内燃机学(第5版)课件：内燃机的使用特性与匹配.pptx

内燃机的使用特性与匹配;第一节内燃机的负荷特性;内燃机的工况OPERATINGCONDITIONS;可能的工况范围;内燃机的负荷特性LOADCHARACTERISTICS;燃油消耗率的负荷特性问题;柴油机的负荷特性

DieselEngineLoadCharacteristics;高负荷时，φa和ηit的下降比自然吸气柴油机小，而ηm继续增加，故be曲线较平。

负荷增加，排气能量增加，进气密度提高，A/F降低，排气烟度下降。

负荷增加，发动机的温度水平和进气温度提高，滞燃期缩短。

增压柴油机限制pme的因素是最高燃烧压力和增压器可靠性而非φa。;汽油机的负荷特性

GasolineEngineLoadCharacteristics;汽油机压缩比小，热效率低，be普遍比柴油机的高。

汽油机在负荷减小时，由于节气门的节流作用，造成较大的泵气损失，使be的上升比柴油机更快。

当负荷很小时，汽油机燃烧室中残余废气增多，为保证燃烧稳定，需加浓混合气，使be上升。

当汽油机接近全负荷时，为了增加最大功率，采取加浓混合气的措施，导致燃料燃烧不完全，生成大量CO，燃烧效率下降，be上升。;第二节内燃机的速度特性;内燃机的速度特性DEFINATION;自然吸气柴油机的速度特性

DieselEngineSpeedCharacteristics;循环供油量gb

对于常用的柱塞式喷油泵，当油门位置固定且无特殊的油量校正装置时，gb随转速的下降而下降。

加装校正装置后，可使gb随转速的增加基本保持不变或略为下降。

机械效率ηm

当柴油机n降低时，pmm将逐渐减小，pme变化幅度小于pmm的变化。

ηm随转速下降而升高，随转速升高而降低。

指示热效率ηit

Φa较大，ηit基本保持不变。

只有循环油量超过一定指后，燃烧恶化，ηit下降，使接近全负荷的be增加。;有效热效率ηit的变化（换气和燃烧过程）

充量系数

在中等转速下有不太显著的峰值。

在高转速下由于流动阻力增加而下降。

在转速很低时由于配气相位不匹配导致进气发生倒流也使充量系数下降。

燃烧过程

在中等转速下进展最好，高速时热效率下降。

在低转速下由于充量运动减弱，混合气形成不理想而影响燃烧过程，同时传热损失增加;电控增压中冷柴油机的外特性曲线;汽油机的速度特性

GasolineEngineSpeedCharacteristics;;??控燃油喷射和可变气门正时的汽油机外特性曲线;适应性系数Adaptability;;第三节内燃机的万有特性;一、万有特性

万有特性是在以n为横坐标、pme（Pe或Ttq）为纵坐标的坐标平面内绘出一些常用参数的等值曲线族。

参数：be，tr，φa，排放，控制策略等等。

二、万有特性的优点

在一张图上表示内燃机各种性能参数之间的变化特性。;燃油经济特性FuelEconomy;排放特性EmissionMap;CO排放特性;CO排放特性

在整个工况范围内排放的CO均很少，在绝大多数工况下BSCO5g/(kW·h)。

汽油机一般BSCO=20～100g/(kW·h)，比柴油机大10～20倍。

中速中负荷工况CO比排放最少。

接近全负荷时，部分燃油因与空气混合不足而缺氧，造成CO排放急剧增大。

当柴油机转速很低，由于燃烧室内气流运动过弱，混合气形成不均，不完全燃烧产物CO较多。

柴油机负荷很小时，单位功率的CO排放量增大。;HC排放特性

HC排放比汽油机低得多，平均来说，后者约为前者的2～4倍。

HC比排放基本上随负荷的增大而下降，而绝对排放量大致不变。

当负荷不变而转速变化时，HC比排放变化不大。

;NOx排放特性

柴油机在中等偏大负荷时NOx排放量最大。

负荷再加大，则含氧相对减少，NOx排放量不再增加甚至略有减少。

在中等负荷区，当负荷不变而转速提高到中高转速时，NOx比排放不断增大，说明NOx绝对排放量增加更快。

在小负荷区域，NOx比排放大致不随转速变化，绝对排放量基本上与转速成正比。;滤纸烟度排放特性

当转速不变时，SF随负荷提高而增大。

当负荷不变时，SF在某一转速达到最小值,这时对应燃烧过程的最优化，而偏离这一转速均使SF上升。

在低速大负荷工况，由于空气相对不足,气流运动减弱,常导致SF急剧上升,即柴油机冒烟严重。;第四节内燃机的功率标定及大气校正;内燃机的功率标定，是指生产者根据内燃机的用途规定该机在标准大气条件下输出的有效功率及对应的转速，即标定功率与标定转速。分为4级：

15分钟功率——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短时间需要发出最大功率的摩托车、轿车、轻型汽车、快艇等用途的内燃机。

1小时功率——内燃机