復(fù)習(xí)第03章摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)與特性

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

1、汽油機(jī)的理想循環(huán)

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性1）定容循環(huán)假設(shè)條件：①發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中，沒(méi)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(méi)有熱交換。即絕熱壓縮和絕熱膨脹。③沒(méi)有進(jìn)、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(shí)際燃燒過(guò)程和排氣過(guò)程。⑤工質(zhì)是在作閉式循環(huán)，循環(huán)過(guò)程均為可逆過(guò)程。

PV2定容循環(huán)P-V圖3Z4上止點(diǎn)下止點(diǎn)133、

發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)是用來(lái)衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有：動(dòng)力性能指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)和排放性能指標(biāo)。

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性4動(dòng)力性指標(biāo)

表征發(fā)動(dòng)機(jī)作功能力大小強(qiáng)化指標(biāo)評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)承受熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷能力經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率和燃油消耗率環(huán)境性能指標(biāo)指發(fā)動(dòng)機(jī)排放品質(zhì)和噪聲水平可靠性指標(biāo)規(guī)定條件下，正常持續(xù)工作能力耐久性指標(biāo)主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時(shí)間工藝性指標(biāo)制造和維修的方便程度(1)動(dòng)力性能指標(biāo)

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

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性有效扭矩：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)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(guò)連桿、傳給曲軸產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅(qū)動(dòng)附件等損失之后從曲軸對(duì)外輸出的凈扭矩。b.有效功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)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(duì)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(dòng)機(jī)的有效功率可以在專用的試驗(yàn)臺(tái)上用測(cè)功器測(cè)定。5標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)標(biāo)額定功率、額定轉(zhuǎn)速。按可靠性試驗(yàn)要求，應(yīng)該在標(biāo)定工況下連續(xù)運(yùn)行300~1000h。c.轉(zhuǎn)速：指發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品銘牌上標(biāo)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(jì)性能指標(biāo)

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性通常用燃油消耗率和有效熱效率來(lái)評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)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(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率在1小時(shí)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(dòng)機(jī)曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟(jì)性越好。通常發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)單位時(shí)間的耗油量(kg/h)，可由試驗(yàn)測(cè)定；Pe——發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率(kW)。[g/kW·h]對(duì)于汽油機(jī)，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(jì)算公式為：當(dāng)測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率Pe和每小時(shí)的燃油消耗質(zhì)量B時(shí)，ηe還可表示為：一般，現(xiàn)代汽車的汽油機(jī)ηe值為0.25～0.30左右，柴油機(jī)為0.40左右。三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性7

(3)運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)（排放性能)

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

我公司生產(chǎn)的摩托車：≤77dB③起動(dòng)性能

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不采用特殊的低溫起動(dòng)措施，汽油機(jī)在-10℃、柴油機(jī)在-5℃以下的氣溫條件下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，15s以內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)要能自行運(yùn)轉(zhuǎn)。①

排氣品質(zhì)：有害氣體的排放限值須符合GB標(biāo)準(zhǔn)。4、發(fā)動(dòng)機(jī)特性

發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有效扭矩Te，有效功率Pe，有效耗油率隨其運(yùn)轉(zhuǎn)工況(負(fù)荷、轉(zhuǎn)速)變化而變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的特性。

三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性其性能指標(biāo)隨發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性，而性能指標(biāo)隨負(fù)荷變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性。用曲線來(lái)表示這些關(guān)系，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線。發(fā)動(dòng)機(jī)特性是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行全面評(píng)價(jià)和鑒定的依據(jù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)特性中，其速度特性最為常用。9(1)速度特性三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性指發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)Te，Pe，ge，隨發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)得。當(dāng)節(jié)氣門開度保持不變時(shí)，同時(shí)用測(cè)功器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸施加一定數(shù)值的阻力矩。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定時(shí)即阻力矩和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的有效扭矩相等時(shí)，可用轉(zhuǎn)速表測(cè)出此時(shí)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，同時(shí)在測(cè)功器上測(cè)出該轉(zhuǎn)速下的有效扭矩Te，計(jì)算出有效功率Pe，另外可測(cè)出消耗一定量汽油所經(jīng)歷的時(shí)間，換算成每小時(shí)耗油量GT，然后計(jì)算出有效燃油消耗率ge。改變測(cè)功器的阻力矩?cái)?shù)值，重復(fù)上述過(guò)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(biāo)，以性能指標(biāo)Te、Pe、ge為縱坐標(biāo)作出三條曲線，即為相對(duì)應(yīng)于該節(jié)氣門開度的速度特性曲線。節(jié)氣門全開時(shí)的速度特性叫發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的外特性代表了發(fā)動(dòng)機(jī)所具有的最高動(dòng)力性能。10Pe速度特性影響因素

①配氣定時(shí)三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性

大的進(jìn)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(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的“倒流”，低速性能差。相反，則反之。②進(jìn)排氣門數(shù)目

四氣門比二氣門有較大的通過(guò)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(duì)應(yīng)于較高轉(zhuǎn)速。低速時(shí)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(jìn)氣阻力，最大功率和最大扭矩較大且向高速移動(dòng)。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(duì)應(yīng)于較高的轉(zhuǎn)速。⑤增壓：增壓機(jī)型的最大扭矩發(fā)生在較低轉(zhuǎn)速。⑥可變進(jìn)氣系統(tǒng)：針對(duì)高低速不同特性，可變進(jìn)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(fù)荷特性三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性指當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，經(jīng)濟(jì)性指示隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)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(diǎn)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(gè)節(jié)氣門開席后，利用改變測(cè)功機(jī)的負(fù)荷，保持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，然后測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)每小時(shí)燃油消耗量B[kg/h]，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩Te（換算成Pe），計(jì)算出燃油消耗量b。把從小開度到全開各點(diǎn)（一般不少于7個(gè)點(diǎn)）連接起來(lái)就得到了負(fù)荷特性曲線。12汽油機(jī)負(fù)荷特性[g/kW·h](3)調(diào)整特性三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性發(fā)動(dòng)機(jī)的主要調(diào)整對(duì)象：點(diǎn)火提前角、混合氣空燃比13點(diǎn)火調(diào)整特性（Pe最大值對(duì)應(yīng)b最小值）①點(diǎn)火提前角調(diào)整特性點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性有較大影響。尋找最佳點(diǎn)火提前角，使動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性最佳，一般要作點(diǎn)火提前角調(diào)整特性。點(diǎn)火提前角調(diào)整特性：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門和轉(zhuǎn)速一定時(shí)，功率Pe和燃油消耗率b隨點(diǎn)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(diǎn)火提前角θig，每改變一個(gè)θig，記錄一次Pe和b，一直到爆燃時(shí)停止，把各點(diǎn)下記錄的Pe和b連接成曲線，即為點(diǎn)火調(diào)整特性。實(shí)踐中，應(yīng)選用全負(fù)荷最大扭矩點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行點(diǎn)火提前的調(diào)整。(3)調(diào)整特性三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性14A點(diǎn)表示該轉(zhuǎn)速下的最大功率，對(duì)應(yīng)的混合氣成分叫功率混合氣Ｂ點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是最低燃油消耗率點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的混合氣成分叫經(jīng)濟(jì)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(dòng)機(jī)功率Pe和燃油消耗率b隨混合氣成分（空燃比α或過(guò)量空氣系數(shù)Φ）的變化關(guān)系?？諝饬坎蛔?，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(lái)改變供油量。每改變一次供油量，就測(cè)量一次此時(shí)的燃油消耗量B和Te（或功率Pe），將獲得的數(shù)值連起來(lái)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(duì)應(yīng)的區(qū)間及值不同。隨著開度增加，進(jìn)入氣缸的充氣量增加，故B增加。同時(shí)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(wàn)有特性三、發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性15化油器式汽油機(jī)很難在調(diào)整小負(fù)荷下穩(wěn)定工作，節(jié)氣門開度很小而調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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)