下载文档原格式
发动机的特性曲线分析发动机特性§6-1 发动机⼯况和性能指标分析式⼀发动机⼯况在绪论中我们已经介绍过⼯况的概念。
有效功率Ne 和转速n 决定了发动机的⼯作运⾏情况。
⼯况 — Ne ，转速n 。
发动机的⼯况分为点⼯况、线⼯况和⾯⼯况。
⼆发动机性能指标分析式1 p k e vi m =1ηαηη2 M k e vi m =2ηαηη3 N k n e vi m =3ηαηη4 g k e i m =41ηη 5 G k n T v=5ηα§6-2 发动机速度特性发动机节⽓门开度（或油门开度）不变，发动机性能指标随转速n 变化的关系。
如：汽车爬坡或阻⼒变化时, 节⽓门（或油门）开度不变, n 随外界负荷的变化⽽变化。
外界负荷⼤, n ↓, 外界负荷⼩, n ↑, 这时发动机沿速度特性⼯作。
⼀汽油机的速度特性（⼀）定义汽油机节⽓门开度固定不变，汽油机性能指标随转速n 变化的关系。
外特性（全负荷的速度特性） — 节⽓门全开（ 100% ）, 测得的速度特性。
部分速度特性 — 节⽓门固定在部分开启位置, 测得的速度特性。
（⼆）外特性曲线1 Me 曲线M k e vi m =2ηαηη n ↑→ ?g ↑→α↓（不多）M k e v i m =2'ηηη（1）ηv — n ↑→⽓流惯性↑→ηv ↑；n ↑↑→节流损失↑→ηv ↓。
（2）ηi — n ↑→⽓流运动↑→混合⽓形成改善→ηi ↑； n ↑↑→燃烧时间↓，燃烧恶化→ηi ↓。
（3）ηm — n ↑→ηm ↓。
（4） Me — 低速时: ηv ↑n ↑→ηi ↑使Me 变化不⼤, 略有↑；ηm ↓⾼速时: →ηv ↓n ↑→ηi ↓使Me ↓↓。
ηm ↓2 Ne 曲线低速时: n ↑→ Me ↑（不⼤）, 但 Ne ∝ Me ↑ ? n ↑→ Ne ↑↑；⾼速时: n ↑→ Me ↓→ Ne ↑（不⼤）。
3 g e 曲线g k e i m=41ηη低速时: n ↑→ηi ↑，ηm ↓，ηi ↑⼤于ηm ↓→ g e ↓（不⼤）；⾼速时: n ↑→ηi ↓，ηm ↓→ g e ↑↑。
航空发动机主轴承工况航空发动机是飞机的动力装置，其主轴承是发动机中的重要组成部分。
主轴承承载着发动机的转子和传递来的力矩，对于发动机的正常运行具有至关重要的作用。
本文将从航空发动机主轴承的工况入手，对其进行详细介绍和分析。
航空发动机主轴承的工况主要包括负载、转速、温度和润滑等方面。
首先是负载方面，航空发动机在工作过程中承受着巨大的负载，包括来自旋转部件的离心力、惯性力和传递来的推力等。
这些力的作用下，主轴承需要承受很高的径向和轴向负载，因此其设计和选用材料必须具有足够的强度和刚度，以确保主轴承在高负载下不发生变形或破坏。
其次是转速方面，航空发动机的转速通常非常高，尤其是涡轮发动机，其转速可达几万转/分钟。
主轴承在高速旋转的情况下，会产生很大的离心力和惯性力，对主轴承的轴向和径向支撑能力提出了较高的要求。
同时，高速旋转也会引起主轴承的振动和噪声问题，需要采取相应的措施进行控制和减小。
温度是航空发动机主轴承工作过程中需要重点考虑的因素之一。
由于主轴承所处的环境复杂，既受到高温气流的冲击，又受到高温油液的浸泡，因此主轴承的温度会非常高。
主轴承的工作温度过高会导致润滑剂的失效，增加主轴承的摩擦和磨损，甚至引发主轴承的故障。
因此，在设计和选材时需要考虑到主轴承的热稳定性和耐热性，采取有效的散热和冷却措施，确保主轴承在高温环境下的正常工作。
润滑是航空发动机主轴承工作的重要保障。
主轴承在高速旋转的情况下，需要具备良好的润滑性能，以减小摩擦和磨损，降低能量损失。
航空发动机主轴承的润滑方式主要有干摩擦润滑和液体润滑两种。
干摩擦润滑适用于低速轴承，通过在轴承表面形成干膜来减小摩擦系数。
液体润滑则是通过润滑油或润滑脂进行润滑，形成油膜来隔离金属表面，减小摩擦和磨损。
在航空发动机主轴承的设计和选择中，需要考虑到润滑方式的选择和润滑剂的性能，以确保主轴承的良好润滑。
航空发动机主轴承的工况对于发动机的正常运行具有重要影响。
项目六发动机特性学习目标：重点掌握发动机的负荷特性、速度特性、万有特性及柴油机调速特性的定义。
理解各个特性曲线的变化趋势及原因；各个曲线的正式成立和位置对发动机的性能有何影响；柴油机安装调速器的原因。
了解柴油机和汽油机特性曲线的异同点及形成原因；万有特性的应用；两级式调速器和全程式调速器对柴油机性能的影响及各自的特点。
本项目是本课程的重点之一。
发动机经常在较大的负荷和转速范围内工作，仅了解某点或几点的性能指标和参数，往往是不够的，而需要了解在整个工作范围内的变化规律和发展趋势。
任务一发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系一、工况发动机的运行情况，简称工况。
工况以功率Pe和转速n来表示。
根据发动机的用途，其工况可分为以下几类：（1）恒速工况 n=常数，如发电机组中的发动机，其转速基本保挂持不变，功率Pe随负荷而变化，称为线工况。
（2）螺旋桨工况作为船舶主机的柴油机按推进特性工作，柴油机功率与转速的立主成正比Pe=kn3，k为比例常数，见图中的曲线2。
（3）面工况汽车在运输作业时，发动机的功率Pe和转速n都在很大的范围内变化。
如图中阴影所示，曲线3中发动机在各种转速下所能发出的最大功率。
（4）点工况内燃机的转速n及功率P e均近似不变，如内燃机作为排灌动力。
二、发动机特性发动机性指标随着调整情况及运转工况变化而变化的关系称为发动特性，特性用曲线表示称为特性曲线。
其中随着调整情况而变化又称为调整特性。
发动机的性能特性包括负荷特性、速度特性、万有特性、空转特性等，速度特性又包括外特性和部分速度特性。
三、发动机性能指标与工作过程参数的关系发动机的有效指标P me、T tq、Pe、be、B与工作过程参数的关系如下列诸式：平均有效压力有效功率有效转矩燃油消耗率小时耗油量要了解上述指标随工况变化的情况，就必须分析ηv、ηi、ηm、α随工况的变化。
四、发动机功率标定根据国家标准CB1105.1─1987《内燃机台架性能试验方法》的规定，内燃机标定功率依不同用途分类如下：（1）15min功率适用于汽车、军用车辆、摩托车的发动机功率的标定。
发动机的稳定工况名词解释发动机是一种将燃料能转化为机械能的设备，广泛应用于各种交通工具和机械设备中。
在发动机的运作过程中，有一些稳定工况名词需要解释，以便更好地理解发动机的运行原理和性能。
1. 怠速工况（Idle Condition）发动机在怠速工况下运行时，转速较低，负载较小。
通常是指发动机在不需进行工作的情况下持续运转，如车辆在红灯停车或停车等待时的状态。
怠速工况下，发动机燃烧较为弱化，燃料消耗较低，排放污染物相对较少，但也容易引起怠速不稳、抖动等问题。
2. 全负荷工况（Full Load Condition）全负荷工况是指发动机在最高负载运行下的状态。
当机械设备需要输出最大功率时，发动机必须处于全负荷工况下，以满足其工作需求。
全负荷工况下，发动机的转速较高，燃烧较为充分，燃料消耗较大，排放污染物也相对增多。
3. 峰值扭矩（Peak Torque）峰值扭矩是指发动机在某一特定转速下能够输出的最大扭矩值。
扭矩是描述发动机输出力矩大小的物理量，峰值扭矩是发动机最大输出力矩的极限值。
峰值扭矩通常出现在发动机的低转速区域，例如柴油发动机的峰值扭矩通常出现在1500-2000转/分钟的转速范围内。
4. 燃烧室（Combustion Chamber）燃烧室是发动机内部用来完成燃料燃烧过程的空间。
燃烧室的形状和设计对燃烧效率、动力输出和排放性能有重要影响。
常见的燃烧室有球形、亥姆霍兹燃烧室、皮尔斯燃烧室等多种形式。
优秀的燃烧室设计能够实现高效的燃烧和较低的排放。
5. 空燃比（Air-Fuel Ratio）空燃比是指单位燃料中所含空气质量与燃料质量之比。
在内燃机中，为了实现有效的燃烧过程，空气和燃料的混合比例需要适当调整。
当空燃比过高时，燃烧不充分，发动机性能下降；当空燃比过低时，燃烧过程不稳定，易产生排放污染物。
6. 点火提前角（Ignition Timing）点火提前角是发动机中供电系统控制的参数之一，它指的是点火系统在活塞行驶到最高点之前提前点火的时间。
有关“汽车常用工况”的解析汽车常用工况主要涵盖了汽车在运行过程中可能遇到的各种情况，这些工况对汽车的性能和使用寿命都有重要影响。
有关“汽车常用工况”的解析如下：1.起步工况：汽车由静止状态转为行驶状态的过程。
在这个过程中，汽车需要克服静摩擦力和惯性，因此发动机需要提供较大的扭矩。
起步工况对发动机的加速性能和低速扭矩要求较高。
2.加速工况：汽车在行驶过程中需要增加速度时所处的工况。
加速工况下，发动机需要提供足够的动力以克服行驶阻力和惯性力，使汽车速度增加。
加速工况对发动机的功率和扭矩要求较高。
3.等速工况：汽车以恒定速度行驶时所处的工况。
在等速工况下，汽车发动机的负载相对稳定，燃油经济性较好。
等速工况是评估汽车燃油经济性和发动机效率的重要指标之一。
4.减速工况：汽车需要降低速度时所处的工况。
减速工况下，发动机可能需要提供制动力以帮助汽车减速，同时也可以通过断开与驱动轮的连接来实现减速。
减速工况对汽车的制动性能和发动机的控制精度要求较高。
5.转弯工况：汽车在行驶过程中需要改变方向时所处的工况。
转弯工况下，汽车需要克服侧向力和离心力，保持稳定的行驶轨迹。
转弯工况对汽车的操控性能和悬挂系统要求较高。
6.上下坡工况：汽车在上坡或下坡行驶时所处的工况。
在上坡工况下，汽车需要克服重力分量，因此发动机需要提供更大的扭矩；在下坡工况下，汽车需要利用发动机制动或刹车来控制速度。
上下坡工况对汽车的爬坡能力和制动性能要求较高。
7.怠速工况：发动机空转时，汽车不移动的工况。
怠速工况下，发动机需要维持稳定的转速，以便随时响应驾驶员的加速需求。
怠速工况对发动机的稳定性、燃油经济性和排放性能有一定要求。
8.滑行工况：驾驶员松开油门踏板，让车辆靠惯性行驶。
这种工况下，发动机不提供动力，车辆靠惯性前进，滑行工况对汽车的燃油经济性有一定影响。
简述发动机工况发动机工况是指发动机在运行过程中的各项工作参数和工作状态。
它直接影响着发动机的性能和寿命。
在发动机工况中，有几个重要的参数需要特别关注，包括转速、负荷、温度、压力等。
转速是指发动机每分钟旋转的圈数，通常以rpm（转/分）为单位。
转速的大小直接影响着发动机的动力输出和燃烧效率。
过低的转速会导致动力不足，而过高的转速则容易造成发动机过热和损坏。
因此，在使用发动机时，我们需要根据实际需要调整转速，以保证发动机的正常工作。
负荷是指发动机承受的功率大小，通常以百分比或具体数值表示。
负荷的大小与转速直接相关，过大的负荷会导致发动机过热和损坏，而过小的负荷会造成能量浪费。
因此，在发动机工作时，我们需要根据实际需要调整负荷，以保证发动机的有效工作。
温度是指发动机各个部件的温度，包括冷却水温度、机油温度、排气温度等。
温度的过高或过低都会对发动机的正常工作造成影响。
过高的温度会导致发动机过热，增加零部件的磨损和损坏的风险；过低的温度则会影响发动机的燃烧效率和动力输出。
因此，我们需要保持发动机温度在合适的范围内，以确保发动机的正常工作。
压力是指发动机各个部件的压力，包括进气压力、油压、冷却液压力等。
压力的大小直接影响着发动机的工作效率和动力输出。
过高的压力会增加发动机的负荷，导致动力不足；过低的压力则会影响发动机的燃烧效率和动力输出。
因此，在使用发动机时，我们需要保持合适的压力，以保证发动机的正常工作。
除了以上几个重要的参数外，还有一些其他的工况需要注意。
例如，燃油的品质和供给也会对发动机的工作产生影响，因此我们需要确保燃油的质量和供给的稳定性。
此外，气候条件也会对发动机的工作产生影响，例如在低温环境下，发动机的启动和燃烧效率会受到一定的影响，因此需要采取相应的措施来提高发动机的工作效率。
发动机工况是指发动机在运行过程中的各项工作参数和工作状态。
合理控制和调整这些工作参数，能够保证发动机的正常工作，提高其性能和寿命。
简述发动机工况发动机工况是指发动机在运行过程中所处的不同工作状态和工作环境。
发动机工况的不同会直接影响到发动机的性能表现和燃烧效率，因此对于发动机的设计和优化来说，充分了解和掌握发动机工况是非常重要的。
一、发动机工况的分类发动机工况根据不同的分类标准可以分为多种类型。
其中，按照发动机的工作状态可以分为冷启动、怠速、部分负荷、全负荷和高负荷等工况；按照发动机所处环境的条件可以分为海拔高度、气温、湿度和空气质量等工况；按照发动机的工作循环可以分为四冲程和两冲程等工况。
二、发动机工况对性能的影响不同的发动机工况会对发动机的性能产生不同程度的影响。
例如，在冷启动工况下，由于发动机温度低，燃烧效率不高，燃油燃烧不完全，同时润滑油的黏度较大，会增加发动机的磨损和燃油消耗；在怠速工况下，发动机转速较低，气缸内的燃烧不充分，容易产生积碳，影响到发动机的稳定性和可靠性；在全负荷工况下，发动机需要提供最大功率输出，此时需要更多的燃油供给和气缸内燃烧的充分，因此对于发动机的燃烧控制和冷却系统的设计都有较高的要求。
三、发动机工况的测试与优化为了了解和掌握不同工况下发动机的性能表现，需要进行发动机工况的测试与优化。
测试可以通过实验台架和传感器等设备进行，通过测量发动机的各项参数变化来评估发动机在不同工况下的性能表现。
例如，可以测量发动机的功率输出、燃油消耗、排放物的浓度等指标，从而评估发动机在不同工况下的燃烧效率和经济性。
优化发动机工况可以通过改进发动机的控制策略和调整发动机的设计参数来实现。
例如，可以通过优化点火时机、燃油喷射策略和气缸内部结构等方式来改善发动机在不同工况下的性能。
此外，还可以通过优化发动机的冷却系统、润滑系统和排气系统等来提高发动机在不同工况下的工作效率和可靠性。
四、发动机工况与环境保护发动机工况的合理选择和优化对于环境保护也具有重要意义。
随着环境污染问题的日益严重，发动机的排放要求也越来越高。
不同的工况下，发动机的排放物浓度和种类也会有所不同。
简述发动机工况发动机工况是指发动机在运行过程中所处的状态和所处的环境条件。
发动机工况的影响因素包括负载、转速、温度、进气量、空气密度、压力等。
一、负载发动机的负载是指发动机工作时所承受的载荷,包括衣物、货物、人员等所产生的重量和体积负载。
不同的负载会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在行驶中,车辆所承载的重量会改变发动机的转速和输出功率,从而影响发动机的工况。
二、转速转速是指发动机每分钟旋转的转速,包括高速运转和低速运转。
不同的转速会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在高转速下,发动机需要更多的能量来克服摩擦力和惯性矩,因此需要更大的输出功率;而在低转速下,发动机则需要更少的能量来克服摩擦力和惯性矩,因此需要更低的输出功率。
三、温度温度是指发动机内部的温度,包括环境温度和发动机内部的温度。
不同的温度会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在高温环境下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的效率和可靠性;而在高温低氧环境下,发动机的燃烧效率也会降低,需要注意发动机在高温环境下的运行温度和排放控制。
四、进气量进气量是指发动机吸入的气体量,包括空气吸入量和进气压力。
不同的进气量会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在进气量不足的情况下,发动机需要更大的功率来吸入足够的空气,以保证燃烧的充分性和稳定性;而在进气量过多的情况下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的功率和加速性能。
五、空气密度空气密度是指空气中氧气和其他气体的密度。
不同的空气密度会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在高空气密度的环境下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的效率和可靠性。
六、压力压力是指发动机内部的压力,包括燃油压力、空气压力、点火压力等。
不同的压力会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在燃油压力不足的情况下,发动机的燃油喷射量需要进行调整,以保证燃烧的充分性和稳定性;而在燃油压力过大的情况下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的功率和加速性能。
