《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理（第5版）》 教案 第六章 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性

《發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)》教案《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)原理》教案章節(jié)第六章汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性理論授課時(shí)間4學(xué)時(shí)教學(xué)目的和要求重點(diǎn)掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性、速度特性、萬(wàn)有特性等發(fā)動(dòng)機(jī)重要特性；掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整特性、排放特性；學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)與車(chē)輛的匹配，重點(diǎn)學(xué)習(xí)動(dòng)力性匹配以及經(jīng)濟(jì)性匹配，主要是如何從動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性方面改善發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配；了解發(fā)動(dòng)機(jī)的幾種工況，了解發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容，主要是集中測(cè)功機(jī)的特性。教學(xué)重點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況；汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性、負(fù)荷特性的定義，試驗(yàn)的作法，曲線(xiàn)的分析；萬(wàn)有特性的制取方法、萬(wàn)有曲線(xiàn)的應(yīng)用；燃油消耗率的測(cè)量與計(jì)算方法；發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性以及調(diào)整特性；發(fā)動(dòng)機(jī)與車(chē)輛匹配。教學(xué)難點(diǎn)1.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性、負(fù)荷特性的試驗(yàn)的作法；2.速度特性、負(fù)荷特性曲線(xiàn)的分析；3.萬(wàn)有特性的制取方法。教學(xué)進(jìn)程（含教學(xué)內(nèi)容、時(shí)間分配、教學(xué)方法、輔助手段）§6-1發(fā)動(dòng)機(jī)工況和性能指標(biāo)分析式一發(fā)動(dòng)機(jī)工況 在緒論中我們已經(jīng)介紹過(guò)工況的概念。有效功率和轉(zhuǎn)速n決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作運(yùn)行情況。 工況：有效功率，轉(zhuǎn)速n。 發(fā)動(dòng)機(jī)的工況分為點(diǎn)工況、線(xiàn)工況和面工況。二發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)分析式1、2、3、4、5、§6-2發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性 發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度（或油門(mén)開(kāi)度）不變，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。 如：汽車(chē)爬坡或阻力變化時(shí)，節(jié)氣門(mén)（或油門(mén)）開(kāi)度不變，轉(zhuǎn)速n隨外界負(fù)荷的變化而變化。外界負(fù)荷大，n，外界負(fù)荷小，n，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)沿速度特性工作。一汽油機(jī)的速度特性（一）定義 汽油機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度固定不變，汽油機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。 外特性（全負(fù)荷的速度特性）：節(jié)氣門(mén)全開(kāi)（100%），測(cè)得的速度特性。部分速度特性：節(jié)氣門(mén)固定在部分開(kāi)啟位置，測(cè)得的速度特性。（二）外特性曲線(xiàn)1曲線(xiàn)ng（不多）。（1）：n氣流慣性；n節(jié)流損失。（2）：n氣流運(yùn)動(dòng)混合氣形成改善；n燃燒時(shí)間，燃燒惡化。（3）：n。（4）：低速時(shí)：n使變化不大，略有；高速時(shí)：n使。2曲線(xiàn)低速時(shí)：n（不大），但n；高速時(shí)：n（不大）。3曲線(xiàn)低速時(shí)：n，，大于（不大）；高速時(shí)：n，。有一個(gè)對(duì)應(yīng)的n，整個(gè)曲線(xiàn)變化不大。通常75%節(jié)氣門(mén)開(kāi)度下的燃料經(jīng)濟(jì)性較好。4曲線(xiàn)低速時(shí)：n，n；高速時(shí)：n，n（不大）。曲線(xiàn)先陡后緩。（三）外特性的意義1后備功率 后備功率大，爬坡、加速性好。 但后備功率過(guò)大，則常用工況在低負(fù)荷區(qū)，經(jīng)濟(jì)性差。 圖中A點(diǎn)，后備功率為零。2最大時(shí)的n 最大時(shí)的n越低，克服外界阻力能力越強(qiáng)。 A、B發(fā)動(dòng)機(jī)的相同，但A機(jī)所對(duì)應(yīng)的n比B機(jī)低。當(dāng)外界阻力矩為R1時(shí)，A、B兩機(jī)均在n1下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)外界阻力矩增大至R2時(shí)，B機(jī)發(fā)出最大扭矩在n2B下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)A機(jī)則在n2A下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)外界阻力矩再增大至R3時(shí)，A機(jī)發(fā)出最大扭矩在n3A下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，而B(niǎo)機(jī)無(wú)法克服外界阻力矩，只能熄火。二柴油機(jī)的速度特性（一）定義 油量調(diào)節(jié)機(jī)械（油門(mén)拉桿或齒條）位置固定不動(dòng)，柴油機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。 外特性（全負(fù)荷的速度特性）—油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定功率循環(huán)油量位置時(shí)，測(cè)得的速度特性。 部分速度特性—油調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在小于標(biāo)定功率循環(huán)供油位置時(shí)，測(cè)得的速度特性。（二）標(biāo)定功率 對(duì)于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，最大功率要受到平均有效壓力和轉(zhuǎn)速兩方面的限制。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率究竟標(biāo)定多大才適合，這要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性和具體用途、使用特點(diǎn)及壽命和可靠性要求而人為確定，根據(jù)我國(guó)情況，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率分為下列四級(jí)115分鐘功率：允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘的最大有效功率。21小時(shí)功率：允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)的最大有效功率。312小時(shí)功率：允許發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的最大有效功率。4持續(xù)功率：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。 每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都應(yīng)按用途在銘牌上標(biāo)明上述四種功率的兩種及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。 車(chē)用—常用15分鐘，1小時(shí)或12小時(shí)功率中的兩種作為銘牌功率。作為特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把兩種標(biāo)定功率的外特性全做出來(lái)。 國(guó)家規(guī)定： 車(chē)用柴油機(jī)，除作外特性外，還應(yīng)作標(biāo)定功率的90%，75%，50%，25%的部分速度特性實(shí)驗(yàn)。 一般柴油機(jī)只作外特性就可以了。 時(shí)間越短，功率值應(yīng)越大。如：15分鐘功率比12小時(shí)功率大。（三）外特性曲線(xiàn)1曲線(xiàn)（1）：n；n。（2）g：ng（油泵速度特性）。（3）：ng，。（4）：n；n燃燒時(shí)間，。（5）：n。（6）：，不如快，。使曲線(xiàn)平緩。2曲線(xiàn)曲線(xiàn)平緩—基本是常數(shù)，則：n—幾乎是成直線(xiàn)關(guān)系。3曲線(xiàn)低速時(shí)：n，（不大）；高速時(shí)：n，。有一個(gè)對(duì)應(yīng)的n，整個(gè)曲線(xiàn)變化不大。4曲線(xiàn)低速時(shí)：n，；高速時(shí)：n，。整個(gè)曲線(xiàn)較陡。（四）扭矩儲(chǔ)備系數(shù)