发动机特性及点火提前角对性能的影响.ppt

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1、发动机的特性目录01发动机的特性概述02负荷特性03速度特性04点火提前角对性能指标的影响1.发动机的特性概括发动机实际运行的工作状况，简称工况。发动机的工况常用发动机转速和负荷表示，即内燃机的工况是指在某一转速和负荷状态下的工作状态。转速表示发动机的工作频率；负荷（有效功率）表示发动机对外作功的能力，有效功率Pe和转速n决定了发动机的工作运行情况。动力性指标存在以下关系：式中，Pe为有效功率，Ttq为转矩，pme平均有效压力(单位气缸工作容积)，n为工作转速。因此负荷也可用输出转矩Ttq或平均有效压力pme来表示。上述参数中只有2个独立变量，即(n,Pe)、（n,Ttq）或（n,pme

2、）决定发动机的一个工况点。其中：发动机输出的有效指标通常用平均有效压力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃油消耗率be、每小时耗油量B表示。发动机功率（输出转矩或平均有效压力）、转速应该与发动机所带动的工作机械要求的功率、转速相适应。只有当发动机发出的扭矩与工作机械消耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速下按一定功率稳定工作。可以看到输出功率相同，不等于工况相同，其燃烧放热过程不同，发动机的经济性和排放特性也就不一样。当所带动的工作机械的阻力矩、转速变化时，发动机的工况就会发生变化。所以需要了解发动机的工况面。发动机运行工况分为稳定和动态工况。以负荷和转速为坐标的平面叫发动机的工况平

3、面。发动机工况是在最低稳定转速、最高转速以及在各工作转速下所能输出的最大功率（转矩）所能包围的范围内。a各转速时最大功率（转矩）限制线；b各负荷条件下的最高转速限制线。都对应最大加速踏板位置工况：汽油机节气门全开，速度外特性线；柴油机a—校正外特性线，b—调速特性线c最低稳定工作转速限制线；d各加速踏板位置下的空转怠速线；e—表示机械损失功率，对应工况—不正常工作范围，灭火外力倒拖，或不给油挂档下坡（稳定速度）。发动机特性指在一定条件下，发动机性能指标与特性参数随参数调整情况或运转工况变化等各种可变因素的变化规律。其中的运行特性，即主要的性能指标随工况参数—转速和负荷的变化规律最为重要。

4、性能指标随调整情况变化的特性称为调整特性，如点火提前角调整特性、供油提前角调整特性等；性能指标随运行工况变化的特性称为性能特性，如负荷特性、速度特性和调速特性等。研究发动机特性的必要性为了评价内燃机在不同工况下运行的动力性指标(如功率、转矩、平均有效压力等)、经济性指标(燃油消耗率)、排放指标以及反映工作过程进行的完善程度指标(如指示热效率、充量系数以及机械效率)等，就必须研究内燃机的特性。发动机铭牌上规定的最大输出功率Pemax及其对应转速nn所确定的工况为标定工况，标定工况不是发动机所能达到的极限功率，是人为规定的一个限制使用的最大功率点。世界各国对标定方法的规定有所不同。按照国家标

5、准GBll05——87《内燃机台架性能试验方法》规定，我国内燃机的功率可以分为四级：15min功率：这一功率为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瞬时需要发出最大功率的轿车、中小型载货汽车、军用车辆、快艇等用途的内燃机。1h功率：这一功率为内燃机允许连续运转1h的最大有效功率，适用于需要一定功率储备以克服突增负荷的工程机械、船舶主机、大型载货汽车和机车等用途的内燃机。12h功率：这一功率为内燃机允许连续运转12h的最大有效功率，适用于需要在12h内连续运转而又需要充分发挥功率的拖拉机、移动式发电机组、铁道牵引等用途的内燃机。持续功率：这一功率为内燃机允许长

6、期连续运转的最大有效功率，适用于需要长期连续运转的固定动力、排灌、电站、船舶等用途的内燃机。除持续功率外，其他几种功率均具有间歇性工作的特点，故常被称为间歇功率。对间歇功率而言，内燃机在实际按标定功率运转时，超出上述限定的时间并不意味着内燃机将被损坏，但无疑将使内燃机的寿命与可靠性受到影响。2.发动机的性能特性性能特性负荷特性（转速不变）速度特性（油量调节不变）调速特性万有特性（两个有都变化）2.1发动机的负荷特性负荷特性：当发动机保持转速不变时，稳态性能指标随负荷而变化的规律为发动机的负荷特性。一般用来分析发动机的燃油经济性，还可用来分析发动机所能达到的极限动力性能（不受标定功率的限制

7、）。负荷特性线比速度特性线更易于测定，所以发动机的性能研究，多采用负荷特性线来进行。如：当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，就是这种情况。此时必须改变发动机油门来调整有效扭矩，以适应外界阻力矩的变化，以保持发动机转速不变。2.1、柴油机的负荷特性在转速保持不变，调整到最佳供油提前角，水温、油温、油压保持合理状态的情况下测定。即发动机在正常工作条件下，转速不变时，发动机的性能指标随负荷变化的特性。柴油机负荷调节方法称为“质调节”