第十一章内燃机特性

第一节 概述
* 一、内燃机工况 内燃机工况的类型 根据使用条件大致可分为以下三类： ◦ 第二类工况： 内燃机功率与曲轴转速接近于三次幂函 数关系（Pe∝n3）。当内燃机作为船用 主机带动螺旋桨工作时，内燃机发出 的功率必须与螺旋桨的吸收功率相等， 而螺旋桨的吸收功率与其转速成三次 幂函数关系，此时内燃机工况的特点 由螺旋桨特性决定，所以又称作螺旋 桨工况或推进工况。如图11－1中的曲 线2所示，也称为线工况。
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
第二节

内燃机速度特性
内燃机速度特性是指油量调节机构（油量调节齿条、 拉杆或节气门开度）保持不变的情况下，主要性能指 标（扭矩、油耗、功率、排温及烟度等）随转速变化 的规律。

研究速度特性的目的在于找出内燃机在不同的转速下 其动力性和经济性的变化规律，确定内燃机的最大功 率、最大转矩和最小燃油消耗率。
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
章节内容
* * * * * 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概述 内燃机速度特性 内燃机负荷特性 万有特性 内燃机的功率标定及大气修正
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
学习目标
知识目标 1．能正确描述发动机的工况和运转特性的基本概 念； 2．能简单叙述发动机负荷特性及其参数分析； 3．能简单叙述发动机速度特性及其参数分析； 4．能简单叙述发动机万有特性及其参数分析； 技能目标 1．能根据发动机各种特性分析发动机的运行特点； 2．能结合发动机参数分析初步判断发动机的工作 状态。
第十一章 内燃机特性
一、柴油机的速度特性
* ⒈有效扭矩Ｍe曲线的变化规律 由于柴油机输出的有效扭矩Ｍe 正比于平均有效压力ｐe，而ｐe 又与每循环供油量ｇｂ、指示热 效率ηi及机械效率ηm成正比。 柴油机的有效扭矩Ｍe的大小决 定于每循环供油量ｇｂ、指示热 效率ηi及机械效率ηm

《内燃机构造与原理》课程
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
第一节
概述
* 二、内燃机特性 • 研究内燃机特性的主要目的： 在于分析内燃机在各种工况下的动力性、经济性、 稳定性、适应性和可靠性等等，从而确定内燃机正 常工作的范围及适宜的工作区域。 当内燃机运转工况变化时，其性能指标也随之变化。 因此，评价一台内燃机的好坏，需要考察它在各种 工况下的性能指标，然后才能作出判断。对于工况 在很大范围内变化的汽车、拖拉机以及工程机械所 用的内燃机尤其是这样。
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
一、柴油机的速度特性
* ⒉有效功率Ｐｅ曲线的变化规律 有效功率Ｐe与有效转矩Ｍe和转 速ｎ的乘积成正比，由于转矩 Ｍe随转速变化不很大，使得功 率Ｎe几乎随转速成正比增加， 其特性曲线近似一斜线，故在 最高转速下有最大功率。
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
第十一章 内燃机特性
第一节 概述
* 一、内燃机工况

◦
Βιβλιοθήκη Baidu
内燃机工况的类型 根据使用条件大致可分为以下三类： 第一类工况： 内燃机功率变化，但曲轴转速几乎保 持不变。例如内燃机带发电机工作时， 必须保持稳定的转速，这种工况如图 11－1中的曲线1所示，称为线工况。
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
第十一章 内燃机特性
一、柴油机的速度特性
* ⒈有效扭矩Ｍe曲线的变化规律 对无油量校正装置的柴油机，转速降 低时，由于每循环供油量ｇｂ的减少， 相应抵消了指示热效率ηi和机械效率 ηm，提高的影响，综合作用的结果是 使柴油机外特性上的转矩Ｍe曲线很平 坦。

部分负荷速度特性时，有效扭矩Ｍe随 转速变化规律与外特性时相似，只是 由于每循环供油量ｇｂ的减少，使其 曲线偏低。
⒊有效燃料消耗率ｇe曲线的变化规律
根据燃料消耗率定义式可知，ｇe∝１ ／ηi﹒ηm。ｇe曲线在整个转速变化 范围内，两端略有上翘，在某一中间 转速最低。
当高于此转速时，因ηi和ηm同时下降 使ｇe上升；当低于此转速时，充气系 数ηv降低，加上燃油雾化差，涡流减 弱，使ηm同的上升幅度弥补不了ηi的 下降幅度，ｇe同样上升。柴油机的燃 料消耗率ｇe曲线变化比较平坦，这说 明柴油机在广泛的转速范围内经济性 好。
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
第一节 概述
* 一、内燃机工况 • 内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该 时刻内燃机输出的有效功率和转速表示。 • 表征内燃机运行工况的参数可由下式给出
Pe∝ Men
式中：Pe——有效功率（kw）； Me——内燃机的扭矩； n——内燃机的转速。
《内燃机构造与原理》课程
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
一、柴油机的速度特性
柴油机的速度特性曲线如 图11-2所示 实线1分别表示外特性的有 效扭矩Ｍe、有效功率Ｐｅ 和有效燃料消耗率ｇe 的 变化趋势，其余虚线分别 表示部分负荷速度特性的 有效扭矩Ｍe、有效功率Ｐ ｅ和有效燃料消耗率ｇe 的变化趋势。
《内燃机构造与原理》课程
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
第一节
*
概述

二、内燃机特性 内燃机性能指标随运转工况而变化的规律称为内燃机 特性。内燃机特性的种类很多，其中主要有速度特性 和负荷特性等。 内燃机特性往往是以曲线形式表示的。它是通过内燃 机的台架试验，测取有关参数，经过整理后绘制而成 的。 用以表示内燃机特性的曲线就称为特性曲线。它是评 价内燃机性能的一种简单、方便、必不可少的形式。 根据特性曲线可以合理的选用内燃机，并能有效地利 用它了解内燃机特性的成因以及影响因素，就可以按 需要的方向改造它，使内燃机性能进一步提高，并设 法满足使用要求。
《内燃机构造与原理》课程
第十一章 内燃机特性
第一节 概述
* ◦ ◦ 一、内燃机工况 内燃机工况的类型 根据使用条件大致可分为以下三类： 第三种工况： 功率和转速都独立地在很大范围内变化，它们之间没有 特定的关系。作为汽车等陆地运输机械动力的发动机， 都属于这种工况。此时发动机的转速决定于行驶速度， 可以从最低稳定转速ｎmin一直变到最高转速ｎmax；负荷 取决于行驶阻力，在同一转速下，可以从零变到全负荷 （图11－1中的曲线3）。内燃机可能的工作区域就是该 种类型发动机的实际工作区域，相应的工况区域称为面 工况。