第6章發(fā)動(dòng)機(jī)特性

1、第六章第六章 發(fā)動(dòng)機(jī)特性發(fā)動(dòng)機(jī)特性 第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)工況發(fā)動(dòng)機(jī)工況 第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性 第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性 第四節(jié)第四節(jié) 柴油機(jī)調(diào)速特性柴油機(jī)調(diào)速特性 第五節(jié)第五節(jié) 萬有特性萬有特性 第六節(jié)第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配 第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)工況發(fā)動(dòng)機(jī)工況 一、工況一、工況 發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，以其發(fā)出的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，以其發(fā)出的有效有效 功率功率PePe和和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n表示表示。 發(fā)動(dòng)機(jī)的工況根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途，分為三類：發(fā)動(dòng)機(jī)的工況根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途，分為三類： I I、固定工況（恒速工況）固定工況（恒速工況） n nCC，P

2、ePe變化大，變化大， 如抽水、發(fā)電用發(fā)動(dòng)機(jī)；如抽水、發(fā)電用發(fā)動(dòng)機(jī)； eP n IIII、螺旋槳工況、螺旋槳工況流體阻力負(fù)荷流體阻力負(fù)荷 ，如船用主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳。，如船用主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳。 III III、陸上運(yùn)輸工況、陸上運(yùn)輸工況 n n、PePe均在較大范圍內(nèi)變化，如車輛用發(fā)動(dòng)機(jī)。均在較大范圍內(nèi)變化，如車輛用發(fā)動(dòng)機(jī)。 汽車是在負(fù)荷、車速及道路情況頻繁變化的條件下汽車是在負(fù)荷、車速及道路情況頻繁變化的條件下 使用的，因而，汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)必須適應(yīng)汽車使用的特使用的，因而，汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)必須適應(yīng)汽車使用的特 點(diǎn)，在負(fù)荷和轉(zhuǎn)速經(jīng)常變化下工作。點(diǎn)，在負(fù)荷和轉(zhuǎn)速經(jīng)常變化下工作。 3 nKP e n eP n

3、 eP 二、發(fā)動(dòng)機(jī)特性二、發(fā)動(dòng)機(jī)特性 n發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整情況調(diào)整情況及及運(yùn)轉(zhuǎn)工況運(yùn)轉(zhuǎn)工況而變而變 化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性?；年P(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性。 n特性曲線是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一種簡單、方特性曲線是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一種簡單、方 便、必不可少的形式。便、必不可少的形式。 n發(fā)動(dòng)機(jī)特性種類很多，主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)特性種類很多，主要有： 負(fù)荷特性；速度特性；調(diào)速特性；萬有特負(fù)荷特性；速度特性；調(diào)速特性；萬有特 性；煙度特性；排放特性；噪聲特性性；煙度特性；排放特性；噪聲特性等。等。 發(fā)動(dòng)機(jī)性能發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)與工作過程參數(shù)之間的關(guān)系指標(biāo)與工作過程參數(shù)之間的關(guān)系 n平均有效壓力：平均有效

4、壓力： n有效功率：有效功率： n有效轉(zhuǎn)矩：有效轉(zhuǎn)矩： n有效燃油消耗率：有效燃油消耗率： n每小時(shí)耗油量：每小時(shí)耗油量： nKP im v e 2 mi v e kp 1 im v tq KT 3 im e Kb 1 4 nKB v 5 三三. .發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定 發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定，是指制造廠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的用途規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定，是指制造廠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的用途規(guī)定 該機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下輸出的有效功率及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，即該機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下輸出的有效功率及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，即 標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)速。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的功率標(biāo)定可分為以標(biāo)定功率和標(biāo)定轉(zhuǎn)速。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的功率標(biāo)定可分為以 下下4 4種：種： 1

5、 1）15min15min功率功率可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min15min仍保持正常狀態(tài)的最大有仍保持正常狀態(tài)的最大有 效功率。適用于汽車、軍用車輛、摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的效功率。適用于汽車、軍用車輛、摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的 標(biāo)定。標(biāo)定。 2 2）1h1h功率功率可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1h1h的最大有效功率。適用于拖拉機(jī)、的最大有效功率。適用于拖拉機(jī)、 工程機(jī)械、船舶用發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定。工程機(jī)械、船舶用發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定。 3 3）12h12h功率功率可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h12h的最大有效功率。適用于拖拉的最大有效功率。適用于拖拉 機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、電站等發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定。機(jī)、農(nóng)業(yè)排灌、電站等發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定

6、。 4 4）持續(xù)功率）持續(xù)功率允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率。適用于農(nóng)業(yè)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率。適用于農(nóng)業(yè) 灌溉、電站、船舶、鐵路牽引等發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定。灌溉、電站、船舶、鐵路牽引等發(fā)動(dòng)機(jī)功率標(biāo)定。 大氣修正大氣修正 n大氣狀況是指發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的環(huán)境大氣壓力、大氣狀況是指發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的環(huán)境大氣壓力、 大氣溫度和相對(duì)濕度；大氣溫度和相對(duì)濕度； n同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)由于在不同大氣狀況下使用，其性同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)由于在不同大氣狀況下使用，其性 能差別很大，需要規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況，并且能差別很大，需要規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況，并且 還應(yīng)有一種辦法，把在不同大氣狀況下試驗(yàn)所得還應(yīng)有一種辦法，把在不同大氣狀況下試驗(yàn)

7、所得 的結(jié)果，換算成標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況下的數(shù)值；的結(jié)果，換算成標(biāo)準(zhǔn)大氣狀況下的數(shù)值； n國家標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)（GB1105.1GB1105.18787）規(guī)定了一般用途的往）規(guī)定了一般用途的往 復(fù)活塞式柴油機(jī)和汽油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況是：復(fù)活塞式柴油機(jī)和汽油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況是： 大氣壓大氣壓p p0 0=100kPa=100kPa，相對(duì)濕度，相對(duì)濕度0 0=30=30， 環(huán)境溫度環(huán)境溫度T T0 0=298K=298K或或2525（Page132Page132）。）。 第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性 發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為 速度特性速度特性；即即發(fā)動(dòng)

8、機(jī)節(jié)氣門開度（或油門開度）發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度（或油門開度） 不變，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨不變，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n變化的關(guān)系變化的關(guān)系。 n如：汽車爬坡或阻力變化時(shí)，如：汽車爬坡或阻力變化時(shí)，駕駛員將油門踏板駕駛員將油門踏板 位置保持一定，發(fā)動(dòng)機(jī)位置保持一定，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n則隨外界負(fù)荷的變則隨外界負(fù)荷的變 化而變化。外界負(fù)荷大，化而變化。外界負(fù)荷大，n n ；外界負(fù)荷小，；外界負(fù)荷小，n n ， 這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)沿速度特性工作。這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)沿速度特性工作。 n橫坐標(biāo)：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；橫坐標(biāo)：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； n縱坐標(biāo)：有效功率縱坐標(biāo)：有效功率PePe、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩TtqTtq、耗油率、耗油率bebe、每

9、、每 小時(shí)耗油量小時(shí)耗油量B B等等 。 發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性進(jìn)一步分為：發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性進(jìn)一步分為： 外特性和部分速度特性外特性和部分速度特性 n外特性：外特性：將油量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)固定在額定功率循環(huán)供將油量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)固定在額定功率循環(huán)供 油量位置測(cè)得的速度特性。油量位置測(cè)得的速度特性。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)只有一組，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)只有一組， 表示了該發(fā)動(dòng)機(jī)所具有的最高動(dòng)力性能。表示了該發(fā)動(dòng)機(jī)所具有的最高動(dòng)力性能。 n部分速度特性：部分速度特性：將油量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)固定在小于額定將油量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)固定在小于額定 功率循環(huán)供油量位置測(cè)得的速度特性。功率循環(huán)供油量位置測(cè)得的速度特性。每臺(tái)發(fā)動(dòng)每臺(tái)發(fā)動(dòng) 機(jī)可以有許多組。機(jī)可以有許多組。 一

10、、汽油機(jī)速度特性（外特性）一、汽油機(jī)速度特性（外特性） n節(jié)氣門全開時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩節(jié)氣門全開時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩TtqTtq、功率、功率PePe、油油 耗耗be be 隨轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速n n變化的關(guān)系。變化的關(guān)系。 n測(cè)取時(shí)，應(yīng)將點(diǎn)火提前角、冷卻水溫、潤滑油測(cè)取時(shí)，應(yīng)將點(diǎn)火提前角、冷卻水溫、潤滑油 溫度等調(diào)整在最佳狀態(tài)；溫度等調(diào)整在最佳狀態(tài)； n當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定（或稱額定）功率當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定（或稱額定）功率 循環(huán)供油量位置時(shí)，測(cè)得的速度特性為循環(huán)供油量位置時(shí)，測(cè)得的速度特性為標(biāo)定功標(biāo)定功 率速度特性，率速度特性，習(xí)慣上稱外特性；習(xí)慣上稱外特性； n當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在小于標(biāo)定功率循環(huán)供

11、油當(dāng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在小于標(biāo)定功率循環(huán)供油 量各個(gè)位置時(shí)，所測(cè)得的速度特性稱為量各個(gè)位置時(shí)，所測(cè)得的速度特性稱為部分速部分速 度特性度特性。 1. 汽油機(jī)外特性曲線圖汽油機(jī)外特性曲線圖 tq T e P e b 1 n 3 n 2 nn tq T e P e b 關(guān)于外特性曲線上幾個(gè)重要特征點(diǎn)：關(guān)于外特性曲線上幾個(gè)重要特征點(diǎn)： Ttqmax、Pemax、bemin nTtqTtqmax max、 、PePemax max、be bemin min在實(shí)際中各意味著什么？ 在實(shí)際中各意味著什么？ nTtqTtqmax max：汽車以 ：汽車以I I檔行駛能通過的最大爬坡，即最檔行駛能通過的最大爬坡

12、，即最 大爬坡能力；大爬坡能力； nPePemax max ：汽車在良好道路上行駛能達(dá)到的最高車速； ：汽車在良好道路上行駛能達(dá)到的最高車速； nbebemin min ：理論上可達(dá)到的最低油耗，實(shí)際油耗要比 ：理論上可達(dá)到的最低油耗，實(shí)際油耗要比 此高。此高。 2.2.外特性曲線歷程分析外特性曲線歷程分析 1 1）扭矩）扭矩TtqTtq曲線曲線 n因因n n供油量供油量( (不多不多) )，則有：，則有： （在節(jié)氣門開度一定時(shí)，（在節(jié)氣門開度一定時(shí)，值基本不隨轉(zhuǎn)速而變化）值基本不隨轉(zhuǎn)速而變化） nTtqTtq的變化取決于的變化取決于 、 和和 隨隨n n的變化：的變化： n 隨隨n n的變化

13、關(guān)系的變化關(guān)系 n n1 n n隨隨n n氣流慣性氣流慣性 ；n n節(jié)流損失節(jié)流損失 。 n 在某一中間轉(zhuǎn)速在某一中間轉(zhuǎn)速n1n1最大，高于或低于此轉(zhuǎn)速最大，高于或低于此轉(zhuǎn)速 都下降。都下降。 im v tq KT 3 v v v m i v v mivtq kT 3 v v 隨隨n n的變化關(guān)系的變化關(guān)系 nn n氣流運(yùn)動(dòng)氣流運(yùn)動(dòng)混合氣形成改善混合氣形成改善 ； nn n燃燒時(shí)間燃燒時(shí)間 ，燃燒惡化，燃燒惡化 。 n在供油量一定情況下，在供油量一定情況下， 在某一中間轉(zhuǎn)速微微凸起（最在某一中間轉(zhuǎn)速微微凸起（最 好），說明此時(shí)熱量轉(zhuǎn)化為功的程度最高。高于或低于好），說明此時(shí)熱量轉(zhuǎn)化為功的程度最

14、高。高于或低于 此轉(zhuǎn)速，此轉(zhuǎn)速， 均下降。均下降。 i i i i n i i 隨隨n n的變化關(guān)系的變化關(guān)系 n 隨隨n n ，摩擦損失，摩擦損失 , , p pm m 。 n綜合：在低速區(qū)，因綜合：在低速區(qū)，因 、 均均 , ,雖然雖然 略有下降，略有下降， 但隨但隨n n ，使，使TtqTtq , ,TtqTtqmax max，隨 ，隨n n繼續(xù)繼續(xù) ， 因因 、 、 均均 ，使使TtqTtq，即，即TtqTtq 隨隨n n變化比變化比 較陡。較陡。 m nx n m i m i v m v 2 2）功率）功率Pe曲線曲線 n顯然：功率顯然：功率Pe與與TtqTtq、n n成正比。成正比

15、。 n低速時(shí)：低速時(shí)：n nTtqTtq ( (不大不大) )，因，因Pe正比正比于于n n、TtqTtq， 故故Pe；隨；隨n n繼續(xù)繼續(xù) ，雖，雖TtqTtq ，但因，但因n n 的影響大的影響大 于于TtqTtq 的影響，使的影響，使PePePemax max ； ； nn n繼續(xù)繼續(xù) ，因，因TtqTtq 的影響大于的影響大于n n 的影響，使的影響，使Pe 。 nTnKP tqim v e22 K 3 3）油耗）油耗be曲線曲線 n顯然，顯然，bebe的變化取決于的變化取決于 和和 隨隨n n的變化；當(dāng)?shù)淖兓划?dāng) 的乘積至最大值時(shí)，該轉(zhuǎn)速下的乘積至最大值時(shí)，該轉(zhuǎn)速下bebe最小，高最

16、小，高 于或低于此轉(zhuǎn)速，于或低于此轉(zhuǎn)速，bebe均均 。 n通常通常75-80%75-80%節(jié)氣門開度下的燃料經(jīng)濟(jì)性較好。節(jié)氣門開度下的燃料經(jīng)濟(jì)性較好。 im e Kb 1 4 m m i i 汽油機(jī)部分速度特性曲線汽油機(jī)部分速度特性曲線 是節(jié)氣門固定在部分開啟位置測(cè)得的是節(jié)氣門固定在部分開啟位置測(cè)得的 速度特性。速度特性。 n節(jié)氣門開度愈小，節(jié)流節(jié)氣門開度愈小，節(jié)流 損失愈大，損失愈大， 下降愈陡，下降愈陡， 使使PePe、TtqTtq、be be 隨隨n n變化變化 變得愈陡。變得愈陡。 v 3 3、外特性的意義、外特性的意義 1 1）反映了發(fā)動(dòng)機(jī)使用中的最高性能及常用轉(zhuǎn)速范圍）反映了發(fā)動(dòng)

17、機(jī)使用中的最高性能及常用轉(zhuǎn)速范圍 n從使用角度看，發(fā)動(dòng)機(jī)的常用轉(zhuǎn)速范圍一般應(yīng)在最大從使用角度看，發(fā)動(dòng)機(jī)的常用轉(zhuǎn)速范圍一般應(yīng)在最大 扭矩扭矩n1n1至最大功率至最大功率n2n2之間。之間。 n當(dāng)工作轉(zhuǎn)速當(dāng)工作轉(zhuǎn)速n n 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可 靠性均下降；靠性均下降； n當(dāng)工作轉(zhuǎn)速當(dāng)工作轉(zhuǎn)速n n 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)。時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)。 n在全負(fù)荷時(shí)，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能在最低燃料消耗率時(shí)在全負(fù)荷時(shí)，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能在最低燃料消耗率時(shí) 的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速n3n3附近工作，這樣可獲得比較好的經(jīng)濟(jì)性。附近工作，這樣可獲得比較好的經(jīng)濟(jì)性。 n汽車后備功率大，爬坡、加速性好；但

18、后備功率過大，汽車后備功率大，爬坡、加速性好；但后備功率過大， 則常用工況在低負(fù)荷區(qū)，經(jīng)濟(jì)性差。則常用工況在低負(fù)荷區(qū)，經(jīng)濟(jì)性差。 max pe n max Ttq n 2 2）反映了發(fā)動(dòng)機(jī)使用中克服短期超載能）反映了發(fā)動(dòng)機(jī)使用中克服短期超載能 力的強(qiáng)弱。力的強(qiáng)弱。 n從使用角度看，從使用角度看，( - )( - )大，發(fā)動(dòng)機(jī)大，發(fā)動(dòng)機(jī)克克 服短期超載的能力強(qiáng)。服短期超載的能力強(qiáng)。 n汽車在行駛中，經(jīng)常會(huì)遇到像爬坡等行駛阻汽車在行駛中，經(jīng)常會(huì)遇到像爬坡等行駛阻 力突然增大的情況，為了克服短期超載，減力突然增大的情況，為了克服短期超載，減 少司機(jī)的換擋次數(shù)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩隨轉(zhuǎn)少司機(jī)的換擋次數(shù)，要

19、求發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩隨轉(zhuǎn) 速的降低而增加。速的降低而增加。 max tq T tq T 評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)阻力波動(dòng)的性能指標(biāo)評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)阻力波動(dòng)的性能指標(biāo) n扭矩儲(chǔ)備系數(shù)：扭矩儲(chǔ)備系數(shù)： n適應(yīng)性系數(shù)：適應(yīng)性系數(shù)： n 大或大或k值大，表明兩扭矩之差值大，表明兩扭矩之差( - )( - )值大，即隨值大，即隨 著轉(zhuǎn)速的降低，著轉(zhuǎn)速的降低，扭矩扭矩 增加較快，從而在不換檔的情況增加較快，從而在不換檔的情況 下，爬坡能力和克服短期超載的能力強(qiáng)。下，爬坡能力和克服短期超載的能力強(qiáng)。 n 在在10%-30%、k值在值在1.2-1.4可以滿足汽車的使用要求。可以滿足汽車的使用要求。 n汽油機(jī)轉(zhuǎn)速儲(chǔ)備系數(shù)為汽油機(jī)

20、轉(zhuǎn)速儲(chǔ)備系數(shù)為1.151.152.O2.O，柴油機(jī)在，柴油機(jī)在1.51.52.02.0范范 圍。圍。 tq tq T T K max %100 max tq tqtq T TT max tq T tq T tq T 3 3） 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的n n高低影響到克服阻力的潛力高低影響到克服阻力的潛力 n 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的n n越低，克服外界阻力能力越強(qiáng)。越低，克服外界阻力能力越強(qiáng)。 n有有A A、B B兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，它們的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，它們的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù)和和 最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速n1n1相同，但最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)相同，但最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn) 速速n2n2不等，如右圖所示。不等，如右圖所示。 ma

21、x tq T max tq T 當(dāng)外界阻力矩為當(dāng)外界阻力矩為T TR1 R1時(shí)， 時(shí)，A A、B B兩機(jī)均能在兩機(jī)均能在n1n1 下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 n當(dāng)外界阻力矩增大至當(dāng)外界阻力矩增大至T TR2 R2 時(shí)， 時(shí)，B B機(jī)發(fā)出最大扭矩機(jī)發(fā)出最大扭矩 在在n n2B 2B下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí) 下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)A A機(jī)則在機(jī)則在n nA A下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 n當(dāng)外界阻力矩再增大至當(dāng)外界阻力矩再增大至T TR3 R3 時(shí)， 時(shí)，A A機(jī)發(fā)出最大扭機(jī)發(fā)出最大扭 矩在矩在n n2A 2A下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，而 下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，而B B機(jī)無法克服外界阻力機(jī)無法克服外界阻力 矩，只能熄火。矩，只能熄火。 n

22、故：發(fā)動(dòng)機(jī)故：發(fā)動(dòng)機(jī)A A比比B B克服障礙的潛力大?？朔系K的潛力大。 n對(duì)于載重汽車，要求有較大的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù)，且對(duì)于載重汽車，要求有較大的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備系數(shù)，且 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的n n應(yīng)比較低。應(yīng)比較低。 max tq T 二、柴油機(jī)速度特性（外特性）二、柴油機(jī)速度特性（外特性） 噴油泵調(diào)節(jié)桿（油門拉桿與齒條）位置噴油泵調(diào)節(jié)桿（油門拉桿與齒條）位置 一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩TtqTtq、功率、功率PePe、油耗油耗be be 隨隨 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n變化的關(guān)系。變化的關(guān)系。 n測(cè)取時(shí)，應(yīng)將供油提前角、冷卻水溫、潤滑油測(cè)取時(shí)，應(yīng)將供油提前角、冷卻水溫、潤滑油 溫度等調(diào)整在最佳狀態(tài)。溫度等調(diào)整

23、在最佳狀態(tài)。 eP n tq T tq T eP eb eb 與汽油機(jī)外特性相比，汽油機(jī)外與汽油機(jī)外特性相比，汽油機(jī)外 特性特點(diǎn)如下特性特點(diǎn)如下 1 1、扭矩、扭矩TtqTtq曲線曲線 變化歷程比變化歷程比TtqTtq汽 汽平坦。 平坦。 n對(duì)于柴油機(jī)：每循環(huán)空氣量的多少只不過提供了產(chǎn)生對(duì)于柴油機(jī)：每循環(huán)空氣量的多少只不過提供了產(chǎn)生 多大扭矩的可能性，而在各種工況下究竟能發(fā)出多大多大扭矩的可能性，而在各種工況下究竟能發(fā)出多大 扭矩，主要看扭矩，主要看bb的多少，而且的多少，而且bb的變化也決定了的變化也決定了 的變化。的變化。 mimi v tq bkkT 22 bb隨隨n n的變化的變化 n

24、bb隨隨n n 而而 。 n因因bb隨隨n n 一直一直 ，并且，并且 bb 的影響大于的影響大于 、 的的 影響，使得影響，使得TtqTtq曲線隨曲線隨n n變變 化比較平坦?；容^平坦。 n圖中圖中h1h1、h2h2、h3h3表示噴油泵調(diào)節(jié)桿處于不同位置。表示噴油泵調(diào)節(jié)桿處于不同位置。 i b n 3b 2b 1b m TtqTtq曲線隨曲線隨n n變化平坦帶來的問題變化平坦帶來的問題 n 小，使得克服外界阻力變化的能力降低。小，使得克服外界阻力變化的能力降低。 n解決的辦法：油量校正，以增大全負(fù)荷的供油量。解決的辦法：油量校正，以增大全負(fù)荷的供油量。 l常用的校正方法：常用的校正方法：

25、出油閥式校正機(jī)構(gòu)；出油閥式校正機(jī)構(gòu)； 附加在調(diào)速器上彈附加在調(diào)速器上彈 簧校正機(jī)構(gòu)?；尚Ｕ龣C(jī)構(gòu)。 2 2、功率、功率PePe曲線曲線 n隨隨n n變化一直呈上升趨勢(shì)，無極大值拐點(diǎn)出變化一直呈上升趨勢(shì)，無極大值拐點(diǎn)出 現(xiàn)?，F(xiàn)。 n原因：當(dāng)原因：當(dāng)n n超過一定值后，燃燒惡化，后燃超過一定值后，燃燒惡化，后燃 ，冒煙嚴(yán)重，一般不允許超過該轉(zhuǎn)速，冒煙嚴(yán)重，一般不允許超過該轉(zhuǎn)速， 這由調(diào)速器限制供應(yīng)量實(shí)現(xiàn)。這由調(diào)速器限制供應(yīng)量實(shí)現(xiàn)。 3 3、油耗、油耗bebe曲線曲線 nbebe柴 柴 比 比bebe汽 汽 曲線變化平坦，且 曲線變化平坦，且bebemin min柴柴 be ，這使得柴油機(jī)，這使得柴油

26、機(jī) 在轉(zhuǎn)速變化的較大范圍內(nèi)都有較好的經(jīng)濟(jì)性，這在轉(zhuǎn)速變化的較大范圍內(nèi)都有較好的經(jīng)濟(jì)性，這 也是柴油機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)。也是柴油機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)。 n標(biāo)定功率速度特性代表該機(jī)在使用中允許達(dá)到的標(biāo)定功率速度特性代表該機(jī)在使用中允許達(dá)到的 最高性能最高性能 。 柴i 汽i 柴油機(jī)部分速度特性曲線柴油機(jī)部分速度特性曲線 n因不同油量調(diào)節(jié)拉桿位置因不同油量調(diào)節(jié)拉桿位置 時(shí)，時(shí)， b b隨隨n n 的變化趨的變化趨 勢(shì)基本相同（隨勢(shì)基本相同（隨n n 而而 ），）， 所以其部分速度特性的所以其部分速度特性的 TtqTtq、PePe、b be e 隨轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速n n的的 變化與外特性基本平行。變化與外特性基本平行。

27、第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷 變化的關(guān)系。變化的關(guān)系。 n以曲線表示，則稱為負(fù)荷特性曲線；以曲線表示，則稱為負(fù)荷特性曲線； n當(dāng)汽車以一定的速度（即等速）沿阻力變化的道當(dāng)汽車以一定的速度（即等速）沿阻力變化的道 路行駛時(shí)，就是這種情況。此時(shí)必須改變發(fā)動(dòng)機(jī)路行駛時(shí)，就是這種情況。此時(shí)必須改變發(fā)動(dòng)機(jī) 油門來調(diào)整有效扭矩，以適應(yīng)外界阻力矩的變化，油門來調(diào)整有效扭矩，以適應(yīng)外界阻力矩的變化， 保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變；保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變； n橫坐標(biāo)：橫坐標(biāo)：負(fù)荷可用負(fù)荷可用PePe、TtqTtq或或p pme me表示

28、（當(dāng)轉(zhuǎn)速不變 表示（當(dāng)轉(zhuǎn)速不變 時(shí)，有效功率時(shí)，有效功率PePe與有效轉(zhuǎn)矩與有效轉(zhuǎn)矩TtqTtq、平均有效壓力、平均有效壓力p pme me 互為正比）；互為正比）； n縱坐標(biāo)：縱坐標(biāo)：每小時(shí)燃料消耗量每小時(shí)燃料消耗量B B 或燃料消耗率或燃料消耗率bebe。 一、柴油機(jī)的負(fù)荷特性一、柴油機(jī)的負(fù)荷特性 nn一定，改變一定，改變bb時(shí)，時(shí)，B B、bebe隨隨PePe的變的變 化關(guān)系?；P(guān)系。 n測(cè)取前應(yīng)將供油提前角調(diào)整完好；保持冷卻水溫、測(cè)取前應(yīng)將供油提前角調(diào)整完好；保持冷卻水溫、 潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。 n在移動(dòng)噴油泵供油齒條或拉桿的位置即逐漸改變?cè)谝苿?dòng)噴油泵供油齒條或

29、拉桿的位置即逐漸改變bb 時(shí)時(shí)，同時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)功器負(fù)荷，以保持，同時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)功器負(fù)荷，以保持n n一定。一定。 n由于柴油機(jī)只是改變循環(huán)供油量（空氣量變化不大）由于柴油機(jī)只是改變循環(huán)供油量（空氣量變化不大） 來調(diào)節(jié)負(fù)荷，因此，也改變了缸內(nèi)混合氣的濃度，來調(diào)節(jié)負(fù)荷，因此，也改變了缸內(nèi)混合氣的濃度， 即過量空氣系數(shù)即過量空氣系數(shù)，這種負(fù)荷調(diào)節(jié)方法稱為，這種負(fù)荷調(diào)節(jié)方法稱為“質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào) 節(jié)節(jié)”。 1.1.柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線柴油機(jī)負(fù)荷特性曲線 beebB B PePe 2.2.負(fù)荷特性曲線歷程分析負(fù)荷特性曲線歷程分析 1）油耗油耗bebe曲線曲線形狀為形狀為“魚鉤形魚鉤形” n由由 知，主要弄清知，主要弄清

30、、 隨隨PePe的變的變 化關(guān)系?；P(guān)系。 隨隨PePe的變化關(guān)系的變化關(guān)系 隨隨PePe的變化關(guān)系的變化關(guān)系 n在在n n一定，一定，PePe 意味著意味著bb ， 隨著隨著bb ，逐漸逐漸 ，燃燒時(shí)，燃燒時(shí) 期逐漸期逐漸 ，冷卻損失，冷卻損失 ，燃燒，燃燒 完全程度完全程度 ，使，使 隨隨PePe 而而 。 mi e kb 1 4 i m m Pe m i i Pe i 綜合：綜合：在怠速時(shí)，因在怠速時(shí)，因 =0，be=，隨著，隨著bb ， PePe ， 迅速迅速 ， 下降緩慢，下降緩慢，be ，至，至 達(dá)達(dá) 到最大值，使到最大值，使be達(dá)到最小值達(dá)到最小值，隨隨bb繼續(xù)繼續(xù) ，燃，燃 燒

31、惡化，不完全燃燒燒惡化，不完全燃燒 ，冒煙嚴(yán)重，冒煙嚴(yán)重，be 。 2）油耗曲線油耗曲線 由由 知，知， n在一定時(shí)，在一定時(shí)，B B主要決定于主要決定于bb，因而，因而隨隨PePe ， bb隨隨之之 ，B B也成比例也成比例 。 i m m i m %100 Pe B be 3.3.由負(fù)荷特性曲線可知由負(fù)荷特性曲線可知 1 1）在指定轉(zhuǎn)速下的最大允許負(fù)荷及對(duì)應(yīng)的耗油率；）在指定轉(zhuǎn)速下的最大允許負(fù)荷及對(duì)應(yīng)的耗油率； 2 2）在指定轉(zhuǎn)速下的最低燃油消耗率及其對(duì)應(yīng)負(fù)荷；）在指定轉(zhuǎn)速下的最低燃油消耗率及其對(duì)應(yīng)負(fù)荷； 3 3）在指定轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟(jì)性較好的負(fù)荷范圍。）在指定轉(zhuǎn)速下經(jīng)濟(jì)性較好的負(fù)荷范圍。 二、

32、汽油機(jī)的負(fù)荷特性二、汽油機(jī)的負(fù)荷特性 nn一定，節(jié)氣門開度改變時(shí)，一定，節(jié)氣門開度改變時(shí)，B B、bebe隨隨 PePe的變化關(guān)系。的變化關(guān)系。 n測(cè)取前應(yīng)將測(cè)取前應(yīng)將化油器、點(diǎn)火提前角調(diào)整完好化油器、點(diǎn)火提前角調(diào)整完好；保持冷保持冷 卻水溫、潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。卻水溫、潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。 n在逐漸改變?cè)谥饾u改變節(jié)氣門開度時(shí)節(jié)氣門開度時(shí)，同時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)功器負(fù)荷，同時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)功器負(fù)荷， 以保持以保持n n一定。一定。 n由于汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)是靠改變節(jié)氣門開度來直接改由于汽油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)是靠改變節(jié)氣門開度來直接改 變進(jìn)入氣缸的混合氣量，變進(jìn)入氣缸的混合氣量，變化不大，故這種負(fù)荷變化不大，故這種負(fù)荷 調(diào)

33、節(jié)方法稱為調(diào)節(jié)方法稱為“量調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)” ” 。 1.1.汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線汽油機(jī)負(fù)荷特性曲線 be n ebB B 2.2.負(fù)荷特性曲線歷程分析負(fù)荷特性曲線歷程分析 1）油耗油耗bebe曲線曲線 bebe汽 汽 較 較bebe柴 柴曲線變化陡，且 曲線變化陡，且bebemin min汽汽 be bemin min柴柴。 。 n原因：由原因：由 知，因知，因 隨隨PePe的變化趨勢(shì)與柴的變化趨勢(shì)與柴 油機(jī)不同（雖然油機(jī)不同（雖然 隨隨 PePe的變化趨勢(shì)相同），的變化趨勢(shì)相同）， 使得使得bebe汽 汽曲線較 曲線較bebe柴 柴曲 曲 線變化陡。線變化陡。 mi e kb 1 4 i i Pe

34、 m 2）油耗油耗B B曲線曲線 當(dāng)當(dāng)n n一定時(shí)，一定時(shí)，B B主要決定于節(jié)氣門開度主要決定于節(jié)氣門開度 和混合氣成分。和混合氣成分。 n在中小負(fù)荷區(qū)域，混合氣成分變化不大，在中小負(fù)荷區(qū)域，混合氣成分變化不大，B B隨隨 PePe 較慢，當(dāng)大負(fù)荷，因混合氣成分變濃，較慢，當(dāng)大負(fù)荷，因混合氣成分變濃，B B 隨隨PePe 較快。較快。 3 3）同一轉(zhuǎn)速下，汽油機(jī)和柴油機(jī)負(fù)荷特）同一轉(zhuǎn)速下，汽油機(jī)和柴油機(jī)負(fù)荷特 性曲線的比較性曲線的比較 bebemin min柴柴be bemin min汽汽（ （20-3020-30）% %； 在常用負(fù)荷范圍內(nèi)，在常用負(fù)荷范圍內(nèi)，bebe柴 柴曲線比 曲線比be

35、be汽 汽曲線平坦， 曲線平坦， 這對(duì)在面工況工作下的車用發(fā)動(dòng)機(jī)是有利的；這對(duì)在面工況工作下的車用發(fā)動(dòng)機(jī)是有利的； 在負(fù)荷減小時(shí)，在負(fù)荷減小時(shí)，bebe柴 柴曲線平坦，這對(duì)經(jīng)常在部 曲線平坦，這對(duì)經(jīng)常在部 分負(fù)荷下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)是有利的。分負(fù)荷下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)是有利的。 第四節(jié)第四節(jié) 柴油機(jī)調(diào)速特性柴油機(jī)調(diào)速特性 一、柴油機(jī)裝置調(diào)速器的必要性柴油機(jī)裝置調(diào)速器的必要性 1.1.（由前面柴油機(jī)速度特性知）（由前面柴油機(jī)速度特性知）TtqTtq隨轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速n n變化的曲變化的曲 線平緩線平緩 較小的負(fù)荷變化引起較大的轉(zhuǎn)速變化，較小的負(fù)荷變化引起較大的轉(zhuǎn)速變化， 如下圖。如下圖。 tq T n n Ttq

36、 分析：分析： 上圖表明，如果調(diào)速桿不動(dòng)，只要柴油機(jī)的上圖表明，如果調(diào)速桿不動(dòng)，只要柴油機(jī)的 負(fù)荷發(fā)生很小的變化，就會(huì)引起轉(zhuǎn)速在較大范圍負(fù)荷發(fā)生很小的變化，就會(huì)引起轉(zhuǎn)速在較大范圍 內(nèi)變化。內(nèi)變化。 u對(duì)于汽車，導(dǎo)致行駛速度時(shí)快時(shí)慢，不能滿足工對(duì)于汽車，導(dǎo)致行駛速度時(shí)快時(shí)慢，不能滿足工 作要求。因此，當(dāng)柴油機(jī)裝上調(diào)速器后，以便在作要求。因此，當(dāng)柴油機(jī)裝上調(diào)速器后，以便在 負(fù)荷發(fā)生變化是能及時(shí)移動(dòng)油門調(diào)節(jié)桿，使供油負(fù)荷發(fā)生變化是能及時(shí)移動(dòng)油門調(diào)節(jié)桿，使供油 量得到相應(yīng)的增減，從而保持轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。量得到相應(yīng)的增減，從而保持轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。 2.2.保持怠速穩(wěn)定保持怠速穩(wěn)定（怠速時(shí)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)）（怠速時(shí)轉(zhuǎn)

37、速不穩(wěn)） 由噴油泵速度特性知，由噴油泵速度特性知， bb隨隨n n 而而 ，而，而TtqTtq主要決主要決 定于定于bb。 怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)發(fā)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)發(fā) 出的指示功全部用于克服機(jī)出的指示功全部用于克服機(jī) 械損失。其穩(wěn)定性決定于平械損失。其穩(wěn)定性決定于平 均指示壓力均指示壓力p pmm mm與平均機(jī)械 與平均機(jī)械 損失壓力損失壓力p pmi mi的相互配合情 的相互配合情 況。況。 汽油機(jī)、柴油機(jī)汽油機(jī)、柴油機(jī)p pim im p pmm mm隨 隨n n的變化關(guān)系如下：的變化關(guān)系如下： l汽油機(jī)：因內(nèi)部因素使汽油機(jī)：因內(nèi)部因素使p pmm mm 時(shí)， 時(shí)，p pmi mi增大， 增

38、大，n n ， 穩(wěn)定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 原因：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于節(jié)氣門開度很小，節(jié)流損失原因：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于節(jié)氣門開度很小，節(jié)流損失 大，大，n n 使使p pmi mi 。 。 l柴油機(jī)：柴油機(jī)：p pmm mm ， ，p pmi mi ， ，n n ，bb p pmi mi更小， 更小， 熄火 熄火 p pmm mm ， ，p pmi mi ， ，n n ，bb p pmi mi更大， 更大， n n進(jìn) 進(jìn) 一步一步 。 即要么導(dǎo)致熄火，要么導(dǎo)致飛車。即要么導(dǎo)致熄火，要么導(dǎo)致飛車。 3.3.防止超速防止超速（超速導(dǎo)致飛車）（超速導(dǎo)致飛車） n對(duì)于柴油機(jī)：當(dāng)負(fù)荷突變（突然卸除）時(shí)，對(duì)于柴油機(jī)：當(dāng)負(fù)

39、荷突變（突然卸除）時(shí)， n n， ，燃燒惡化，大量冒煙，零件過熱；，燃燒惡化，大量冒煙，零件過熱； 零件質(zhì)量重，慣性力大，難以控制；零件質(zhì)量重，慣性力大，難以控制； 導(dǎo)致飛車，危害大。導(dǎo)致飛車，危害大。 n對(duì)于汽油機(jī)：當(dāng)對(duì)于汽油機(jī)：當(dāng)n n， ，TtqTtq，僅使工作過程，僅使工作過程 惡化。惡化。 根據(jù)上述根據(jù)上述3 3條理由，為保證柴油機(jī)可靠地工作，柴油條理由，為保證柴油機(jī)可靠地工作，柴油 機(jī)必須裝置調(diào)速器。機(jī)必須裝置調(diào)速器。 v 二、調(diào)速器的分類調(diào)速器的分類 1.1.分類分類 1 1）全程式調(diào)速器：從最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速，調(diào)速器都起作）全程式調(diào)速器：從最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速，調(diào)速器都起

40、作 用；用； 2 2）兩極式調(diào)速器：僅在怠速和最高轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速）調(diào)速器起）兩極式調(diào)速器：僅在怠速和最高轉(zhuǎn)速（額定轉(zhuǎn)速）調(diào)速器起 作用，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)和高速飛車，在其它中間轉(zhuǎn)速作用，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)和高速飛車，在其它中間轉(zhuǎn)速 調(diào)速器不起作用，由駕駛員通過油門控制供油量；調(diào)速器不起作用，由駕駛員通過油門控制供油量； 3 3）恒速式（單制式）：僅限制最高轉(zhuǎn)速，如發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)。）恒速式（單制式）：僅限制最高轉(zhuǎn)速，如發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)。 汽車、拖拉機(jī)柴油機(jī)上所用調(diào)速器，按其構(gòu)造又分汽車、拖拉機(jī)柴油機(jī)上所用調(diào)速器，按其構(gòu)造又分機(jī)械機(jī)械 式、氣動(dòng)式、液壓式和電氣式式、氣動(dòng)式、液壓式和電氣式，最常用

41、的是機(jī)械式調(diào)速器。，最常用的是機(jī)械式調(diào)速器。 近年來，采用微機(jī)控制的近年來，采用微機(jī)控制的電控調(diào)速器電控調(diào)速器也在增多。也在增多。 2.2.作用作用 根據(jù)負(fù)荷變化制動(dòng)調(diào)節(jié)油量，保持柴油機(jī)在制定的轉(zhuǎn)速根據(jù)負(fù)荷變化制動(dòng)調(diào)節(jié)油量，保持柴油機(jī)在制定的轉(zhuǎn)速 范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并防止超速和怠速熄火。范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并防止超速和怠速熄火。 三、調(diào)速特性調(diào)速特性 在噴油泵調(diào)速手柄位置固定、調(diào)速器起在噴油泵調(diào)速手柄位置固定、調(diào)速器起 作用時(shí)，柴油機(jī)的性能指標(biāo)作用時(shí)，柴油機(jī)的性能指標(biāo)(Ttq(Ttq、PePe、be)be)隨轉(zhuǎn)隨轉(zhuǎn) 速的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。速的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。 n調(diào)速器起作用是指調(diào)速器自動(dòng)控

42、制噴油泵齒條或調(diào)速器起作用是指調(diào)速器自動(dòng)控制噴油泵齒條或 拉桿的移動(dòng)，以改變循環(huán)供油量。拉桿的移動(dòng)，以改變循環(huán)供油量。 1.1.全程式調(diào)速器全程式調(diào)速器 1.11.1全程式調(diào)速器工作原理（簡圖）全程式調(diào)速器工作原理（簡圖） 圖中各組成件的作用：圖中各組成件的作用： 1 1）轉(zhuǎn)速給定元件）轉(zhuǎn)速給定元件 調(diào)速手柄及調(diào)速彈簧調(diào)速手柄及調(diào)速彈簧 駕駛員根據(jù)所需轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手柄駕駛員根據(jù)所需轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手柄9 9可將調(diào)速彈可將調(diào)速彈 簧簧5 5壓縮到不同位置從而給定不同彈簧預(yù)緊力。壓縮到不同位置從而給定不同彈簧預(yù)緊力。 2 2）轉(zhuǎn)速變化的感受元件）轉(zhuǎn)速變化的感受元件旋轉(zhuǎn)飛塊旋轉(zhuǎn)飛塊 根據(jù)轉(zhuǎn)速

43、的變化，由噴油泵凸輪軸帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)飛塊就產(chǎn)根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化，由噴油泵凸輪軸帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)飛塊就產(chǎn) 生不同的離心力，離心力軸向分力抵抗彈簧彈力而作用于執(zhí)生不同的離心力，離心力軸向分力抵抗彈簧彈力而作用于執(zhí) 行機(jī)構(gòu)上。行機(jī)構(gòu)上。 3 3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)）執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)桿系調(diào)節(jié)桿系 用于執(zhí)行感受元件所發(fā)生的變化，從而加油或減油。旋用于執(zhí)行感受元件所發(fā)生的變化，從而加油或減油。旋 轉(zhuǎn)飛塊轉(zhuǎn)飛塊4 4外張產(chǎn)生離心力，其軸向分力壓縮調(diào)速彈簧外張產(chǎn)生離心力，其軸向分力壓縮調(diào)速彈簧5 5。當(dāng)軸。當(dāng)軸 向分力大于調(diào)速彈簧向分力大于調(diào)速彈簧5 5的預(yù)緊力時(shí)，推動(dòng)調(diào)節(jié)推桿向左移動(dòng)，的預(yù)緊力時(shí)，推動(dòng)調(diào)節(jié)推桿向左移動(dòng)， 并帶動(dòng)供油拉桿

44、并帶動(dòng)供油拉桿8 8左移從而增大供油量。左移從而增大供油量。 1.21.2全程式調(diào)速器調(diào)速特性全程式調(diào)速器調(diào)速特性 全程式調(diào)速器的調(diào)速特性曲線由調(diào)速器起作用全程式調(diào)速器的調(diào)速特性曲線由調(diào)速器起作用 的調(diào)速段和調(diào)速器不起作用的外特性段組成。的調(diào)速段和調(diào)速器不起作用的外特性段組成。 l圖中：圖中： 11外特性；外特性； 2-52-5調(diào)速特性。調(diào)速特性。 柴油機(jī)在調(diào)速段工作時(shí)，即使外界阻力矩變化柴油機(jī)在調(diào)速段工作時(shí)，即使外界阻力矩變化 大，轉(zhuǎn)速波動(dòng)也很小。大，轉(zhuǎn)速波動(dòng)也很小。 n調(diào)速手柄調(diào)速手柄9 9的不同位置，意味著施加給調(diào)速彈簧不的不同位置，意味著施加給調(diào)速彈簧不 同的預(yù)緊力。彈簧預(yù)緊力小，調(diào)速

45、器起作用的轉(zhuǎn)同的預(yù)緊力。彈簧預(yù)緊力小，調(diào)速器起作用的轉(zhuǎn) 速則低；反之相反。速則低；反之相反。 n在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，可以根據(jù)工作需要，只要在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，可以根據(jù)工作需要，只要 給定調(diào)速手柄的位置，就可以得到不同轉(zhuǎn)速下的給定調(diào)速手柄的位置，就可以得到不同轉(zhuǎn)速下的 調(diào)速特性，如圖中調(diào)速特性，如圖中2-52-5曲線。曲線。 n調(diào)速手柄的位置一定，則調(diào)速彈簧的預(yù)緊力一定，調(diào)速手柄的位置一定，則調(diào)速彈簧的預(yù)緊力一定， 當(dāng)飛塊的離心力的軸向分力大于調(diào)速彈簧的預(yù)緊當(dāng)飛塊的離心力的軸向分力大于調(diào)速彈簧的預(yù)緊 力，調(diào)速器起作用，否則不起作用。力，調(diào)速器起作用，否則不起作用。 2.2.兩級(jí)式調(diào)速器及調(diào)速特性

46、兩級(jí)式調(diào)速器及調(diào)速特性 車用柴油機(jī)一般采用兩級(jí)式調(diào)速器。車用柴油機(jī)一般采用兩級(jí)式調(diào)速器。 2.12.1兩級(jí)式調(diào)速器工作原理兩級(jí)式調(diào)速器工作原理 2.22.2兩級(jí)式調(diào)速器調(diào)速特性兩級(jí)式調(diào)速器調(diào)速特性 l當(dāng)當(dāng)nnnnnn額定 額定時(shí)，隨 時(shí)，隨 n n ，調(diào)速器怠速彈簧起作用調(diào)速器怠速彈簧起作用 （受壓），使（受壓），使bb 防止飛防止飛 車。車。 3 3、調(diào)速器的工作指標(biāo)、調(diào)速器的工作指標(biāo) 1 1） 調(diào)速率調(diào)速率 A A、穩(wěn)定調(diào)速率、穩(wěn)定調(diào)速率 式中：式中：n1n1外界阻力外界阻力突變前發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；突變前發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； n3n3外界阻力外界阻力突變后發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；突變后發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；

47、nbnb發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速。 l 2 2的大的大小反映實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)相對(duì)于全負(fù)荷轉(zhuǎn)速小反映實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)相對(duì)于全負(fù)荷轉(zhuǎn)速 的變化范圍。的變化范圍。 2 2小小轉(zhuǎn)速回復(fù)到穩(wěn)定點(diǎn)的能力強(qiáng)。轉(zhuǎn)速回復(fù)到穩(wěn)定點(diǎn)的能力強(qiáng)。 l規(guī)定：農(nóng)灌及工程機(jī)械規(guī)定：農(nóng)灌及工程機(jī)械 2 2 8 % 8 % 汽車、拖拉機(jī)汽車、拖拉機(jī) 2 2 10 % 10 % 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 2 2 5 % 5 % b n nn 13 2 B B、瞬時(shí)調(diào)速率、瞬時(shí)調(diào)速率 式中：式中：n2n2外界阻力突變時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大或最小瞬時(shí)外界阻力突變時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大或最小瞬時(shí) 轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)速； n1n1、nbnb的意義同前。的意義

48、同前。 l 1 1的大的大小小表示表示轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n波動(dòng)的大??；波動(dòng)的大??； 1 1大大轉(zhuǎn)速波動(dòng)大轉(zhuǎn)速波動(dòng)大, , 易游車。易游車。 l一般一般 1 112%12%；發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī) 1 18%8% b n nn 12 1 2 2）不靈敏度）不靈敏度 式中：式中：n n2 2當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷減小時(shí)當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷減小時(shí), , 調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速；調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速； n n1 1當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷增大增大時(shí)時(shí), , 調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速；調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速； n n 平均轉(zhuǎn)速；平均轉(zhuǎn)速；R R 推力盤運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力；推力盤運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力； E E 調(diào)速器起作用時(shí)作用在推力盤上

49、的推力。調(diào)速器起作用時(shí)作用在推力盤上的推力。 l 主要是由于調(diào)速系統(tǒng)存在摩擦力所致。主要是由于調(diào)速系統(tǒng)存在摩擦力所致。 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差；轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差； 調(diào)速器失靈調(diào)速器失靈, , 易飛車。易飛車。 低速時(shí)，調(diào)速器推動(dòng)力小，摩擦力增大，低速時(shí)，調(diào)速器推動(dòng)力小，摩擦力增大， 明顯增加明顯增加。 一般規(guī)定：標(biāo)定工況一般規(guī)定：標(biāo)定工況 1.21.22%2%；最低轉(zhuǎn)速時(shí)；最低轉(zhuǎn)速時(shí), , 10 10 13%13%。 E R12 n nn 第五節(jié)第五節(jié) 萬有特性萬有特性 發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性又稱綜合特性或多參發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性又稱綜合特性或多參 數(shù)（組合）特性。數(shù)（組合）特性。 車輛發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化范圍很

50、廣。車輛發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化范圍很廣。 要全面評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能，用速度特性和負(fù)荷特要全面評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)性能，用速度特性和負(fù)荷特 性很不方便。通常根據(jù)負(fù)荷特性曲線族經(jīng)過轉(zhuǎn)性很不方便。通常根據(jù)負(fù)荷特性曲線族經(jīng)過轉(zhuǎn) 換畫出多參數(shù)特性換畫出多參數(shù)特性萬有特性。通過萬有特萬有特性。通過萬有特 性可以方便查出發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下的性能指標(biāo)。性可以方便查出發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下的性能指標(biāo)。 一、萬有特性圖：一、萬有特性圖： l橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n； l縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)平均有效壓力平均有效壓力PmePme； 可得到許多等油耗率可得到許多等油耗率bebe曲線曲線 和等功率和等功率PePe曲線。曲線。 Pe=kPe=kPm

51、ePmen,n,所以所以PePe曲線為一曲線為一 組雙曲線，將外特性中的組雙曲線，將外特性中的Pme(Pme(或或 Ttq)Ttq)曲線畫在萬有特性圖上，構(gòu)曲線畫在萬有特性圖上，構(gòu) 成上邊界線。成上邊界線。 l萬有特性最內(nèi)層萬有特性最內(nèi)層bebe低，越向外低，越向外bebe 值越高，希望值越高，希望常用轉(zhuǎn)速和負(fù)荷落常用轉(zhuǎn)速和負(fù)荷落 在最經(jīng)濟(jì)區(qū)域區(qū)，并希望等在最經(jīng)濟(jì)區(qū)域區(qū)，并希望等bebe曲曲 線沿橫標(biāo)方向方些線沿橫標(biāo)方向方些。 汽油機(jī)、柴油機(jī)萬有特性的特點(diǎn)汽油機(jī)、柴油機(jī)萬有特性的特點(diǎn) 1 1）柴油機(jī)萬有關(guān)特性的特點(diǎn)）柴油機(jī)萬有關(guān)特性的特點(diǎn) 最低耗油率偏低，并且經(jīng)濟(jì)區(qū)域較寬；等耗最低耗油率偏低，

52、并且經(jīng)濟(jì)區(qū)域較寬；等耗 油率曲線在高、低速均不收斂，變化比較平坦。油率曲線在高、低速均不收斂，變化比較平坦。 柴油機(jī)相對(duì)汽車變速工況的適應(yīng)性好；等功率線柴油機(jī)相對(duì)汽車變速工況的適應(yīng)性好；等功率線 向高速延伸時(shí)，耗油率的變化不大，所以采用低向高速延伸時(shí)，耗油率的變化不大，所以采用低 速檔時(shí)，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率儲(chǔ)備較大。速檔時(shí)，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率儲(chǔ)備較大。 2 2）汽油機(jī)萬有特性的特點(diǎn)）汽油機(jī)萬有特性的特點(diǎn) 與柴油機(jī)相比，汽油機(jī)萬有特性具有如下特與柴油機(jī)相比，汽油機(jī)萬有特性具有如下特 點(diǎn)：最低耗油率偏高，經(jīng)濟(jì)區(qū)域偏小；等耗油率點(diǎn)：最低耗油率偏高，經(jīng)濟(jì)區(qū)域偏??；等耗油率 曲線在低速區(qū)向大負(fù)荷收斂，這

53、說明汽油機(jī)在低曲線在低速區(qū)向大負(fù)荷收斂，這說明汽油機(jī)在低 速低負(fù)荷的耗油率隨負(fù)荷的減小而急劇增大。速低負(fù)荷的耗油率隨負(fù)荷的減小而急劇增大。 二、萬有特性的制取二、萬有特性的制取 根據(jù)各種轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性曲線，用作圖法根據(jù)各種轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性曲線，用作圖法 可以得到萬有特性。作法如下圖所示?？梢缘玫饺f有特性。作法如下圖所示。 1 1、等燃油消耗率曲線、等燃油消耗率曲線 1 1）將不同轉(zhuǎn)速的負(fù)荷特性轉(zhuǎn)速為以）將不同轉(zhuǎn)速的負(fù)荷特性轉(zhuǎn)速為以平均有效壓力平均有效壓力PmePme 或扭矩或扭矩TtqTtq 為橫坐標(biāo)、燃油為橫坐標(biāo)、燃油bebe消耗率為縱坐標(biāo)的負(fù)荷特性。消耗率為縱坐標(biāo)的負(fù)荷特性。PmePme

54、與與PePe、TtqTtq 與與PePe 之間的換算關(guān)系見相關(guān)公式。之間的換算關(guān)系見相關(guān)公式。 2 2）從負(fù)荷特性曲線的某一油耗處（如圖）從負(fù)荷特性曲線的某一油耗處（如圖7-167-16中的中的 b be=239g/kWhe=239g/kWh處）引一垂線，與各種轉(zhuǎn)速的處）引一垂線，與各種轉(zhuǎn)速的bebe曲線有兩個(gè)曲線有兩個(gè) （或一個(gè)）交點(diǎn)。再從交點(diǎn)處引水平線，與從萬有特性橫坐標(biāo)（或一個(gè)）交點(diǎn)。再從交點(diǎn)處引水平線，與從萬有特性橫坐標(biāo) 相應(yīng)轉(zhuǎn)速處引出的垂線相交，將交點(diǎn)連成圓滑的曲線，即得到相應(yīng)轉(zhuǎn)速處引出的垂線相交，將交點(diǎn)連成圓滑的曲線，即得到 一定燃油消耗率時(shí)的等燃油消耗率曲線，其余一定燃油消耗率時(shí)

55、的等燃油消耗率曲線，其余b b時(shí)的等燃油消時(shí)的等燃油消 耗率曲線作法相同。耗率曲線作法相同。 2 2、等功率曲線、等功率曲線 根據(jù)公式根據(jù)公式Pe=TtqPe=Ttq* *n/9550=kn/9550=kPmePmen n，可畫出等功率曲線，可畫出等功率曲線， 是一組雙曲線。是一組雙曲線。 第六節(jié)第六節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配 n發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛的一個(gè)總成，是汽車動(dòng)力的來源；發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛的一個(gè)總成，是汽車動(dòng)力的來源； n整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性既取決于發(fā)動(dòng)機(jī)自身的性整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性既取決于發(fā)動(dòng)機(jī)自身的性 能，又依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車的合理匹配；能，又依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車的合理匹配； n發(fā)動(dòng)

56、機(jī)的各種特性，是分析發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)的各種特性，是分析發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛匹配的 有效工具；有效工具； 本節(jié)主要從兩個(gè)角度改善發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配：本節(jié)主要從兩個(gè)角度改善發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配： 從提高動(dòng)力性的角度；從提高動(dòng)力性的角度； 從提高經(jīng)濟(jì)性的角度。從提高經(jīng)濟(jì)性的角度。 從動(dòng)力性的角度改善發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配（從動(dòng)力性的角度改善發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配（1） n汽車的動(dòng)力性可由三方面的指標(biāo)評(píng)價(jià)：汽車的動(dòng)力性可由三方面的指標(biāo)評(píng)價(jià)： 汽車的最高車速；汽車的最高車速； 汽車的加速時(shí)間；汽車的加速時(shí)間； 最大爬坡能力。最大爬坡能力。 n 圖中圖中1 1表示行駛阻力功率，表示行駛阻力功率，2 2表示外特表示外

57、特 性功率曲線，性功率曲線，A A點(diǎn)表示在該道路條件點(diǎn)表示在該道路條件 下所能達(dá)到的最高車速。下所能達(dá)到的最高車速。 n 曲線曲線2 2與曲線與曲線1 1之差表示發(fā)動(dòng)機(jī)所擁有之差表示發(fā)動(dòng)機(jī)所擁有 的后備功率。的后備功率。 后備功率愈大，爬坡、加速性能后備功率愈大，爬坡、加速性能 愈好，但行駛中負(fù)荷率低，經(jīng)濟(jì)性較愈好，但行駛中負(fù)荷率低，經(jīng)濟(jì)性較 差。對(duì)于用途不同的車輛，其后備功差。對(duì)于用途不同的車輛，其后備功 率大小的要求是不相同的。率大小的要求是不相同的。 某轎車驅(qū)動(dòng)力某轎車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖行駛阻力平衡圖 n變速器各檔有不同的傳動(dòng)變速器各檔有不同的傳動(dòng) 比，可將發(fā)動(dòng)機(jī)外特性轉(zhuǎn)比，可將發(fā)動(dòng)機(jī)外特性轉(zhuǎn) 換成不同檔位的驅(qū)動(dòng)力與換成不同檔位的驅(qū)動(dòng)力與 車速的曲線；車速的曲線； n由圖看出，該車的最高車由圖看出，該車的最高車 速在速在180km180kmh h以上，在以上，在1 1檔檔 能爬上的最大坡度為能爬上的最大坡度為5555， 相應(yīng)地還能計(jì)算其加速時(shí)相應(yīng)地還能計(jì)算其加速時(shí) 間。間。 從動(dòng)力性的角度改善發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的匹配（從動(dòng)力性的角度改善發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛