第四章工程机械的牵引性能ppt课件.ppt

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1、第四章工程机械的牵引性能施工机械的工作过程有两种典型工况：牵引工况和运输工况。机器在牵引工况下工作时，需要克服由铲土而产生的巨大工作阻力，因而要求机械能发挥强大的牵引力。当机械在运输工况下工作时，它需要克服的仅是数值不大的行驶阻力，此时主要要求机械在越野条件下能具有高的速度性能、加速性能、运行稳定性和机动性。但是，对于运行速度较低的铲土运输机械来说，最主要的工况还是牵引工况。车辆的牵引性能和燃料经济性通常是用机械的牵引特性来评价的。机械的牵引性能反映了机械工作时的功率利用的有效程度，它是机械最基本的也是最主要的使用性能。机械的牵引性能通常用牵引特性曲线和牵引力、行驶速度、牵引功率、牵引效率等指

2、标来评价。第一节发动机性能发动机的动力性和经济性是决定机械整机使用性能的基础。然而，发动机动力性和经济性的充分发挥和利用又与机械使用过程中的负荷工况有着密切的关系。本节将着重讨论发动机在变负荷工况下的工作性能。一、发动机性能指标（11页）衡量发动机的性能指标有动力性、经济性、可靠性、耐久性、排放性能、运行舒适性等，主要介绍的性能指标包括动力性和经济性。性能指标指示指标：以工质对活塞做功为基础建立的性能指标，主要是衡量发动机工作过程的好坏，通常用符号的下标i来表示。有效指标：以输出轴上所得到的功为基础建立的性能指标，主要是考虑到发动机自身所消耗的机械能，是用来综合评价发动机的性能，通常用下标e来

3、表示。1、指示功Wi：发动机完成一个工作循环工质对活塞所做的功。可以从P—V示功图上获取。实际上是其封闭的面积乘以纵、横坐标的比例尺Kl和K2。上图显示，四冲程发动机的示功图包含两块面积，即A3和Al。其中A3为高压区面积，也就是工质对活塞所做的功；Al为低压区面积，是换气过程活塞对工质所做的功，对于自然吸气式发动机，由于在换气过程需要消耗发动机的能量(从发动机飞轮的动能中获取)，因此，Al实际上为负值，指示功为两者之差。2、循环平均压力Pm：因为发动机一个循环所做的功与工作容积有关，因此以平均压力即比功Pm来衡量更能反应工作过程的好坏。（1）平均指示压力Pmi：相当于工质以一个不变的压力Pm

4、i作用在活塞上使得活塞在膨胀冲程行进一个冲程(180曲轴转角)所作的功。（12页图1-11）（2）平均有效压力Pme：单位汽缸工作容积的有效功。3、功率P：也分为指示功率和有效功率。常用的是有效功率Pe。（14页式1-22）式中：i——发动机的汽缸数；n——内燃机的转速；τ——冲程数，二冲程τ＝2，四冲程τ＝4。4、有效扭矩Me：由发动机的动力输出轴输出的扭矩，因此用Me来表示其动力性。5、油耗：油耗是发动机经济性的评价指标油耗燃油消耗量：每小时耗油量，用B（Kg/h）表示燃油消耗率(比油耗)：单位功率单位时间所消耗的燃油量。指示燃油消耗率bi有效燃油消耗率be（1）指示燃油消耗率bi：（2）

5、有效燃油消耗率be：6、热效率：工质所作的功与燃料完全燃烧所放出的热量之比，也分为指示热效率ηi和有效热效率ηe。7、机械效率ηm：有效功率与指示功率之比。强化指标，看书14页，升功率和比质量二、柴油机特性（81页）柴油机的特性：柴油机性能指标随运行工况和调整情况的变化关系。柴油机特性使用特性：负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、烟度特性、排放特性和噪声特性等。调整特性：柴油机供油提前角调整特性等。通过对特性曲线的分析可以综合地评定发动机的动力性、经济性和排放性能，分析影响工作过程的因素，从而提出改进的有效途径。一般所指的柴油机的特性是指自然吸气式柴油机。1、负荷特性：（1）定义：当柴油机

6、转速不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。通常柴油机的负荷是指扭矩或平均有效压力，在稳定运行状态下也就是阻力矩。负荷特性图以负荷为横坐标，其他性能参数为纵坐标。柴油机的负荷是通过改变循环的喷油量而使混合气的空燃比变化，从而实现负荷调节，即可燃混合气的质调节。而汽油机是通过改变可燃混合气的量而改变负荷，属于量调节。（2）特性分析：1）耗油量B：随着负荷的增加，每循环的供油量增加与负荷几乎成线性关系。在大负荷时由于每循环供油量过大，混合气过浓，而使耗油量增加过多。2）有效燃油消耗率be：be的变化趋势取决于指示热效率和机械效率。指示热效率ηi在负荷很小时，由于传热损失相对较大，缸内温度

7、较低，燃烧不完善，因此，低负荷时热效率下降。在全负荷时，由于空燃比减小，燃烧恶化，热效率下降较快，整个趋势呈上弓形。机械效率ηm在转速不变时，柴油机的机械损失变化很小，而当负荷增加时，根据下式：随着负荷的增加，机械效率增加。当空负荷时工质对活塞所做的功全部用来克服机械损失，Pi=Pr，机械效率为零。随着负荷的增加，即柴油机的供油量增加，指示功率Pi增加较快，但机械损失功率Pr变化不大，故机械效率增