī)械效率ηm

：

柴油機(jī)不同負(fù)荷時ηm的速度特性

隨n增大而逐漸減少（轉(zhuǎn)速越高，摩擦損失越大）。3、有效燃油消耗率be

：

柴油機(jī)不同負(fù)荷時be的速度特性*思考：柴油機(jī)的ηm為什么隨負(fù)荷（油門開度）的增大而增大？

先減小后增大（基本隨ηi變化，但高速轉(zhuǎn)速區(qū)由于ηm下降，其升高幅度較大）；4、循環(huán)供油量△b：

柴油機(jī)不同負(fù)荷時△b的速度特性

隨n增大而逐漸增大（轉(zhuǎn)速越高，壓油速率增大，供油壓力提高）。5、有效轉(zhuǎn)矩Te與有效功率Pe：

柴油機(jī)不同負(fù)荷時be的速度特性Te：

先減小后增大（先隨△b增大而增大，后因ηi和ηm降低而減?。e：

先增大后減?。ā豑e*n，最大值出現(xiàn)在max（Te*n）處）。

二、汽油機(jī)的速度特性

保持節(jié)氣門開度不變，測量Pe、be、Te、η等隨轉(zhuǎn)速n的變化關(guān)系。

定義：

汽油機(jī)速度特性制取方法汽油機(jī)節(jié)氣門固定在全開位置，調(diào)整測功機(jī)負(fù)荷使其穩(wěn)定在標(biāo)定轉(zhuǎn)速，測量有效扭矩、B，排氣溫度等參數(shù)。節(jié)氣門開度不變，加大測功機(jī)負(fù)荷，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低，穩(wěn)定后測量第二點的有效扭矩、B、排氣溫度等參數(shù)。如此依次一直作到發(fā)動機(jī)的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，一般不少于8點。把測量數(shù)據(jù)畫在以n為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系內(nèi)、并連成曲線即得汽油機(jī)的外特性曲線。柴油機(jī)與汽油機(jī)速度特性的對比汽油機(jī)速度特性1)汽油機(jī)的Ttq總體向下傾斜較大，尤其是在低負(fù)荷；柴油機(jī)的Ttq總體變化平坦，低負(fù)荷略向上揚(yáng)。穩(wěn)定性差異2)汽油機(jī)Pe外特性的最大值往往是標(biāo)定功率點；柴油機(jī)Pe外特性無此極值點。3)汽油機(jī)be線陡峭些，尤其是低負(fù)荷；柴油機(jī)be線較平坦。柴油機(jī)速度特性

三、柴油機(jī)、汽油機(jī)的速度特性對比1、轉(zhuǎn)矩特性：

三、柴油機(jī)、汽油機(jī)的速度特性對比

汽油機(jī)轉(zhuǎn)矩的速度特性

柴油機(jī)轉(zhuǎn)矩的速度特性

柴油機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線變化較為平坦，而汽油機(jī)變化較大，且節(jié)氣門開度越小，其峰值向低速移動，變化率也越大。*思考：試根據(jù)柴油機(jī)和汽油機(jī)轉(zhuǎn)矩的速度特性，分析它們適應(yīng)路況（行駛阻力）變化的能力如何？1、轉(zhuǎn)矩特性：

汽油機(jī)最大功率點通常在標(biāo)定功率處，而柴油機(jī)最大功率點對應(yīng)的轉(zhuǎn)速很高，因而其標(biāo)定功率點通常較最大功率點低很多。

汽油機(jī)功率的速度特性

柴油機(jī)功率的速度特性2、功率特性：

柴油機(jī)不同負(fù)荷下油耗率曲線變化平坦，且低油耗區(qū)寬廣；汽油機(jī)油耗率曲線隨節(jié)氣門開度減小而變化劇烈，且低油耗區(qū)窄。

汽油機(jī)油耗率的速度特性

柴油機(jī)油耗率的速度特性3、油耗特性：第四節(jié)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性

定義：

當(dāng)行駛阻力變化時，在不換檔和加油門的情況下，發(fā)動機(jī)自動降速增矩的特性（常用轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)KT和轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)Kn來表示）。

一、KT與Kn：

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的速度特性

式中：Temax、nm為外特性上最大轉(zhuǎn)矩和對應(yīng)的轉(zhuǎn)速；

Tn、nn為標(biāo)定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；

二、轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)μ：KT、μ值越大，表明轉(zhuǎn)速降低后轉(zhuǎn)矩增加快，發(fā)動機(jī)適應(yīng)道路阻力變化的能力就越強(qiáng)。汽油機(jī)、柴油機(jī)轉(zhuǎn)矩特性對比

汽油機(jī)：μ=10%-30%

柴油機(jī)：μ=5%-10%

柴油機(jī)轉(zhuǎn)矩特性較汽油機(jī)差，常需要配專門的調(diào)速器來改善轉(zhuǎn)矩特性。柴油機(jī)與汽油機(jī)外特性的對比相同標(biāo)定點條件下，汽、柴油機(jī)動力適應(yīng)性對比結(jié)論：同一檔位，汽油機(jī)的加速和克服阻力能力優(yōu)于柴油機(jī)柴油機(jī)最高轉(zhuǎn)速更遠(yuǎn)偏離標(biāo)定轉(zhuǎn)速，造成“飛車”柴油機(jī)需要低速“校正”；高速“調(diào)速”外特性的動力適應(yīng)性1）轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)與轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)2）轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù)Question:三條轉(zhuǎn)矩外特性線，哪一條線的動力適應(yīng)性最好？結(jié)論：KT和Kn越大，發(fā)動機(jī)克服阻力的能力越強(qiáng)。汽油機(jī):1.6~2.5柴油機(jī):1.4~2.0汽油機(jī):1.25~1.35柴油機(jī):<1.052>1,Kn1=Kn23=2,Kn3>Kn2柴油機(jī)外特性的校正虛線——煙度限制線剖面線——可以讓外特性進(jìn)行校正而不使煙度超標(biāo)的空間校正方法：機(jī)械校正:加速踏板位置不變，油量調(diào)節(jié)桿位置隨轉(zhuǎn)速下降而自動增大校正外特性曲線——機(jī)械校正法得到的速度特性已不符合油量調(diào)節(jié)桿位置不變的定義，故稱之為校正外特性曲線第五節(jié)車用柴油機(jī)的調(diào)速特性調(diào)速器的必要性

柴油機(jī)工作時的最大特點：

隨著轉(zhuǎn)速的升高，其循環(huán)供油量增加；轉(zhuǎn)速降低時，供油量減少。

柴油機(jī)使用中需要解決的兩個問題：1、控制怠速穩(wěn)定、防止易熄火2、防止高速“飛車”

調(diào)速器的功用

調(diào)速器的工作原理：

讓循環(huán)供油量的變化符合充量的變化，即轉(zhuǎn)速降低時增加供油量，反之則減少供油量。

調(diào)速器種類

（按功能）

兩極調(diào)速

全程調(diào)速汽油機(jī)與柴油機(jī)的自調(diào)節(jié)性能對比（a）汽油機(jī)不同節(jié)氣門位置（b）柴油機(jī)不同節(jié)氣門位置實線：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩；點畫線：阻力矩；虛線：調(diào)速特性曲線兩級調(diào)速器工作原理發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時，調(diào)速器的飛球5的離心力，與軟的怠速彈簧10的推力相平衡。當(dāng)偶然原因使n高于或低于怠速轉(zhuǎn)速時，調(diào)速器起作用。

由于飛球的離心力增大或減小，使調(diào)節(jié)推桿6帶動調(diào)節(jié)杠桿8，以A為支點右移或左移，減少或增加循環(huán)供油量，使轉(zhuǎn)速不至于增加或降低得過多，從而保持了怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定。兩級調(diào)速器的柴油機(jī)調(diào)速特性由于調(diào)速器的作用，使速度特性的兩端得到調(diào)整,轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)矩曲線急劇變化。中間部分按速度特性變化。

定義：

調(diào)速器手柄位置固定（油門位置不變），在調(diào)速器起作用時，柴油機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。

一、調(diào)速特性：

兩極調(diào)速特性1、調(diào)速率：

二、調(diào)速器的工作指標(biāo)：

突然卸負(fù)荷的調(diào)速過程

調(diào)速器調(diào)速過程中應(yīng)具備以下基本性能：1）轉(zhuǎn)速波動應(yīng)收斂，避免長時間不穩(wěn)定工作而“游車”；

2）轉(zhuǎn)速波動不能太大，以免影響動力系統(tǒng)正常工作；

3）過渡時間不能太長。

調(diào)速率越小，轉(zhuǎn)速波動越小，柴油機(jī)工作就越穩(wěn)定（通常要求調(diào)速率在10%以下）。2、過渡時間tn：

過渡時間越小，調(diào)速器反應(yīng)越迅速（通常要求過渡時間＜5s）。3、不靈敏度ε：

由于調(diào)速機(jī)構(gòu)存在摩擦等阻力，當(dāng)負(fù)荷（轉(zhuǎn)速）在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時，調(diào)速器不一定起反應(yīng)。

式中：n2

、n1為調(diào)速器起作用的上、下限轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速；

R為調(diào)速機(jī)構(gòu)的摩擦阻力，E調(diào)速器產(chǎn)生的推力。

ε越大，柴油機(jī)工作越不穩(wěn)定（通常低速時ε要大），當(dāng)ε＞1時，調(diào)速器將失去作用，易“飛車”。第六節(jié)發(fā)動機(jī)的萬有特性

定義：

與轉(zhuǎn)速n為橫坐標(biāo)，平均有效壓力pme為縱坐標(biāo)，在圖上畫出許多等油耗線和等功率線。

一、萬有特性曲線：特點：在pme~n的平面坐標(biāo)上，同時表示多種性能萬右特性的制取方法：負(fù)荷特性法1）制取負(fù)荷特性2）萬有特性坐標(biāo)3）將負(fù)荷特性上的等油耗線移到萬有特性坐標(biāo)上。2、萬有特性的分析AB經(jīng)濟(jì)區(qū)：橫向疏密程度：對轉(zhuǎn)速的敏感性縱向疏密程度：對負(fù)荷的敏感性比較A、B兩點性能：汽油機(jī)：負(fù)荷特性

節(jié)氣門開度：A>B

c：A>B

m：A>B余廢氣系數(shù)r：A<B

i：A>B柴油機(jī)：

c：A=Bm：A>Br：A<B

i：A<B

a：A<BAB柴油機(jī)：

c：A>B