1、第四章 汽车构造与维修发动机,洁能保 节油又环保,负荷特性：转速不变，其经济性指标随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力Pme表示）的变化关系。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。,第四节 发动机的负荷特性,洁能保 节油又环保,“洁能保”柴油净化器,一、汽油机负荷特性1.负荷特性：当汽油机转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B、燃料消耗率b随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。2.测取：发动机台架试验。测取前应将化油器、点火提前角调整完好；测取时应按规定保持冷却水温度、
2、润滑油温度在最佳状态。3.汽油机靠改变节气门开度，改变进入气缸的混合气数量来适应负荷变化。其负荷的调节方法称为“量调节”。,洁能保 节油又环保,汽油机负荷特性分析,（一）燃油消耗率曲线由公式b=k3/itm可知，燃油消耗率b的变化取决于it、m的变化。it、m随负荷的变化如图所示。,洁能保 节油又环保,（1）i 转速一定，负荷增加，节气门开度加大，残余废气相对减少，热负荷增加，从而改善了燃油雾化、混合条件，使燃烧速度加快，散热损失相对减少，i增加。负荷增至大负荷，加浓装置工作，i下降。,洁能保 节油又环保,（2）mm随负荷的增加而迅速增加。原因是转速一定而负荷增加时，机械损失功率Pm变化不大，
3、指示功率Pi成正比增加，使m=1（Pm /Pi）增加。,洁能保 节油又环保,当发动机空转（Pe=0）时，指标功率完全用于克服机械损失，即Pi=Pm，则m=0，耗油率b为无穷大。随负荷（节气门开度）增大，由于i、m同时上升，使耗油率曲线迅速下降。当im达到最大值出现最低耗油率bmin后，随节气门逐渐增至全开，化油器加浓装置参加工作，供给最大功率混合气，燃烧不完全现象增加，i下降，使耗油率又有所增加。,洁能保 节油又环保,（二）每小时耗油量B曲线,B几乎随节气门开度呈线性变化。当节气门开度增大至化油器加浓装置参加工作后，B上升得更快一些。,洁能保 节油又环保,二、柴油机负荷特性1.负荷特性:柴油机
4、转速一定，每小时耗油量B、有效燃料消耗率b随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。2.测取:台架试验。测取时，应将柴油机的供油提前角、冷却水温度、润滑油温度等调整到最佳状态。3.柴油机负荷调节方法称为“质调节”。,洁能保 节油又环保,柴油机负荷特性曲线分析,洁能保 节油又环保,m：随负荷增加而上升。,i： 随负荷增加，每循环供油量b增加，过量空气系数减小，燃烧不完全程度增大，使i减小。大负荷时，混合气过浓，燃烧恶化，不完全燃烧及补燃增多，使i下降更快。,洁能保 节油又环保,综上所述，当Pe=0，m=0时，b趋于无穷大。随负荷增加，m迅速增加，且远大于i的减少，使b下降很快。当b增加到1点位
5、置时，b最小。此后再增加负荷，由于i下降较m上升的多，使b又有所增加。当b增加到2点时，排气冒黑烟，达到国标规定限值。当b超过2点时，燃料消耗量增大，排放污染严重，影响发动机寿命，所以，柴油机的最大循环供油量应在标定转速下调整，使烟度不超过允许值。,洁能保 节油又环保,（二）每小时耗油量B曲线转速一定时，柴油机的每小时耗油量B主要决定于b。随负荷增加，每循环供油量b增加，B随之增加。当负荷接近冒烟界限后，由于燃烧恶化，B上升得更快一些。,洁能保 节油又环保,由负荷特性可以看出， (1)同一转速下最低耗油率bmin越小，曲线变化越平坦，经济性越好。柴油机bmin比汽油机低bmin；而且燃油消耗率
6、曲线比较平坦。相比之下，柴油机部分负荷时低耗油率区比汽油机宽，因而柴油机比汽油机节省。(2)耗油率b随负荷的增加而降低，在接近全负荷（常在80%负荷率左右）时b达到最小。,洁能保 节油又环保,下一节,洁能保 节油又环保,第五节 发动机的万有特性,万有特性是以转速n为横坐标，以扭矩Ttq或平均有效压力Pme为纵坐标，在图上画出许多等耗油率曲线和等功率曲线，组成发动机万有特性。,洁能保 节油又环保,洁能保 节油又环保,洁能保 节油又环保,二、万有特性的应用分析1.由万有特性可以方便地查到发动机在任何点（Ttq、n）工作时的Pe、b、Pme，发动机在任何点（Pe、n）工作时的Ttq、b、Pme以及发
7、动机最经济负荷和转速。2. 等燃油消耗率曲线的形状及分布情况对发动机使用经济性有很大影响。,洁能保 节油又环保,（1）等燃油消耗率曲线最内层为最经济区，曲线越向外，经济性越差。（2）如果等燃油消耗率曲线横向较长，表示发动机在负荷变化不大而转速变化较大的情况下油耗较小。常用中等负荷，中等转速工况的车用发动机，希望其最经济区处于万有特性中部，等燃油消耗率曲线曲线横向较长。（3）等燃油消耗率曲线纵向较长，则发动机在负荷变化较大而转速变化较小的情况下的燃油消耗率较小。工程机械用发动机，希望最经济区在标定转速附近，等燃油消耗率曲线纵向较长些。,洁能保 节油又环保,下一节,洁能保 节油又环保,第六节 发动
8、机的调整特性 发动机性能指标随调整情况而变化的关系称调整特性。一、柴油机装调速器的必要性 保证发动机工作稳定,洁能保 节油又环保,二、全程式调速器及调速特性 柴油机由最低转速到最高转速的宽广范围内，调速器都起作用，这种调速器即全程式调速器。 （一）调速器工作原理,洁能保 节油又环保,各组成件的作用可概括如下。（1）转速给定元件 驾驶员根据所需转速，通过转动调速手柄1（实际即油门）可将调速弹簧2压缩到不同位置，以调整弹簧预紧力，在弹簧作用下，托板6向右移动。（2）转速变化的感受元件 根据转速的变化，由喷油泵凸轮轴带动的旋转飞球就产生不同的离心力，离心力轴向分力抵抗弹簧弹力而作用于执行机构上。（3
9、）执行机构 它是用来执行感受元件所发生的变化，从而加油或减油。图中的推力盘5在离心力的作用下，要向左移动，而其移动又受到弹簧预紧力的抵制，因此推力盘的位置决定于弹簧弹力与离心力的平衡。推力盘5与油量调节拉杆4连在一起，所以盘5的位置也决定了油量调节拉杆的位置，从而控制油量。,洁能保 节油又环保,（二）调速特性,洁能保 节油又环保,三、两级式调速器及调速特性 两级式调速器是在最低转速与最高转速时起作用，以防止发动机怠速不稳和高速飞车，调速器在中间转速不起作用，由驾驶员通过油门控制供油量。车用柴油机一般采用两级式调速器。（一）调速器工作原理,洁能保 节油又环保,（二）调速特性,洁能保 节油又环保,
