第5章_運(yùn)行特性與整車匹配

1、點(diǎn)燃式和壓燃式內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)燃式和壓燃式內(nèi)燃機(jī) 工作過(guò)程、燃燒理論、性能分析及參數(shù)調(diào)控工作過(guò)程、燃燒理論、性能分析及參數(shù)調(diào)控 Email: Phone:14 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 講課內(nèi)容講課內(nèi)容 第一部分：動(dòng)力輸出與能量利用第一部分：動(dòng)力輸出與能量利用 第第1

2、 1章章 性能指標(biāo)與影響因素性能指標(biāo)與影響因素 第第2 2章章 燃料、工質(zhì)與熱化學(xué)燃料、工質(zhì)與熱化學(xué) 第第3 3章章 工作循環(huán)與能量利用工作循環(huán)與能量利用 第第4 4章章 換氣過(guò)程與進(jìn)氣充量換氣過(guò)程與進(jìn)氣充量 第第5 5章章 運(yùn)行特性與整車匹配運(yùn)行特性與整車匹配 第二部分：燃燒與排放第二部分：燃燒與排放 第第6 6章章 燃燒的基礎(chǔ)知識(shí)燃燒的基礎(chǔ)知識(shí) 第第7 7章章 柴油機(jī)混合氣形成與燃燒柴油機(jī)混合氣形成與燃燒 第第8 8章章 汽油機(jī)混合氣形成與燃燒汽油機(jī)混合氣形成與燃燒 第第9 9章章 有害排放物的生成與控制有害排放物的生成與控制 第第1010章章 新燃燒方式與替代燃料動(dòng)力新燃燒方式與替代燃料

3、動(dòng)力 仍關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性仍關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性: 點(diǎn)點(diǎn)工況工況 線線工況工況 面面工況工況 a) 從從發(fā)動(dòng)機(jī)本身發(fā)動(dòng)機(jī)本身質(zhì)質(zhì)和和量量 環(huán)節(jié)提高動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性環(huán)節(jié)提高動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性 在在整整 車車上提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能上提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能(匹匹 配配) Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 1）發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況）發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況(operating condition)：負(fù)荷：負(fù)荷Ttq,pme(Pe) vs 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n (1) 點(diǎn)工況點(diǎn)工況：抽水機(jī)：抽水機(jī) (2) 線工

4、況線工況：發(fā)電機(jī)組：發(fā)電機(jī)組 ；船舶發(fā)；船舶發(fā) 動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī) (3) 面工況面工況：汽車；拖拉機(jī)：汽車；拖拉機(jī) a 最大功率限制線最大功率限制線 b 最高轉(zhuǎn)速限制線最高轉(zhuǎn)速限制線 c 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速限制線最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速限制線 d 怠速線怠速線 e 倒拖線倒拖線 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 2）發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率

5、）發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率 (rated power) l 標(biāo)定工況：發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上規(guī)定的標(biāo)定工況：發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上規(guī)定的 最大輸出最大輸出功率功率及其對(duì)應(yīng)及其對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速所確所確 定的工況。定的工況。 (1) 15分鐘功率分鐘功率：車用發(fā)動(dòng)機(jī)：車用發(fā)動(dòng)機(jī) (2) 1小時(shí)功率小時(shí)功率：拖拉機(jī)、工程機(jī)械：拖拉機(jī)、工程機(jī)械 (3) 12小時(shí)功率小時(shí)功率：排灌、電站：排灌、電站 (4) 持續(xù)功率持續(xù)功率：遠(yuǎn)洋船舶、機(jī)車：遠(yuǎn)洋船舶、機(jī)車 l 同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，標(biāo)定功率的時(shí)間同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，標(biāo)定功率的時(shí)間 越長(zhǎng)，標(biāo)定功率越小。越長(zhǎng)，標(biāo)定功率越小。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分

6、類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線的定義：發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線的定義： 在一定條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)在一定條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo) 與特性參數(shù)隨各種可變因素的變與特性參數(shù)隨各種可變因素的變 化規(guī)律?；?guī)律。 1）按工作特點(diǎn)分類）按工作特點(diǎn)分類 穩(wěn)態(tài)特性穩(wěn)態(tài)特性：性能參數(shù)和特性參：性能參數(shù)和特性參 數(shù)不隨時(shí)間變化的特性。數(shù)不隨時(shí)間變化的特性。 (1)動(dòng)態(tài)特性動(dòng)

7、態(tài)特性：性能參數(shù)或特性參：性能參數(shù)或特性參 數(shù)至少有一個(gè)參數(shù)隨時(shí)間變化數(shù)至少有一個(gè)參數(shù)隨時(shí)間變化 的特性，又稱為瞬態(tài)特性。的特性，又稱為瞬態(tài)特性。 動(dòng)態(tài)空燃比變化：動(dòng)態(tài)空燃比變化： 加速加濃；減速減稀加速加濃；減速減稀 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 動(dòng)態(tài)過(guò)程非常復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程非常復(fù)雜 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 2）按參數(shù)性質(zhì)分類

8、）按參數(shù)性質(zhì)分類 (1)調(diào)整特性調(diào)整特性：轉(zhuǎn)速和油量調(diào)節(jié)位置：轉(zhuǎn)速和油量調(diào)節(jié)位置 不變不變(節(jié)氣門或油量調(diào)節(jié)桿節(jié)氣門或油量調(diào)節(jié)桿)，發(fā)，發(fā) 動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整參數(shù)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整參數(shù)( ig, fj, a, , 配氣相位配氣相位, 氣門升程氣門升程, 歧管歧管 長(zhǎng)度長(zhǎng)度, 渦輪噴嘴等渦輪噴嘴等)的變化規(guī)律的變化規(guī)律 。 (目的目的:使發(fā)動(dòng)機(jī)性能最優(yōu)使發(fā)動(dòng)機(jī)性能最優(yōu)) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 上述調(diào)整參數(shù)都可以用電控上述調(diào)整參數(shù)都可以用電控 技術(shù)

9、實(shí)現(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn): (可變技術(shù)可變技術(shù)-Variable) Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 2）按參數(shù)性質(zhì)分類）按參數(shù)性質(zhì)分類 (2)運(yùn)行特性運(yùn)行特性：在一定條件下，發(fā)：在一定條件下，發(fā) 動(dòng)機(jī)性能參數(shù)隨運(yùn)行工況參數(shù)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)隨運(yùn)行工況參數(shù) (負(fù)荷和轉(zhuǎn)速負(fù)荷和轉(zhuǎn)速)的變化規(guī)律的變化規(guī)律(在在穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)態(tài)條件下條

10、件下)。 l 速度特性速度特性 油量調(diào)節(jié)部位油量調(diào)節(jié)部位 不變，性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速變化不變，性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速變化 的規(guī)律。的規(guī)律。 l 負(fù)荷特性負(fù)荷特性 速度不變，性速度不變，性 能指標(biāo)隨負(fù)荷變化的規(guī)律。能指標(biāo)隨負(fù)荷變化的規(guī)律。 l 全全(萬(wàn)有萬(wàn)有)特性特性 轉(zhuǎn)速和負(fù)荷轉(zhuǎn)速和負(fù)荷 都變化時(shí)，性能指標(biāo)的變化都變化時(shí)，性能指標(biāo)的變化 規(guī)律。規(guī)律。 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 2）按參數(shù)性質(zhì)分類）按參數(shù)性質(zhì)分類 (2)運(yùn)行特性運(yùn)行特性：在一定條件下，發(fā)：在一定條件下，發(fā) 動(dòng)機(jī)性能參數(shù)

11、隨運(yùn)行工況參數(shù)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)隨運(yùn)行工況參數(shù) (負(fù)荷和轉(zhuǎn)速負(fù)荷和轉(zhuǎn)速)的變化規(guī)律的變化規(guī)律(在在穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)態(tài)條件下條件下)。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 ) 2 )()( ss s sc 0a u mtce in TR p V l H P uetumitumtc e 111 HHH b mit a c 3tq KT mit 2 e K b nKP mit a c 1e 運(yùn)行特性分析方法：運(yùn)行特性分析方法： Department of Automotive

12、Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 1) 速度特性：速度特性：每一個(gè)油量調(diào)節(jié)位置每一個(gè)油量調(diào)節(jié)位置 都對(duì)應(yīng)一條速度特性曲線都對(duì)應(yīng)一條速度特性曲線 外特性外特性(WOT)：標(biāo)定工況位置所：標(biāo)定工況位置所 決定的全負(fù)荷速度特性曲線。決定的全負(fù)荷速度特性曲線。 決定了發(fā)動(dòng)機(jī)和整車的最大動(dòng)力決定了發(fā)動(dòng)機(jī)和整車的最大動(dòng)力 性能。性能。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 Department of Au

13、tomotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 l 汽油機(jī)速度特性汽油機(jī)速度特性 mit a c 3tq KT mit 2 e K b nKP mit a c 1e 指示效率指示效率機(jī)械效率機(jī)械效率 過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)量空氣系數(shù)充量系數(shù)充量系數(shù) Department of Automotive Engineering Tsinghua University

14、Tsinghua University 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 l 柴油機(jī)速度特性柴油機(jī)速度特性 mitb6tq gKT mit 2 e K b ngKP mitb5e 循環(huán)噴油量循環(huán)噴油量 (柱塞泵）柱塞泵） 節(jié)流效應(yīng)節(jié)流效應(yīng) Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)與汽油機(jī)速度特性的對(duì)比柴油機(jī)與汽油機(jī)速度特性的對(duì)比 汽油機(jī)速度

15、特性汽油機(jī)速度特性 1) 汽油機(jī)的汽油機(jī)的Ttq總體向下傾總體向下傾 斜較大，尤其是在低負(fù)斜較大，尤其是在低負(fù) 荷；柴油機(jī)的荷；柴油機(jī)的Ttq總體變總體變 化平坦，低負(fù)荷略向上化平坦，低負(fù)荷略向上 揚(yáng)揚(yáng) 穩(wěn)定性差異。穩(wěn)定性差異。 2) 汽油機(jī)汽油機(jī)Pe外特性的最大外特性的最大 值往往是標(biāo)定功率點(diǎn)；值往往是標(biāo)定功率點(diǎn)； 柴油機(jī)柴油機(jī)Pe外特性無(wú)此極外特性無(wú)此極 值點(diǎn)。值點(diǎn)。 3) 汽油機(jī)汽油機(jī)be線陡峭些，尤線陡峭些，尤 其是低負(fù)荷；柴油機(jī)其是低負(fù)荷；柴油機(jī)be 線較平坦。線較平坦。 柴油機(jī)速度特性柴油機(jī)速度特性 Department of Automotive Engineering Tsin

16、ghua UniversityTsinghua University 外特性的動(dòng)力適應(yīng)性外特性的動(dòng)力適應(yīng)性 1）轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)與轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù)）轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)與轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù) tqntqmaxT /TTK 1)/( Ttqntqntqmax KTTT 2 2）轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù)）轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù) mnn /nnK Question:三條轉(zhuǎn)矩外特性線，三條轉(zhuǎn)矩外特性線， 哪一條線的動(dòng)力適應(yīng)性最好？哪一條線的動(dòng)力適應(yīng)性最好？ 結(jié)論結(jié)論： KT和和Kn越大，發(fā)動(dòng)機(jī)克服阻越大，發(fā)動(dòng)機(jī)克服阻 力的能力越強(qiáng)力的能力越強(qiáng) 汽油機(jī)汽油機(jī): 1.62.5 柴油機(jī)柴油機(jī): 1.42.0 汽油機(jī)汽油機(jī): 1.251.35 柴油機(jī)柴油

17、機(jī): 1, Kn1=Kn2 3= 2, Kn3Kn2 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)與汽油機(jī)外特性的對(duì)比柴油機(jī)與汽油機(jī)外特性的對(duì)比 相同標(biāo)定點(diǎn)條件下，汽、柴油機(jī)動(dòng)力適應(yīng)性對(duì)比相同標(biāo)定點(diǎn)條件下，汽、柴油機(jī)動(dòng)力適應(yīng)性對(duì)比 結(jié)論結(jié)論： l 同一檔位，汽油機(jī)同一檔位，汽油機(jī) 的加速和克服阻力能的加速和克服阻力能 力優(yōu)于柴油機(jī)。力優(yōu)于柴油機(jī)。 l 柴油機(jī)最高轉(zhuǎn)速更柴油機(jī)最高轉(zhuǎn)速更 遠(yuǎn)偏離標(biāo)定轉(zhuǎn)速，造遠(yuǎn)偏離標(biāo)定轉(zhuǎn)速，造 成成“飛車飛車”。 l 柴油機(jī)需要低速柴油機(jī)需要低速 “校正

18、校正” ；高速；高速“調(diào)調(diào) 速速”。 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)外特性的校正柴油機(jī)外特性的校正 n 虛線虛線煙度限制線。煙度限制線。 n 剖面線剖面線可以讓外特性進(jìn)行校正而不可以讓外特性進(jìn)行校正而不 使煙度超標(biāo)的空間。使煙度超標(biāo)的空間。 n 校正方法：校正方法： 機(jī)械校正機(jī)械校正: 加速踏板位置不變，油量調(diào)加速踏板位置不變，油量調(diào) 節(jié)桿位置隨轉(zhuǎn)速下降而自動(dòng)增大。節(jié)桿位置隨轉(zhuǎn)速下降而自動(dòng)增大。 n 校正外特性曲線校正外特性曲線機(jī)械校正法得到的機(jī)械校正法得到的 速度特

19、性已不符合油量調(diào)節(jié)桿位置不變速度特性已不符合油量調(diào)節(jié)桿位置不變 的定義，故稱之為校正外特性曲線。的定義，故稱之為校正外特性曲線。 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 90年代的一款汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線年代的一款汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線 實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線 江鈴江鈴VM R425柴油機(jī)外特性曲線柴油機(jī)外特性曲線 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴

20、油機(jī)的調(diào)速特性柴油機(jī)的調(diào)速特性 1) 調(diào)速器的調(diào)速模式調(diào)速器的調(diào)速模式 2) 全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比 (1) 發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作原理 l 汽油機(jī)節(jié)氣門控制負(fù)荷，向下傾斜的速汽油機(jī)節(jié)氣門控制負(fù)荷，向下傾斜的速 度特性線具有很好的自我調(diào)節(jié)能力。度特性線具有很好的自我調(diào)節(jié)能力。 l 柴油機(jī)油量調(diào)節(jié)桿控制負(fù)荷，速度特性柴油機(jī)油量調(diào)節(jié)桿控制負(fù)荷，速度特性 變化平坦，速度波動(dòng)大，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)。變化平坦，速度波動(dòng)大，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)。 轉(zhuǎn)速波動(dòng)大轉(zhuǎn)速波動(dòng)大 或飛車或飛車 轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或熄火轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或熄火 Department of Automotive Engineering

21、 Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)（參見(jiàn)（參見(jiàn)7.57.5節(jié)）節(jié)） P P型直列泵型直列泵 柱塞軸向分配泵柱塞軸向分配泵 單體泵單體泵(UPS)(UPS) 共軌共軌(CR)(CR) 泵噴嘴泵噴嘴 (UIS)(UIS) 柴油機(jī)有哪幾種常用的燃油噴射系統(tǒng)？柴油機(jī)有哪幾種常用的燃油噴射系統(tǒng)？ Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)是如何分類的？柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)是如何分類的？ 電控

22、燃油噴射系統(tǒng)電控燃油噴射系統(tǒng): 直列泵、柱塞分配泵直列泵、柱塞分配泵 l 不改變傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，只是用電控裝置取代不改變傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，只是用電控裝置取代 機(jī)械調(diào)速器和提前器，對(duì)機(jī)械調(diào)速器和提前器，對(duì)油量調(diào)節(jié)桿油量調(diào)節(jié)桿(直列泵直列泵)和油量調(diào)節(jié)環(huán)套和油量調(diào)節(jié)環(huán)套(分配分配 泵泵)的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)油量和定時(shí)的控制。的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)油量和定時(shí)的控制。 電控燃油噴射系統(tǒng)：電控燃油噴射系統(tǒng)：?jiǎn)误w泵、泵噴嘴（單體泵、泵噴嘴（UIS、UPS） l 利用安裝在高壓油路中的高速、強(qiáng)力電磁閥直接控制噴油時(shí)刻和噴利用安裝在高壓油路中的高速、強(qiáng)力電磁閥直接控制噴油時(shí)

23、刻和噴 油量（泄壓電磁閥開閉時(shí)刻）。油量（泄壓電磁閥開閉時(shí)刻）。 3) 電控燃油噴射系統(tǒng)電控燃油噴射系統(tǒng)：共軌系統(tǒng)（：共軌系統(tǒng)（CR） l 噴射壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速解藕，在高壓油泵和噴油器之間加裝穩(wěn)壓腔噴射壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速解藕，在高壓油泵和噴油器之間加裝穩(wěn)壓腔 （共軌），精確控制壓力、噴油時(shí)刻和噴油脈寬。（共軌），精確控制壓力、噴油時(shí)刻和噴油脈寬。 柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)（參見(jiàn)（參見(jiàn)7.57.5節(jié)）節(jié)） Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University (軸向軸向)分配泵分配泵直列泵

24、直列泵 柴油機(jī)的調(diào)速特性柴油機(jī)的調(diào)速特性 只有柱塞式只有柱塞式直列泵直列泵和和分配泵分配泵有調(diào)速問(wèn)題！有調(diào)速問(wèn)題！ Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)的調(diào)速特性柴油機(jī)的調(diào)速特性 1) 調(diào)速器的調(diào)速模式調(diào)速器的調(diào)速模式 2) 全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比 (2) 柴油機(jī)的調(diào)速模式柴油機(jī)的調(diào)速模式 n 全程調(diào)速全程調(diào)速：所有轉(zhuǎn)速起作用。加速踏板不直：所有轉(zhuǎn)速起作用。加速踏板不直 接控制油量調(diào)節(jié)桿，而是控制彈簧預(yù)緊力。接控制油量調(diào)節(jié)桿，而是控制彈簧預(yù)緊力

25、。 l調(diào)速前調(diào)速前, 油量調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié) 位置處于最大供油位置處于最大供油 l轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)速增加, 飛錘張飛錘張 開開, 推動(dòng)滑套右移擺推動(dòng)滑套右移擺 動(dòng)擺桿動(dòng)擺桿9, 通過(guò)牽引通過(guò)牽引 桿桿10帶動(dòng)從動(dòng)桿帶動(dòng)從動(dòng)桿11, 使油量調(diào)節(jié)桿使油量調(diào)節(jié)桿17往往 右移減油右移減油; 反之加反之加 油。油。 飛錘離心力飛錘離心力 ( (支持力支持力) ) 當(dāng)量彈簧恢復(fù)力當(dāng)量彈簧恢復(fù)力 操縱桿轉(zhuǎn)角位置操縱桿轉(zhuǎn)角位置 彈簧恢復(fù)力彈簧恢復(fù)力E取決取決 于滑套位置于滑套位置z和操和操 縱桿位置縱桿位置 滑套位移滑套位移 Department of Automotive Engineering Tsinghua U

26、niversityTsinghua University 柴油機(jī)的調(diào)速特性柴油機(jī)的調(diào)速特性 1) 調(diào)速器的調(diào)速模式調(diào)速器的調(diào)速模式 2) 全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比 (2) 柴油機(jī)的調(diào)速模式柴油機(jī)的調(diào)速模式 n 全程調(diào)速全程調(diào)速：所有轉(zhuǎn)速起作用。加速踏板不直：所有轉(zhuǎn)速起作用。加速踏板不直 接控制油量調(diào)節(jié)桿，而是控制彈簧預(yù)緊力。接控制油量調(diào)節(jié)桿，而是控制彈簧預(yù)緊力。 注意：注意： l 每一個(gè)踏板位置只對(duì)應(yīng)一條調(diào)速特性線；每一個(gè)踏板位置只對(duì)應(yīng)一條調(diào)速特性線； l 每條曲線都是從低速時(shí)的外特性平線開始，每條曲線都是從低速時(shí)的外特性平線開始， 到了各自的調(diào)速轉(zhuǎn)速后才變?yōu)橄陆档?/p>

27、調(diào)速特到了各自的調(diào)速轉(zhuǎn)速后才變?yōu)橄陆档恼{(diào)速特 性線；性線； l 加速踏板位置越大，調(diào)速轉(zhuǎn)速越高。加速踏板位置越大，調(diào)速轉(zhuǎn)速越高。 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)的調(diào)速特性柴油機(jī)的調(diào)速特性 1) 調(diào)速器的調(diào)速模式調(diào)速器的調(diào)速模式 2) 全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比 (2) 柴油機(jī)的調(diào)速模式柴油機(jī)的調(diào)速模式 n 兩級(jí)調(diào)速兩級(jí)調(diào)速：標(biāo)定轉(zhuǎn)速和低速起作用。中間轉(zhuǎn)：標(biāo)定轉(zhuǎn)速和低速起作用。中間轉(zhuǎn) 速由駕駛員直接控制油量調(diào)節(jié)桿。速由駕駛員直接控制油量調(diào)節(jié)桿。

28、 彈簧恢復(fù)力彈簧恢復(fù)力 飛錘離心力飛錘離心力 ( (支持力支持力) ) 操縱桿轉(zhuǎn)角位置操縱桿轉(zhuǎn)角位置 彈簧恢復(fù)力彈簧恢復(fù)力E只取只取 決于滑套位置決于滑套位置z, 與操縱桿位置與操縱桿位置無(wú)無(wú) 關(guān)。有突變。關(guān)。有突變。 滑套位移滑套位移 減油減油 加油加油 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)的調(diào)速特性柴油機(jī)的調(diào)速特性 1) 調(diào)速器的調(diào)速模式調(diào)速器的調(diào)速模式 2) 全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比 (2) 柴油機(jī)的調(diào)速模式柴油機(jī)的調(diào)速模式 n 兩級(jí)調(diào)速兩

29、級(jí)調(diào)速：標(biāo)定轉(zhuǎn)速和低速起作用。中間轉(zhuǎn)：標(biāo)定轉(zhuǎn)速和低速起作用。中間轉(zhuǎn) 速由駕駛員直接控制油量。速由駕駛員直接控制油量。 注意：注意： l 兩級(jí)調(diào)速特性具有階梯狀變化特點(diǎn)；兩級(jí)調(diào)速特性具有階梯狀變化特點(diǎn)； l 每一個(gè)加速踏板位置均在固定的低速每一個(gè)加速踏板位置均在固定的低速n1和和 標(biāo)定轉(zhuǎn)速標(biāo)定轉(zhuǎn)速nn調(diào)速；調(diào)速； l 加速踏板位置越大，曲線由下向上移動(dòng)。加速踏板位置越大，曲線由下向上移動(dòng)。 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 柴油機(jī)的調(diào)速特性柴油機(jī)的調(diào)速特性 1) 調(diào)速器的調(diào)速模式

30、調(diào)速器的調(diào)速模式 2) 全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比全程與兩級(jí)調(diào)速器的性能對(duì)比 性能性能全程調(diào)速全程調(diào)速兩級(jí)調(diào)速兩級(jí)調(diào)速 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 控制控制 各工況均可控制各工況均可控制高速和怠速可控，高速和怠速可控， 中間轉(zhuǎn)速由駕駛員中間轉(zhuǎn)速由駕駛員 控制控制 過(guò)渡過(guò)渡 過(guò)程過(guò)程 加減速時(shí)有不平穩(wěn)加減速時(shí)有不平穩(wěn) 和前后顛簸的感覺(jué)和前后顛簸的感覺(jué) 過(guò)渡工況平穩(wěn)過(guò)渡工況平穩(wěn) 操作操作直接控制調(diào)速?gòu)椈?，直接控制調(diào)速?gòu)椈桑?較費(fèi)力；負(fù)荷變化較費(fèi)力；負(fù)荷變化 時(shí)轉(zhuǎn)速變動(dòng)小，不時(shí)轉(zhuǎn)速變動(dòng)小，不 必經(jīng)常踩換油門位必經(jīng)常踩換油門位 置置 操作輕便，但轉(zhuǎn)速操作輕便，但轉(zhuǎn)速 隨負(fù)荷變化較大，隨負(fù)荷變化較大， 需要經(jīng)常變換加速需

31、要經(jīng)常變換加速 踏板位置踏板位置 排放排放加速時(shí)易冒黑煙加速時(shí)易冒黑煙除全負(fù)荷加速外，除全負(fù)荷加速外， 其余工況煙度較小其余工況煙度較小 作業(yè)作業(yè) 效率效率 滿負(fù)荷減速時(shí)，只滿負(fù)荷減速時(shí)，只 須減小加速踏板位須減小加速踏板位 置，不必頻繁換檔，置，不必頻繁換檔， 作業(yè)效率高作業(yè)效率高 減小加速踏板位置減小加速踏板位置 也使油量和轉(zhuǎn)矩下也使油量和轉(zhuǎn)矩下 降，只能換低檔，降，只能換低檔， 作業(yè)效率低作業(yè)效率低 全程：全程：A-C-D-B 兩極：兩極：A-C-B Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua Univ

32、ersity 2) 負(fù)荷特性：負(fù)荷特性：反映發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性反映發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性 nKB a c 4 ngKB b7 柴油機(jī)：柴油機(jī)： Pen： 標(biāo)定點(diǎn)功率標(biāo)定點(diǎn)功率 Pes： 冒煙界限冒煙界限 Pemax： 極限功率極限功率 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 l 同負(fù)荷條件下，汽油機(jī)同負(fù)荷條件下，汽油機(jī)b be e 柴油機(jī)柴油機(jī)b be e l 中、低負(fù)荷時(shí)，汽油機(jī)中、低負(fù)荷時(shí)，汽油機(jī)b be e 柴油機(jī)柴油機(jī)b be e mit 2 e K b D

33、epartment of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 3) 全特性全特性：全工況面內(nèi)，速度特性與負(fù)荷：全工況面內(nèi)，速度特性與負(fù)荷 特性的綜合，用以分析多工況的性能。特性的綜合，用以分析多工況的性能。 倒拖線倒拖線 下坡下坡 - 0 + Ttq pme 轉(zhuǎn)矩外特性線轉(zhuǎn)矩外特性線 Pe = const be min Pe max 道路阻力曲線道路阻力曲線 be = const nP nmin n max n 上坡上坡l l 四條重要的特性曲線：四條重要的特性曲線： （1）轉(zhuǎn)矩外特性線）轉(zhuǎn)矩外特性線 （2

34、）等油耗線）等油耗線 （3）等功率線）等功率線 （4）道路行駛阻力線）道路行駛阻力線 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 萬(wàn)有特性的繪制萬(wàn)有特性的繪制 步驟步驟： 1）將各轉(zhuǎn)速的負(fù)荷特性線集中畫）將各轉(zhuǎn)速的負(fù)荷特性線集中畫 在在be-pme坐標(biāo)圖上。見(jiàn)左上方圖。坐標(biāo)圖上。見(jiàn)左上方圖。 2）在此圖下方以相同）在

35、此圖下方以相同pme比例尺布比例尺布 置置n-pme坐標(biāo)圖（工況面）。坐標(biāo)圖（工況面）。 3）在）在n-pme工況面上，作等工況面上，作等be線。線。 依次類推作出各等油耗線族。依次類推作出各等油耗線族。 4）為觀測(cè)方便，把）為觀測(cè)方便，把n-pme圖轉(zhuǎn)為圖轉(zhuǎn)為 pme-n圖。圖。 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 汽油機(jī)與柴油機(jī)萬(wàn)有特性的對(duì)比汽油機(jī)與柴油機(jī)萬(wàn)有特性的對(duì)比 如何識(shí)別汽油機(jī)與柴油機(jī)的如何識(shí)別汽油機(jī)與柴油機(jī)的MAP圖？圖？ （1）最低燃油耗率）最低燃油耗率 （2）最

36、高轉(zhuǎn)速）最高轉(zhuǎn)速 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 1）發(fā)動(dòng)機(jī)外特性與整車動(dòng)力性）發(fā)動(dòng)機(jī)外特性與整車動(dòng)力性 r iiT F T0gtq t eTt PP 0g a 2 ii rn u 汽車排擋傳動(dòng)比汽車排擋傳動(dòng)比 汽車主傳動(dòng)比汽車主傳動(dòng)比 n 無(wú)級(jí)傳動(dòng)使整車具有最無(wú)級(jí)傳動(dòng)使整車具有最 大的動(dòng)力性能：大的動(dòng)力性能： l 最大驅(qū)動(dòng)力最大驅(qū)動(dòng)力 a b l 最大車速最大車速 c d n 檔位越高，覆蓋的車速檔位越高，覆蓋的車速 范圍廣范圍廣 儲(chǔ)備功率儲(chǔ)備功率 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1.

37、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 2) 發(fā)動(dòng)機(jī)全特性與整車燃油經(jīng)濟(jì)性發(fā)動(dòng)機(jī)全特性與整車燃油經(jīng)濟(jì)性 百公里油耗百公里油耗(L/100km): )/(100 af100 uBg emeg0100 bpiKig 結(jié)論結(jié)論: 對(duì)于汽車任一工況對(duì)于汽車任一工況, 理論理論 上可以合理選擇上可以合理選擇i0, ik, pme和和be 值值,

38、使使g100最小。最小。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 2) 發(fā)動(dòng)機(jī)全特性與整車燃油經(jīng)濟(jì)性發(fā)動(dòng)機(jī)全特性與整車燃油經(jīng)濟(jì)性 對(duì)無(wú)級(jí)傳動(dòng)對(duì)無(wú)級(jí)傳動(dòng)(CVT)，選擇發(fā)，選擇發(fā) 動(dòng)機(jī)等功率線上最低燃油耗動(dòng)機(jī)等功率線上最低燃油耗 率（黑點(diǎn)）來(lái)匹配，可以使率（黑點(diǎn)）來(lái)匹配，可以使 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性最佳。汽車燃油經(jīng)濟(jì)性最

39、佳。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 2. 發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線分類 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配 Department of Automotive Engineering Tsinghua UniversityTsinghua University 汽車萬(wàn)有特性汽車萬(wàn)有特性 n在在的基礎(chǔ)上，的基礎(chǔ)上， 繪制不同檔位的繪制不同檔位的、 以及以及 ，從而把發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性，從而把發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性 和汽車的行駛特性結(jié)合起來(lái)。和汽車的行駛特性結(jié)合起來(lái)。 n在已知車速和檔位的前提下，在汽在已知車速和檔位的前提下，在汽 車萬(wàn)有特性第四象限確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)車萬(wàn)有特性第四象限確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速，然后從該點(diǎn)引垂直線向上，在曲速，然后從該點(diǎn)引垂直線向上，在曲 線的中部與該檔位對(duì)應(yīng)的牽引功率曲線的中部與該檔位對(duì)應(yīng)的牽引功率曲 線相交，即為此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況點(diǎn)，線相交，即為此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況點(diǎn)， 從而可以求出從而可以求出be, Pe以及以及g100。 n汽車萬(wàn)有特性揭示了發(fā)動(dòng)機(jī)性能、汽車萬(wàn)有特性揭示了發(fā)動(dòng)機(jī)性能、 傳動(dòng)系參數(shù)以及整車性能三者之間的傳動(dòng)系參數(shù)以及整車性能三者之間的 內(nèi)在聯(lián)系。內(nèi)在聯(lián)系。 Department of Automo