万有特性

发动机万有特性曲线数字化方法鲁统利1,曹鬯震2(11上海交通大学机械学院,上海　200030;21上海申沃客车有限公司,上海　201108)摘　要:介绍一种发动机万有特性曲线数字化方法及其计算机软件程序。

经过误差分析表明,此方法精度较高,为客车的动力性、燃油经济性预测提供支持。

关键词:发动机;万有特性曲线;数字化;汽车性能;预测;软件Abstract:In th is paper,an engine′s fuel con sump ti on characteristics loop s digitalized m ethod w as p ropo sed and its compu ter softw are p rogram w as developed.T he erro r analysis indicated that th is digitalized m ethod has a h igh p recisi on.T h is w ou ld give an efficien t suppo rt to the bu s perfo rm ance p redicati on in pow er and fuel econom y.Key words:Engine;Fuel con sump ti on characteristics loop;D igitalizati on;Bu s perfo rm ance;P redicati on;Softw are 中图分类号:U464111 文献标识码:A 文章编号:100623331(2004)0320013203 在进行客车开发设计、选配发动机时,必须使用发动机的外特性和万有特性数据来预测客车的动力性、燃油经济性。

而这些特性往往只有曲线图形而没有具体数据。

将发动机的特性曲线图特别是万有特性曲线图数字化,常常是进行发动机与传动系统匹配、预测客车动力性、经济性的一个非常麻烦的问题。

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。

【设计研究】基于 M AT LAB 的发动机万有特性曲线绘制方法周广猛 1, 郝志刚 2, 刘瑞林 1, 陈东 3, 管金发 1, 张春海4(1. 军事交通学院汽车工程系 , 天津 300161;2. 军事交通学院训练部 , 天津300161; 3. 军事交通学院基础部 , 天津 300161;4. 兰州军区军械汽车技工训练大队 , 陕西 710111摘要 :利用 MAT LAB 数学运算能力 , , , 有曲线直观明了 , 把等燃油消耗率曲线、 , 拟合程度较高。

关键词 ; :A文章编号 :1673-6397(2009 02-0034-03U niversal Characteristics Curve Plotting Method based on MAT LABZ H O U G uang -m eng 1,H A O Z hi -gang 2, L I U Rui -lin 1,CHE N D ong 3,G U A N Jin -fa 1,Z H A NG Chun -hai 4(1. Autom obile Engineering Department , Academy of Military T ransportation , T ianjin 300161,China ;2. T raining Department ,Academy of Military T ransportation , T ianjin 300161,China ;3. G eneral C ourse Department , Academy of Military T ransportation , T ianjin 300161,China ;4. Ordnance Mechanic T raining Brigade , Lan Zhou Theater , X i ’ an 710111,China Abstract :Taking advantage of MAT LAB mathematic operation , data from engine characteristic test was processed , the method is sim ple and credible , The universal characteristics curve plotted is intuitionistic and perspicuous ,and was in g ood fit with data g ot in test.K ey Words :MATLAB ;Universal Characteristics Curve ;Plot作者简介 :周广猛 (1984- , 男 , 山东邹城人 , 在读硕士研究生 , 主要研究方向为动力机械特殊环境适应性。

第八章发动机特性了解：柴油机调速器的原理。

理解：发动机特性曲线变化的原因。

掌握：汽、柴油机特性曲线的意义，实验方法。

发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系称为发动机特性。

随调整情况而变化的关系称为调整特性，如点火调整特性、燃料调整特性、喷油调整特性。

随运转情况而变化的称为使用特性，如速度特性、负荷特性。

第一节发动机的速度特性进气门开度一定或油量调节机构位置一定，发动机的性能指标（Me 、Ne、ge）随转速而变化的关系称为发动机的速度特性。

节气门开度最大或油量调节机构位置最大时，发动机的速度特性称为全负荷速度特性，或外特性，其它称为部分负荷速度特性。

因为外特性代表发动机最高性能，以研究外特性为最重要。

一、汽油机的外特性1、Me曲线Me∝p e∝k1.ηv/α .ηi.ηm汽油机在节气门开度不变而转速变化时，α基本不变.1）从低速到中速①进气滞后角逐渐相当，ηv↑。

②涡流↑燃速↑；散热与漏气损失↓，ηi↑。

③机械损失略有↑，ηm略有↓。

所以，Me↑到最大。

2）中速到高速①进气滞后角太大，惯性未利用，ηv↓。

汽油机的外特性曲线②燃烧所占曲轴转角增大，ηi↓。

③机械损失↑很多，ηm↓很大。

所以，Me开始↓。

2、Ne曲线Ne ∝Me 、n1）低速到中速n ↑ Me↑所以Ne↑迅速。

2）中速到高速n ↑ Me缓慢↓所以Ne↑到最大。

3）高速后n↑少 Me↓很多，所以Ne↓。

3、ge曲线ge∝1/ηiηm中速，ηi最大ηm最大，所以ge最小。

二、柴油机的外特性当油量调节机构固定在标定功率循环供油量位置时的速度特性。

1、Me曲线Me∝∆g∙ηi∙ηm∆g：n↑喷油泵速度特性∆g↑中速较大ηi：中速最大ηm：中速较大所以，中速Me最大。

Me曲线较平坦：n↑↑∆g↑部分抵消ηi↓与ηm↓的影响。

2、Ne曲线Ne∝Menn↑ Me平坦，在一定的转速范围内，功率几乎与转速成正比增加，Ne↑。

3、ge曲线ge∝1/ηiηm中速，ηi最大ηm最大，所以ge最小。