第八章 内燃机的特性 工程机械内燃机课件

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内容提纲
第一节 概述 第二节 内燃机的负荷特性 第三节 内燃机的速度特性
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第二节 内燃机的负荷特性
内燃机的负荷特性是指内燃机转速一定时， 其性能指标随负荷而变化的规律。内燃机 负荷特性主要是体现其燃料经济性的特性。
性能指标主要指燃料消耗率，有时也加上燃料消 耗量和排气温度。
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第二节 内燃机的负荷特性
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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 ➢当负荷很小时，汽油机燃 烧室中残余废气相对较多， 为保证燃烧稳定，必须加浓 混合气，使燃油消耗率较高。
EQ6100型汽油机负荷特性曲线 18
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 ➢当汽油机负荷增加时，节 气门开度加大，进入气缸的 混合气增多，燃烧速度增加， 指示功率随负荷成比例加大， 使燃油消耗率迅速下降。
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”。
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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
负荷特性的测量：负荷特性是在内燃机试 验台架上测取的。测试时，变动测功器负 荷的大小，并相应调整内燃机的油量调节 机构位置，以保持规定的内燃机转速不变， 待工况稳定后记录数据，得到一个试验点。 将不同负荷的试验点相连即得到负荷特性 曲线。
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第二节 内燃机的负荷特性
一、柴油机的负荷特性
1．定义 柴油机在保持某一转速不变时，其燃油消耗率b、 每小时燃油消耗量B和排气温度Tr等性能指标随负 荷而变化的关系，称为柴油机的负荷特性。
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第二节 内燃机的负荷特性
二、汽油机的负荷特性
1．定义 当汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门的 开度，其燃油消耗率b、每小时燃油消耗量B和排 气温度Tr等性能指标随负荷而变化的关系，称为汽 油机的负荷特性。 2．负荷调节方式 由于汽油机负荷的调节是靠改变节气门开度直接改 变进入气缸的混合气量，过量空气系数 变化不大， 这种调节负荷的方法称为“量调节”。
➢燃油消耗率 随着负荷 的增加而迅速减小，当 供油量增加到点1（最 低燃油消耗率点）时， 达到最低值。
6135Q型柴油机负荷特性曲线
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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
➢当负荷继续增加，每 循环供油量继续增加， 过量空气系数进一步减 小，由于混合气过浓， 燃烧开始恶化，燃油消 耗率随负荷增加而不断 上升。
发动机功率与转速之间呈 近似三次幂函数关系，即 Pe＝kn3。如带动螺旋桨工 作的船用内燃机即属此类。 对于螺距不变的螺旋桨， 其吸收的功率与螺旋桨转 速的三次方成正比，即k为 定值。
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第一节 概述
二、内燃机工况
3．车用工况 发动机的功率与转速在很 大范围内各自独立的变化， 二者没有特定的函数关系。 工程机械以及汽车和拖拉 机等陆上运输车辆所使用 的内燃机属此类。
6135Q型柴油机负荷特性曲线
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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
➢当供油量超过点2 （冒烟界限，排气烟度 达到国家标准允许值） 时，燃烧进一步恶化， 排气明显冒黑烟。
6135Q型柴油机负荷特性曲线
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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
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工程机械内燃机
第八章 内燃机的特性
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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。
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第一节 概述
二、内燃机工况
2．螺旋桨工况
➢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
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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。
实际上，当汽车或其他行驶机械沿阻力变化的道路行驶时， 若驾驶员保持节气门位置不变，内燃机的转速会因路况的 改变而发生变化，这时内燃机就是沿速度特性运行。
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第三节 内燃机的速度特性
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。内燃机外特 性是体现其工作能力即动力性的特性。
➢工程机械柴油机，标定
供油量常限定在冒烟界限
以下。
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第二节 内燃机的负荷特性
一、柴油机的负荷特性
5．柴油机功率的选择
燃油消耗率随负荷的增加而下降，在接近全负荷 时达到最小。由于在低负荷区燃油消耗率随负荷 的减小显著升高，变化较快，因此在设计工程机 械选配内燃机时，在满足动力性要求的前提下， 不可选用功率过大的内燃机，以提高内燃机功率 的利用率和经济性。
第一节 概述 第二节 内燃机的负荷特性 第三节 内燃机的速度特性
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第三节 内燃机的速度特性
内燃机的速度特性是指内燃机的燃料供给 调节机构位置一定时，内燃机的性能指标 随转速而变化的关系。
性能指标主要指内燃机的转矩、功率、燃料消耗 率和排气温度等。
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第三节 内燃机的速度特性
速度特性的测量：速度特性也是在内燃机 试验台架上测取的。测试时，将油门或节 气门位置固定不动，调节测功器的负荷， 内燃机的转速相应发生变化，待工况稳定 后记录数据，得到一个试验点。将不同转 速的试验点相连即得到速度特性曲线。