发动机特性(精)

第六章
一、工况定义：
发动机的特性
第一节 发动机工况
发动机工况是以其发出的功率Pe和转速n来表示 ： Pe =0.1047Ttqn×10-3 [KW] 二、稳定工作条件： 当发动机发出的扭矩与工作机械消耗的扭 矩相等（即Ttq=TR）时，两者才能在一定转 速下按一定功率稳定工作。 三、发动机特性： 类型 定 义 范 围 柴油机供油提前角调整特性；汽油机点火 提前角调整特性；化油器调整特性 万有特性（负荷特性+速度特性）；烟度 特性；调速特性；排放特性；噪声特性
二、功率标定
三、标定功率（额定功率）（最大使用功率）
定义： 注：
根据发动机具体用途，在规定的额定（标定）转速下所规定的 功率，它标在发动机铭牌上，是使用中的最大使用功率。
①额定功率不是发动机所能发出的最大功率。 ②标定功率全部落在外特性线上。 任意一个 转速根据需要都可规定为标定转速—— 对 应一个标定功率。
持续功率
持续功率
六、关于大气修正
大气状况： 大气修正：

发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。
定义： 把不同大气状况下试验所得的结果换算成标准大气状况下的参数。
消除大气状况对发动机性能参数评价的影响；使功率标定不至于混 乱，产品质量有统一检验标准，同时也便于比较和选用发动机。
目的：
油门部分开启（小于全开）时 所测得的速度特性 有无数条 油门全开时所测得的速度特性 ① 外特性曲线只有一条 ； ② 它代表发动机的最高动力性 能，代表该机在使用中允许 达到的最高性能 ； ③ 其上的每一点表示在此转速 下的最大功率
速 度 特 性
外特性
全负荷速度特性
柴油机速度特性分析 ① 各种负荷下Ttq曲线变化较平坦 （略凸） ② 各种负荷下， be曲线较平坦，略 凹且两端上翘；最经济区的转速 范围较宽；且约75%负荷时最经 济有be↓min。 ③ n↑→ Pe ↑
水力测功器
平衡式直流电力测功器（可反拖发动机） 电涡流测功器
发动机试验台架布置原理图例
五、台架试验综述 一、概 述
为了避免引起争论和混乱，使试验得到的结果具有可 比性，就必须规定统一的试验标准（包括：试验条件、 试验方法、使用仪表、试验环境等）。
制造厂根据发动机的使用特点，考虑其可靠性和寿命， 标出相应的功率和转速（即标定工况）。
汽油机速度特性分析 ① Ttq总趋势是n↑→ Ttq ↓且较陡; 节气门开度愈小(负荷愈小) 则 n↑→ Ttq ↓↓ ② be随负荷减小而翘曲度越大；经济 区的转速范围愈窄；另约75%负荷 时最经济有be↓min。 ③ Pe 呈上凸曲线，n↑→ Pe ↑
柴 油 机 速 度 特 性
1——全负荷 2——75%负荷 3——50%负荷 4——25%负荷
标准环境状况：
标准号 GB 1105. 1—87
标况参量值 大气压p0=100kpa=0.1Mpa 相对湿度φ0 =30% 环境温度T0 =298K=25℃
应
用
往复活塞式柴 油机和汽油机
有效功率及燃油
消耗率校正：
第三节 发动机的负荷特性——评定经济性
一、定义：
负荷特性是指发动机转速不变，其经济性[B和be] （或 其它性能）指标随负荷[Pe或Ttq或pme]变化的关系。
二、注释：
（1）负荷可理解为阻力矩的大小，它在数值上应与发动机扭矩、 功率有关：
（2）当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶，在不换档的情况下 必须改变油门以适应外界阻力矩的变化，保持发动机转速不变。
三、关于负荷特性试验：
负荷特性试验准备
将（汽油机的化油器, 点火提前 角）或（柴油机的供油提前角） 调整好; 测取时按规定保持冷却 水和润滑油温度在最佳状态.
分类及应用
类 型 定 义 应 用 汽车、摩托车、摩托 艇 15min功率 发动机允许连续运转15min 的最大有效功率
间歇功率
1h功率
12h功率
发动机允许连续运转1h 的最 运输用拖拉机、工程 大有效功率 机械、船舶
发动机允许连续运转12h 的 最大有效功率 发动机允许长时间连续运转 的最大有效功率 耕作用拖拉机、农业 排灌、电站 农业排灌、电站、 船舶、铁路牵引车
负荷特性图
负荷特性 试验原理
★、结论（车用发动机）：

同一转速下的最低耗油率bemin愈 小，曲线变化愈平坦，则经济性 就愈好； be随负荷的增加而降低，在负荷 约为80%时be达到最小，随后又 增加；在低负荷区曲线变化得 更快些。
汽油机负荷特性曲线变化比柴油 机的陡，故柴油机的经济性比汽 油机好。
汽 油 机 速 度 特 性
四、扭矩特ห้องสมุดไป่ตู้ [ ∈外特性 ]

在不换档的情况下,油门开度最大时,发动机的扭矩随转速的变化关系.
扭矩储备系数μ 适应性系数K 转速储备系数N
表征参量

表达式
Ttq max Ttq标定 Ttq标定
100 %
n标况 N nT tqmax
辅助装置 （1）冷却系统； （2）量油装置； （3）通风装置； （4）消声地坑 自动控制 含各种测量仪器、 测试柜 仪表及操纵台
二、试验台装置：
三、制动测功装置——测功器
作用： （1）吸收试验发动机发出的功，改变其负荷及转速，模拟实际使
用的各种工况； （2）同时测定发动机输出扭矩：

分类：
Ttq n 稳定工作 Ttq TR F R Pe 9550


柴油机负荷特性图
第四节 发动机的速度特性
一、定义： 速度特性是指油门开度不变，其性能指标（Pe、Ttq、be、B、Tr） 随转速变化的关系。
二、注释： 若驾驶员将油门位置保持一定，由于道路阻力不同，汽车行 驶速度也会改变：上坡时汽车速度逐渐降低，下坡时速度增 加，这时发动机即沿速度特性工作。 三、速度特性分类： 部分速度特性
调整特性 发动机性能随调整情 况而变化的关系 性能特性 发动机性能随运行工 况而变化的关系
四、发动机使用条件及范围：
第二节 发动机台架试验
一、作 用：
主要组成 发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线都是在发动机试验 台架上按规定的试验方法进行测定的。 说 明
试验台架 将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防振的水泥基础上。