《汽车发动机原理》教学课件-第七章-发动机特性.pptxVIP

第七章 发动机特性;目录;汽车行驶时，由于车速与行驶阻力不断变化，则发动机的转速和负荷亦相应变化，以适应汽车的需要。随着转速和负荷的改变，发动机工作过程也会发生变化。因此，发动机在不同使用条件下具有不同的动力性与经济性。;第一节 发动机工况;;二、发动机特性;三、发动机性能指标与工作过程的关系; 式中 ηv——充量系数； ρo——大气状态下空气密度（kg/m3）； Vs——气缸工作容积（m3）； α ——过量空气系数； hu——燃料低热值（kJ/kg）； Lo——理论空气量（kg/kg）。;;四、发动机台架试验;测功器;水力测功器:利用转动的水轮与壳体内水之间的摩擦吸收被测机械的功率，这种测功器只能测定有效输出功率。;平衡式电力测功器： 当电力测功器的电枢1被动力机械带动在磁场中匀速转动时，有电磁力阻止电枢转动。如果电力测功器的定子2像水力测功器的外壳那样可以在滚动轴承3中摆动，并带动一套测力机构.则当电枢1转动时，由于电磁力的作用使定子顺着电枢1旋转的方向摆动，此种摆动被测力机构所平衡。 当动力机械的扭矩和电力测功器的阻力矩相等时，电枢匀速旋转，测力机构指针的指示值反映了动力机械扭矩的大小。;电涡流测功器:利用涡流损耗的原理来吸收功率的。由测功机、控制器及测力装置组成测功装置，可以测取被测机械的输出转矩和转速、从而得出输出功率。 ;3）耗油率的测量-容积法;测量;测量消耗容积v的燃油所用时间t; 燃油消耗量按下式计算 式中 V—球泡容积（mL）； Pe —发动机有效功率（kW）; ρf —燃油密度（g/mL）； t—消耗容积V的燃油所用时间（s）。 ;3）耗油率的测量-质量法; 充油;测量;燃油消耗量按下式计算 式中 t——消耗m (g)燃油所需时间 (s) ； Pe——消耗m (g)燃油时测量的有效功率(kW)； B——小时耗油量（kg/h）； be——有效燃油消耗率[g/（kW·h）]。 ;;第二节 发动机的负荷特性;一、柴油机负荷特性 负荷特性:柴油机转速一定，每小时耗油量B、有效燃料消耗率b随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。 测取:台架试验。测取时，应将柴油机的供油提前角、冷却水温度、润滑油温度等调整到最佳状态。 柴油机负荷调节方法称为“质调节”。 ; 1、耗油率曲线 根据公式 柴油机耗油率b随负荷的变化取决于ηit和ηm。 ;ηi：随着负荷的增加，供油量增加，转速不变，充气效率变化不大，混合气由稀变浓，热效率在低负荷时略有上升，当混合气浓度为最佳时达到最大值；此后随着负荷增加，混合气浓度过大而缓慢下降；并逐渐加剧不完全燃烧； ηm ：负荷增加，机械效率逐渐增加；; 2、每小时耗油量B曲线 转速一定时，柴油机的每小时耗油量B主要决定于△b。随负荷增加，每循环供油量△b增加，B随之增加。当负荷接近冒烟界限后，由于燃烧恶化，B上升得更快一些。 ; 二、汽油机负荷特性 负荷特性：当汽油机转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B、燃料消耗率b随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。 测取：发动机台架试验。测取前应将化油器、点火提前角调整完好；测取时应按规定保持冷却水温度、润滑油温度在最佳状态。 汽油机靠改变节气门开度，改变进入气缸的混合气数量来适应负荷变化。其负荷的调节方法称为“量调节”。;1、燃油消耗率曲线;ηi：随着负荷的增加，残余废气逐渐减少，燃烧速度增加且热损失减小，热效率增加大负荷和全负荷时需要浓混合气，使得不完全燃烧加剧，热效率下降； ηm ：负荷增加，机械效率逐渐增加；;2、每小时耗油量B曲线;由负荷特性可以看出： (1)同一转速下最低耗油率bmin越小，曲线变化越平坦，经济性越好。柴油机bmin比汽油机低bmin；而且燃油消耗率曲线比较平坦。相比之下，柴油机部分负荷时低耗油率区比汽油机宽，因而柴油机比汽油机节省。 (2)耗油率b随负荷的增加而降低，在接近全负荷（常在80%负荷率左右）时b达到最小。;第 三节 发动机的速度特性;油量调节机构在最大位置时测得的速度特性称为外特性。 低于最大位置时测得的速度特性称为部分负荷速度特性。; 一、柴油机速度特性 速度特性：喷油泵油量调节机构位置（齿条或节气门拉杆）固定不动，柴油机性能指标（主要是功率Pe、扭距Ttq、燃油消耗率b、每小时耗油量B）随转速n变化的关系。 外特性：油量调节机构固定在标定循环供油量位置时 速度特性称为柴油机标定功率速度特性。 部分负荷速度特性：