【课件】发动机原理 第十六次课 第五章.pptVIP

第十六次课 第五章 内燃机的特性§5-1内燃机工况 一、工况 一、工况的定义：发动机的运行情况，是以其发出的功率和转速来表示。 此功率和转速应与发动机所带动的工作机的工作机械要求的功率和转速相适应。 只有T发动机=T工作机械时才能在一定转速下按一定功率稳定工作，如图1所示。 二、分类： 根据内燃机的用途，其使用条件可以分为以下三类： 第一类：恒速工作：发动机转速近似保持不变，而功率改变。 例如：带动发电机工作 第二类：流体阻力负荷：发动机功率与转速成一定函数关系，Pe≈Kn3。 例如：带动螺旋桨工作的船用主机，又称螺旋桨工况。 第三类：陆上运输：发动机功率和转速都独立地在很大范围内变化，它们之间没有特定的关系。 例如：驱动汽车等。 拖拉机柴油机为保证耕作质量，常在选定的某一转速下工作，且由于生产需要，使用的负荷也较高，属第一类工况；当其运输时，属第三类工况。 三、调整特性： 调整特性：发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系称为发动机特性。 其中：随调整情况而变化的又称调整特性，如柴油机供油提前角调整特性、汽油机点火提前角调整特性、化油器调整特性。 性能指标随运行工况而变化的又称性能特性。 特性用曲线表示称为特性曲线。 四、发动机有效指标与工作参数的关系 ∵ 1 ：αL0 = g ：Vsηvρ0 ∴ g= Vsηvρ0 / (αL0) 则 Q= Vsηvρ0hμ/(αL0) 根据平均有效压力的定义： pme=We/Vs =ηeQ/ Vs =ηeηvρ0hμ/(αL0) = (hμ/ L0) ρ0(ηi/α) ηmηv =K(ηi/α) ηmηv 要了解pme、Ttq、Pe、be、B随工况变化的情况，就必须分析ηv、ηm、ηi、α变化的关系。 发动机特性的种类：负荷特性、速度特性、调速特性、烟度特性、排放特性和噪声特性。 §5-2内燃机负荷特性 定义：负荷特性是指发动机转速不变，其经济性指标随负荷而变化的关系，以曲线表示，则称为负荷特性曲线。 一、汽油机负荷特性 定义：当汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度，同时调节测功器负荷，以保持转速不变，每小时耗油量和耗油率随功率（或扭矩、平均有效压力）变化的关系。 测取前：应将化油器、点火提前角调整好； 测取时：按规定保持冷却水温度、润滑油温度为最佳状态。 由 可知，be的变化取决于ηm、ηi的变化。 ηm：当转速一定时，ηm随负荷的增大而迅速增加； ηi：随负荷增加，节气门开度加大，气缸内残余废气量相对减少，燃烧速度增加，而且由于相对减少，燃料汽化条件改善，均使ηi增大； 当节气门开度增至80%左右，为保证最大功率，化油器中的省油器（或多腔分动化油器中的副腔）起作用，供给α=0.8~0.9的浓混合气，燃烧不完全，ηi下降。如图1所示。 因此，be随负荷增加，先下降，到节气门开度增至80%左右开始上升。 耗油量主要取决于节气门的开度和混合气成分，因此随负荷的增大耗油量增加，到供给α=0.8~0.9的浓混合气后，上升的更快一些，如图2所示。 二、柴油机的负荷特性 定义：当柴油机保持某一转速不变，而改变喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量时，B、be随功率（或扭矩、平均有效压力）变化的关系。 测取时：按规定保持冷却水温度、润滑油温度为最佳状态。 ηm：当转速一定时，ηm随负荷的增大而迅速增加； ηi：随负荷增加，每循环供油量增加，α减少，当减少到 一定值后，燃烧就会不完全，ηi下降，高负荷时下降的更快。 因此，be随负荷增加，先下降，后上升，但比汽油机平缓。 B随负荷增加而增大。如图所示。 一般发动机只测标定转速下的，而对汽油机，需要测量不同转速下的负荷特性。 负荷特性是发动机的基本特性，用以评定经济性，特别是柴油机，在测试过程中，如选择气道、燃烧室结构、调整喷射系统等，常用负荷特性作比较标准。 由负荷特性可以看出： 1. 同一转速下的最低耗油率愈小，曲线变化愈平坦，经济性愈好； 2. 耗油率随负荷的增加而降低，在接近全负荷（常在80%左右）时达到最小。在低负荷区变化更快一些，汽油机比柴油机变化陡。 当供油量增加到一定程度时，排气冒黑烟，因此，非增压柴油机使用中的最大功率，受法规规定的烟度限制。 * *