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第9章涡轮轴发动机Turbo-shaft engine第9.1节概述Introduction涡轮轴发动机简称涡轴发动机，是直升机的动力装置。
它的主要特点是燃气发生器出口的燃气所具有的可用功，几乎全部通过涡轮轴输出，带动直升机的旋翼和尾桨。
图9.1.1 涡轮轴发动机从20世纪50年代初期出现了涡轮轴发动机之后，在直升机动力装置领域，便逐渐代替活塞式发动机，成为主要的动力装置。
到目前，在2000kw以上的直升机动力装置中，它已占统治地位。
只有在小功率的动力装置中，还有少数直升机在使用活塞式发动机。
涡轮轴发动机作为直升机的动力装置，与活塞式发动机相比，它有着突出的优点。
首先是重量轻、体积小。
同样功率为600kw左右的发动机，它的重量还不到活塞式发动机的三分之一，大功率的发动机，它们的重量悬殊更大，采用涡轮轴发动机则更为有利。
其次是涡轮轴发动机没有往复运动的机件，所以振动小、噪声小。
但必需指出，在耗油率方面，目前与活塞式发动机相比，尚有一定的差距。
例如对小型的发动机，它们之间的耗油率约相差30%左右。
而对于大型的发动机，它们之间的水平已非常接近了。
此外在制造成本方面，小型涡轮轴发动机比较昂贵，因而在民用航空上，小功率涡轮轴发动机与活塞式发动机仍有一番竞争。
在当前涡轮轴发动机发展的过程中，人们非常重视以下两方面的问题：1、研制、开发中、小型涡轮轴发动机，主要是1000kw以下的发动机，以满足中、小型直升机动力装置的需要。
大型直升机的动力装置比较好解决，可以将燃气发生器功率相当的涡轮喷气发动机或涡轮风扇发动机稍加改造，就可成为涡轮轴发动机。
然而，必须注意到，小型的涡轮喷气发动机改型后就成为中型偏大的涡轮轴发动机，例如一台1500daN的涡轮喷气发动机属于小型的，用它的燃气发生器设计成涡轮轴发动机其功率约为3500kw左右，属于中等偏大的涡轮轴发动机。
用这样一台涡轮轴发动机就可以作为中型直升机的动力装置。
另一方面，为了直升机工作的安全可靠，一架直升机往往采用两台或三台动力装置。
第9章发动机标定技术介绍9.1 绪论9.1.1标定的必要性电控柴油机为了满足工程目标，在满足严格排放的前提下，获得有竞争力的燃油经济性指标和高可靠性的要求。
电控软件中所有的变量都是可调的，将所有变量赋予优化值的过程称之为标定。
可以通过标定最大限度地发挥柴油机潜力，达到追求的工程目标。
因为赋予了更大的灵活性和可调性，标定很差的发动机性能甚至会比机械泵发动机还差。
相对汽油机的标定，柴油机的标定难度更高更具挑战性。
柴油机的压燃式燃烧，与喷油器、增压器、气道以及配气机构等参数息息相关，而标定只能控制燃油喷射，标定工作是柴油机性能和排放开发的重点工作内容。
柴油机的标定必须与燃烧系统开发同步进行。
9.1.2标定的基本概念发动机电控系统的标定工作是电控发动机应用开发的一个重要阶段。
研发人员之所以要对电控系统进行标定，其原因在于发动机电控工作过程的复杂性，而这种复杂性具体体现在如下方面：（1）发动机电控系统需要实现众多的控制项目，如控制起动、怠速、调速等运行工况；（2）发动机电控系统的控制要使发动机的潜力充分发挥，使功率、油耗、排放和汽车操纵性等多方面的性能达到综合最佳的状态；（3）影响发动机性能的因素众多、变动范围大，如发动机的负荷与转速、冷却液的温度、进气温度、燃油温度、机油温度、增压压力等，电控系统对所有这些因素的变化都要作出相应的调整；（4）发动机电控系统必须适应复杂的外界环境变化，如季节变化以及海拔高度的变化等等。
从控制技术的角度来看，发动机是一个动态、多变量、高度非线性、具有响应滞后的时变系统，其工作过程包含十分复杂的动力学、热力学、流体力学、化学反应动力学等过程。
正是由于发动机系统严重的非线性等原因，一方面，采用经典的线性控制理论来控制参数优化值的方法已不可能。
一、基本说明课程代码： A2102课程名称：汽车构造课程译名： Automobile conformation总学时数： 96适用专业：汽车运用技术开课院系：汽车数控系先修课程：工程制图、机械原理等选用教材：关文达主编《汽车构造》机械工业出版社会 1999 主要参考书：陈家瑞 . 汽车构造（上册） . 人民交通出版社 .2002.6 ；王世震 . 汽车构造 . 机械工业出版社 .2004.8 二、教学目的和基本要求《汽车构造》是汽车数控系汽车检测与维修技术专业、汽车电子技术专业、汽车技术服务与营销专业的一门专业课。
教学目的：使学生理解汽车构造的基本知识；掌握汽车各系统、机构的组成及工作过程，能够在现场熟练认识汽车主要总成及其零部件的结构特点及工作原理；培养和锻炼汽车主要总称的拆装职业技能，为学习其它专业课程和在就业岗位上规范工作打下基础。
教学要求：通过对汽车发动机构造部分、对汽车底盘构造部分的学习，掌握发动机曲柄连杆机构、配气机构、电控汽油喷射系统、柴油机燃油系统、电控柴油喷射系统、进排气系统、增压系统、排放控制装置、冷却系、润滑系、点火系、起动系和电源系的组成、功用、结构特点、工作过程或原理等；汽车传动系、行驶系、转向系、制动系的组成、功用、结构特点、工作过程或原理等。
了解车身结构及车身附属装置的功用及工作过程。
为后续课程打下良好的基础。
三、理论课程的主要内容汽车总论⑴汽车类型⑵汽车总体构造第一章发动机工作原理与总体构造⑴发动机的基本术语和分类⑵发动机的简单工作原理⑶常见型式发动机的总体构造⑷发动机的工作特性与性能指标⑸内燃机产品名称和型号编制规定第二章曲柄连杆机构⑴曲柄连杆机构的组成及功用⑵机体组的结构、特点和作用⑶活塞连杆组的组成、构造特点⑷曲轴飞轮组的零部件结构特点和作用第三章配气机构⑴气门式配气机构的布置及传动⑵配气相位⑶配气机构的零件和组件的结构和特点⑷汽缸数自动变化机构第四章汽油机燃料供给系⑴汽油机供给系的组成及功用⑵汽油供给装置⑶可燃混合气的形成与简单化油器⑷进排气系统和排放控制装置第五章电控汽油喷射系统⑴电控汽油喷射系统的概述与类型⑵电子控制汽油喷射系统的组成⑶电子控制汽油机喷射系统的主要元件结构及工作原理⑷电子控制汽油喷射系统的控制⑸几种车型电子控制汽油喷射系统第六章柴油机燃料供给系⑴柴油机供给系的组成及功用⑵喷油器的构造和工作原理⑶喷油泵的构造和工作原理⑷调速器的构造和工作原理⑸柴油机供给系的辅助装置⑹电控柴油喷射系统⑺机械增压、气波增压⑻涡轮增压第七章发动机冷却系⑴冷却系功用及冷却过程⑵水冷系主要机件的构造第九章发动机润滑系⑴润滑系功用及组成⑵润滑系主要机件的构造第八章汽油发动机点火系⑴点火系的功用和类型⑵电控点火系工作过程第九章发动机起动系⑴起动系组成和工作过程⑵起动机第十章新型汽车发动机简介⑴三角活塞旋转式发动机⑵燃气涡轮发动机⑶斯特灵发动机⑷电动发动机及电动汽车⑸太阳能汽车第十一章汽车传动系⑴传动系的功用、组成及布置形式⑵离合器的功用、工作原理及构造⑶变速器与分动器的构造与工作原理①变速器的变速传动机构②同步器的结构和工作原理③变速器的操纵机构④分动器的结构和工作原理⑷自动变速器①液力传动装置的结构和工作原理②行星齿轮变速器的工作原理③液力机械变速器的组成和工作过程④自动变速器的控制系统⑤无级变速器⑸万向传动装置的构造与工作原理⑹驱动桥的结构与工作原理①主减速器的结构与工作原理②差速器结构和工作原理、半轴与桥壳的结构第十二章汽车行驶系⑴汽车行驶系概述⑵车架的结构与组成⑶车桥的结构和工作原理⑷车轮与轮胎种类与结构⑸悬架结构与组成①弹性元件、减震器结构与工作原理②典型悬架的结构组成第十三章汽车转向系⑴机械转向系①转向系概述②转向器的类型、构造和工作原理③转向操纵机构和转向传动机构组成和各部件结构⑵动力转向系①动力转向装置的功用、组成及类型②液压动力转向装置的工作原理③动力转向器的结构和工作原理第十四章汽车制动系⑴汽车制动系概述⑵制动器的类型与构造①车轮制动器的类型、构造和工作原理②驻车制动器、液压制动器、气压制动器的结构和工作过程⑶制动力调节装置结构及工作原理⑷电控防抱死制动系统的组成及工作原理与电控防滑驱动系统和车身稳定系统第十五章汽车车身及附属装置四、课程教学重点、难点汽车总论：汽车类型和汽车总体构造。
