第七章发动机特性

只有当发动机发出的扭矩与工作机械 消耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速 下按一定功率稳定工作。
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1.发动机的工况分类 第—类工况，其特点是发动机的
功率变化时，转速几乎保持不变。 该工况又被称为固定式内燃机工 况。例如，发电用内燃机，其负 荷呈阶跃式突变，并没有一定的 规律、然而内燃机的转速必须保 持稳定，以保证输送电压和频率 的恒定，反映在工况图上就是— 条垂直线(图8—1中的曲线1)， 称为线工况。灌溉用内燃机，除 了起动和过渡工况外，在运行过 程中负荷与转速均保持不变，称 为点工况(图8—1中的A点)。
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根据内燃机产品的使用特点，在内燃机的铭 牌上一般应标明上述四种功率的一或两种功 率及其对应的转速。同时，内燃机的最大供 油量限定在标定功率的位置上。对于同一种 发动机，用于不同场合时，可以有不同的标 定功率值，其中，15min功率最高，持续功率 最低。
车用 — 常用15分钟, 1小时或12小时功率中的 两种作为铭牌功率。
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(3)12h功率
这一功率为内燃机允许连续运转12h的最大有 效功率，适用于需要在12h内连续运转而又需 要充分发挥功率的拖拉机、移动式发电机组、 铁道牵引等用途的内燃机。
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(4)持续功率
这一功率为内燃机允许长期连续运转的最大 有效功率，适用于需要长期连续运转的固定 动力、排灌、电站、船舶等用途的内燃机。
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第二类工况，其特点是内燃 机的功率与转速接近于幂函 数关系，如图8—1中的曲线2 示的三次幂函数( Pe n3)。当 内燃机作为船用主机驱动螺 旋桨时，内燃机所发出的功 率必须与螺旋桨吸收的功率 相等，而吸收功率又取决于 螺旋桨转速的高低，且与转 速成幂函数关系，这样，内 燃机功率就呈现一种十分有 规律的变化。该类工况常被 称为螺旋桨工况或推进工况， 也属于线工况。
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第一节 发动机的特性概述 一、发动机的工况
发动机实际运行的工作状况，简称工况。
表征内燃机运行工况的参数可由下式给出
Pe Ttqn
❖式中，Pe为有效功率，Ttq为转矩， n为工作转速。
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有效功率Pe和转速n 决定了发动机的 工作运行情况。工况以功率Pe和转速n来 表示，此功率、转速应该与发动机所带动 的工作机械要求的功率、转速相适应。
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除持续功率外，其他几种功率均具有间歇 性工作的特点，故常被称为间歇功率。对 间歇功率而言，内燃机在实际按标定功率 运转时，超出上述限定的时间并不意味着 内燃机将被损坏，但无疑将使内燃机的寿 命与可靠性受到影响。
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三、发动机性能指标与工作过程的关系 发动机输出的有效指标通常用平均有效
负荷特性：转速不变，其经济性指标随负 荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力Pme表 示）的变化关系。
压力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃 油消耗率be、每小时耗油量B表示。这些指标 与发动机工作过程参数的关系。
发动机性能指标分析式
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有效功率
Pe
K1
c a
itmn
有效输出转矩
Ttq
K2
c a
itm
燃油消耗率
be
K3
1
itm
小时耗油量
B
K4
c a
n
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第二节 发动机的负荷特性
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第三类工况，其特点是功率 与转速都在很大范围内变化， 它们之间没有特定的关系。 汽车及其他陆地运输用内燃 机，都居于这种工况。此时， 内燃机的转速决定于行驶速 度、可以从最低稳定转速一 直变到最高转速；负荷取决 于行驶阻力，在同一转速下， 可以从零变到全负荷。内燃 机可能的工作区域就是该种 类型内燃机的实际工作区域， 相应的上况区域称为面工况。
第七章 发动机的特性
汽车行驶时，由于行驶速度与道路阻力 不断变化，则发动机的转速和负荷亦相应变 化，以适应汽车的需要。随着转速和负荷的 改变，发动机工作过程也会发生变化。因此 ，发动机在不同使用条件下具有不同的动力 性与经济性。
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第一节 发动机的特性概述 第 二节 发动机的负荷特性 第 三节 发动机的速度特性 特性曲线分析 第四节 发动机的转矩适应性 第五节 车用柴油机的调速特性 第六节 发动机的万有特性 作业题
通过特性曲线可以分析在不同适用工况下 ， 发动机特性变化的规律及影响因素,评价发动机 性能，从而提出改善发动机性能的途径．
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二、发动机的功率标定
内燃机的功率标定，是指制造企业根据内燃 机的用途、寿命、可靠性、维修与使用条件 等要求，人为地规定该产品在标准大气条件 下所输出的有效功率以及所对应的转速，即 标定功率与标定转速。世界各国对标定方法 的规定有所不同。按照国家标准GBll05—— 87《内燃机台架性能试验方法》规定，我国 内燃机的功率可以分为四级：
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(1)15min功率
这一功率为内燃机允许连续运转15min的 最大有效功率，适用于需要较大功率储备或 瞬时需要发出最大功率的轿车、中小型载货 汽车、军用车辆、快艇等用途的内燃机。
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(2)1h功率
这一功率为内燃机允许连续运转1h的最大有 效功率，适用于需要一定功率储备以克服突 增负荷的工程机械、船舶主机、大型载货汽 车和机车等用途的内燃机。
性能指标随调整情况变化的特性称为调整特 性，如点火提前角调整特性、供油提前角调 整特性等；
性能指标随运行工况变化的特性称为性能特 性，如负荷特性、速度特性和调速特性等。
用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评 价内燃机的一种简单、直观、方便的形式。
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用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评 价发动机性能的一种简单、方便、必不可少的 形式。
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2.研究发动机特性的必要性
为了评价内燃机在不同工况下运行的动 力性指标(如功率、转矩、平均有效压力等)、 经济性指标(燃油消耗率)、排放指标以及反映 工作过程进行的完善程度指标(如指示热效率、 充量系数以及机械效率)等，就必须研究内燃 机的特性。
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有关定义
所谓发动机的特性，就是指上述性能参数随 参数调整情况或运转工况变化的规律。