柴油机工况特性

2．机械效率ηm的变化情况
根据公式
而
当
时，
当
时，ηm达到最大值。
3．有效热效率ηe和有效耗 油率ge的变化情况
• ηi主要取决于过量空气系数α，而α则取决于 每循环的供油量与充气量。对于非增压柴油 机，当转速n不变时，每循环的充气量几乎不 变，α的变化主要取决于循环供油量。随着负 荷的增加，供油量加大，α则减小。对于废气 涡轮增压柴油机，充气量还受到增压器输出 空气压力pk的影响，α随负荷增加而下降的速 度有所不同，但总的趋势仍是α随负荷的增加 而减小的。
3．有效热效率ηe，从图中可以看到，有效耗 油率曲线ge是一条凹形曲线，而有效热效率 ηe是一条拱形曲线。随着负荷的变化，在低 于标定负荷pb的某一值下，有一个ηe的最大 值ηemax和ge的最小值gemin。
• 通常是用试验的方法把在不同工况下所 测得的上述性能指标和工作参数之间的 关系用平面直角坐标系表示出来。这些 性能指标及工作参数之间的关系曲线就 叫做柴油机的特性曲线。
二、柴油机的特性
• 柴油机的特性是柴油机固有的性能，是合 理使用柴油机的重要依据，有以下作用：
• ⑴评价柴油机性能。 • ⑵确定柴油机工况。 • ⑶分析影响特性的因素。 • ⑷检测柴油机的状态。
• ⑶柴油机的负荷及转速都可以在较大的范 围内各自任意变化，它们之间没有相互的 依赖关系。
一、柴油机工况
• 柴油机带动工作机械工作时，其性能必须 满足工作机械的要求。根据前面学过的知 识，柴油机的有效功率Pe与转速n和平均 有效压力pe之间存在如下的关系: (kW)
• 对于既定的柴油机，在运行中能使有效 功率Pe发生变化的参数只有平均有效压 力pe和转速n。
容
标题：柴油机工况特性
课题八 柴油机使用与维护 第三节 柴油机的工况与特性 第四节 柴油机的负荷特性 第五节 柴油机的速度特性 第六节 柴油机的推进特性 第七节 柴油机的调速特性 第八节 柴油机的限制特性及运转范围
目的与要求
掌握柴油机的各种特性及其特性曲线。
第三节 柴油机的工况 与特性
一、柴油机的工况 二、柴油机的特性
3．有效热效率ηe和有效耗 油率ge的变化情况
• 由于α随负荷的增大而降低，因此ηi亦随负荷 的提高而降低。当负荷下降到某一较低的数 值时，ηi则不再提高。
3．有效热效率ηe和有效耗 油率ge的变化情况
• ηe=ηi·ηm。当负荷从pe开始降低时，ηi是随pe 的降低而增大的，ηm却随pe的下降而减小。 初期，ηi的变化速率大于ηm，因此ηe也是随 pe的降低而提高的。当负荷继续下降时，ηi 的增大速度减缓而ηm的降低速度加快。因此 ηe在达到某一最高值后就开始同ηm一起随负 荷的降低而降低。在低负荷区，ηm随负荷的 降低而急剧降低，使ηe也以很快的速度下降 。
二、柴油机的特性
• 各类柴油机，由于应用场合、使用条件等 不同，可以得到不同的柴油机特性。主要 有：负荷特性、速度特性、推进特性、调 速特性、限制特性等。
第四节 柴油机的负 荷特性
一、负荷特性曲线及其制取 二、负荷特性曲线分析
一、负荷特性曲线及其制取
• 负荷特性是指柴油机在转速固定不变时， 其主要性能指标及工作参数随负荷而变化 的规律。将这些变化规律在平面直角坐标 图上表示出来，就叫负荷特性曲线。
• 而纵坐标上的一系列性能参数中，主要是 有 械效效耗率η油m率，g最e和高排爆气发温压度力tpr，z、其增余压的压还力有p机k 、 在增纵压坐器标转上速 表示nT、出过来量。空气系数α等都可以
某四冲程柴油机负荷特性曲线
PC2-5型柴油机负荷特性
二、负荷特性曲线分析
• 1．有效功率 Pe和指示功率 Pi的变化情况 • 2．机械效率ηm的变化情况 • 3．有效热效率ηe和有效耗油率ge的变化情
二、柴油机的特性
• 柴油机的主要性能指标和工作参数随工况 而变化的规律叫柴油机的特性。
• 表征柴油机性能的有效指标主要有：平均 有效压力pe、有效功率Pe、有效转矩Me、 有效耗油率ge、有效热效率ηe等。
二、柴油机的特性
• 表征柴油机运行状态的工作参数主要有 ： 高 tw、转爆增速发压n压、器力进转pz气速、压n排T力等气p。温a、度增tr、压冷压却力水pk、温最度
• 负荷特性曲线的测取，通常是在专门的试 验台上进行的。在有条件的船厂或实船上 ，也可以测取。
一、负荷特性曲线及其制取
• 其测取具体步骤如下： • ⑴首先按柴油机开动起来，并逐渐将转速
加 ，使至柴标油定机转达速到nb，稳再定通的过热测状功态器。稍加外负荷 • ⑵依此将负荷从零加至标定负荷的
25%→50%→75%→100%→110% 。 每 加 一次负荷都适当地增加供油量，以维持柴 油机的转速不变。记录每次负荷下柴油机 的各性能参数。
一、负荷特性曲线及其制取
• 其测取具体步骤如下： • ⑶将记录下柴油机的各性能参数，整理后
画到以负荷为横坐标，其它各性能指标及 工作参数为纵坐标的坐标图上，就可得到 柴油机的负荷特性曲线。
一、负荷特性曲线及其制取
• 柴油机的负荷，常用平均有效压力pe来表 示，又因负荷特性试验时，柴油机的转速 n示固负定荷不的变大，小所的以。也有用有效功率Pe来表
况
柴油 机按 负荷 特性 工作 时各 主要 指标 和参 数的 变化
1．有效功率 Pe和指示功率 Pi的 变化情况
• 有 这效是功因率为PPee是与p通e之过间坐存标在原着点公的式一的条关直系线。。 对于既定的柴油机，当按负荷特性工作时
，C、n、i都为定值。上面的公式可以写
成
。
• 根 失 也据功是P率一i=条PPm直e+可线P以m，，看与则作P当不e平转变行速，，不所相变以距时指为，示机机功械械率损损Pi 失功率Pm值的大小。
一、柴油机工况
柴油机工况是指柴油机的工作状况或运行状 况，如转速的高低、负荷的大小等。 柴油机工况的变化是随其所带动的工作机械 的不同而异的。 概括起来，可以归纳为以下三类：
一、柴油机工况
• ⑴要求柴油机的转速n始终不变或变化很小 ，而负荷可根据需要从零变化到最大。
• ⑵要求柴油机的负荷和转速都能在一定的 范围内变化，而它们之间的变化有一定的 规律。