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发动机万有特性-《车辆系统仿真理论与实践》成果

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7.2.4为典型的内燃机关于有效燃油消耗率be的油耗特性示意图,也可称为燃油经济性特性曲线族,简称油耗特性曲线。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,有效燃油消耗率变化较小。从图7.2.4可以看出,汽油机和柴油机的油耗特性有明显差异。图7.2.5给出了一汽油发动机的万有特性曲线,其上有等燃油消耗率曲线。

发动机万有特性-《车辆系统仿真理论与实践》成果

万有特性一般是在以转速n为横坐标、平均有效压力pe(或转矩Ttq)为纵坐标的坐标平面内绘出一些重要特性参数的等值曲线族,其中最重要的就是燃油消耗率be,此外还有排气温度、过量空气系数φa以及各种排放参数等。

图7.2.4为典型的内燃机关于有效燃油消耗率be的油耗特性示意图,也可称为燃油经济性特性曲线族,简称油耗特性曲线。为了绘制内燃机的油耗特性曲线,可以先绘制不同转速下的多条负荷特性曲线或不同油门(节气门)位置下的多条速度特性曲线,然后把不同特性曲线上的各等值be点连接起来即可。将外特性和最大油门(节气门)位置调速特性的pme(Ttq)标在万有特性曲线上,即得到内燃机万有特性曲线的上边界,内燃机可在该边界以下各转速和负荷下工作。

图7.2.4 内燃机的油耗特性示意图

(a)柴油机;(b)汽油

从万有特性曲线中,可清楚地了解内燃机在各种工况下的性能,很容易找出最经济的负荷和转速。(www.xing528.com)

在万有特性曲线上,最内层的等be线相当于最经济的区域,曲线越向外,经济性越差。等be线的形状及分布情况对内燃机使用经济性有重要影响。如果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,有效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,有效燃油消耗率变化较小。

从图7.2.4可以看出,汽油机和柴油机的油耗特性有明显差异。首先,汽油机的be普遍比柴油机高;其次,汽油机的最经济区域处于偏向高负荷的区域,且随负荷的降低,油耗增加较快,而柴油机的最经济区域则比较靠近中等负荷,且负荷改变时,油耗增加较慢。所以,在实际使用时,柴油汽车与汽油车在燃油消耗上的差距,比它们在最低燃油消耗率bemin上的差距更大。

车辆的行驶阻力与车速有关,作用在内燃机曲轴的负荷主要取决于行驶阻力和所挂排挡。同样的车速和行驶阻力下,要求内燃机输出功率是一定的,但在同样功率下排挡不同时换算到曲轴的阻力矩不同。由图7.2.4(a)中等功率线可看出,同样的功率可以有不同的转矩Ttq和转速,相应的be也不同。车辆运行时,应选择合适的排挡,提高负荷率,以保证内燃机负荷和转速在低油耗区范围内。

图7.2.5给出了一汽油发动机的万有特性曲线,其上有等燃油消耗率曲线。根据这些曲线,可以确定发动机在一定转速n、发出一定功率Pe时的燃油消耗率ge。为了便于进行计算,按照转速n和车速uB的转换关系在横坐标上画出汽车(最高挡)的行驶车速比例尺。

图7.2.5 汽油机的万有特性

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