文档介绍：发动机特性
第1页，共33页，编辑于2022年，星期五
第1节发动机特性概述
定义：
一、发动机的工况
发动机的实际运转情况。
实际上，发动机工况就是研究不同运转情况下，其功率、转矩和转速三者间的变化关系。
油耗区较汽油机宽；
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3、柴油机排气温度较汽油机普遍较低，且随负荷变化较大；
1）柴油机压缩比大，故膨胀比较汽油机大，热效率高；
原因：
2）柴油机充量基本不变，循环供油量增大时，放热多，故温度升高较快；
柴、汽油机负荷特性对比
汽油机节气门开度增大时，虽然供油量增大，但相应进气也多，故温度升高较平坦；
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第3节发动机的速度特性
定义：
当油量调节机构（油门位置）不变时，发动机性能指标随转速而变化的关系（用速度特性曲线表示）。
速度特性（曲线）的测定：
1、发动机稳定运转一段时间，使水温、油温为正常值；
2、固定油量调节机构，改变测功器负荷；
3、测量不同转速下的be、Pe、Te等；
外特性：
全负荷（处在最大油量位置）时的速度特性。
发动机速度特性曲线
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一、柴油机的速度特性
保持柴油机油泵调节机构位置不变，测量 Pe 、be、 Te、η 等随转速n的变化关系。
定义：
1、指示热效率ηi：
先增大（转速提高，雾化混合好、燃烧改善且散热少）；
柴油机不同负荷时ηi的速度特性
后减小（转速过高，充量降低、燃烧不全与后燃加重）；
*思考：如左图所示，柴油机小负荷时指示热效率低，中等负荷时高，而全负荷时介于两者之间，为什么？
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2、机械效率ηm ：
柴油机不同负荷时ηm的速度特性
随n增大而逐渐减少（转速越高，摩擦损失越大）。
3、有效燃油消耗率be ：
柴油机不同负荷时be的速度特性
*思考：柴油机的ηm为什么随负荷（油门开度）的增大而增大？
先减小后增大（基本随ηi变化，但高速转速区由于ηm下降，其升高幅度较大）；
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4、循环供油量△b ：
柴油机不同负荷时△b的速度特性
随n增大而逐渐增大（转速越高，压油速率增大，供油压力提高）。
5、有效转矩Te与有效功率Pe：
柴油机不同负荷时be的速度特性
Te：
先减小后增大（先随△b增大而增大，后因ηi和ηm降低而减小）。
Pe：
先增大后减小（∝ Te*n，最大值出现在max （Te*n）处）。
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二、汽油机的速度特性
保持节气门开度不变，测量 Pe 、be、 Te、η 等随转速n的变化关系。
定义：
汽油机速度特性
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三、柴油机、汽油机的速度特性对比
汽油机转矩的速度特性
柴油机转矩的速度特性
柴油机转矩曲线变化较为平坦，而汽油机变化较大，且节气门开度越小，其峰值向低速移动，变化率也越大。
*思考：试根据柴油机和汽油机转矩的速度特性，分析它们适应路况（行驶阻力）变化的能力如何？
1、转矩特性：
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汽油机最大功率点通常在标定功率处，而柴油机最大功率点对应的转速很高，因而其标定功率点通常较最大功率点低很多。
汽油机功率的速度特性
柴油机功率的速度特性
2、功率特性：
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柴油机不同负荷下油耗率曲线变化平坦，且低油耗区宽广；
汽油机油耗率曲线随节气门开度减小而变化剧烈，且低油耗区窄。
汽油机油耗率的速度特性
柴油机油耗率的速度特性
3、油耗特性：
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第4节发动机的转矩适应性
定义：
当行驶阻力变化时，在不换档和加油门的情况下，发动机自动降速增矩的特性（常用转矩适应性系数KT和转速适应性系数Kn来表示）。
一、KT与Kn：
发动机转矩的速度特性
式中：Temax、nm为外特性上最大转矩和对应的转速；
Tn 、nn为标定转矩和转速；
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二、转矩储备系数μ：
KT、μ值越大，表明转速降低后转矩增加快，发动机适应道路阻力变化的能力就越强。
汽油机、柴油机转矩特性对比
汽油机：μ=10%-30%
柴油机：μ=5%-10%
柴油机转矩特性较汽油机差，常需要配专门的调速器来改善转矩特性。
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