内燃机特性

第十二章内燃机特性内燃机的各种性能指标（Ne、ge、Me、G）随工况（n、负荷）不同而变化的关系，称为内燃机的特性。目的：根据其特性合理调整，配套，使用内燃机；客观、准确地评价内燃机的动力性和经济性；了解特性曲线的变化规律及其影响因素，寻求改善发动机性能的途径。特性：负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性，燃料调节特性、供油点火提前角调整特性等。曲线：将各种指标，随工况变化的关系，用曲线在直角坐标系中表示出来，叫内燃机的特性曲线。第一节速度特性当油门固定不变时，内燃机各性能指标，随n变化而变化的关系，称为速度特性。目的：研究n与各指标的变化规律；找出Nemax、Memax、gemax所对应的转速，确定常用转度范围；为调整调速器提供依据。将油门固定在标定功率位置时，测得的特性，称为外特性或全负荷特性。外特性确定内燃机的最大功率。将油门在标定功率以内的任何位置所测得的特性称为部分特性。部分特性确定车用发动机的经济转速范围。P192图12－3nmin：怠速下的最低稳定转速，称为最低空转转速。nmin：满负荷下的最低稳定转速。nMe：最大扭矩转速。nge：最低燃油消耗转速。nen：标定转速。nr：调速器起作用转速。nrmax：最高空转速。车用机的稳定范围是：nMe----nen中速ge最低，低速和高速ge高。一汽油机速度特性1汽油机的外特性制作：将油门置于最大位置。不断增大负荷至满负荷。测取8－10个点，同时记录，ge、n、Ne。Me曲线：∵ehkpPeiVMe3.318，miCHcPe式中：C-常数，充气系数CH，指示热效率i，空气过量系数，机械效率m最初随着mn,,CH当以CH为主时，Me，随CHn,速度减慢，m加快。当两作用相等时，Me最大。当n到一定，MemCH,,Ne曲线：∵nMeCNe当n起主导作用时，Ne。随Me的加快；Ne减慢，当Me与n作用相等，Ne最大。eg曲线：∵310NeGge最初Ne快，eg。随负荷GNe。当两者作用相等时，eg最小。随后Ne减慢，ge开始。2汽油机的部分速度特性由图可见，随n最大Ne内移，Me。故光数负荷能力上升。但注意：不同工油点，Memax和Nemax的数值不同。二柴油机的速度特性1柴油机的外特性Me随n的变化，决定于Δg,in,m.随n,∵泵油速度特性，Δg;涡流增强，燃烧好i慢。但n,摩擦损失m,故Me变化较小。Ne：nMeCNe起初Me,n,Ne。当Me开始，Ne减慢。当Me与n作用相等时，Ne最大。ge起初Ne快，ge当G与Ne作用相等时，ge最小，后Ne减慢，eg。2柴油机部分速度特性可见：随ΔgegNe,Memaxmax,和;n变化范围较大时，Me变化较小。满负荷下ge最低。第二节负荷特性内燃机的转速保持不变，各性能指标随负荷变化而变化的关系，称为负荷特性。目的：确定内燃机各种负荷的经济性，从而标定其功率和油耗。制作：在改变负荷的同时，改变供油量（油门大小），使转速保持不变。测8－10点，记录n,Ne,ge一柴油机的负荷特性∵怠速Ne＝0eg∝随负荷增加，Δg,m,Ne,eg在1点mineg，再增加负荷Δg，1，燃烧恶化eig,。2点，排气冒烟，再Δg，冒烟严重，3点出现最大功率。1点为经济功率，2点为冒烟功率点，3点为极限功率点。二汽油机负荷特性ge:随负荷增加，节气门开大，egNe,。当80－90％负荷gemin。接近满负荷时。因加浓Gge,,1。小负荷下ge高，选车时，在动力满足的情况下，应选小马力发动机，使其在80－90％负荷下工作经济，即小马拉小车，比大马拉小车经济。结论：1，内燃机在满负荷下工作，比部分负荷工作经济。2柴油机因质调节，曲线变化大，eg慢，范围广，经济性好。柴油机因量调节，近满负荷加浓曲线变化快，范围小，经济性差。汽油机比柴油机多20－30％，∴车用柴油机经济性好。3汽油机部分负荷的经济范围小，eg快，而车用发动机常在部分负荷较大的范围内工作，为提高负荷程度，用加拖车，高档行驶和滑行、节油。第三节万有特性（综合特性或参数特性）以n为横坐标，以Pe为纵坐标，以ge、Ne为参数在坐标系中所画出的特性曲线，为万有特性。有万有特性曲线可知，全面观察各工况下的指标变化，选择有利工况范围。P199图2－12－17为奥迪5缸万有特性。可见：barPegge5.13max,198min低于250克油耗的范围广，在1000－4000r/min；Pemax在2250r/min时为13.5bar。第四节调速特性在调速器作用下，柴油机各性能指标，随转速或负荷变化而变化的关系，称为调速特性。目的：了解发动机在调速器作用下各性能指标之间关系，变化规律及调速器和校umiueeHHNeGg663106.3106.310正器的工作质量。制作：将调速器手柄置于最大供油位置，从最高空转开始，逐渐增大负荷，测8－10点。同时测取ge,n,Ne。调速器特性曲线可分为两端：Ⅰ段是AB段，是在调速器作用下测取的，为调速器工作段，∵n变化较小，可粗略地看作为一段特殊的负荷特性。Ⅱ段是BC段，是超负荷时负荷油门不动，调速器不起作用测取的，为一段特殊的外特性曲线。（校正时起作用有时油量变化）。∴调速器特性，可以看作一段特殊的负荷特性和一段特殊的速度特性的组合，可间接分析负荷特性和速度特性。第五节：内燃机功率的标定柴油机的功率标定有四级15分钟功率，1小时功率，12小时功率，持续功率15分钟功率：允许在最大功率下，连续运转15分钟，如车用在1点。1小时功率：允许在最大功率下，连续运转1小时，如船用，履带车4－1点。12小时功率：允许在最大功率下，连续运转12小时，如拖拉机，切点功率4点。持续功率：允许在最大功率下，连续运转，如船用，固定式发动机在A点。