《内燃机的运行特性》PPT课件
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第8章内燃机的特性
������������������ ＝������������������ ������������������ ������������
第一节 内燃机的使用工况与特性
2、Pe
������������������ ������������ ������������ ������������ ������������������ ������������ ������������ = = ������ ������ ������������������ ������������
第一节 内燃机的使用工况与特性
调整特性：
性能指标随时调整情况变化的特性。点火提前角和供油 提前角调整特性。
第一节 内燃机的使用工况与特性
性能特性： 性能指标随运行工况变化的特性。如负荷特性和调速特 性。
第一节 内燃机的使用工况与特性
特性曲线：表示特性的曲线。
第一节 内燃机的使用工况与特性
内燃机的性能指标通常用动力性指标、经济性指标表示， 主要参数如下： Pe、Pme、Ttq 用于评价发动机的动力性； B、be 用于 评价发动机的经济性。
������������ = ������
������������ ������������������ ������������ ������ ������������
柴油机：
������������ ＝������������������ ������������������ ������������ ������
第一节 内燃机的使用工况与特性
各参数的关系
1、 ������������������
������������������ = = = = = =
������������ ������������ ������������������ ������������ ������������ ������������������ ������������ ������������ ������������ ������������ ������������������ ������������ ������������ ������������ ������������
第九章_内燃机的使用特性与匹配内燃机学 课件(共27张PPT)
第二页，共27页。
第一节 内燃机的工况
图9-1 内燃机的各种工况和工作(gōngzuò)范围 A—额定点 —额定转速 —最高工作(gōngzuò)转速
—最低工作(gōngzuò)转速 1—等转速工况线 2—螺旋桨工况线 3—外特性功率线
第三页，共27页。
第二节 内燃机的负荷(fùhè)特性
一、柴油机的负荷(fùhè)特性 二、汽油机的负荷(fùhè)特性
第十六页，共27页。
1.汽油机的排放(pái fànɡ)特性
图9-8 车用汽油机的排放(pái fànɡ)特性
a)CO排放(pái fànɡ)特性 b)HC排放(pái fànɡ)特性 c)N
(pái fànɡ)特性
第十七页，共27页。
2.柴油机的排放(pái fànɡ)特性
图9-9 车用柴油机的排放(pái fànɡ)特性
第六页，共27页。
二、汽油机的负荷(fùhè)特性
对于预混合(hùnhé)强制点火的汽油机来说，由于对 应燃烧良好的ϕa在很小的范围内变化，负荷变化是 通过改变进气系统中的节气门的开度，从而改变进入 气缸的可燃混合(hùnhé)气数量来实现的。
第七页，共27页。
第三节 内燃机的速度(sùdù)特性 一、柴油机的速度(sùdù)特性 二、汽油机的速度(sùdù)特性 三、适应性系数
第二十一页，共27页。
第六节 内燃机与工作机械(jīxiè)的匹配
一、车用内燃机的匹配(pǐpèi) 二、发电用内燃机的匹配(pǐpèi) 三、船用柴油机的匹配(pǐpèi)
第二十二页，共27页。
一、车用内燃机的匹配(pǐpèi)
(一) 动力性匹配(pǐpèi) (二) 燃油经济性匹配(pǐpèi)
第一节 内燃机的工况
图9-1 内燃机的各种工况和工作(gōngzuò)范围 A—额定点 —额定转速 —最高工作(gōngzuò)转速
—最低工作(gōngzuò)转速 1—等转速工况线 2—螺旋桨工况线 3—外特性功率线
第三页，共27页。
第二节 内燃机的负荷(fùhè)特性
一、柴油机的负荷(fùhè)特性 二、汽油机的负荷(fùhè)特性
第十六页，共27页。
1.汽油机的排放(pái fànɡ)特性
图9-8 车用汽油机的排放(pái fànɡ)特性
a)CO排放(pái fànɡ)特性 b)HC排放(pái fànɡ)特性 c)N
(pái fànɡ)特性
第十七页，共27页。
2.柴油机的排放(pái fànɡ)特性
图9-9 车用柴油机的排放(pái fànɡ)特性
第六页，共27页。
二、汽油机的负荷(fùhè)特性
对于预混合(hùnhé)强制点火的汽油机来说，由于对 应燃烧良好的ϕa在很小的范围内变化，负荷变化是 通过改变进气系统中的节气门的开度，从而改变进入 气缸的可燃混合(hùnhé)气数量来实现的。
第七页，共27页。
第三节 内燃机的速度(sùdù)特性 一、柴油机的速度(sùdù)特性 二、汽油机的速度(sùdù)特性 三、适应性系数
第二十一页，共27页。
第六节 内燃机与工作机械(jīxiè)的匹配
一、车用内燃机的匹配(pǐpèi) 二、发电用内燃机的匹配(pǐpèi) 三、船用柴油机的匹配(pǐpèi)
第二十二页，共27页。
一、车用内燃机的匹配(pǐpèi)
(一) 动力性匹配(pǐpèi) (二) 燃油经济性匹配(pǐpèi)
第02章、内燃机的工作循环与性能指标ppt课件
柴油机的火焰中心不像汽油机那样以火花塞为中心，而 是自然形成的，其火焰中心在一般情况下可能是多个。 由于喷油不是瞬间完成而是一个持续过程，因此，柴油 机的燃烧过程是边喷油、边混合、边燃烧，整个燃烧过程 的持续时间较长。
11
四、膨胀过程与排气过程
1、膨胀过程
膨胀过程是内燃机中唯一作功的过程。燃料在燃烧过程
Q W 2 1 t Q Q 1 1
Q Q Q 1 1 V 1 p
Q m C ( T T ) 1 V V 3 2
Q m C ( T T ) 1 p p 4 3
Q m C ( T T ) 2 V 5 1
26
1、混合加热循环（萨巴德循环）
常用术语： 压缩比： V 1
6
二、压缩过程
压缩过程的作用是为了提高汽缸中气体的压力和温度， 为燃烧过程作准备，也为膨胀作功提供了条件。 对于汽油机来说，压缩过程还可使进入汽缸中的可燃 混合气进一步地蒸发和混合。 压缩过程终了时汽缸中气体的压力和温度取决于压缩 比，但压缩比的提高受到烧过程是内燃机实际工作循环中最重要的一个过程。 在这个过程中，燃料燃烧释放出热能，并将其中的一部分 转变为机械功。 燃烧过程进行的完善程度，不仅影响内燃机的动力性指 标和经济性指标，而且还直接影响到内燃机主要零件（曲 柄连杆机构）的工作寿命、内燃机工作的柔和性、噪声以 及废气污染等。
T3 p3 p3 压力升高比： p 则： p T2 p2 p2 T4 V4 V 4 预胀比： ，则： T3 V3 V3
表示绝热膨胀过程前气体膨胀程度；
V2
V5 后胀比： V4
绝热指数：
k
C
p
27
CV
1、混合加热循环（萨巴德循环）
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四、膨胀过程与排气过程
1、膨胀过程
膨胀过程是内燃机中唯一作功的过程。燃料在燃烧过程
Q W 2 1 t Q Q 1 1
Q Q Q 1 1 V 1 p
Q m C ( T T ) 1 V V 3 2
Q m C ( T T ) 1 p p 4 3
Q m C ( T T ) 2 V 5 1
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1、混合加热循环（萨巴德循环）
常用术语： 压缩比： V 1
6
二、压缩过程
压缩过程的作用是为了提高汽缸中气体的压力和温度， 为燃烧过程作准备，也为膨胀作功提供了条件。 对于汽油机来说，压缩过程还可使进入汽缸中的可燃 混合气进一步地蒸发和混合。 压缩过程终了时汽缸中气体的压力和温度取决于压缩 比，但压缩比的提高受到烧过程是内燃机实际工作循环中最重要的一个过程。 在这个过程中，燃料燃烧释放出热能，并将其中的一部分 转变为机械功。 燃烧过程进行的完善程度，不仅影响内燃机的动力性指 标和经济性指标，而且还直接影响到内燃机主要零件（曲 柄连杆机构）的工作寿命、内燃机工作的柔和性、噪声以 及废气污染等。
T3 p3 p3 压力升高比： p 则： p T2 p2 p2 T4 V4 V 4 预胀比： ，则： T3 V3 V3
表示绝热膨胀过程前气体膨胀程度；
V2
V5 后胀比： V4
绝热指数：
k
C
p
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CV
1、混合加热循环（萨巴德循环）
内燃机--ppt课件
ppt课件
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➢ 内燃机（汽油机）的工作原理
排气冲程：
进气门关闭， 排气门打开，活塞 向上运动，把废气 排出气缸。
ppt课件
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➢ 内燃机（汽油机）的工作原理
内燃机的连续工作
ppt课件
12
柴油机的构造
喷油嘴 进气门
排气门 气缸
活塞
连杆
曲轴
ppt课件
13
柴油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
24
２.柴油机 1）定义：用柴油做燃料的内燃机。 2）构造：喷油嘴、进气门、排气门、活塞、气 缸、连杆、曲轴。
3）工作原理： 4）点火方式：压燃式。 二、内燃机的启动
三、内燃机的应用
１.汽油机的应用
２.柴油机的应用
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so methin g
第十三章 内能与热机
第三节 内燃机
ppt课件
1
ppt课件
2
➢ 内燃机
汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，汽车上的 发动机就是内燃机的一种。由于它是将燃料燃烧产生的 内能转化为机械能的装置，我们把它叫做热机。燃料在 气缸里燃烧的叫内燃机。
3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三 个冲程靠飞轮惯性完成。
4 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两 周，做功一次。
ppt课件
22
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气 缸顶部有喷油嘴。
2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃 料是柴油。
内燃机PPT课件
２.内能的利用。
2020年10月2日
1
蒸汽机
热机
汽油机
内燃机 柴油机
2020年10月2日
煤气机
2
§3—3 内燃机 一、内燃机
（一）定义：燃料在气缸内燃烧的热机。
（二）种类：汽油机、柴油机、煤气机。
１.汽油机
1）定义：用汽油做燃料的内燃机。
2）构造：火花塞、进气门、排气门、
活塞、汽缸、连杆、曲轴。
2）构造：喷油嘴、进气门、排气门、活塞、汽缸、 连杆、曲轴。 3）工作原理： 4）点火方式：压燃式。 二、内燃机的启动
三、内燃机的应用
１.汽油机的应用
２.柴油机的应用
2020年10月2日
13
演讲完毕，谢谢观看！
Thank you for reading! In order to facilitate learning and use, the content of this document can be modified, adjusted and printed at will after downloading. Welcome to download!
。
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小结：
§3—3 内燃机
一、内燃机
（一）定义：燃料在气缸内燃烧的热机。
（二）种类：汽油机、柴油机、煤气机。 １.汽油机 1）定义：用汽油做燃料的内燃机。
2）构造：火花塞、进气门、排气门、活塞、汽缸、 连杆、曲轴。
3）工作原理：
4）点火方式：点燃式。
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２.柴油机 1）定义：用柴油做燃料的内燃机。
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4）点火方式：点燃式。
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1
蒸汽机
热机
汽油机
内燃机 柴油机
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煤气机
2
§3—3 内燃机 一、内燃机
（一）定义：燃料在气缸内燃烧的热机。
（二）种类：汽油机、柴油机、煤气机。
１.汽油机
1）定义：用汽油做燃料的内燃机。
2）构造：火花塞、进气门、排气门、
活塞、汽缸、连杆、曲轴。
2）构造：喷油嘴、进气门、排气门、活塞、汽缸、 连杆、曲轴。 3）工作原理： 4）点火方式：压燃式。 二、内燃机的启动
三、内燃机的应用
１.汽油机的应用
２.柴油机的应用
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小结：
§3—3 内燃机
一、内燃机
（一）定义：燃料在气缸内燃烧的热机。
（二）种类：汽油机、柴油机、煤气机。 １.汽油机 1）定义：用汽油做燃料的内燃机。
2）构造：火花塞、进气门、排气门、活塞、汽缸、 连杆、曲轴。
3）工作原理：
4）点火方式：点燃式。
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２.柴油机 1）定义：用柴油做燃料的内燃机。
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4）点火方式：点燃式。
《内燃机》PPT课件 教科版物理
不同点：
内燃机 项目
汽油机
燃料
汽油
构造
汽缸顶部是火花塞
工 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物
作 循
压缩冲程
压缩程度较小
环 做功冲程
点燃式
主要特点
轻巧、效率较低
主要用途
小汽车和小型农业机 械、低速飞机等
柴油机
柴油 汽缸顶部是喷油嘴 吸入纯净的空气
压缩程度较大 压燃式
笨重、效率较高 载重汽车、
拖拉机、火车、轮船等
2.常见的内燃机：汽油机和柴油机。
3.汽油机工作原理：在汽缸内燃烧汽油，汽油的化学能转化为内能，产 生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
4.汽油机工作过程 吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物 进气门开 压缩冲程：机械能转化为内能 做功冲程：内能转化为机械能 排气冲程：排出废气 排气门开
◆柴油机
1.构造
如图所示，柴油机的构 造与汽油机相似，主要区别 是柴油机汽缸的顶部有一个 喷油壶，而没有火花塞。
2.工作过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
吸气冲程
空 气 进气门打开，排气门 关闭。活塞由上端向下端 运动，将空气吸进气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向 上运动，活塞把空气压缩得很小，空 气的压强更大，温度更高。在压缩冲 程末，缸内空气温度已超过柴油的着 火点。
压缩冲程 进气门关 排气门关
活塞向上运动
燃料混合物被压缩，气体体积减小、 压强增大、温度升高、内能增加。
机械能转化为内能
做功冲程 进气门关 排气门关
压缩冲程结束时，火花塞产生电 火花，燃料猛烈燃烧，产生高温高压 气体。
活塞向下运动 并通过连杆带动 曲轴对外做功
内燃机内燃机公开课PPT课件
部件检查
对怀疑有故障的部件进 行外观检查、测量和试
验。
故障排除技巧和注意事项
技巧
善于利用故障诊断仪等检测设备，结合维修经验，快速准确地定位故障。
注意事项
在排除故障时，应遵循安全操作规程，确保人身和设备安全；同时，要注意保 护环境和防止污染。
预防性维护和保养建议
定期更换机油和滤清器
保证发动机内部清洁，延长发动机使用寿命 。
01
通过改变气门开闭时机和气门升程，优化发动机进气、排气过
程，提高发动机性能。
优点
02
提高发动机动力性、经济性和排放性能。
应用范围
03
广泛应用于汽油机和柴油机。
轻量化设计趋势
1 2
轻量化设计原理
通过采用高强度轻质材料、优化结构设计等手段 ，降低发动机重量，提高发动机功率密度和燃油 经济性。
优点
降低能耗、减少排放、提升车辆操控性和舒适性 。
排放异常
燃油燃烧不充分、点火系统故 障、三元催化器失效等。
异响和振动
曲轴轴承磨损、气门间隙过大 、点火系统故障等。
故障诊断方法和步骤
初步检查
观察故障现象，了解故 障发生时的环境和条件
。
仪器检测
使用故障诊断仪等检测 设备，读取故障码和数
据流。
系统分析
根据故障现象和检测结 果，分析可能的原因和
故障部位。
首次故障前平均工作时间
内燃机从开始使用到首次发生故障的平均工作 时间。
维修性
内燃机在发生故障后，进行维修的难易程度和时间长短。
03
内燃机类型及其特点
汽油机与柴油机比较
燃料类型
汽油机使用汽油作为燃料，而柴油 机使用柴油。
第八章 内燃机的特性 工程机械内燃机课件
2．负荷调节方式
柴油机负荷特性的调节是通过改变循环供油量来实 现的，由于整个过程保持转速不变，故每循环进入 气缸的空气量基本不变，负荷增大时供油量增加， 反之则减少，从而改变了气缸内可燃混合气的浓度。 这种调节负荷的方式称为“质调节”。
10
第二节 内燃机的负荷特性
一、柴油机的负荷特性
3．燃油消耗率曲线分析
EQ6100型汽油机负荷特性曲线 19
第二节 内燃机的负荷特性
二、汽油机的负荷特性
3．燃油消耗率曲线分析
➢当节气门开度接近全开时， 为了发出最大功率，采取加 浓混合气的措施，导致燃烧 不完全，燃油消耗率上升。 在节气门的某一中等开度， 燃油消耗率最低。
EQ6100型汽油机负荷特性曲线 20
内容提纲
➢若再增加供油量到点 3时，燃烧严重恶化， 严重影响内燃机的可靠 性和使用寿命。过点3 再增加供油量，将因燃 烧极度恶化，功率反而 下降。
6135Q型柴油机负荷特性曲线
14
第二节 内燃机的负荷特性
一、柴油机的负荷特性
4．柴油机标定供油量的 选择 ➢切点A为通用内燃机确定 标定供油量的参考点。
➢为保证柴油机的可靠性 和寿命，通常不允许超过 冒烟界限工作。
24当供油量固定在标定功率位置时所测得的速度特性称为全负荷速度特性简称外特性它表示该内燃机能工作的最大功率界限当供油量固定在标定功率以下任意位置时所测得的速度特性称为部分负荷速度特性简称部分特性
工程机械内燃机
第八章 内燃机的特性
1
第一节 概述
二、内燃机工况
1．固定式工况
发动机功率变化，但曲轴 转速几乎保持不变。如带 动发电机、水泵等的发动 机。如转速功率都保持恒 定，称为点工况，如排灌 用内燃机，转速恒定，功 率也因水流量和扬程不变 而保持恒定。
柴油机负荷特性的调节是通过改变循环供油量来实 现的，由于整个过程保持转速不变，故每循环进入 气缸的空气量基本不变，负荷增大时供油量增加， 反之则减少，从而改变了气缸内可燃混合气的浓度。 这种调节负荷的方式称为“质调节”。
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第二节 内燃机的负荷特性
一、柴油机的负荷特性
3．燃油消耗率曲线分析
EQ6100型汽油机负荷特性曲线 19
第二节 内燃机的负荷特性
二、汽油机的负荷特性
3．燃油消耗率曲线分析
➢当节气门开度接近全开时， 为了发出最大功率，采取加 浓混合气的措施，导致燃烧 不完全，燃油消耗率上升。 在节气门的某一中等开度， 燃油消耗率最低。
EQ6100型汽油机负荷特性曲线 20
内容提纲
➢若再增加供油量到点 3时，燃烧严重恶化， 严重影响内燃机的可靠 性和使用寿命。过点3 再增加供油量，将因燃 烧极度恶化，功率反而 下降。
6135Q型柴油机负荷特性曲线
14
第二节 内燃机的负荷特性
一、柴油机的负荷特性
4．柴油机标定供油量的 选择 ➢切点A为通用内燃机确定 标定供油量的参考点。
➢为保证柴油机的可靠性 和寿命，通常不允许超过 冒烟界限工作。
24当供油量固定在标定功率位置时所测得的速度特性称为全负荷速度特性简称外特性它表示该内燃机能工作的最大功率界限当供油量固定在标定功率以下任意位置时所测得的速度特性称为部分负荷速度特性简称部分特性
工程机械内燃机
第八章 内燃机的特性
1
第一节 概述
二、内燃机工况
1．固定式工况
发动机功率变化，但曲轴 转速几乎保持不变。如带 动发电机、水泵等的发动 机。如转速功率都保持恒 定，称为点工况，如排灌 用内燃机，转速恒定，功 率也因水流量和扬程不变 而保持恒定。
内燃机ppt课件
只需看打开了哪个气门。
◆识别做功冲程与压缩冲程，在确定两个气门都关闭的
前提下，只需看活塞的运动方向。活塞向上运动为压
缩冲程，活塞向下运动为做功冲程。
◆做功冲程的最明显标志是火花塞点火。
感悟新知
知2－练
例2 [中考·邵阳] 如图2 是四冲程汽油机其中一个冲程的 工作示意图，它表示的是( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
2. 活塞式内燃机的工作原理 汽油、柴油等燃料与空气混合， 如果遇到火花或遇到高温达到着火点，就会发生燃烧。 在活塞式内燃机里，这样的燃烧是在汽缸内进行的。汽 缸内的每次燃烧，都会生成高温高压的燃气，推动活塞 做功，而活塞通过连杆、曲轴与飞轮相连，从而使活塞 的移动带动飞轮转动。
感悟新知
知1－讲
3. 活塞式内燃机的种类 常见的活塞式内燃机有汽油机和柴 油机两种，以汽油为燃料的是汽油机，以柴油为燃料的 是柴油机。
感悟新知
知3－练
解析：柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中， 汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的 是空气，故A 错误；
特别提醒 汽油机和柴油机都属于内燃机，但它们
的结构、吸气冲程时吸入的工作物质、压缩 冲程时的压缩程度及点火方式等都有所不同。
感悟新知
知3－练
汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是压燃式点火 的，故B 错误；燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保 持不变，故C 错误；压缩冲程中，活塞压缩气体，对 气体做功，气体的内能变大，故D 正确。
感悟新知
总结归纳 火箭发动机也是热机的一种，其工作原理是：
知4－讲
课堂小结
常见的活塞 式内燃机
内燃机
柴油机 汽油机
结构 工作过程 相同点和不同点
内燃机最完整flashPPT课件
可靠性、耐久性及维修性
可靠性定义及评价指标
可靠性表示内燃机在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。常用的可靠性评价指 标有平均故障间隔时间(MTBF)、故障率等。
耐久性试验方法及影响因素
耐久性表示内燃机在长期使用过程中的抗磨损和抗疲劳能力。耐久性试验通常包括台架试 验和道路试验，影响因素包括设计、材料、工艺、使用条件等。
维修性设计原则及实施方法
维修性表示内燃机在发生故障后易于进行维修和保养的能力。维修性设计原则包括简化结 构、提高零部件通用性和互换性、采用快速维修技术等。实施方法包括模块化设计、易损 件快速更换等。
CHAPTER 03
汽油机技术特点与发展趋势
汽油机技术特点分析
高效能
轻便
汽油机具有较高的热效率和机械效率，使 得其整体效率较高。
润滑与冷却系统
机油泵
将机油从油底壳中抽出，供给到各润 滑部位。
机油滤清器
过滤机油中的杂质，保证机油清洁。
02
01
03
散热器
通过冷却液循环将热量从内燃机中带 走，实现冷却效果。
节温器
控制冷却液循环路径，实现内燃机在 不同温度下的正常工作。
05
04
水泵
驱动冷却液循环流动。
CHAPTER 02
内燃机性能参数及评价指标
高效燃烧技术
改进燃烧室设计、优化点火系统等手段提高燃烧 效率，减少污染物排放。
余热回收技术
利用内燃机余热进行发电或供暖，提高能源利用 效率。
企业如何应对环保法规挑战
加强技术研发
投入更多资源进行内燃机绿色制造技术的研 发和创新。
强化供应链管理
与供应商合作，确保零部件和材料符合环保 要求。
第二章-内燃机特性.PPT课件
第二章 内燃机特性
第1节 内燃机负荷特性 第2节 内燃机速度特性 第3节 柴油机的速度特性 第4节 内燃机的万有特性
车辆运行时，由于行驶速度与阻力不断变化， 则内燃机的转速和负荷亦相应变化，以适应车 辆的需要。
随着转速和负荷的改变，内燃机工作过程也会 发生变化。
因此，内燃机在不同使用条件下具有不同的动 力性与经济性。
柴油机的bmin比汽油机低10％～30％；而且有 效燃油消耗率曲线比较平坦。相比之下，柴油 机部分负荷时低油耗率区比汽油机宽，因而柴 油机比汽油机省油。
第二节 内燃机速度特性
内燃机性能指标随转速变化的关系，称为内 燃机的速度特性。
速度特性包括部分负荷速度特性和外特性。 外特性（满负荷、节气门全开）是内燃机所
当节气门开至加浓装置参加工作后，B曲线变 陡，燃油消耗量上升较快。
图 为某汽油机负荷特性。
加浓装置
作用：大负荷或全负荷工况时，额外供给部分燃 油，以补充主供油装置的不足，得到较浓的混合 气（a=0.8~0.9），使发动机输出最大功率。
俗称“省油器”，使发动机在平时(部分负荷时) 可以节约大量的汽油。
影响充量系数的因素
1.进气门关闭时缸内的压力。 2.进气门关闭时缸内气体温度。 3.残余废气量。 4.进排气相位角。 5.发动机压缩比。 6.进气状态。
提高充量系数的措施
1.降低进气系统的阻力损失，提高气缸内进气终了 时的压力；
2.降低排气系统的阻力损失，以减小气缸内的残余 废气系数；
下面对负荷特性曲线进行分析。
燃油消耗率b
指发动机发出每千瓦时的功率在一个小时内 燃油消耗量，也称为汽车制动油耗率，常有 BSFC(Brake Specific Fuel Consumption)代指； 或者指每小时单位有效功消耗的燃油量，通 常以每千瓦小时的耗油量表示。
第1节 内燃机负荷特性 第2节 内燃机速度特性 第3节 柴油机的速度特性 第4节 内燃机的万有特性
车辆运行时，由于行驶速度与阻力不断变化， 则内燃机的转速和负荷亦相应变化，以适应车 辆的需要。
随着转速和负荷的改变，内燃机工作过程也会 发生变化。
因此，内燃机在不同使用条件下具有不同的动 力性与经济性。
柴油机的bmin比汽油机低10％～30％；而且有 效燃油消耗率曲线比较平坦。相比之下，柴油 机部分负荷时低油耗率区比汽油机宽，因而柴 油机比汽油机省油。
第二节 内燃机速度特性
内燃机性能指标随转速变化的关系，称为内 燃机的速度特性。
速度特性包括部分负荷速度特性和外特性。 外特性（满负荷、节气门全开）是内燃机所
当节气门开至加浓装置参加工作后，B曲线变 陡，燃油消耗量上升较快。
图 为某汽油机负荷特性。
加浓装置
作用：大负荷或全负荷工况时，额外供给部分燃 油，以补充主供油装置的不足，得到较浓的混合 气（a=0.8~0.9），使发动机输出最大功率。
俗称“省油器”，使发动机在平时(部分负荷时) 可以节约大量的汽油。
影响充量系数的因素
1.进气门关闭时缸内的压力。 2.进气门关闭时缸内气体温度。 3.残余废气量。 4.进排气相位角。 5.发动机压缩比。 6.进气状态。
提高充量系数的措施
1.降低进气系统的阻力损失，提高气缸内进气终了 时的压力；
2.降低排气系统的阻力损失，以减小气缸内的残余 废气系数；
下面对负荷特性曲线进行分析。
燃油消耗率b
指发动机发出每千瓦时的功率在一个小时内 燃油消耗量，也称为汽车制动油耗率，常有 BSFC(Brake Specific Fuel Consumption)代指； 或者指每小时单位有效功消耗的燃油量，通 常以每千瓦小时的耗油量表示。
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1、15分钟功率
2、1小时功率
3、12小时功率
4、持续功率
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§10－2 内燃机的基本运行特性
一、负荷特性 二、速度特性 三、转矩特性 四、调速特性 五、万有特性
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10
一、负荷特性
负荷特性是指转速不变时，内燃机的 性能指标随负荷而变化的关系。
2、螺旋桨工况
3、车用工况
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4
1、固定式工况
内燃机转速保持基本不变，功率则随 工作机械负荷的大小，可以由零变到最大。
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5
2、螺旋桨工况
内燃机的功率与转速接近于幂函数关系。
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6
3、车用工况
内燃机的功率与转速之间没有一定的
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1、柴油机的速度特性
主要性能指标的变
化趋势，可通过转矩公 式分析
Ttq
K3
c a
itm
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18
柴油机各参数随转速的增减而变化趋势：
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2、汽油机的速度特性
主要性能指标的变
化趋势，可通过转矩公 式分析
Ttq
K3
c a
itm
消耗率曲线较平坦，部分负荷时低油耗区比汽 油机宽广，因而部分负荷下柴油机更省油。
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16
二、速度特性
速度特性，是指内燃机在油量调节机
构保持不变的情况下，其性能指标随转速 而变化关系。
说明：
1）通过内燃机台架试验测取速度特性曲线。
2）全负荷速度特性、部分负荷速度特性。
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2
§10－1 内燃机的运行工况
内燃机工况－内燃机的实际运行状况。
决定于内燃机运行时发出的功率或转 矩及其相应的曲轴转速。
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3
பைடு நூலகம்
一、内燃机的典型工况
内燃机应该与工作机械合理匹配。
内燃机随着所匹配的工作机械的不同，
其工况变化的规律也不同，具有三种典型 工况，即
1、固定式工况
说明：
1）通过内燃机台架试验测取负荷特性曲线。
2）经常用来作为性能比较的依据。
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1、柴油机的负荷特性
主要性能指标的变
化趋势，可通过燃油消 耗率的定义式分析
be
1
i m
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12
分析：
1）柴油机负荷调节是“变质调节”。 2）燃油消耗量随负荷的增加而增大。 3）排气温度随负荷增加而上升。 4）燃油消耗率曲线的变化趋势。
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2、汽油机的负荷特性
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主要性能指标的变
化趋势，也可通过燃油 消耗率的定义式分析
be
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分析： 1）汽油机负荷调节是“变量调节”。 2）燃油消耗量随负荷的增加而增大。 3）排气温度随负荷增加而上升。 4）燃油消耗率曲线的变化趋势。
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汽油机各参数随转速的增减而变化趋势：
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三、转矩特性
内燃机工作时，经常会遇到外界阻力 突然增大的情况，这就要求内燃机的转矩 能够随转速的下降而增加。
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1、转矩储备系数φtq
转矩储备系数－最大转矩和标定转矩 之差与标定转矩的相对值，即
tq
TtqmaxTtqn10% 0 Ttqn
式中，Ttqmax－外特性曲线上最大转矩，N·m； Ttqn－标定工况时的转矩，N·m。
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2、转矩适应性系数Km和转速适应性系数Kn
转矩适应性系数Km－外特性上最大转 矩与标定转矩之比，即
Km
Ttq max Ttqn
式中，Ttqmax－外特性曲线上最大转矩，N·m； Ttqn－标定工况时的转矩，N·m。
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3、结论
1）同一转速下最低燃油消耗率愈小，曲线变化 愈平坦，燃油经济性愈好；
2）在中、低负荷区，be随负荷的增加而降低，
且在低负荷区曲线变化的更快一些。在接近全
负荷时， be达到最小值，之后随着负荷增大， be有所上升；
3） 柴油机bemin比汽油机低10～30％，而且燃油
措施：柴油机在全负荷工况、短时超 负荷时，喷油泵自动增加每循环的供油量， 以进一步增大转矩，提高内燃机克服超负 荷的能力。
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四、调速特性
柴油机的调速特性，就是指在调速器 起作用时，其性能指标随转速或负荷变化 的关系。
柴油机的调速特性有两种表现形式：
一是，速度特性形式的调速特性；
二是，负荷特性形式的调速特性。
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1、速度特性形式的调速特性
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曲线1表示全负荷 的速度特性；
曲线2～5表示调速 特性。
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2、负荷特性形式的调速特性
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如图所示，标定工 况下各性能指标随负荷 变化的关系：
从点1到点2的曲线 为外特性；
函数关系，且功率与转速都独立的在很大
的范围内变化。
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二、内燃机工况的标定
工况的标定，是指制造企业根据内燃 机的性能和用途，人为地规定该产品在标 准大气条件下所输出的有效功率及其对应 的转速，即
规定内燃机的标定功率和标定转速。
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8
根据国家标准GB1105－87《内燃机台 架性能试验方法》的规定，我国内燃机的 标定功率依不同的用途分为四级：
从点2到点4的曲线 为n、Ttq、be和B随负荷 变化的调速特性。
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3、两级式调速器和全程式调速器的比较
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转速适应性系数Kn－标定转速与外特 性上最大转矩对应的转速之比，即
Kn
nn nm
式中，nn－标定转速； nm－外特性上最大转矩对应的转速。
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3、柴油机的转矩校正
柴油机的转矩特性曲线较平坦，在不 换档的情况下，克服短期超载的能力不强。
第十章 内燃机的运行特性
内燃机特性是内燃机性能指标随调整 情况或运行情况而变化的关系，如
一是，内燃机的调整特性 二是，内燃机的运行特性
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1
对内燃机的特性及其匹配进行研究，
是为了评价内燃机的性能，为正确、合理 地选用内燃机提供依据，同时，还可以优 化整个动力装置的性能。
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2、1小时功率
3、12小时功率
4、持续功率
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§10－2 内燃机的基本运行特性
一、负荷特性 二、速度特性 三、转矩特性 四、调速特性 五、万有特性
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一、负荷特性
负荷特性是指转速不变时，内燃机的 性能指标随负荷而变化的关系。
2、螺旋桨工况
3、车用工况
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1、固定式工况
内燃机转速保持基本不变，功率则随 工作机械负荷的大小，可以由零变到最大。
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2、螺旋桨工况
内燃机的功率与转速接近于幂函数关系。
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3、车用工况
内燃机的功率与转速之间没有一定的
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1、柴油机的速度特性
主要性能指标的变
化趋势，可通过转矩公 式分析
Ttq
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itm
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柴油机各参数随转速的增减而变化趋势：
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2、汽油机的速度特性
主要性能指标的变
化趋势，可通过转矩公 式分析
Ttq
K3
c a
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消耗率曲线较平坦，部分负荷时低油耗区比汽 油机宽广，因而部分负荷下柴油机更省油。
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二、速度特性
速度特性，是指内燃机在油量调节机
构保持不变的情况下，其性能指标随转速 而变化关系。
说明：
1）通过内燃机台架试验测取速度特性曲线。
2）全负荷速度特性、部分负荷速度特性。
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§10－1 内燃机的运行工况
内燃机工况－内燃机的实际运行状况。
决定于内燃机运行时发出的功率或转 矩及其相应的曲轴转速。
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一、内燃机的典型工况
内燃机应该与工作机械合理匹配。
内燃机随着所匹配的工作机械的不同，
其工况变化的规律也不同，具有三种典型 工况，即
1、固定式工况
说明：
1）通过内燃机台架试验测取负荷特性曲线。
2）经常用来作为性能比较的依据。
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1、柴油机的负荷特性
主要性能指标的变
化趋势，可通过燃油消 耗率的定义式分析
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分析：
1）柴油机负荷调节是“变质调节”。 2）燃油消耗量随负荷的增加而增大。 3）排气温度随负荷增加而上升。 4）燃油消耗率曲线的变化趋势。
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2、汽油机的负荷特性
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主要性能指标的变
化趋势，也可通过燃油 消耗率的定义式分析
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分析： 1）汽油机负荷调节是“变量调节”。 2）燃油消耗量随负荷的增加而增大。 3）排气温度随负荷增加而上升。 4）燃油消耗率曲线的变化趋势。
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汽油机各参数随转速的增减而变化趋势：
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三、转矩特性
内燃机工作时，经常会遇到外界阻力 突然增大的情况，这就要求内燃机的转矩 能够随转速的下降而增加。
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1、转矩储备系数φtq
转矩储备系数－最大转矩和标定转矩 之差与标定转矩的相对值，即
tq
TtqmaxTtqn10% 0 Ttqn
式中，Ttqmax－外特性曲线上最大转矩，N·m； Ttqn－标定工况时的转矩，N·m。
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2、转矩适应性系数Km和转速适应性系数Kn
转矩适应性系数Km－外特性上最大转 矩与标定转矩之比，即
Km
Ttq max Ttqn
式中，Ttqmax－外特性曲线上最大转矩，N·m； Ttqn－标定工况时的转矩，N·m。
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3、结论
1）同一转速下最低燃油消耗率愈小，曲线变化 愈平坦，燃油经济性愈好；
2）在中、低负荷区，be随负荷的增加而降低，
且在低负荷区曲线变化的更快一些。在接近全
负荷时， be达到最小值，之后随着负荷增大， be有所上升；
3） 柴油机bemin比汽油机低10～30％，而且燃油
措施：柴油机在全负荷工况、短时超 负荷时，喷油泵自动增加每循环的供油量， 以进一步增大转矩，提高内燃机克服超负 荷的能力。
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四、调速特性
柴油机的调速特性，就是指在调速器 起作用时，其性能指标随转速或负荷变化 的关系。
柴油机的调速特性有两种表现形式：
一是，速度特性形式的调速特性；
二是，负荷特性形式的调速特性。
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1、速度特性形式的调速特性
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曲线1表示全负荷 的速度特性；
曲线2～5表示调速 特性。
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2、负荷特性形式的调速特性
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如图所示，标定工 况下各性能指标随负荷 变化的关系：
从点1到点2的曲线 为外特性；
函数关系，且功率与转速都独立的在很大
的范围内变化。
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二、内燃机工况的标定
工况的标定，是指制造企业根据内燃 机的性能和用途，人为地规定该产品在标 准大气条件下所输出的有效功率及其对应 的转速，即
规定内燃机的标定功率和标定转速。
23.01.2021
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8
根据国家标准GB1105－87《内燃机台 架性能试验方法》的规定，我国内燃机的 标定功率依不同的用途分为四级：
从点2到点4的曲线 为n、Ttq、be和B随负荷 变化的调速特性。
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3、两级式调速器和全程式调速器的比较
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转速适应性系数Kn－标定转速与外特 性上最大转矩对应的转速之比，即
Kn
nn nm
式中，nn－标定转速； nm－外特性上最大转矩对应的转速。
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3、柴油机的转矩校正
柴油机的转矩特性曲线较平坦，在不 换档的情况下，克服短期超载的能力不强。
第十章 内燃机的运行特性
内燃机特性是内燃机性能指标随调整 情况或运行情况而变化的关系，如
一是，内燃机的调整特性 二是，内燃机的运行特性
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对内燃机的特性及其匹配进行研究，
是为了评价内燃机的性能，为正确、合理 地选用内燃机提供依据，同时，还可以优 化整个动力装置的性能。
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