柴油机负荷特性曲线比较

当发动机工况(即功率和转速)为适应需要而变化时，其性 能(包括动力性、经济性、排放性、噪声、烟度等)也随之而变， 因此，评价和选用发动机时就必须考察它在各种工况下的性能， 才能全面判断它能否满足要求，对于工况在很大范围内变化的 车用发动机尤其是这样。
发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系称为 发动机特性，其中随调整情况而变化的又称调整特性，如前述 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 油器调整特性等均属此类；性能指标随运行工况而变化的又称 性能特性。特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机性 能的一种简单、方便、必不可少的形式。
二、发动机的负荷特性
负荷特性是指发动机转速不变，其经济性指 标随负荷而变化的关系，以曲线表示，则称为负 荷特性曲线，当汽车以一定的速度沿阻力变化的 道路行驶时，就是这种情况。此时必须改变发动 机油门来调整有效转矩，以适应外界阻力矩的变 化，保持发动机转速不变。
1.汽油机的负荷特性
当汽油机保持某一转速不变，而 逐渐改变节气门开度(同时调节测功器 负荷，如改变水力测功器水量，以保 持转速不变)，每小时耗油量B和耗油 率be随功率pe(或转矩Ttq，平均有效压 力pme)变化的关系称为汽油机负荷特性。
1.发动机工况特点
发动机工况
根据各种特性曲线,可以合理地选用发动机，并能更有 效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的 因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提 高，并设法满足使用要求。
发动机输出的有效指标通常用平均有效压力Pme、有效 转矩Ttq，有效功率Pe、有效燃料消耗率be以及每小时耗油 量B表示。这些指标与发动机工作过程参数的关系可以推导 如下。
一、发动机工况
一、发动机工况
若工作机械阻力矩增加，如图中T’R曲线，若发动机油量 控制机构不变，则其转速就要降低，直至Ttq 与T’R曲线相交 的B点，即转矩TtqB＝ T’RB ，转速为nB时才达到新的平衡，发 动机再次稳定工作。可见，由于稳定工作必须满足转矩相等 的条件，当工作机械阻力矩或转速变化时，就引起发动机与 之配合的运行工况发生变化，因而发动机工况变化规律与所 带动的工作机械的工作情况有关。
Ttq

ipmeVs
0.0314

K
2
v
im
be

3.6
eh
106

k3
1
im
B

be
pe

k4
v
n
式中
K1,K2,k3,K4比例常数
2.过程参数的推导
发动机工况
上述公式将发动机重要性能指标与工作过 程主要参数联系起来。
发动机特性种类很多，其中主要有负荷 特性、速度特性、调速特性、烟度特性、排 放特性和噪声特性等。
负荷增加时，机械损失功率pm变化不大，而指示功率pi随
负荷成比例加大，因此
m 1迅pm速pi 增加。
m i 变化关系如图所示。发动机空转时，其指示功率完
全消耗在内部损失上，即 pi pm ,m 0 ,此时be为无穷
大。
1.汽油机的负荷特性
发动机的负荷特性
逐渐增大节气门开度，由于 m i 同时上升，be迅 速下降。当节气门开度增至全开度的80％左右，为了保证 最大功率，化油器中的省油器(或多腔分动化油器中的副 腔)起作用、供给α＝0.8-0.9的浓混合气，燃烧不完全，
2.过程参数的推导
Fra Baidu bibliotek发动机工况
每循环加热量Q(kJ)为 Q VVS oh
Lo
V 一充气效率; o 一大气状态下空气密度(kg/m3); VS —工作容积(m3); —过量空气系数； h —燃料低热值； Lo —理论空气量(kg／kg).
2.过程参数的推导
发动机工况
根据平均有效压力 Pme(kPa)定义
i 下降，使 be又重新上升。 当汽油机转速一定时，每小时燃料消耗量B主要决定
于节气门开度和混合气成分。节气门开度由小逐渐加大时， 充入气缸的混合气量逐渐增多，B也随之增加，直至混合 气成分变浓后．B上升更快一些(图中曲线变陡）。
1.汽油机的负荷特性
发动机的负荷特性
be 曲线
be

3.6
eh
Pme
We Vs
e Q
Vs
式中 We 每循环有效功(KJ)； e 有效热效率。
pme
ev oh Lo

h Lo
o
i
mv

k
i
mv
2.过程参数的推导
发动机工况
式中
i —指示热效率；
m —机械效率。
pe

PmeVs ni 1200

k1
v
imn
106

k3
1
im
负荷 节气门开度 m i be — 曲线陡
负荷 为发出最大功率 < 1, 燃烧不完全 be
1.汽油机的负荷特性
发动机的负荷特性
每小时耗油量B曲线
根据内燃机的用途，其使用条件大致可分为以下三类： (1)恒速工况:发动机转速近似保持不变，而功率改变。 (2)流体阻力工况:发动机功率与转速成一定函数关系， 常见为接近三次幂函数关系Pe≈kn3, K为比例常数. (3)陆上运输工况:驱动汽车等陆上运输车辆时，都属于 此类。
1.发动机工况特点
发动机工况
发动机的负荷特性
1.汽油机的负荷特性
发动机的负荷特性
由的式变化。be 随 3着e.h6 负10荷6 增k3 加i1，m 节可气知门，的b开e 的度变加化大取，决气于缸内m 和残i
余废气量相对减少，燃烧速度增加，而且由于相对热损
失减少及燃料汽化条件改善，均使 i增大，当转速一定，
第六章发动机的特性
一、发动机工况
发动机的运行情况(简称工况)是以其发出的功率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。只有当发动机发出 的转矩与工作机械消耗的转矩相等时，两者才能在一定 转速下按一定功率稳定工作。如图所示，TR曲线为工作 机械所消耗转矩随转速的变化，Ttq曲线是发动机油量控 制机构一定时，转矩随转速的变化，此时发动机只能在 TR, Ttq曲线相交的A点，即转矩TtqA＝ TRA，转速为nA的 工况下稳定工作。当然，工作机械阻力矩和转速是会变 化的，其变化规律取决于不同用途。