内燃机原理 ppt课件

内燃机的功率和转速都独立地在很大范围内变化，它们
之间无一定的函数关系，这种工况称为车用工况，亦称面工
况。
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三、内燃机的特性及其特性曲线 1、内燃机调整情况及运行工况变化时，其主要性
能参数(N0、MO、ge等)也随之改变，这种变化关系
称为内燃机的特性。 1）随内燃机各项调节参数而变化的关系称为
1、负荷特性曲线上可看出不同负荷下的燃油消耗率。 2、根据各种转速下的负荷特性，可以绘制万有特性。 3、负荷特性是内燃机最基本的特性，容易测定，在 内燃机的调试过程中，经常用负荷特性作为性能比较 的标准。 4、负荷特性给出了在等速情况下，内燃机的负荷与 燃油消耗率的关系。
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三、汽油机的负荷特性 1、定义：汽油机转速一定时，
一、汽油机的速度特性
（一）定义：化油器式汽油机的速度特性是在节气
门开度一定、点火提前角和化油器按使用工况调整完
好的情况下，汽油机的性能参数随转速变化的规律。
当节气门全开时，所测得的速度特性为全负荷的速度
特性(习惯上亦称外特性)。节气门部分打开时所测得
的速度特性，称为部分负荷的速度特性(或称部分特
性)。内燃机的外特性表示不同转速下内燃机所能发
调节特性 2）随运行工况而变化的特性称为性能特性(简
称特性)。通常这种变化关系是用曲线形式表示， 故称它为特性曲线。
内燃机的特性很多，其中主要的是速度特性和 负荷特性。
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第二节 负荷特性
一、定义：所谓负荷特性是指内燃机转速不变时，其 性能参数(Gf、ge、tr等)随负荷而变化的关系。 二、实际意义：
每小时燃油消耗量Gf和有效燃油消 耗率ge等性能指标随节气门开度变 化而变化的特性。通过改变节气 门的开度、进而改变进入气缸的 混合气量来调节的(量调节) 从而 调节汽油机的负荷的，所以其负 荷特性也称为节流特性。图9--2 所示汽油机的负荷特性曲线。
①转速一定时，每小时燃油消耗量Gf，主要决定于节气门 开度和混合气浓度。随着节气门开度加大，充入气缸的混 合气量迅速增加，因而Gf随之增加。
②汽油机的机械损失主要与转速有关。
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四、柴油机的负荷特性 1、定义：柴油机转速一定 时，每小时燃油消耗量Gf和 有效燃油消耗率ge等性能指 标随循环供油量变化而变 化的特性。在柴油机运转 中，进气量变化不大，主 要是通过改变每循环供油 量来改变混合气的浓度(即 过量空气系数。)，从而调 节柴油机的负荷，所以又 称为质调节。
出的最大扭矩和最大功率，代表了内燃机所能达到的
最高动力性能。
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(二)内燃机的适应性系数 衡量内燃机动力性能的指标之一是适应性系
数。它表示内燃机动力性能对外界阻力变化的适 应能力。 1、扭矩储备系数(或扭矩适应性系数)
M

M emax M eb
（9-1）
式中 Memax-特性曲线上的最大扭矩值(N·m)；
第九章 内燃机的特性 第一节 内燃机的工况与特性
一、内燃机工况的表示方法： 1、内燃机的功率Ne、扭矩Me和转速n之间有如 下关系： （kW）
Me

318.3 peVhi


K

pe
(N.m)
式中，
，对于一定的内燃机是
一常数，所以扭矩Me与平均有效压力pe成正比。
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二、内燃机工况的分类
根据内燃机所驱动的工作 机械负荷和转速的变化情况， 内燃机的工况大致可分为3类。
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2、负荷特性曲线变化规律分析：
图9-4是柴油机按负荷特性运转时一些参数随负
荷变化的一般规律曲线。
①柴油机增加负荷就意味着增加每循环供油量，所
以每小时的耗油量Gf随负荷增加而增加； ②过量空气系数则随负荷增加而减小；
③供油量多，放热也多，使排气温度tr随负荷增加 而升高；
④有效燃油消耗率ge的变化规律也与汽油机相似。 ⑤排气烟度随负荷的增加而增加，但在低负荷时增
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第四节 调速特性
一、定义：当柴油机的调速手柄固定在某一位置时，由调速 器自动控制喷油泵油量调节杆(拉杆或齿杆)的移动，使负荷从 零变到最大，此时柴油机的扭矩Me、功率Ne和有效燃油消耗率 ge等参数随转速的变化关系称为调速特性。它主要用以考核调 速器的性能是否满足使用要求。
Meb -标定工况时的扭矩值(N·m)。
内燃机的扭矩储备系数越高，表示汽车或工
程机械在不换挡的情况下，内燃机克服外界阻力
的潜力越大。
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2、转速储备系数(或转速适应性系数)
neb
n nMe max
（9-2）
式中 neb -标定转速(r／min)；
nMemax -最大扭矩时的转速(r／min)。
加缓慢，且低负荷时烟度很小，肉眼看不出．可认
为排气无烟。在高负荷时，烟度增加迅速，当接近
最大功率时，混合气形成和燃烧恶化，燃烧不完全，
排气烟度急剧增加。
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第三节 速度特性
内燃机速度特性的定义：当内燃机的燃料供给调
节机构(化油器节气门或喷油泵油量调节杆)位置一定 时，内燃机的性能参数(Ne、Me、ge、等)随转速变化 的关系称为速度特性。
1．固定式工况（如图9-1中的直线l所示。）
转速几乎保持不变，功率则随工作机ຫໍສະໝຸດ Baidu负荷的大小由零 变到最大的工况称为内燃机的固定式工况，亦称直线工况。
2．螺旋桨工况（如图9-1中的曲线2所示。）
功率与转速之间具有一定的函数关系的工况称为螺旋桨
工况，也称函数工况。当内燃机驱动空气中或水中的螺旋桨
工作时，即N=f(n)。这时螺旋桨的扭矩与转速的平方成正比， 功率与转速的3次方成正比，即Ne=Kn3,K为比例常数。 3．车用工况（如图9-1中阴影部分所示。）
内燃机的转速储备系数越高，表示内燃机利
用内部运动零件的动能来克服短期超负荷的能力
越强。有时也用扭矩储备系数和转速储备系数之
积(称为适应性系数K)来表示内燃机动力性能对外
界阻力变化的适应能力，即
K M n (9-3)
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二、柴油机的速度特性 （一）定义：当喷油泵油量调节杆(拉杆或齿杆)位置一定时， 柴油机的性能参数随转速变化的关系。当喷油泵油量调节杆 限定在标定功率位置时，测得的速度特性为全负荷的速度特 性(外特性，见图9-9)。油量调节杆固定在小于标定功率位 置所测得的速度特性，为部分负荷的速度特性(图9-10)。