汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修(項目十一)課件

1、項目十一 發(fā)動機特性分析 【學(xué)習(xí)目標】 1）熟悉發(fā)動機特性的基本概念。 2）熟悉發(fā)動機特性曲線的變化規(guī)律。 發(fā)動機性能指標隨著調(diào)整情況和使用工況而變化的關(guān)系，稱為發(fā)動機特性，通常用曲線表示，稱為特性曲線。其中，發(fā)動機性能指標隨調(diào)整情況而變化的關(guān)系，稱為調(diào)整特性，例如汽油機的燃料調(diào)整特性、點火提前角調(diào)整特性、柴油機噴油提前角調(diào)整特性等；性能指標隨使用工況而變化的關(guān)系，稱為使用特性，如速度特性、負荷特性等。學(xué)習(xí)任務(wù)1 發(fā)動機的速度特性分析發(fā)動機的實際工作狀況簡稱發(fā)動機工況，通常用發(fā)動機負荷與轉(zhuǎn)速來表示。根據(jù)用途不同，發(fā)動機負荷可用外部載荷、節(jié)氣門開度或輸出功率具體參數(shù)表示。發(fā)動機在運行中，其工況通

2、常是變化的，而負荷和轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律取決于發(fā)動機的用途。根據(jù)發(fā)動機用途的不同，它的工況一般可分為三類，如圖11-1所示。學(xué)習(xí)任務(wù)1 一、發(fā)動機工況學(xué)習(xí)任務(wù)1 一、發(fā)動機工況學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性4. 轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù) 在發(fā)動機正常工作的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，節(jié)氣門開度不變時，如果阻力矩增加，發(fā)動機轉(zhuǎn)速將自動下降，發(fā)出的轉(zhuǎn)矩增大至與阻力矩平衡時，又可

3、在另一較低轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。為了評定發(fā)動機適應(yīng)外界阻力矩變化的能力，常用轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)u或適應(yīng)系數(shù)k作為評價指標，如下面兩個公式所示：學(xué)習(xí)任務(wù)1 二、汽油機的速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 三、柴油機速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 三、柴油機速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 三、柴油機速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)1 三、柴油機速度特性圖11-8 車用柴油機部分負荷速度特性曲線190%負荷 275%負荷 355%負荷3. 噴油泵的速度特性及校正噴油泵每個工作循環(huán)的供油量主要取決于油量控制機構(gòu)的位置和發(fā)動機轉(zhuǎn)速。當油量控制機構(gòu)位置不變時，循環(huán)供油量隨轉(zhuǎn)速變化的特性稱為噴油泵的速度特性。圖11-9所示為常用柱塞式噴油泵的速度特性。它表明噴油泵的循環(huán)油量

4、隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而增加。這是由于隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，噴油泵柱塞移動速度加快，柱塞套上進油孔、回油孔的節(jié)流作用隨之增大，導(dǎo)致供油開始時刻提前，而供油停止時刻遲后，所以供油持續(xù)時間延長，供油量增加；反之，隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，噴油泵的循環(huán)供油量減少。學(xué)習(xí)任務(wù)1 三、柴油機速度特性由于隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，噴油泵的循環(huán)供油量減少，使發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩減小，這會降低發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)和適應(yīng)系數(shù)，所以噴油泵上述速度特性不能滿足汽車對柴油機轉(zhuǎn)矩特性的要求。此外，發(fā)動機的充氣效率隨轉(zhuǎn)速下降而提高，而供油量卻隨轉(zhuǎn)速下降而減少，這必然造成低速時進入氣缸的空氣不能充分利用，發(fā)動機不能發(fā)出較大轉(zhuǎn)矩，其潛力也就得不到充分發(fā)揮。因

5、此，必須改變噴油泵的速度特性，要求在一定轉(zhuǎn)速范圍（一般由標定功率時的轉(zhuǎn)速起）內(nèi)，噴油泵的供油量隨轉(zhuǎn)速的下降而較快地增加，以提高柴油機適應(yīng)外界阻力變化的能力，按這種要求確定的噴油泵的速度特性如圖11-10所示。為使噴油泵的速度特性符合理想特性，一般均加裝調(diào)速器。柴油機在調(diào)速器作用下的工作特性稱為調(diào)速特性。學(xué)習(xí)任務(wù)1 三、柴油機速度特性學(xué)習(xí)任務(wù)2 一、發(fā)動機的負荷特性學(xué)習(xí)任務(wù)2 一、發(fā)動機的負荷特性學(xué)習(xí)任務(wù)2 一、發(fā)動機的負荷特性學(xué)習(xí)任務(wù)2 二、柴油機負荷特性學(xué)習(xí)任務(wù)2 二、柴油機負荷特性學(xué)習(xí)任務(wù)2 二、柴油機負荷特性學(xué)習(xí)任務(wù)3 一、汽油機點火提前角調(diào)整特性汽油機的最佳點火提前角并不是固定不變的，

6、對應(yīng)發(fā)動機的每一工況都存在一個最佳點火提前角。由不同轉(zhuǎn)速和不同負荷時的點火提前角調(diào)整特性（見圖11-16和圖11-17）不難看出，最佳點火提前角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的提高而增大，隨負荷的增大而減小。在汽車實際使用中，為使汽油機在各種工況下均能獲得最佳點火提前角，在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中，采用了機械離心式和真空式兩種點火提前角自動調(diào)節(jié)裝置，而目前廣泛采用電控點火系統(tǒng)來實現(xiàn)。學(xué)習(xí)任務(wù)3 一、汽油機點火提前角調(diào)整特性學(xué)習(xí)任務(wù)3 二、柴油機噴油提前角調(diào)整特性學(xué)習(xí)任務(wù)3 三、柴油機的調(diào)速特性為保證柴油機的工作穩(wěn)定性，防止高速“ 飛車”和怠速熄火，傳統(tǒng)的柴油機燃料供給系統(tǒng)必須裝用調(diào)速器。調(diào)速器可根據(jù)負荷變化自動調(diào)節(jié)噴油泵供油

7、量，使柴油機在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。調(diào)速器有全程式和兩極式兩種。柴油機的調(diào)速特性指調(diào)速器起作用時，柴油機性能指標隨轉(zhuǎn)速或負荷變化的規(guī)律。1.全程式調(diào)速器的調(diào)速特性柴油機裝用全程式調(diào)速器后，在所有的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，調(diào)速器都能根據(jù)外界負荷的變化，通過轉(zhuǎn)速感應(yīng)元件自動調(diào)節(jié)噴油泵供油量，保證在駕駛?cè)诉x定的任何轉(zhuǎn)速下，使柴油機在極小的轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。學(xué)習(xí)任務(wù)3 三、柴油機的調(diào)速特性裝有全程式調(diào)速器的柴油機調(diào)速特性如圖11-20所示。當柴油機在某一工況下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，若外界阻力矩減少，由于轉(zhuǎn)速升高，全程式調(diào)速器將帶動供油量調(diào)節(jié)裝置使供油量減少，柴油機輸出有效轉(zhuǎn)矩迅速減??；反之，若外界阻力矩增加時，由于

8、轉(zhuǎn)速下降，調(diào)速器使循環(huán)供油量增加，柴油機輸出的有效轉(zhuǎn)矩迅速增加。可見，由于調(diào)速器的作用，使柴油機在較小的轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)，有效轉(zhuǎn)矩可從零變化到最大值或從最大值變化到零，從根本上改善了柴油機的轉(zhuǎn)矩特性，它不僅能使柴油機保持怠速穩(wěn)定和限制最高轉(zhuǎn)速，而且可使柴油機在任意轉(zhuǎn)速下保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。學(xué)習(xí)任務(wù)3 三、柴油機的調(diào)速特性2.兩極式調(diào)速器的調(diào)速特性兩極式調(diào)速器只在柴油機最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速時起作用，以防止高速“飛車”和怠速熄火。中間轉(zhuǎn)速由駕駛?cè)烁鶕?jù)需要直接操縱油量調(diào)節(jié)機構(gòu)來控制。裝有兩極式調(diào)速器的柴油機調(diào)速特性如圖11-21所示。由圖11-21可以看出，只有在最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速附近兩個很小的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，在兩極式調(diào)速器的作用下，使柴油機