汽车发动机原理第六章发动机运行特性与匹配技术解读.ppt

内燃机的特性是内燃机性能的综合反映。特性的形式有很多，除了前几章已经介绍的内燃机调速特性与调整特性(如点火提前角调整特性、供油提前角调整特性)外，本章将重点介绍内燃饥的基本特性，如负荷特性、速度特性、万有特性等。由于内燃机是为其他动力装置或工作机械提供动力的，相互之间的配合特性不仅涉及到工作机械的性能，也与内燃机本身的特性密切相关，为此，本章将介绍内燃机与工作机械的匹配方法。 对内燃机的特性及其匹配进行研究，不仅是为了评价内燃机的性能，为正确、合理地选用内燃机提供依据，同时，还可以通过对影响内燃机特性各种因素的分析。提出改进特性以适应匹配要求的各种技术措施，以优化整个动力装置的性能。 第一节 内燃机的工况 内燃机的工况分类 研究内燃机特性的必要性 为了评价内燃机在不同工况下运行的动力性指标(如功率、转矩、平均有效压力等)、经济性指标(燃油消耗率)、排放指标以及反映工作过程进行的完善程度指标(如指示热效率、充量系数以及机械效率)等，就必须研究内燃机的特性。 有关定义 所谓内燃机的特性，就是指上述性能参数随参数调整情况或运转工况变化的规律。 性能指标随调整情况变化的特性称为调整特性，如点火提前角调整特性、供油提前角调整特性等； 性能指标随运行工况变化的特性称为性能特性，如负荷特性、速度特性和调速特性等。 用来表示特性的曲线称为特性曲线，它是评价内燃机的一种简单、直观、方便的形式。 第二节 发动机台架试验 一、发动机台架试验意义 1、考核发动机动力性、经济性和工作可靠性； 2、检查整机和零件的制造质量、可靠性和耐磨性； 3、研究、设计、制造新型发动机的重要环节； 4、发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线的测定。 二、发动机台架试验标准 1、汽车发动机性能试验方法（GB∕T18297—2001） 该标准适用于轿车、载货汽车及其他陆用车辆的内燃机，不适用于摩托车及拖拉机用内燃机。 2、汽车发动机可靠性试验方法（GB∕T19055—2003） 3、汽车发动机定型试验规程（JB3745—84） 三、发动机试验台架装置 1、试验台架 2、辅助系统 3、各种测量仪器、仪表及操纵台 四、有效功率的测量 1、水力测功器 2、直流电力测功器 3、电涡流测功器 五、燃油消耗率的测量 1、容积法 2、质量法 六、内燃机的功率标定及大气修正 一 功率标定 二 大气修正 一 功率标定 内燃机的功率标定，是指制造企业根据内燃机的用途、寿命、可靠性、维修与使用条件等要求，人为地规定该产品在标准大气条件下所输出的有效功率以及所对应的转速，即标定功率与标定转速。世界各国对标定方法的规定有所不同。按照国家标准GBll05——87《内燃机台架性能试验方法》规定，我国内燃机的功率可以分为四级；(1)15min功率 ；(2)1h功率 ；(3)12h功率 ；(4)持续功率 (1)15min功率 这一功率为内燃机允许连续运转15min的最大有效功率，适用于需要较大功率储备或瞬时需要发出最大功率的轿车、中小型载货汽车、军用车辆、快艇等用途的内燃机。 (2)1h功率 这一功率为内燃机允许连续运转1h的最大有效功率，适用于需要一定功率储备以克服突增负荷的工程机械、船舶主机、大型载货汽车和机车等用途的内燃机。 (3)12h功率 这一功率为内燃机允许连续运转12h的最大有效功率，适用于需要在12h内连续运转而又需要充分发挥功率的拖拉机、移动式发电机组、铁道牵引等用途的内燃机。 (4)持续功率 这一功率为内燃机允许长期连续运转的最大有效功率，适用于需要长期连续运转的固定动力、排灌、电站、船舶等用途的内燃机。 根据内燃机产品的使用特点，在内燃机的铭牌上一般应标明上述四种功率的一或两种功率及其对应的转速。同时，内燃机的最大供油量限定在标定功率的位置上。对于同一种发动机，用于不同场合时，可以有不同的标定功率值，其中，15min功率最高，持续功率最低。 除持续功率外，其他几种功率均具有间歇性工作的特点，故常被称为间歇功率。对间歇功率而言，内燃机在实际按标定功率运转时，超出上述限定的时间并不意味着内燃机将被损坏，但无疑将使内燃机的寿命与可靠性受到影响。 二、 大气修正 内燃机所发出的功率取决于吸入气缸的空气量，而吸入气缸的空气量直接与大气密度有关。例如，一台装备非增压柴油机的汽车，从沿海行驶到海拔2200m的西宁市，大气密度下降了21．5％，在保持过量空气系数不变的前提下，柴油机的指示功率也将下降21％左右。由于负荷减少引起的机械效率下降，导致有效功率下降的幅度更大，约为25％一27％。同样，大气相对湿度的变化也会影响到实际进入气缸内的干空气量，对工作过程产生影响。这意味着大气状态变化将全面影响内燃机性能。因此，在功率标定时，必须规定标准大气状态条件。 由于内燃