柴油机工况特性
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第八章 柴油机特性
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。
第九章柴油机的特性
4.最低转速限制
柴油机转速过↓→燃油雾化和混 合质量↓各种正时不合适→工作 不正常，不稳定。 最低稳定转速限制线如曲线9所 示。 当柴油机按推进特性（曲线11） 工作时，∵Pe＝cn3，转速↓→ 负荷迅速↓，在转速降低到某一 数值以后负荷将减小到最小负荷 速度特性所限制的数值以下，→ 柴油机运转不稳定。 柴油机在各种负荷下持续运转允 许的最低转速为曲线10所限制。
二、柴油机特性及其分类
柴油机的功率Pe Pe＝Cpen i，在柴油机一定时Pe＝C1pen ， 柴油机特性分为三类： 1.速度特性： 平均有效压力不变，有效功率Pe随转速n的变化规律； 2.负荷特性： 柴油机转速不变，有效功率Pe随平均有效压力pe （负荷） 的变化规律；——带发电机的副机按此规律工作。 3.推进特性： 柴油机有效功率随pe和n变化的规律；推进特性为其中典 型的规律。
螺旋桨特性曲线
在船舶稳定航行时（装载、气候、海面状况等都稳 定）， λp 基本不变为常数，根据 FP=K1ρnP2 D4 ， MP= K2 ρnP2D5 ， 则 推 力 和 扭 矩 可 表 达 为 ： FP=C1nP2 ，MP= C2 nP2。此时桨所需的功率，根据 p20公式可写成： PP= MP n / 9550，故：PP= CnP3 KW。 （桨吸收的功率与转速的3次方成正比，扭矩与转速 的平方成正比。）
3.部分负荷速度特性
当油量调节机构固定在比 标定位置小的位置时，所 测得的柴油机特性称为部 分负荷速度特性（亦称部 分特性）。如图中的曲线4、 5、6所示。
第三节 负荷特性
测取负荷特性时，在改变外负荷的同时改 变每循环供油量，使n保持不变。从公式 Pe=Cpeni可看出这时有效功率Pe与平均有效 压力pe成正比（Pe=Bpe）。
车用柴油机瞬态工况下燃烧参数变化规律
车用柴油机瞬态工况下燃烧参数变化规律
(1) 柴油机瞬态工况下燃烧参数
柴油机的燃烧瞬态工况的参数变化是中央电脑控制的，它对柴油
机的每次燃烧都有精准的控制，使后面的燃烧瞬态能够达到理想的效果。
这些参数的变化可以分成两个阶段：空气比、压力和温度变化，
在这些参数的变化过程中影响着柴油机的燃烧效率。
一、空气比
柴油机在燃烧过程中，空气比一般需要调节到14.6:1~15.2:1左右，如果空气比设置过低，动力和经济性会降低，反之，空气比过高
则会产生不良的排放成分，增加能耗。
二、压力
柴油机燃烧过程中的压力一般要控制在6.0～7.2Mpa之间，如果
压力过高则会提高经济性，但也会增加活塞磨损；反之，压力过低将
会导致工作效率极低，从而降低经济性。
三、温度
柴油机燃烧过程中温度一般需要控制在700～900摄氏度之间，温
度过高则可能会超负荷，助燃过程将会降低而影响工作性能，反之，
温度太低则可能引发机件磨损，影响出力和经济性。
通过以上的变化，柴油机燃烧过程能够达到最恰当的效果，这对
汽车电子控制系统来说是至关重要的，从而保证汽车高效稳定地运行。
太原铁路局比武题库：发电车乘务员基础理论培训资料
发电车乘务员应知应会模块-业务知识-基础理论-培训资料第一章客车空调发电车概述第一节铁路客车的供电方式目前我国铁路客车的供电方式主要有独立供电、集中供电和混合供电三种。
一、独立供电独立供电是指在单节客车上安装1～2套独立供电装置，可由本节客车提供电源的供电形式。
因供电装置分散于每一节车厢，也叫分散供电。
独立供电客车的供电设备主要有轴驱发电机供电和小型柴油发电机组供电两种类型。
(一)轴驱发电机供电这种供电方式是世界各国在普通客车上运用较广泛的一种供电形式，我国生产的25B型客车、国际联运客车、22型和23型客车上使用这种供电方式。
在客车轴驱式交流发电机供电装置中，广泛使用三相感应子发电机，它属于同步发电机的一种，具有结构简单、维护方便、重量轻、功率大、节省材料等特点。
这种供电方式的优点是设备简单，使用方便，利用车轮转动来驱动发电机，没有内燃机运转时产生的废气和强噪音对环境的污染。
缺点是发电机功率小、列车停站时不能发电，车下安装的蓄电池较多，增加了车辆的自重。
(二)小型柴油发电机组供电这种供电方式是在车体下部安装一台或两台柴油发电机组，由其向车内负载供电。
二、集中供电集中供电是指由机车或在列车中编挂一辆发电车通过连接各车厢的电力连接器向全列车提供电源的供电形式。
目前客车的集中供电主要有以下几种情况。
按供电电源的制式分：有三相交流、频率50HzAC380V和DC600V两种；按提供电源的设备分：有发电车供电和机车供电两种。
三、混合供电混合供电方式的客车，在独立供电装置中，既有轴驱发电机供电，也有柴油发电机组供电。
第二节发电车的组成一、发电车的组成客车空调发电车主要由车辆部分、柴油发电机组及附属装置、空调采暖装置等组成。
(一)车辆部分发电车的车辆部分由车体、转向架、车钩缓冲装置、制动装置及相应的监控装置组成。
(二)柴油发电机组及辅助供给装置发电车的供电部分为列车提供电源。
由柴油发电机组，配电控制屏和机组的辅助供给装置组成。
柴油机特性
单元六 柴油机特性
3. 载荷特性
逐渐改变燃油泵供油拉杆位置，同时调节发 动机负荷以保持发动机转速一定，此时，发动机
Gt、有效耗油率ge随有效功率Pe （或有效转矩Me）变化而变化的关系，称为发动 机的负荷特性。负荷特性可用来评定在不同确定 转速下，不同负荷时发动机的经济性。
单元六 柴油机特性
图6-3 柴油机负荷特性曲线
单元六 柴油机特性
燃油泵供油拉杆（齿条）位置固定时，每循环的供油量 理论上是不变的，但实际每循环的供油量随转速的升高而有所 增大，这是因为燃油在溢流时通过油孔时会有节流。例如，供 油时，理论上只有当柱塞上行完全关闭油孔时才开始压油，但 由于节流作用，被柱塞排挤的油量来不及通过油孔流出，使泵 油室内的压力升高，出油阀提前开启；同样，当供油终了时， 柱塞下行，其边缘开启油孔但通道尚未足够大时，由于节流作 用，泵油室内的燃油不能立即回到低压系统中而仍维持较高压 力，使出油阀推迟关闭。
单元六 柴油机特性
试验表明，在海拔150 m以上地区，海拔每 升高300 m，非增压发动机的功率约下降3 5%； 当进气温度在29.4 ℃以上时，气温每增高5.5 ℃， 功率约下降2%。为了使在试验台架上测得的性能 参数具有可比性，必须对在非标准状态下测得的 性能参数进行修正。
标准大气状态是指大气温度为25 ℃、大气 压为100 kPa、相对湿度为60%的状态。
单元六 柴油机特性
在对柴油机的外特性曲线 （见图6-2）进行分析的时候， 应注意到机械效率随着发动机转 速的升高而逐渐降低；同样，对 一般非增压柴油机，由于转速的 升高、换气的时间缩短，充气效 率也不断下降。
图6-2 柴油机外特性曲线
单元六 柴油机特性
Pe可以用以下公 式来表示。
柴油机发电机特性试验（精）
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。
车用柴油机瞬态工况下燃烧参数变化规律
车用柴油机瞬态工况下燃烧参数变化规律随着汽车工业的发展，车用柴油机瞬态工况下的燃烧参数变化规律成为了一个备受关注的研究课题。
这些燃烧参数的变化规律包括喷油量、喷油时刻、喷油压力、燃烧室压力和温度等。
下面将详细介绍车用柴油机瞬态工况下各个燃烧参数的变化规律。
首先，喷油量是指单位时间内喷射的柴油的质量。
在瞬态工况下，由于发动机工作负荷的突然变化，车用柴油机的喷油量也会有相应的变化。
当负荷突然增大时，喷油量可能会急剧增加，以满足更多的燃料需求。
而当负荷突然减小时，喷油量则会迅速降低以节省燃料。
其次，喷油时刻是指喷油开始的时间点。
在瞬态工况下，喷油时刻的变化与负荷的变化密切相关。
当负荷增大时，喷油时刻可能会提前，以确保足够的燃料能够在其密燃模式之前进入燃烧室。
而当负荷减小时，喷油时刻则可能会延后，以避免燃料喷射过早而导致的负荷失控。
此外，喷油压力也是一个重要的燃烧参数。
在瞬态工况下，车用柴油机的喷油压力可能会有所波动。
当负荷突然变化时，喷油压力可能会相应地调整，以确保燃料能够在喷射系统的正常工作压力下被喷射进入燃烧室。
燃烧室压力和温度也会在瞬态工况下发生变化。
当负荷增大时，燃烧室压力和温度可能会升高，以提供更多的扭矩和功率。
而当负荷减小时，燃烧室压力和温度则会相应地下降，以降低燃料的消耗和排放。
不同的车用柴油机在瞬态工况下的燃烧参数变化规律可能有所不同，这取决于其燃烧系统的设计和控制策略。
为了实现更高效和可靠的燃烧过程，对车用柴油机瞬态工况下燃烧参数变化规律的研究是非常重要的。
这不仅可以帮助优化燃烧系统的设计和控制策略，还可以提高车用柴油机的性能和环境友好性。
综上所述，车用柴油机瞬态工况下的燃烧参数包括喷油量、喷油时刻、喷油压力、燃烧室压力和温度等，这些参数会随着负荷的变化而发生相应的变化。
研究这些参数的变化规律对于优化燃烧系统设计和控制策略具有重要的意义。
柴油机基本知识
WD615T4柴油机万有特性
等燃油消耗率曲线的形状与位置对内 燃机的实际使用经济性能有重要的影响。 ----如果该曲线的形状在横向上较长，则表 示内燃机在负荷变化不大而转速变化较大 的情况下工作时，燃油消耗率变化较小。 ----如果曲线形状在纵向较长，则表示内燃 机在负荷变化较大而转速变化不大的情况 下工作时，油耗率变化较小。
以上指标是发动机在台架试验中测量考 核的指标，与用户的实际情况存在差异， 影响的因素也较复杂。
四、四冲程柴油机基本工作原理
柴油机一个工作循环由四个工 作冲程组成，即： ◇进气冲程 ◇压缩冲程 ◇做功冲程 ◇排气冲程 柴油机的连续运转是由无限个 工作循环构成。
在柴油机四个工作冲程中，只有燃烧做功冲程 对外做功，其他三个冲程消耗能量。
WD615柴油机配气机构（一）
凸轮轴齿轮
喷油泵齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮
机油泵齿轮
WD615柴油机配气机构（二）
凸轮轴
挺柱
挺杆
WD615柴油机配气机构（三）
排气门
进气门摇臂
排气门摇臂
进气门 挺柱 气门调解螺钉
（四）燃油供给系统 【功能】按照柴油机工作循环所规定的时 间及柴油机负荷情况，向柴油机气缸内 喷入适量的柴油。 【组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤 清器、高压油泵、高压油管及喷油器等 零部件。
动力性能指标是满足用户的配套需求。
经济性 能指标
有效热效率
燃油消耗率
机油消耗率
经济性能指标表征柴油机 的工作使用成本。
◇有效热效率：燃料燃烧所产生的热量转换成有 效功的百分数。 ◇燃油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的燃油量，单位为g/(kW·h)。 ◇机油消耗率：柴油机单位时间、单位功率所消 耗的机油量，单位为g/(kW·h)。
柴油机的特性
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。
柴油机分类及特性介绍
2、柴油机的基本知 识
2．热机
热机的基本工作原理是：燃料在一个 特设的装置中燃烧，将化学能转变为 热能以加热工质，然后把工质的热能 转。变为机械能，完成两次能量的转换。 根据能量转换方式的不同，热机又可 分为外燃机和内燃机两大类。
热机凡是将燃料燃烧而放出的热能转 换为机械能的机器都叫热力发动机， 简称热机。
12VE230ZCz
GB725-91内燃机产品名称和型号编制规则
型号示例：
（1）汽油机 1E65F：单缸，二冲程，缸径65mm，风冷，通用型； EQ6100－1： EQ为第二汽车制造厂代号，六缸，直列，四冲程，缸径
100mm，水冷，区分符号1表示第一种变型产品； BJ492QA：BJ为北京汽车制造厂代号，四缸，直列，四冲程，缸径92mm，
如何区分185\ZH185\185N柴油机
补充燃烧室的分类
三种燃烧室对转速变化敏感，需组织进气涡流。 2、燃油消耗率低，经济性好。 3、起动性能好，一般不需辅助起动。 4、爆发压力高，燃烧噪声大，组成燃烧室零件的热负荷较高。 5、由于采用多孔小孔径喷射，对燃油系统要求较高，对燃油品质要求高。
柴油机具有如下突出优点：
(1)经济性好。有效热效率可达50％以上， 可使用价廉的重油，燃油费用低。 (2)功率范围广。单机功率0．6-456kW,适 用的领域广。 (3)尺寸小，重量轻，有利于船舶机舱布置。 (4)机动性好。起动方便，加速性能好，有 较宽的转速和负荷调节范围，可直接反转， 能适应船舶航行的各种工况要求。
柴油机
柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机， 它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油 做燃料，采用内部混合法形成可燃混合 气，缸内燃烧采用压缩式(靠缸内空气 压缩形成的高温自燃发火)。这种特点 使柴油机在热机中具有最高的热教率 (达55%左右)，因而应用十分广泛。尤 其在船用发动机中，柴油机已经取得了 绝对领先地位。根据英国劳氏船级社统 计，1985年全世界制造的商船中(2000t 以上)以柴油机作为推进装置者占 99．89％，而到1987年则100％为柴油
船舶柴油机主推进动力装置832第七章柴油机的特性91题
第七章柴油机的特性91题第一节船舶柴油机的工况和运转特性的基本概念11题考点1：船舶柴油机的运转工况5题1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。
2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（忽略轴系的传递损失情况）。
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∝n３。
相应柴油机功率Pe 与转速的关系可写成Pe＝cn３。
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。
3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。
A1.柴油机转速不变而功率随时发生变化的工况，称为（）。
A．发电机工况B．螺旋桨工况C．面工况D．应急柴油机工况B2. 柴油机的功率随转速按三次方关系而变化的工况，称为（）。
A．发电机工况B．螺旋桨工况C．面工况D．应急柴油机工况C3. 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（）。
柴油机特性曲线..
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。
柴油机低温启动工况分析
第二章柴油机低温启动工况分析柴油机低温起动的条件柴油是靠压燃着火，实质是自燃着火，着火的条件是，发动机在压缩将近终了时，当燃烧室温度达到柴油的自燃温度(300℃ )以上时即自燃着火，否则无法着火。
柴油机的有效起动能力取决于很多因素。
但最重要的是要满足以下三个条件，即柴油机低温起动的三要素:(1 )柴油的流动性要好，以保证起动时提供最佳供油量。
(2 )有足够的压缩温度和压力，以保证起动时，气缸内着火条件良好。
(3 )有足够的起动转速，以保证有较好的混合气形成质量。
影响因素从使用方面分析，柴油机低温启动困难的影响因素主要是启动力矩小，启动阻力大和着火困难。
如图1所示。
影响因素分析 启动力矩减小 由公式2aemCIT可知，启动机的启动力矩 em T 与启动电流2aI 成正比，a I 的大小与蓄电池的容量GB S 有关，而GB S 与电解液的温度和比重两个因素有关。
在低温情况下，由于电解液温度降低，其粘度和电阻变大，渗透阻力增大，扩散速度下降，极板深处活性物质的利用率降低，结果使GB S 减小。
其次，如果电解液比重不符合低温要求，则电解液不能在一定的时间内提供足够的硫酸进行化学反应，而使蓄电池的端电压U和GB S均降低。
GB当S减小时，a I也减小，必然导致em T减小。
实验结果表明，当蓄电GB池电解液的温度从20℃变化到-20℃时，S和em T均呈直线下降，由GB于T∝2a I，所以，em T下降的幅度较大，如图2所示。
当GB S下降约30％em时，T下降约60％。
em启动阻力矩增大在低温条件下，由于柴油机的主轴颈与轴瓦、连杆轴颈与连杆瓦、活塞与气缸套等因材质的不同，导致膨胀系数不同。
当温度降低很多时，由于不同的变形导致配合间隙减小，从而使启动阻力矩增大。
此外，低温时柴油机使用的润滑油粘度增大，如图3所示，流动性差，造成柴油机曲轴与轴瓦等磨擦面之间供油不足：形成半干磨擦或干磨擦，导致各磨擦件之间的运动阻力增大。
5发动机的主要性能指标与特性
二、经济性指标
燃油消耗率：指发动机每发出1有效功率，在1小时内所消耗 的燃油质量，称为燃油消耗率，用Ge或be表示。
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机的负荷特性
发动机负荷特性：当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗 量(耗油率)随发动机负荷的变化关系。
汽油机负荷特性又称节流特性，柴油机负荷特性又称燃油调整特性
四、发动机的工况与负荷
1、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴 转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明 。 2、发动机在某一转速下的负荷：是当时发动机发出的功率 与同一转速下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。
分析 右图 发动 机的 负荷
§1.3
发动机的主要性能指标与特性
三要素(最高车速、加速能力和最大爬坡 )
一、动力性指标
1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有 效转矩，用Me表示 。 2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有 效功率，用Pe表示。
2.有效功率 发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单 位为kW。 它等于有效转矩与角速度的乘积。有效转矩Me和曲轴转速 n可用测功器和转速计测定，然后用以下的公式计算出发动机 有效功率:
速度特性：发动机性能指标随转速的变化关系。
一、汽油机速度特性：
汽油机节气门开度固定不变，Pe、Ttq、be、B等随转速变化的关系 1、外特性曲线
v Ttq K 2 im
二、柴油机速度特性：
喷油泵的油量控制机构位置固定 不度，柴油机性能指标（Pe、Ttq、 be、B）等随转速变化的关系 1、标定功率速度特性曲线
柴油发动机的额定工况
柴油发动机的额定工况
首先，额定转速是指发动机在额定工况下的运转转速。
这个转
速是由发动机设计时根据功率输出和机械结构确定的，是发动机设
计的重要参数之一。
通常情况下，发动机在额定转速下运转时能够
达到最佳的燃烧效率和动力输出。
其次，额定负载是指发动机在额定工况下所承受的负载。
这个
负载是根据发动机设计时的预期工作条件和使用要求确定的，包括
车辆的重量、行驶速度和所需的动力输出等因素。
发动机在额定负
载下应该能够保持稳定的工作状态，并且具有足够的动力储备。
此外，额定温度和额定压力也是额定工况的重要参数。
发动机
在设计时需要考虑到环境温度和工作压力对其性能和可靠性的影响，因此在额定工况下应该能够保持适当的温度和压力，以确保发动机
的正常工作。
综上所述，柴油发动机的额定工况涉及到转速、负载、温度和
压力等多个方面的参数。
在设计和使用发动机时，需要充分考虑这
些参数，以确保发动机能够在额定工况下稳定可靠地工作。
第二节 柴油机特性
(五)限制特性
一、柴油机的限制特性 1定义：限制柴油机在各种转速下的最大有效 功率，使柴油机的机械负荷和热负荷不超 出为保证它可靠工作而规定的允许范围 2限制措施 可限制最高爆发压力pz、平均有效压力pe、 曲轴转矩Me、过量空气系数α、排气温度tr 以及涡轮增压器转速nＴ，其中较为常用的 是Me、α和tr
(四) 调速特性
柴油机的调速特性是调速器转速设定机 构固定在某位置时，当外负荷从零到最大 值或相反过程的全部变化范围内，柴油机 的功率、扭矩或平均有效压力与转速之间 的变化规律。调速特性与调速器的工作性 能直接相关，具有弹性反馈机构的调速器 调速特性曲线为垂直线，可由多次改变调 速器转速设定机构得到
二、柴油机推进特性及推进特性曲线 1柴油机推进特性：柴油机按螺旋桨特性工 作时，各性能指标和工作参数随转速或负 荷变化的规律 2柴油机推进特性是根据Pe=cn3关系，在试 验台上测定的
三、推进特性参数分析 1充量系数c 随转速增加而下降 2过量空气系数α 随转速增加而下降 3指示效率ηi 随转速增加而下降 4机械效率ηm、指示功率 Pi 随转速增加 而增大 5有效油耗率ｂe、指示油耗率ｂi ｂi随 转速增加而增加； ｂe随转速增加先降后 升，在80－90％nb时达最低值
二、船舶柴油机功率和转速使用范围 1.柴油机在各种转速下允许达到的最大功率 运行船用柴油机由限制特性限制 2.柴油机在各种转速下的最小功率 由最低负荷速度特性曲线限制
3.柴油机在各种负荷下可达到的最高转速 标定转速或相应的调速特性来限制 4.柴油机在各种负荷下可能达到的最低转速 船用柴油机按推进特性工作时的最低稳 定转速限制最低转速以防个别缸熄火
1等排温限制线； 3等转矩限制线； 5调速特性线（最高转速限制线） 8最小负荷限制线 10最低（稳定）转速； 由1，3，5，8，10等限制线组成柴油 机的安全工作区，一般柴油机转速由标 定转速下降时，初期按等转矩特性工作， 后期按等排温特性工作
车用柴油机瞬变工况性能劣变及其控制策略
02
开发智能控制算法
应用先进的控制算法可以实现对发动 机的精确控制，提高发动机的性能和 可靠性。
03
实现与车辆其他系统 的协同控制
将发动机控制系统与车辆其他系统（ 如变速器、制动系统等）进行协同控 制，可以实现整车的优化控制，提高 车辆的性能和安全性。
04
车用柴油机瞬变工况性能劣变试 验研究
试验方案与试验条件
采用多孔燃烧室
多孔燃烧室可以增加燃油与空气的接触面积， 促进混合气的形成和燃烧。
采用可变压缩比技术
可变压缩比技术可以根据发动机的负荷和转速自动调整压缩比，以实现最佳的 燃烧效果。
开发智能控制系统
01
采用先进的传感器技 术
应用先进的传感器技术可以实时监测 发动机的工作状态和运行参数，为控 制策略提供准确的数据支持。
分析瞬变工况下影响柴油机性能 的主要因素，如进气系统、燃油 喷射系统、冷却系统等。
探讨瞬变工况下柴油机性能劣变 的机制，包括燃烧过程的不稳定 、部件磨损加剧、油膜剥离等。
05
车用柴油机瞬变工况性能劣变控 制策略优化
控制策略优化的必要性
提高燃油经济性
优化控制策略可以降低燃油消耗，提高车辆 的燃油经济性。
实验优化
通过实验手段，对不同的控制策略进行测试 和比较，选择最优的控制策略。
控制策略优化实例分析
案例一
某重型商用车企业通过优化控制策略，使得 车辆在城市工况下的燃油消耗降低了10%。
案例二
某柴油机制造商通过优化控制策略，成功降 低了某型号柴油机的排放污染物。
06
车用柴油机瞬变工况性能劣变控 制策略展望
数据采集
通过测量仪器实时采集柴油机的运行数据，包括转速、负载、燃油 消耗量、排放物浓度等。
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2．机械效率ηm的变化情况
根据公式
而
当
时，
当
时，ηm达到最大值。
3．有效热效率ηe和有效耗 油率ge的变化情况
• ηi主要取决于过量空气系数α，而α则取决于 每循环的供油量与充气量。对于非增压柴油 机，当转速n不变时，每循环的充气量几乎不 变，α的变化主要取决于循环供油量。随着负 荷的增加，供油量加大，α则减小。对于废气 涡轮增压柴油机，充气量还受到增压器输出 空气压力pk的影响，α随负荷增加而下降的速 度有所不同，但总的趋势仍是α随负荷的增加 而减小的。
3．有效热效率ηe，从图中可以看到，有效耗 油率曲线ge是一条凹形曲线，而有效热效率 ηe是一条拱形曲线。随着负荷的变化，在低 于标定负荷pb的某一值下，有一个ηe的最大 值ηemax和ge的最小值gemin。
• 通常是用试验的方法把在不同工况下所 测得的上述性能指标和工作参数之间的 关系用平面直角坐标系表示出来。这些 性能指标及工作参数之间的关系曲线就 叫做柴油机的特性曲线。
二、柴油机的特性
• 柴油机的特性是柴油机固有的性能，是合 理使用柴油机的重要依据，有以下作用：
• ⑴评价柴油机性能。 • ⑵确定柴油机工况。 • ⑶分析影响特性的因素。 • ⑷检测柴油机的状态。
• ⑶柴油机的负荷及转速都可以在较大的范 围内各自任意变化，它们之间没有相互的 依赖关系。
一、柴油机工况
• 柴油机带动工作机械工作时，其性能必须 满足工作机械的要求。根据前面学过的知 识，柴油机的有效功率Pe与转速n和平均 有效压力pe之间存在如下的关系: (kW)
• 对于既定的柴油机，在运行中能使有效 功率Pe发生变化的参数只有平均有效压 力pe和转速n。
容
标题：柴油机工况特性
课题八 柴油机使用与维护 第三节 柴油机的工况与特性 第四节 柴油机的负荷特性 第五节 柴油机的速度特性 第六节 柴油机的推进特性 第七节 柴油机的调速特性 第八节 柴油机的限制特性及运转范围
目的与要求
掌握柴油机的各种特性及其特性曲线。
第三节 柴油机的工况 与特性
一、柴油机的工况 二、柴油机的特性
3．有效热效率ηe和有效耗 油率ge的变化情况
• 由于α随负荷的增大而降低，因此ηi亦随负荷 的提高而降低。当负荷下降到某一较低的数 值时，ηi则不再提高。
3．有效热效率ηe和有效耗 油率ge的变化情况
• ηe=ηi·ηm。当负荷从pe开始降低时，ηi是随pe 的降低而增大的，ηm却随pe的下降而减小。 初期，ηi的变化速率大于ηm，因此ηe也是随 pe的降低而提高的。当负荷继续下降时，ηi 的增大速度减缓而ηm的降低速度加快。因此 ηe在达到某一最高值后就开始同ηm一起随负 荷的降低而降低。在低负荷区，ηm随负荷的 降低而急剧降低，使ηe也以很快的速度下降 。
二、柴油机的特性
• 各类柴油机，由于应用场合、使用条件等 不同，可以得到不同的柴油机特性。主要 有：负荷特性、速度特性、推进特性、调 速特性、限制特性等。
第四节 柴油机的负 荷特性
一、负荷特性曲线及其制取 二、负荷特性曲线分析
一、负荷特性曲线及其制取
• 负荷特性是指柴油机在转速固定不变时， 其主要性能指标及工作参数随负荷而变化 的规律。将这些变化规律在平面直角坐标 图上表示出来，就叫负荷特性曲线。
• 而纵坐标上的一系列性能参数中，主要是 有 械效效耗率η油m率，g最e和高排爆气发温压度力tpr，z、其增余压的压还力有p机k 、 在增纵压坐器标转上速 表示nT、出过来量。空气系数α等都可以
某四冲程柴油机负荷特性曲线
PC2-5型柴油机负荷特性
二、负荷特性曲线分析
• 1．有效功率 Pe和指示功率 Pi的变化情况 • 2．机械效率ηm的变化情况 • 3．有效热效率ηe和有效耗油率ge的变化情
二、柴油机的特性
• 柴油机的主要性能指标和工作参数随工况 而变化的规律叫柴油机的特性。
• 表征柴油机性能的有效指标主要有：平均 有效压力pe、有效功率Pe、有效转矩Me、 有效耗油率ge、有效热效率ηe等。
二、柴油机的特性
• 表征柴油机运行状态的工作参数主要有 ： 高 tw、转爆增速发压n压、器力进转pz气速、压n排T力等气p。温a、度增tr、压冷压却力水pk、温最度
• 负荷特性曲线的测取，通常是在专门的试 验台上进行的。在有条件的船厂或实船上 ，也可以测取。
一、负荷特性曲线及其制取
• 其测取具体步骤如下： • ⑴首先按柴油机开动起来，并逐渐将转速
加 ，使至柴标油定机转达速到nb，稳再定通的过热测状功态器。稍加外负荷 • ⑵依此将负荷从零加至标定负荷的
25%→50%→75%→100%→110% 。 每 加 一次负荷都适当地增加供油量，以维持柴 油机的转速不变。记录每次负荷下柴油机 的各性能参数。
一、负荷特性曲线及其制取
• 其测取具体步骤如下： • ⑶将记录下柴油机的各性能参数，整理后
画到以负荷为横坐标，其它各性能指标及 工作参数为纵坐标的坐标图上，就可得到 柴油机的负荷特性曲线。
一、负荷特性曲线及其制取
• 柴油机的负荷，常用平均有效压力pe来表 示，又因负荷特性试验时，柴油机的转速 n示固负定荷不的变大，小所的以。也有用有效功率Pe来表
况
柴油 机按 负荷 特性 工作 时各 主要 指标 和参 数的 变化
1．有效功率 Pe和指示功率 Pi的 变化情况
• 有 这效是功因率为PPee是与p通e之过间坐存标在原着点公的式一的条关直系线。。 对于既定的柴油机，当按负荷特性工作时
，C、n、i都为定值。上面的公式可以写
成
。
• 根 失 也据功是P率一i=条PPm直e+可线P以m，，看与则作P当不e平转变行速，，不所相变以距时指为，示机机功械械率损损Pi 失功率Pm值的大小。
一、柴油机工况
柴油机工况是指柴油机的工作状况或运行状 况，如转速的高低、负荷的大小等。 柴油机工况的变化是随其所带动的工作机械 的不同而异的。 概括起来，可以归纳为以下三类：
一、柴油机工况
• ⑴要求柴油机的转速n始终不变或变化很小 ，而负荷可根据需要从零变化到最大。
• ⑵要求柴油机的负荷和转速都能在一定的 范围内变化，而它们之间的变化有一定的 规律。