第十章发动机的工况与特性 第一节发动机的工况及标定功率 一、发动机工况 发动机实际运行的工作状况简称为工况。发动机的工况可以 用一组表征其某种性能的参数来描述，其中主要的参数是转 速和有效功率Pe（或扭矩Te)。 P=T。●n/9550 [kW] 尽管发动机的运行工况是多 种多样的，但一台发动机在Pe -n工况图上的工作区域时有 限的，如图所示。 图10-1发动机的各种工况 址)折被与电子工程学孩 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 一、发动机工况 发动机实际运行的工作状况简称为工况。发动机的工况可以 用一组表征其某种性能的参数来描述，其中主要的参数是转 速n和有效功率Pe （或扭矩Te）。 P T n/9550 [kW] e e = • 尽管发动机的运行工况是多 种多样的，但一台发动机在Pe －n工况图上的工作区域时有 限的，如图所示。 第一节 发动机的工况及标定功率
第十章发动机的工况与特性 第一节发动机的工况及标定功率 根据使用条件不同，发动机工况大致可以分为三类： 1.恒转速（固定式)工况 发动机功率变化，但曲轴转速几乎保持不变。如带动发电机 水泵等的发动机。 2.流体阻力（螺旋桨)工况 发动机功率与转速之间呈一定的函数关系，常见的为接近三 次幂函数关系，即： Pe≈kn3 如带动螺旋桨工作的船用发动机即属此类。螺旋桨吸收的功率 与螺旋桨转速的三次方成正比。 3.面工况 发动机的功率与转速在很大范围内各自独立的变化，二者没 有特定的关系。汽车和拖拉机等陆上运输车辆所使用的发动 机属此类。 址新被与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 根据使用条件不同，发动机工况大致可以分为三类： 1.恒转速（固定式）工况 发动机功率变化，但曲轴转速几乎保持不变。如带动发电机、 水泵等的发动机。 2.流体阻力（螺旋桨）工况 发动机功率与转速之间呈一定的函数关系，常见的为接近三 次幂函数关系，即： Pe≈kn3 如带动螺旋桨工作的船用发动机即属此类。螺旋桨吸收的功率 与螺旋桨转速的三次方成正比。 3.面工况 发动机的功率与转速在很大范围内各自独立的变化，二者没 有特定的关系。汽车和拖拉机等陆上运输车辆所使用的发动 机属此类。 第一节 发动机的工况及标定功率
第十章发动机的工况与特性 第一节发动机的工况及标定功率 二、发动机标定功率 发动机所允许运转的最大功率时有一定限制的，要根据发动机 的特性、用途、使用特点和寿命要求在反复试验的基础上人为确 定。 同一型号的发动机，在不同使用条件及寿命要求下，铭牌上所标 定的功率及相应的转速可以不同。发动机铭牌上标定的功率，均 为使用中允许的最大功率，称为标定功率。我国国家标准规定， 发动机标定功率分为以下四级： 1.15min功率在标准环境条件下，允许发动机连续运转15min 的最大有效功率 2.1h功率 在标准环境条件下，允许发动机连续运转1h的最大 有效功率。 3.12h功率 在标准环境条件下，允许发动机连续运转12h的最 大有效功率。 4.持续功率 在标准环境条件下，允许发动机长期连续运转的最 大有效功率。 机与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 二、发动机标定功率 发动机所允许运转的最大功率时有一定限制的，要根据发动机 的特性、用途、使用特点和寿命要求在反复试验的基础上人为确 定。 同一型号的发动机，在不同使用条件及寿命要求下，铭牌上所标 定的功率及相应的转速可以不同。发动机铭牌上标定的功率，均 为使用中允许的最大功率，称为标定功率。我国国家标准规定， 发动机标定功率分为以下四级： 1. 15min功率 在标准环境条件下，允许发动机连续运转15min 的最大有效功率。 2. 1h功率 在标准环境条件下，允许发动机连续运转1h的最大 有效功率。 3. 12h功率 在标准环境条件下，允许发动机连续运转12h的最 大有效功率。 4. 持续功率 在标准环境条件下，允许发动机长期连续运转的最 大有效功率。 第一节 发动机的工况及标定功率
第十章发动机的工况与特性 第二节调整特性 发动机性能指标随调整情况而变化的关系称为发动机的调 整特性。如柴油机供油提前角调整特性、燃料调整特性、汽油 机点火提前角调整特性、燃料（化油器）调整特性等。 一、柴油机调整特性 24 1.柴油机供油提前角调整特性 23 目的： 方法：柴油机供油量调节机构固 G 定，维持一定转速，测定有效功率 210 P。小时燃料消耗量Gκ燃油消耗 200 率g随供油提前角的变化关系， 190 即P。=f(B)、Gf(B)、ge 24 28 32 36 40 B(℃A) =术O,称为供油提前角调整特性。 图10-2 柴油机供油提前角 址新被与电子工程学候 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 一、柴油机调整特性 1. 柴油机供油提前角调整特性 目的： 方法：柴油机供油量调节机构固 定，维持一定转速，测定有效功率 Pe、小时燃料消耗量Gf、燃油消耗 率ge随供油提前角θ的变化关系， 即 Pe=f（θ）、 Gf= f（θ）、ge =f(θ) ,称为供油提前角调整特性。 发动机性能指标随调整情况而变化的关系称为发动机的调 整特性。如柴油机供油提前角调整特性、燃料调整特性、汽油 机点火提前角调整特性、燃料（化油器）调整特性等。 第二节 调整特性
第十章发动机的工况与特性 第二节调整特性 2.柴油机燃料调整特性 目的： 方法：制取柴油机燃料调整特性 时，应使供油提前角调整在最佳位置 保持发动机转速一定（一般为标定转 速)，将调速器与喷油泵供油拉杆的 联结脱开，发动机试验过程中冷却水 温、机油压力和温度在正常范围内。 烟度 Gn GG G 图10-3柴油机燃料调整特性 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 与电子工学度：图
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 2. 柴油机燃料调整特性 目的： 方法：制取柴油机燃料调整特性 时，应使供油提前角调整在最佳位置， 保持发动机转速一定（一般为标定转 速），将调速器与喷油泵供油拉杆的 联结脱开，发动机试验过程中冷却水 温、机油压力和温度在正常范围内。 第二节 调整特性
第十章发动机的工况与特性 第二节调整特性 二、汽油机调整特性 1.汽油机点火提前角调整特性 当汽油机节气门开度、转速和混和气浓度不变条件下，汽油 机有效功率P和燃油消耗率9随点火提前角变化的关系，称 为点火提前角调整特性。 n-const 目的： 开度-const P P 方法： (kW) 14.7 [g/(kw.h)] 11.8 408 272 10 206:30 408 图10-4汽油机点火调整特性 析城与电子工程学陕 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 二、汽油机调整特性 1.汽油机点火提前角调整特性 当汽油机节气门开度、转速和混和气浓度不变条件下，汽油 机有效功率Pe和燃油消耗率ge随点火提前角θ变化的关系，称 为点火提前角调整特性。 目的： 方法： 第二节 调整特性
第十章发动机的工况与特性 第二节调整特性 P.(kW) 节气门全开 P.(kW) nconst 105 55 进气管真空度 3000 >013.3kPa 90 2400 40 -18.6 75 一2000 —26.6 60 1600 25 43.9 1 200(r/min) 54.5 12 202836 o 2030 40 5060 0() 0") (a) (b) 图10-525Y-6100Q汽油机的点火凋整特性 (a)节气门全开时(b)转速n=1600r/min时 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 第二节 调整特性
第十章发动机的工况与特性 第二节调整特性 2.汽油机的燃料调整特性 P.(%) 80 在汽油机转速及节 60 气门开度不变的条件 n=常数 40 下，点火提前角最佳 P 开度=常数 开度 20 有效功率、燃油消耗 & 率随混合气成分的变 g(%)】 1开度 化关系为该转速和节 180 气门开度的燃料调整 140 特性。 100 -d 目的： 0.40.60.81.0 方法： (a) (b) 图10-6汽油机燃料调整特性 (a)用G,作横坐标(b)用a作横坐标 1、2、3.不同节气门开度 业新械与电子工程学候 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 在汽油机转速及节 气门开度不变的条件 下，点火提前角最佳， 有效功率、燃油消耗 率随混合气成分的变 化关系为该转速和节 气门开度的燃料调整 特性。 目的： 方法： 2.汽油机的燃料调整特性 第二节 调整特性
第十章发动机的工况与特性 第三节负荷特性 发动机的负荷特性是指发动机转速一定时，其性能指标（主要 是济性能指标Gκ9。)随负荷（如P。或。）变化的规律。 ·负荷特性反映了发动机在维持转速不变而负荷改变工况下的 实际工作性能； ·负荷的大小也代表了发动机工作时热力强度的大小； ·负荷特性可以直观地显示发动机在不同负荷下运转的经济性 以及排气温度等参数； ·比较容易测定。 一、汽油机负荷特性 点火提前角最佳、化油器调整完好情况下，保持汽油机转速一 定，每小时耗油量、燃油消耗率随负荷变化的关系称为汽油机 负荷特性。 机城与电子工程学 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 发动机的负荷特性是指发动机转速一定时，其性能指标（主要 是济性能指标Gf、ge ）随负荷（如Pe 或Te）变化的规律。 ·负荷特性反映了发动机在维持转速不变而负荷改变工况下的 实际工作性能； ·负荷的大小也代表了发动机工作时热力强度的大小； ·负荷特性可以直观地显示发动机在不同负荷下运转的经济性 以及排气温度等参数； ·比较容易测定。 一、汽油机负荷特性 点火提前角最佳、化油器调整完好情况下，保持汽油机转速一 定，每小时耗油量、燃油消耗率随负荷变化的关系称为汽油机 负荷特性。 第三节 负荷特性
第十章发动机的工况与特性 第三节负荷特性 1.燃油消耗率曲线 耗油率与指示效率、机械 nconst 效率成反比关系。因此，随 520 1700 着指示效率、机械效率的增 18 480 650 加，耗油率减小。 16 440 600 14 400 550 [(4M/ 2.每小时耗油量曲线 12 3608 5006 10 320 450 400 280 350 6 240 300 10203040506070 P(PS) 253十45十55 15 (kW) 图10-7某汽油机的负荷特性 图10-8汽油机乃、随负荷的变化关系 析城与电子工检学现 《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University
《汽车拖拉机学》 Northwest A&F University 第十章 发动机的工况与特性 1.燃油消耗率曲线 耗油率与指示效率、机械 效率成反比关系。因此，随 着指示效率、机械效率的增 加，耗油率减小。 2.每小时耗油量曲线 第三节 负荷特性