柴油机特性
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第八章柴油机特性2022柴油机转速不变而功率随时发生变化的工况,称为oA.发电机工况B.螺旋桨工况C.而工况D.应急柴油机工况2022柴油机的功率随转速按三次方关系而变化的工况,称为oA.发电机工况B.螺旋桨工况C.面工况D.应急柴油机工况2022柴油机在同一转速下可有不同输出功率,在同一功率下可有不同转速,这种工况称为A.发电机工况B.螺旋桨工况C.面工况D.应急发电机工况2023*固定喷油泵油量调整机构,用转变负荷的方法来转变柴油机转速,这样,测得主要性能指标和工作参数随转速的变化规律称为oA.调速特性B.速度特性C.推动特性D.负荷特性2024*在转速保持不变的状况下,柴油机的各项主要性能指标和工作参数随负荷而变化的规律,称为。
A.速度特性B.推动特性C.负荷特性D.限制特性2025*柴油机依据螺旋桨特性工作时,各主要性能指标和工作参数随转速而变化的规律,称为OA.速度特性B.推动特性C.负荷特性D.限制特性2026*直接带动螺旋桨的柴油机,其运转特性为oA.推动特性B.负荷特性C.速度特性D.调速特性2027柴油机的负荷特性是在下述条件下测试的。
A.转速不变,转变柴油机的负荷B.功率不变,转变柴油机的转速C.油门不变,转变外负荷D.扭矩不变,转变油门2028柴油机的速度特性是在下述条件下测试的。
A.转速不变,转变柴油机的负荷B.功率不变,转变柴油机的转速C.油门不变,转变外负荷D.扭矩不变,转变油门2029用于驱动应急空压机的柴油机工况为oA.发电机工况B.螺旋桨工况C.面工况D.应急柴油机工况2030在船舶上按面工况工作的柴油机有o①主机;②发电柴油机;③驱动应急空压机的柴油机;④应急发电机;⑤救生艇柴油机。
A.①+②+③B.①+③+⑤C.①+③+④+⑤D.①+②+③+④+⑤2031喷油泵油量调整机构固定在标定工况下供油位置上,用转变负荷的方法来转变转速,这样测得主要性能指标和工作参数随转速的变化规律,称为。
柴油机的动态响应特性柴油机是现代汽车经典的动力选择之一,其高效节能、动力强大的特点备受消费者青睐。
然而,作为一种内燃机,柴油机在运行过程中产生的噪音、振动、冲击等问题也备受关注。
因此,研究柴油机的动态响应特性,对于提高柴油机的性能和降低能耗有着重要的意义。
1. 柴油机的动态响应特性动态响应是指系统在受到外部扰动时对该扰动作出的反应。
在柴油机运行过程中,由于气门、喷油系统、燃烧室等因素的影响,柴油机不可避免地会产生噪音、振动等动态响应。
其中,柴油机的振动是指其在加速、减速、启动、停止等不同工况下,产生的机械振动。
这些振动会传递到车辆或设备中,给驾驶员、乘客和机器带来不舒适的感受。
同时,振动还会对机器的零部件造成损坏,缩短其使用寿命。
2. 影响柴油机动态响应特性的因素(1)柴油机结构柴油机结构对其动态响应特性具有重要影响。
例如,缸体和缸盖的刚度、活塞组件的质量、摩擦力等因素都会影响柴油机的振动特性。
(2)燃油喷射系统燃油喷射系统是柴油机运行的关键部件,也是影响动态响应特性的重要因素。
喷油系统的性能直接影响燃油的喷射质量、时间、位置等参数,进而影响柴油机的运行效率和振动特性。
(3)气门系统柴油机的气门系统也是影响其动态响应特性的因素之一。
气门的开合规律和时间会影响柴油机的进气、排气过程,从而影响柴油机的运行稳定性和振动特性。
3. 改善柴油机动态响应特性的途径针对以上因素,可以通过以下途径改善柴油机的动态响应特性:(1)优化柴油机结构可以通过提高缸体、缸盖、曲轴等关键部件的刚度和精度,减少活塞组件的摩擦力等方式,来改善柴油机结构。
(2)改进燃油喷射系统燃油的喷射方式、时间和位置等因素会直接影响柴油机的运行特性。
因此,改进燃油喷射系统,提高其精度和能效,对于改善柴油机的动态响应特性具有重要意义。
(3)优化气门系统气门的开合规律和时间对于柴油机的工作稳定性和振动特性有着决定性影响。
可以通过采用高效的气门控制技术,如可变气门正时技术,来优化气门系统,从而改善柴油机的动态响应特性。
柴油机发电机特性试验(精)柴油机发电机特性试验有二种形式:稳态和瞬态特性1. 稳态特性是在功率因数额定情况下, 柴油发电机的负荷从0---100%之间变化的特性。
2.瞬态特性是在功率因数额定情况下,因发电机的负荷突加和突卸,电压变化的瞬间的特性。
一.试验应具备的技术要求要求柴油发电机稳态电压调整率应不超过柴油发电机额定电压的±2.5%。
应急发电机的电压调整率 2应不±3.5%。
当负载突加突卸时,电压恢复到最后稳定值相差3%以内所需要的稳定时间,不超过 1.5S 。
二.特性试验的要求当进行发电机特性试验时, 首先将柴油机转速调整到额定转速, 在负载和功率因数调整到额定值后,就可以进行稳态特性试验稳态电压调整率计算公式ΔV%=V-VH/VH*100%V---发电机各种负载工况下的稳态电压值中的最高或最底电压值。
VH —发电机额定电压值在稳态调压试验后, 如无异常现象, 就可以进行瞬态调压特性试验, 可在发电机组空负载状态下突加50%,稳定后再加余下的50%负荷。
测量转速变化和稳定时间,ΔV%=V-V'/VH*100%V' —瞬时变化最大值 'V —电压变化以前的稳定值VH —发电机额定电压值发电机并联试验应将待并的发电机同已经在额定状态下并联运行的发电机并联, 利用手动进行负载转移, 将愿并联运行的其中一台发电机的负载逐渐地转移到后并上的发电机, 当负载减少到低于发电机额定负载的 20%时, 手动断开发电机空气断路器, 然后对继续并联的发电机负载进行分配,使之并联运行可靠,稳定。
做手动负载转移试验时, 对试验增减一般是利用主配电板上柴油发电机手动调整的选择开关进行调节, 使发电机分别减速或增速。
从而达到发电机所承担的负载减少或者增加实现负载转移。
柴油机的特性一.柴油机工况的变化柴油机由于用途和使用条件不同,它在实际运转中的工作状况的变化可以分成以下三类:1.带动发电机的柴油机:其工作特点是要求转速恒定,以保持供电电压和频率稳定。
在这个恒定的转速下,功率可在零到最大值之间变化,其大小取决于用电情况。
2.带动螺旋桨的柴油机:柴油机转速与螺旋桨转速一致(或是倍乘关系),稳定运转时,柴油机发出功率与螺旋桨吸收功率相等。
因此,柴油机的工况变化规律取决于螺旋桨特性。
3.车用柴油机:柴油机的转速和扭矩之间没有一定的关系。
转速取决于车速,扭矩取决于装载量、路面阻力。
二.柴油机特性的分类我们已知表征柴油机性能的主要指标有:平均有效压力、有效扭矩、有效功率、有效耗油率、平均指示压力等。
运转中的这些柴油机性能指标是随着柴油机运转工况的不同而变化的。
柴油机的主要性能指标和工作参数(如排气温度、最高爆发压力、增压压力等)随运转工况变化的规律称为柴油机的特性。
如果把这种变化规律在坐标轴上用曲线的形式表示出来,这种曲线即称为柴油机的特性曲线。
有了特性曲线,掌握了柴油机的特性,就可以合理利用柴油机的一系列特性,知道我们在使用柴油机时如何提高其可靠性、使用寿命,以及如何节油。
如在各种使用条件下决定其极限允许使用范围,选择其最佳工作点,检查其工作质量(性能指标、工作参数)是否良好等。
对于特定的柴油机在运转中可能使柴油机有效功率发生变化的参数只有平均有效压力和转速,它们是两个可以互相独立的基本参数。
由此,根据平均有效压力和转速的变化情况可将柴油机的特性进行分类。
1.速度特性:当平均有效压力不变(测定时是将油量调节机构固定,平均有效压力在实际上是略有变化的),柴油机的性能参数随转速变化的关系。
2.负荷特性:当转速不变,定于某一设定值时,柴油机的性能参数随负荷(平均有效压力)变化的关系。
柴油机的负荷通常是指柴油机阻力矩大小,由于平均有效压力正比于阻力矩,常用平均有效压力来表示负荷。
柴油机的特性一.柴油机工况的变化柴油机由于用途和使用条件不同,它在实际运转中的工作状况的变化可以分成以下三类:1.带动发电机的柴油机:其工作特点是要求转速恒定,以保持供电电压和频率稳定。
在这个恒定的转速下,功率可在零到最大值之间变化,其大小取决于用电情况。
2.带动螺旋桨的柴油机:柴油机转速与螺旋桨转速一致(或是倍乘关系),稳定运转时,柴油机发出功率与螺旋桨吸收功率相等。
因此,柴油机的工况变化规律取决于螺旋桨特性。
3.车用柴油机:柴油机的转速和扭矩之间没有一定的关系。
转速取决于车速,扭矩取决于装载量、路面阻力。
二.柴油机特性的分类我们已知表征柴油机性能的主要指标有:平均有效压力、有效扭矩、有效功率、有效耗油率、平均指示压力等。
运转中的这些柴油机性能指标是随着柴油机运转工况的不同而变化的。
柴油机的主要性能指标和工作参数(如排气温度、最高爆发压力、增压压力等)随运转工况变化的规律称为柴油机的特性。
如果把这种变化规律在坐标轴上用曲线的形式表示出来,这种曲线即称为柴油机的特性曲线。
有了特性曲线,掌握了柴油机的特性,就可以合理利用柴油机的一系列特性,知道我们在使用柴油机时如何提高其可靠性、使用寿命,以及如何节油。
如在各种使用条件下决定其极限允许使用范围,选择其最佳工作点,检查其工作质量(性能指标、工作参数)是否良好等。
对于特定的柴油机在运转中可能使柴油机有效功率发生变化的参数只有平均有效压力和转速,它们是两个可以互相独立的基本参数。
由此,根据平均有效压力和转速的变化情况可将柴油机的特性进行分类。
1.速度特性:当平均有效压力不变(测定时是将油量调节机构固定,平均有效压力在实际上是略有变化的),柴油机的性能参数随转速变化的关系。
2.负荷特性:当转速不变,定于某一设定值时,柴油机的性能参数随负荷(平均有效压力)变化的关系。
柴油机的负荷通常是指柴油机阻力矩大小,由于平均有效压力正比于阻力矩,常用平均有效压力来表示负荷。
嘲州彻uc剩n睇明r‘麓市公共交叠’2010.,2青岛开发区公交巴士有限公司孙伟太青岛公共交通集团电车公司王胜军1柴油机速度特性、外特性发动机常用的性能指标有:有效转矩M e、有效功率Pe、有效油耗率ge等,这些性能指标随发动机运行工况(如转速或负荷)和调整情况而变化的关系称为发动机的性能特性。
在发动机的各种性能特性中,常用的是速度特性和负荷特性。
(1)柴油机速度特性。
柴油机速度特性是指油门开度保持不变时,柴油机的有效指标随转速的变化而变化的关系,表示这一变化的曲线即速度特性曲线。
油门全开时的速度特性为外特性,它是评价发动机性能指标的萤要依据。
(2)外特性。
柴油机标定功率速度特性(或称外特性)只有一条曲线,它代表该机在使用中达到的最高性能,由于该曲线位于最外侧,故称为外特性曲线,所有柴油机均需做标定功率速度特性。
下图为Y C6J190-20柴油机外特性曲线图。
从外特性曲线可以看出,该发动机所能达到的最大功率、最大转矩、最低燃料消耗率及其对应的转速,还可以看出在任一转速下对应的功率和转速,以便进行动力性、经济性能的评价。
Y C6J(140kW)外特性曲线图Pe随转速成正比关系,使用时,若要获得较大的功率,发动机转速应该高一些;而要发挥最大扭矩时,则适当地降低发动机转速,在1400转/分;要使发动机耗油率最小.就应该在最低点所对应的工况下工作,即在1400~1500转/分左右。
2柴油机使用转速的确定把转速保持在最大转矩转速与最小耗油率转速之间运转,虽然柴油发动机的经济性最好,转矩也最大,但柴油机的功率不能充分利用。
车辆行驶的快速性也不能充分发挥。
因此在选择柴油机的使用转速时,不仅要考虑柴油机的燃料经济性及动力性。
同时。
还要考虑车辆的行驶速度.即只有把转矩、功率和耗油率三者结合起来。
才能正确确定柴油发动机的使用转速。
根据这一原则,并且结合柴油机稳定工作的转速范围是在最大转矩转速和最大功率(标定功率)转速之间这一特点,一般把柴油机的使用转速选定在最大转矩转速与最大功率转速之间的某一转速。
第七章 柴油机特性及选型柴油机的特性反映出柴油机的动力性、经济性和使用性能,它是柴油机固有的特性。
柴油机的应用场合和工作条件不同,其性能指标和工作参数有很大的差异。
对柴油机特性进行研究是制造和使用柴油机的重要依据。
第一节 概 述一、船舶柴油机的工况柴油机作为一种动力机械用来驱动各种工作机械时,其功率和转速是按照工作机械所需的功率和转速而变化的。
柴油机在各种不同条件下运转的工作状况(功率和转速)称为柴油机运转工况。
在船舶上,柴油机主要作为推进主机、发电原动机和应急发动机(应急发电机、空压机和消防泵的原动机)。
根据柴油机在船上应用时的不同条件,概括起来有三类工况:发电机工况、螺旋桨工况和其他工况。
1 发电机工况电力传动的船舶主机和发电副机按发电机工况运行。
在这种工况下,为了保持电网电压稳定和一定的电流频率,由调速器控制柴油机保持恒速运转。
它的功率随着航行条件的变化或船舶用电量的变化,可以从零变化到最大许用值。
因此,柴油机的发电机工况是转速不变而功率随时发生变化的工况。
如图7-1中直线2所示。
2 螺旋桨工况用来直接驱动螺旋桨的船舶主机是按螺旋桨工况运行的。
在此工况下,柴油机按一定的转速将其功率通过轴系传给螺旋桨,螺旋桨在水中旋转产生推力克服船舶航行阻力使船保持航速。
螺旋桨的吸收功率就等于主机发出的功率。
在螺旋桨工况下,柴油机发出的功率和其转速都是改变的。
螺旋桨在工作时其吸收功率与转速的m 次方成比例(P p =cn m )。
通常在稳定运转时,螺旋桨吸收功率P p 与转速n 的三次方成比例,即P p ∝n 3。
相应柴油机功率Pe 与转速的关系可写成Pe=cn 3。
我们把柴油机按此关系运转的工况称为柴油机的螺旋桨工况。
如图7-1中曲线1所示。
3 其他工况柴油机在此类工况下运行时,它的功率与转速之间没有一定的关系。
柴油机的转速是由工作机械所需的速度决定的。
而功率则由运行中所遇到的阻力决定。
比如驱动调距桨的主机是根据不同的调距桨叶的角度在某一转速下要求不同的功率;驱动应急救火泵或应急空压机的柴油机分别要求符合水泵或空压机的工况;即使直接驱动螺旋桨的主机,当航行条件和运行状态发生变化时(海面状况、气象条件、航区、装载、船舶污底以及船舶转向等),船舶阻力发生改变,通过螺旋桨影响主机的功率和转速。
柴油机特性重点:柴油机特性的分类,速度特性和负荷特性。
难点:推进特性和限制特性。
单元一概述一、柴油机的工况1.发电机工况转速恒定2.螺旋桨工况N=C n33.其它工况转速和扭矩之间没有一定的关系。
二、柴油机特性的分类1.柴油机特性柴油机的主要性能指标和工作参数(如排气温度T r、最高爆发压力p z、增压压力p k等)随运转工况变化的规律称为柴油机的特性。
把这种变化规律在坐标上用曲线的形式表示出来,这种曲线称为柴油机的特性曲线。
2.目的(1)评价柴油机的性能(2)确定柴油机工况(3)分析影响特性的因素(4)检测柴油机的状态三、柴油机特性的分类N e=Cp e ni1)速度特性p e不变,n改变2)负荷特性n不变,p e改3)推进特性n和p e均改变化单元二速度特性1.概念:将喷油泵油量调节杆固定在某一位置,改变柴油机外负荷以改变其转速,测量各转速下的功率N e、扭矩M e(或平均有效压力p e)、有效耗油率g e和排气温度T r等随转速的变化规律。
根据喷油泵油量调节机构固定的位置不同,有全负荷速度特性(亦称外特性)。
部分负荷速度特性和超负荷速度特性。
2.全负荷速度特性(1)概念:将喷油泵油量调节杆固定在标定供油量位置,改变柴油机外负荷以改变其转速,测量各转速下的功率N e、扭矩M e(或平均有效压力p e)、有效耗油率g e和排气温度T r等随转速的变化规律。
(2)标准环境状况:(3)柴油机功率的标定:我国国家标准规定了内燃机标定功率分为15分钟功率、1小时功率、12小时功率、持续功率四级。
15分钟功率:柴油机允许连续运行15分钟的最大有效功率。
商船不允许使用这么大的功率。
可作为军用车辆和舰艇的追击功率。
1小时功率:柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。
可作为商船的超负荷功率。
是最大持续功率的110%。
1小时功率还可作为拖拉机、工程机械的最大使用功率。
12小时功率:柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。
柴油发动机的特性概述一、柴油机的工况1.发电机工况转速恒定2.螺旋桨工况N=C n33.其它工况转速和扭矩之间没有一定的关系。
二、柴油机特性的分类1.柴油机特性柴油机的主要性能指标和工作参数(如排气温度T r、最高爆发压力p z、增压压力p k等)随运转工况变化的规律称为柴油机的特性。
把这种变化规律在坐标上用曲线的形式表示出来,这种曲线称为柴油机的特性曲线。
2.目的(1)评价柴油机的性能(2)确定柴油机工况(3)分析影响特性的因素(4)检测柴油机的状态三、柴油机特性的分类N e=Cp e ni1)速度特性p e不变,n改变2)负荷特性n不变,p e改3)推进特性n和p e均改变化速度特性1.概念:将喷油泵油量调节杆固定在某一位置,改变柴油机外负荷以改变其转速,测量各转速下的功率Ne、扭矩Me(或平均有效压力pe)、有效耗油率ge和排气温度Tr等随转速的变化规律。
根据喷油泵油量调节机构固定的位置不同,有全负荷速度特性(亦称外特性)。
部分负荷速度特性和超负荷速度特性。
全负荷速度特性(1)概念:将喷油泵油量调节杆固定在标定供油量位置,改变柴油机外负荷以改变其转速,测量各转速下的功率N e、扭矩M e(或平均有效压力p e)、有效耗油率g e和排气温度T r等随转速的变化规律。
(2)标准环境状况:(3)柴油机功率的标定:我国国家标准规定了内燃机标定功率分为15分钟功率、1小时功率、12小时功率、持续功率四级。
15分钟功率:柴油机允许连续运行15分钟的最大有效功率。
商船不允许使用这么大的功率。
可作为军用车辆和舰艇的追击功率。
1小时功率:柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。
可作为商船的超负荷功率。
是最大持续功率的110%。
1小时功率还可作为拖拉机、工程机械的最大使用功率。
12小时功率:柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。
可以作为拖拉机、工程机械的正常使用功率。
持续功率:柴油机允许长期连期运行的最大有效功率。
机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下,各主要指标是变化的。
要找出它们的变化规律,必须在发动机测功器上进行试验,测出在不同工况下的数据,并绘制成曲线表示其变化关系。
这些曲线称为柴油机的特性曲线。
在衡量柴油机的动力性和经济性时,常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。
负荷特性。
当柴油机的转速保持不变时,其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。
测定柴油机的负荷特性时,是在保持某一转速情况下,通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷(如图1-13所示)。
柴油机负荷越大,每小时的供油量G,也越大,燃烧放出的热量增多,排气温度Tr升高。
耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。
耗油率ge曲线上点1是最低值,称为最低耗油点。
如耗油率曲线的变化较平坦,表示在负荷变化较广的范围内,能保证有较好的经济性,这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。
点2为冒烟界限点,此时燃烧恶化,排气中出现黑烟,这不仅使耗油率增加,而且还由于柴油机过热,容易引起故障,影响柴油机的寿命。
速度特性。
柴油机试验时,如将柴油机喷油泵的供油拉杆(油门)固定在某一位置上,并调节作用在飞轮上的阻力扭矩(即发动机的负荷),发动机的转速必将发生变化。
这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。
和耗油率g。
随转速n而变化的关系曲线,称为柴油机的速度特性曲线。
如果供油拉杆是固定在最大供油量(额定供油量)位置上,测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线,亦称外特性曲线。
如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上,所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。
对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线(如图1-14所示)。
在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速,nmin为最高转速,n1为最大扭矩Me,max的转速,nH为额定扭矩MH时的转速,,n2为最大功率Ne,max时的转速。
在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。
柴油机特性实验一、实验内容与要求柴油机特性是指柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律称为柴油机特性。
这种变化规律曲线形式称为柴油机特性曲线。
柴油机的最基本特性有速度特性、负荷特性和螺旋桨推进特性。
其中, 后两者为船用柴油机所用: 即发电柴油机(n=常数)工况和船舶主机(螺旋桨)工况(P=cn3)。
实验内容⒈柴油机负荷特性测定及负荷特性曲线绘制。
⒉柴油机推进特性测定及推进特性曲线绘制。
⒈实验要求:⒉掌握柴油机负荷特性与推进特性的测定方法。
⒉了解柴油机按负荷特性和推进特性工作时各参数间的变化规律。
二、实验目的、意义柴油机的特性实验是柴油机的基本实验。
此种特性测定不但为设计制造部门所重视(柴油机的工作特性指标是否达到原设计指标), 也为使用部门所关注(运行管理中的依据)。
尤其是船用柴油机的运转环境, 运转工况变化很大,如何在复杂的运转环境中正确管理柴油机, 必须详细了解柴油机在不同运转工况下的工作特性。
通过本实验可使学生了解柴油机负荷特性与推进特性的测定方法;了解柴油机按发电机工况和螺旋桨工况工作时各参数间的变化规律, 从而为正确管理船用柴油机做好必要的理论准备。
三、实验仪器、设备及测量精度1.试验用主要仪器、设备如下:4135Ca型船用柴油机(标定转速1500r/min、持续功率53kW)GWD-100型电涡流测功机FC2210Z型智能油耗仪FC2000型发动机自动测控系统2.仪器测量精度(1) FC2000发动机自动测控系统转速测量精度: ±1r/min扭矩测量精度: ±0.4%F.S扭矩控制精度: ±0.5%F.S低温测量精度: ±0.5%F.S高温测量精度: ±0.5%F.S(2) FC2210Z智能油耗仪测量精度: 0.4%F.S四、实验步骤:⒈负荷特性试验试验方法:启动4135Ca柴油机, 逐步将转速升高至标定转速1500 r/min并使之稳定运转, 然后由小逐渐增大柴油机负荷, 在各负荷下分别测取柴油机主要性能指标和工作参数并绘制成曲线。