第六章发动机的特性讲义.ppt

第六章发动机的特性讲义
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第一节 发动机工况
第 二节 发动机的负荷特性
第 三节 发动机的速度特性
第四节 发动机的转矩适应性
第五节 车用柴油机的调速特性
第六节 发动机的万有特性
作业题
特性曲线分析
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§6-1 发动机工况
一、发动机工况：发动机的运行情况（简称工况）用功率和转速n表示。
此功率、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=工作机械消耗的扭矩时，两者才能在一定转速下按一定功率稳定工作。
大致可分为以下三类。（恒速、螺旋桨、路上运输）
表征内燃机运行工况的参数可由下式给出:
式中，Pe-有效功率，Ttq-转矩， n-工作转速。
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：
第—类工况:转速不变，而功率改变。例如，带动发电机工作时，为保证频率的稳定性，要求发动机转速基本不变，功率则随电机负荷大小，可由零变到最大呈阶跃式突变。并没有一定的规律、然而内燃机的转速必须保持稳定，以保证输送电压和频率的恒定，反映在工况图上就是—条垂直线(图8—1中的曲线1)，称为线工况。
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2、螺旋桨工作：
第二类工况：功率与转速接近三次幂函数关系，
，K为比例常数。带动螺旋桨工作的船用机即属此类，故称螺旋桨工况，如图中曲线2所示。这样，内燃机功率就呈现一种十分有规律的变化。该类工况常被称为螺旋桨工况或推进工况，也属于线工况。
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3、陆上运输：
第三类工况，功率和转速都独立地在很大范围内变化。
①转速决定车速，可以从最低稳定转速一直变到最高转速；
②扭矩取决于行驶阻力，在同一转速下，可由零变到全负荷；
③当需要发动机制动时，如汽车下长坡，发动机是由底盘倒拖而做负功。
阴影面的上限是发动机在各种转速下所能发出的最大功率（曲线3），左面对应于最低稳定转速，右面对应于最大额定转速，下面是制动时倒拖发动机所需功率。
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二、发动机特性
发动机性能指标随调整、运转工况而变化的关系称为发动机特性。
性能指标
调整情况
运转工况
调整特性
性能特性
特性曲线：特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机性能的一种简单、方便、必不可少的形式。
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三、发动机性能指标与工作过程的关系
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。这些指标与发动机工作过程参数的关系可以推导如下。
每循环加热量Q（kJ）为：
式中 ηv——充量系数；
ρo——大气状态下空气密度（kg/m3）
Vs——气缸工作容积（m3）；
α ——过量空气系数；
hu——燃料低热值（kJ/kg）；
Lo——理论空气量（kg/kg）。
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其中： 为混合气热值（KJ/Kmol）,
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功率
扭矩（汽油机）
燃油消耗率
小时耗油量
扭矩（柴油机）
其中：K1、K2、K3、K4为比例常数。
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