发动机的工况

第六章 发动机特性
第一节 发动机的工况 第二节 发动机的速度特性 第三节 发动机的负荷特性 第四节 发动机的调整特性
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发动机特性
1.发动机特性：性能指标随参数调整情况及使用工况而变 化关系。 调整特性：性能指标随调整情况而变化关系。如点火、 喷油提前角调整特性等； 使用特性：性能指标随使用工况而变化关系。如负荷特 性、速度特性、调速特性等。 2.特性曲线：
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扭矩储备系数与适应系数
u M e max M B 100 % MB
k M emax MB
u和k值大，表明扭矩之差（Memax－MB）值大，即随转
速的降低，有效扭矩Me增加较快，在不换档的情况下， 爬坡能力及克服短期超载能力强。
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发动机的标定工况
标定工况是发动机铭牌上标注 的功率及对应的转速。 汽车发动机常限制其工作转速 n相时B，应的n把功B称外率为特称限性为制曲标转线定速上功或对率标应，定转一转速般速nB， nB≤nP。
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固定式工况
特点：功率变化时，转速几乎保持不 变。如发电用的发动机，负荷变化没 有一定的规律，但转速必须保持稳定， 以保证输送电压和频率的恒定，反映 在工况图上是一条垂直线，属于线工 况。（如直线1）。
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螺旋浆工况
特点：功率和转速接近于幂函数 关系。如船用发动机驱动螺旋桨 时，发动机发出的功率必须与螺
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Me曲线： Pe曲线： ge曲线：
外特性曲线
转矩储备系数与适应系数
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Me曲线
Me 曲线：根据 Me K2img 分析。
Ⅰ.△g ： Ⅱ.ηm ： Ⅲ.ηi ： 结论: 在转速较低时，Me随n升高逐渐 增加；在某一转速时Me达到最 大；在转速较高时，n提高而Me 逐渐下降（平坦）。
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二、柴油机的速度特性
1.定义：在油量调节机构（拉杆、齿条）位置不变时，
其Pe、 Me 、ge等随n的变化规律，称为柴油机的速度特
性。 2.分类： 1）外特性：当油量调节机构限定在标定循环供油量位置 时所测得的速度特性。 2）部分速度特性：当油量调节机构限定在小于标定循环 供油量的各个位置时所测得的速度特性。 3.喷油泵的速度特性及校正:
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一、汽油机的速度特性
定义：在节气门开度不变时，其Pe、Me、ge等随n的
变化规律，称为汽油机的速度特性。 1.外特性：节气门在最大开度时所测得的速度特性。 2.部分速度特性：节气门在部分开度时所测得的速度 特性。
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1.外特性曲线
Me曲线： Pe曲线： ge曲线： 当采用增压后， 动力性和经济性 均改善。
与汽油机类似，也是一 凹形曲线，曲线比较平 坦，最低油耗率比汽油 机低20%~30% 。
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部分负荷速度特性曲线
➢ 当油量机构向减油方向移动时， 部分负荷速度特性的Pe和Me值要低 于外特性。 ➢ 部分负荷速度特性曲线的变化趋 势同外特性相似，所以随着负荷减 小，部分负荷速度特性曲线大致平 行下移。 ➢ 当负荷为75%时，ge曲线的位置 最低。
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Me曲线
根据Me =k2ηiηmηv/φat分析。 Ⅰ. φat可视为常数： Ⅱ. ηi ： Ⅲ.ηm ： Ⅳ. ηv ： 结论： 在低转速时，Me随n提高而增加； 某一转速Me达到最大值；在高转 速时，Me随n的提高而迅速下降。
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根据Pe = Me n /9550分析： 结论：
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喷油泵速度特性与校正特性
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Pe曲线
由 于 Me 曲 线 变 化 平 坦 ， 在 一 定 转 速 范 围 内 ， 功 率 Pe 几 乎与转速n成正比增加。 柴油机的最高转速由调速器 控制。当转速超过某一值时， 热效率急剧下降；有效功率 下降，并冒黑烟。车用柴油 机的标定功率受冒烟界限的 限制。
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ge曲线
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喷油泵速度特性与校正
➢喷油泵循环供油量主要取决于油量调节机构位置和发动 机转速。 ➢喷油泵的速度特性：当油量调节机构位置不变时，循环 供油量随转速变化的特性。循环供油量随转速下降而减 少，必须进行校正。 ➢校正的方法：出油阀校正和弹簧校正。 ➢油量校正的特性：当柴油机在标定工况下工作时，若转 速因短时间阻力矩增加而下降，在不换档的情况下，喷 油泵可自动增加循环供油量，增加发动机低速时的扭矩 和扭矩储备系数。
Leabharlann Baidu旋桨所吸收的功率（Pe=kn3）相
等，也属于线工况（如曲线2）。
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面工况
特点：功率和转速变化范围很大， 如车用发动机。这种工况用曲线 3下面的阴影面积表示。
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第二节 发动机的速度特性
一、汽油机的速度特性： 二、柴油机的速度特性： 三、发动机的工作范围: 四、扭矩储备系数: 五、发动机的标定工况:
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课程内容概述
第一章 发动机原理基础知识 第二章 发动机的换气过程 第三章 汽油机的燃料与燃烧 第四章 柴油机的燃料与燃烧 第五章 燃气发动机的燃料与燃烧 第六章 发动机的特性 第七章 汽车的动力性 第八章 汽车的制动性 第九章 汽车的使用经济性 第十章 汽车的操纵稳定性 第十一章 汽车的舒适性 第十二章 汽车的通过性 第十三章 汽车性能的合理使用
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第一节 发动机的工况
发动机工况是指发动机实际运行的工作状况。
根据Pe Men，当任意两个参数固定，就可以求出第三
个参数。比较常用Pe与n或Me与n两组参数表征发动机稳 定运行的工况点。发动机的负荷是指发动机所遇到的阻 力矩大小，有时也用pe表示负荷的高低。
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发动机工况的分类
根据发动机的用途，其工况可分三类： 固定式工况： 螺旋浆工况： 面工况：
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发动机的速度特性
1.定义:指发动机在油量调节机构（节气门开度或供油拉杆、齿条） 位置保持不变时，性能指标（ Pe、 Me、ge 、GT等）随n的变化规律， 称为发动机的速度特性。 2.速度特性曲线的绘制方法:通过发动机试验台架上测出的。测量 时，油门位置不变，调整测功器的负荷，转速发生变化，待工况稳 定后，依次记录不同转速下的Pe、 Me、ge 、GT等数据。以n为横坐 标，以Pe、 Me、ge 、GT等为纵坐标，绘制速度特性曲线。 3.分类:全负荷速度特性（即外特性）和部分负荷速度特性
Pe曲线
当n由低逐渐升高时，由于Me和n 同时增加，Pe很快增加;在达到最 大转矩转速nM后，随着转速提高， 由于Me的下降，使Pe上升缓慢； 在某一转速nP时，Me.n达最大值； 再增加n ，由于Me下降超过n上升 的影响，使Pe下降。
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ge K3 /im
结论：ge在某一中间转 速(ng)时最低，而在转 速高于及低于ng时均使 ge 增加。
ge曲线
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增压前后对比
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2.部分负荷速度特性曲线
节气门开度越小，转速增加， 扭矩和功率下降越快,且最大扭 矩点和最大功率点向低转速方向 移动。 在节气门开度为75%左右时，ge 曲线的位置最低。高于或低于 75%开度时，ge曲线位置均偏高。
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发动机的工作范围
从动力性考虑，发动机工作转 速范围应在最大功率转速和最 大扭矩转速之间。 从经济性考虑，发动机工作转 速范围应在最大功率转速与最 低燃油消耗率转速之间。