《汽車發(fā)動機原理（第5版）》 教案 第六章 汽車發(fā)動機的特性

《發(fā)動機動力學(xué)》教案《汽車發(fā)動機原理》教案章節(jié)第六章汽車發(fā)動機的特性理論授課時間4學(xué)時教學(xué)目的和要求重點掌握發(fā)動機的負荷特性、速度特性、萬有特性等發(fā)動機重要特性；掌握發(fā)動機的調(diào)整特性、排放特性；學(xué)習(xí)發(fā)動機與車輛的匹配，重點學(xué)習(xí)動力性匹配以及經(jīng)濟性匹配，主要是如何從動力性以及經(jīng)濟性方面改善發(fā)動機的匹配；了解發(fā)動機的幾種工況，了解發(fā)動機臺架實驗具體內(nèi)容，主要是集中測功機的特性。教學(xué)重點發(fā)動機的工況；汽車發(fā)動機速度特性、負荷特性的定義，試驗的作法，曲線的分析；萬有特性的制取方法、萬有曲線的應(yīng)用；燃油消耗率的測量與計算方法；發(fā)動機排放特性以及調(diào)整特性；發(fā)動機與車輛匹配。教學(xué)難點1.汽車發(fā)動機速度特性、負荷特性的試驗的作法；2.速度特性、負荷特性曲線的分析；3.萬有特性的制取方法。教學(xué)進程（含教學(xué)內(nèi)容、時間分配、教學(xué)方法、輔助手段）§6-1發(fā)動機工況和性能指標(biāo)分析式一發(fā)動機工況 在緒論中我們已經(jīng)介紹過工況的概念。有效功率和轉(zhuǎn)速n決定了發(fā)動機的工作運行情況。 工況：有效功率，轉(zhuǎn)速n。 發(fā)動機的工況分為點工況、線工況和面工況。二發(fā)動機性能指標(biāo)分析式1、2、3、4、5、§6-2發(fā)動機速度特性 發(fā)動機節(jié)氣門開度（或油門開度）不變，發(fā)動機性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。 如：汽車爬坡或阻力變化時，節(jié)氣門（或油門）開度不變，轉(zhuǎn)速n隨外界負荷的變化而變化。外界負荷大，n，外界負荷小，n，這時發(fā)動機沿速度特性工作。一汽油機的速度特性（一）定義 汽油機節(jié)氣門開度固定不變，汽油機性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。 外特性（全負荷的速度特性）：節(jié)氣門全開（100%），測得的速度特性。部分速度特性：節(jié)氣門固定在部分開啟位置，測得的速度特性。（二）外特性曲線1曲線ng（不多）。（1）：n氣流慣性；n節(jié)流損失。（2）：n氣流運動混合氣形成改善；n燃燒時間，燃燒惡化。（3）：n。（4）：低速時：n使變化不大，略有；高速時：n使。2曲線低速時：n（不大），但n；高速時：n（不大）。3曲線低速時：n，，大于（不大）；高速時：n，。有一個對應(yīng)的n，整個曲線變化不大。通常75%節(jié)氣門開度下的燃料經(jīng)濟性較好。4曲線低速時：n，n；高速時：n，n（不大）。曲線先陡后緩。（三）外特性的意義1后備功率 后備功率大，爬坡、加速性好。 但后備功率過大，則常用工況在低負荷區(qū)，經(jīng)濟性差。 圖中A點，后備功率為零。2最大時的n 最大時的n越低，克服外界阻力能力越強。 A、B發(fā)動機的相同，但A機所對應(yīng)的n比B機低。當(dāng)外界阻力矩為R1時，A、B兩機均在n1下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當(dāng)外界阻力矩增大至R2時，B機發(fā)出最大扭矩在n2B下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，此時A機則在n2A下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當(dāng)外界阻力矩再增大至R3時，A機發(fā)出最大扭矩在n3A下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，而B機無法克服外界阻力矩，只能熄火。二柴油機的速度特性（一）定義 油量調(diào)節(jié)機械（油門拉桿或齒條）位置固定不動，柴油機性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速n變化的關(guān)系。 外特性（全負荷的速度特性）—油量調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在標(biāo)定功率循環(huán)油量位置時，測得的速度特性。 部分速度特性—油調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在小于標(biāo)定功率循環(huán)供油位置時，測得的速度特性。（二）標(biāo)定功率 對于非增壓發(fā)動機來說，最大功率要受到平均有效壓力和轉(zhuǎn)速兩方面的限制。一臺發(fā)動機的功率究竟標(biāo)定多大才適合，這要根據(jù)發(fā)動機特性和具體用途、使用特點及壽命和可靠性要求而人為確定，根據(jù)我國情況，國家標(biāo)準規(guī)定了發(fā)動機標(biāo)定功率分為下列四級115分鐘功率：允許發(fā)動機連續(xù)運轉(zhuǎn)15分鐘的最大有效功率。21小時功率：允許發(fā)動機連續(xù)運轉(zhuǎn)1小時的最大有效功率。312小時功率：允許發(fā)動機連續(xù)運轉(zhuǎn)12小時的最大有效功率。4持續(xù)功率：允許發(fā)動機長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大有效功率。 每臺發(fā)動機都應(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。作為特性實驗時，應(yīng)把兩種標(biāo)定功率的外特性全做出來。 國家規(guī)定： 車用柴油機，除作外特性外，還應(yīng)作標(biāo)定功率的90%，75%，50%，25%的部分速度特性實驗。 一般柴油機只作外特性就可以了。 時間越短，功率值應(yīng)越大。如：15分鐘功率比12小時功率大。（三）外特性曲線1曲線（1）：n；n。（2）g：ng（油泵速度特性）。（3）：ng，。（4）：n；n燃燒時間，。（5）：n。（6）：，不如快，。使曲線平緩。2曲線曲線平緩—基本是常數(shù)，則：n—幾乎是成直線關(guān)系。3曲線低速時：n，（不大）；高速時：n，。有一個對應(yīng)的n，整個曲線變化不大。4曲線低速時：n，；高速時：n，。整個曲線較陡。（四）扭矩儲備系數(shù)