柴油机负荷特性
万有特性曲线
当内燃机在油量调节机构（油量调节或节气门）保持不变的情况下，主要性能指标随着内燃 机转速的变化规律叫做发动机的速度特性曲线。 当油量调节机构开到最大或者节气门的开度 最大时， 发动机的主要性能指标随发动机转速的变化成为发动机的外特性曲线， 它反映了发 动机的最大功率、 最大转矩和最低油耗所对应的转速。 油量调节机构低于最大位置或者节气 门没有开到最大程度时， 发动机的主要性能指标随发动机转速的变化规律称为发动机的部分 负荷特性曲线。 柴油机速度特性分析： 1） 循环供油量������������ 曲线随 n 增大而增大，根据油量调节杆位置不变时，由于进油孔节流和 燃料泄露的影响，������������ 随 n 的增加而增加，只有在转速很高转速时，曲线才会转平。 2） 知识热效率������������������ ，两头低，中间高。低速时，燃油压力低，缸内的气流运动小，这是混 合气形成及燃烧不利，同时传热损失增大，������������������ 下降。高速时，喷油量及燃烧持续角增 大，同时ϕc 下降，������������ 升高，������������������ 。 3） ������������ 随着 n 的升高而降低。 柴油机无节气门的流动损失,所以在各种富负荷下大致相同， 但 4） Te 曲线，因为������������ 和������������ （上升、下降）的影响，故总体比较平坦，但������������������ 使其端下垂。 5） Pe 随 n 增大而增大，由于 Te 比较平坦，所以 Pe 随着 n 持续增大，当增大到一定值后 由于机械损失的增大而降低。 6） be∝ ������
（二） 柴油机、汽油机速度特性比较: 1) 柴油机在各种负荷下，其 Te 曲线都比较平坦，在中低负荷下，Te 随转速的升高而增 大。汽油机在各种负荷下，其 Te 曲线都比较窄，在中低负荷下，Te 随转速的升高而 降低。 2) 柴油机的最佳经济油耗区比较宽，汽油机节气门开度越小，be 的翘起程度越大，的最 佳经济油耗区比较窄。 ������1 ϕc ������ ������ ������������ ������������ = = ϕ������ ������0 ϕ������ ������������������ ∝ ������������ ������������������ ������������ ∝ ϕc ������ ������ ϕ������ ������������ ������
内燃机车题库名词解释
名词解释:1、内燃机:燃料在气缸内部燃烧,所放出的热能转变为机械能的机器叫内燃机。
2、上死点:活塞上行时到达距曲轴中心最远的距离叫上死点。
3、下死点:活塞下行时到达距曲轴中心最远的距离叫下死点。
4、活塞行程:活塞从上死点到下死点或活塞从下死点到上死点所移动的距离叫活塞行程。
5、燃烧室容积:活塞位于上死点时,活塞与缸盖组成的空间。
6、气缸总容积:活塞在下死点时,缸盖与活塞组成的空间。
7、压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比。
8、气门间隙:指冷机(小于40度)状态下,气门各传动件之间的间隙之和。
9、气门重叠角:在进排气过程中,进排气门同时开启时段曲轴转过的角度。
10、供油提前角:喷油泵出油阀开始出油时所对应的曲轴转角与该缸活塞位于工作行程上止点时对应的曲轴转角之差。
11、柴油机弹性系数:柴油机最大转速与最小转速之比12、换挡:一个变扭器排油与另一个变扭器充油的过程13、牵引工况:传动箱发出与机车运行方向相同的牵引力时的工况称为牵引工况。
14、制动工况:传动箱发出与机车运行方向相反的牵引力时的工况称为制动工况。
15、可透变扭器:变扭器泵轮的扭矩随涡轮转速变化而变化的变扭器称可透变扭器。
16、非可透变扭器:变扭器泵轮的扭矩不随涡轮转速变化而变化的变扭器称非可透变扭器。
17、甩缸:单独停止某缸供油,使其不再作功。
18、飞车:柴油机转速失去控制,大大超过规定最高使用转速。
19、万有特性:柴油机各性能参数相互关系综合特性。
20、曲柄半径:曲柄销中心到主轴颈中心的距离。
21、燃油消耗率:单位时间内发出单位有效功率所消耗的燃料。
22、粘度:液体分子间内聚力抵抗拉力和剪切力的属性。
23、游车:柴油机转速变化有规律性的重复,或是有节奏性的变化,且变化的振幅总是很大。
24、“Z12V190BJ”各组数字与字母的含义:Z表示增压,12表示12个缸,V表示气缸V形排列,190为气缸直径,B表示换型产品,J表示机车用,四冲程水冷柴油机。
柴油机负荷特性曲线比较
当发动机工况(即功率和转速)为适应需要而变化时，其性 能(包括动力性、经济性、排放性、噪声、烟度等)也随之而变， 因此，评价和选用发动机时就必须考察它在各种工况下的性能， 才能全面判断它能否满足要求，对于工况在很大范围内变化的 车用发动机尤其是这样。
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，其中随调整情况而变化的又称调整特性，如前述 柴油机供油提前角调整特性、汽油机点火提前角调整特性、化 油器调整特性等均属此类；性能指标随运行工况而变化的又称 性能特性。特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机性 能的一种简单、方便、必不可少的形式。
一、发动机工况
一、发动机工况
若工作机械阻力矩增加，如图中T’R曲线，若发动机油量 控制机构不变，则其转速就要降低，直至Ttq 与T’R曲线相交 的B点，即转矩TtqB＝ T’RB ，转速为nB时才达到新的平衡，发 动机再次稳定工作。可见，由于稳定工作必须满足转矩相等 的条件，当工作机械阻力矩或转速变化时，就引起发动机与 之配合的运行工况发生变化，因而发动机工况变化规律与所 带动的工作机械的工作情况有关。
Pme
We Vs
e Q
Vs
式中 We 每循环有效功(KJ)； e 有效热效率。
pme
ev oh Lo
h Lo
o
i
mv
k
i
mv
2.过程参数的推导
发动机工况
式中
i —指示热效率；
m —机械效率。
pe
PmeVs ni 1200
k1
v
imn
1.发动机工况特点
发动机工况
根据各种特性曲线,可以合理地选用发动机，并能更有 效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的 因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提 高，并设法满足使用要求。
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。
发动机实验报告
篇一：发动机实验报告柴油机性能试验报告班级：姓名：学号：柴油机负荷特性实验一、实验目的1．掌握柴油机负荷特性的试验方法。
了解电涡流测功机、油耗仪、转速传感器、扭矩传感器、温度传感器的测量原理和使用方法。
2．熟悉负荷特性试验测试数据的分析和处理方法，绘制柴油机负荷特性曲线并分析其经济性。
二、实验原理当转速n保持不变时，柴油机某些性能参数随负荷的改变而变化的关系称为负荷特性。
三、实验设备 1.试验用柴油机一台。
2.功率测量设备：电涡流测功机3.燃油消耗量测量：油耗仪4.转速测量传感器。
5.压力传感器、温度传感器。
6. fc3000发动机测控系统。
四、实验步骤 1.开机(1)检查发动机和测功机各连接件的螺丝和螺栓的松紧度、如发现过松须将其拧紧。
(2)先将测功机冷却水进水阀打开。
(3)将油耗仪电源打开。
(4)将启动稳压电源插头插到墙上的插座中,合上开关。
(5)打开控制台电源、将控制台下油门励磁控制仪打开、励磁电源开关打开、（注意：如果测功机冷却水未开、当油门励磁控制仪打开时会出现报警现象、这时需将测功机冷却水进水阀打开、复位可消除）(6)将启动钥匙顺时针转到底启动发动机，逐步将转速升高至标定转速。
2.实验(1)机器发动起来后，首先将控制模式选定“n/m”方式，将转速设定为2200r/min，扭矩设定为最大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后记录一次数据。
(2)将扭矩设定为次大负荷点的数值，使柴油机在该状态运行2-3分钟，待热稳定后,将控制切换到“m / n”模式, 使柴油机在该状态运行2-3分钟, 待工况稳定后,记录一次数据。
(3)按上述步骤逐渐减小负荷测量,直到负荷特性曲线上的实验点全部做完，共做10个工况。
在试验中，每调节一次负荷，应同时调节油门位置，使转速保持不变。
各次测量均需同时记录下列参数：功率pe、扭矩te，燃油消耗量b、燃油消耗率be、排烟温度、机油温度等,一起填入表1所示的表格中。
第06章柴油机的负荷特性
实际上有如下因素影响： （1）每循环进气量与n 有关。 （3）指示效率的变化。 （ 4）每循环喷油量也与n 有关。定时， 因此，pe 是变化的。 2）热态状与n 有关。
1.充量系数 当柴油机转速升高时，因排气系统的流 阻增加，充入气缸内的新鲜空气量减少； 同时由于循环频率增大，气缸内壁面温度 升高，会引起进入气缸内的空气温度升高， 使得缸内新鲜空气量减少。所以转速升高， 充量系数是减少的。 2.过量空气系数 对于非增压柴油机：过量空气系数基本与 充量系数相同变化相同。 对于增压柴油机：过量空气系数随转速的 升高而增大
标定功率指标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途和特 点规定的标定转速下的有效功率(kW)。国标中规定：标定功率 按不同用途分为：15 min功率；1 h功率；12 h功率；持续功率。 我国《钢质海船入级与建造规范》(1996年)规定持续功率作为 船用柴油机的标定功率。国外船用柴油机的最大持续运转功率 MCR(Maximun Continuous Ratings)即为标定功率。 速度特性试验前，柴油机要经过试车、磨合、调整和排除故 障，将配气、供油定时调至最佳值，各缸功率平衡，使柴油机 具有良好的技术状态，然后进行特性试验。试验时，要保持柴 油机稳定运转，冷却水、润滑油的压力、温度也要调整在最佳 状态。测定时，试验机先开空车，缓慢加速至标定转速nb，通 过测功器逐渐增加外负荷，同时通过调速器增加循环供油量， 使柴油机在标定转速nb下发出标定功率Pb。此时测量并记录相 应的各参数值。然后将油量调节机构与调速器分离并加以固定， 逐渐增大柴油机的外负荷，以降低柴油机转速，使柴油机在标 定转速nb和最低稳定转速nmin之间若干点上稳定运转。同时测 取并记录对应各转速下的各个参数。最后以各性能参数作为纵 坐标、转速为横坐标，将记录的参数(包括计算值)在坐标系中标 绘。绘出的曲线即全负荷速度特性曲线，如图中曲线3所示。
柴油机负荷特性测试
柴油机负荷特性测试
柴油机负荷特性是指柴油机主要性能指标及工作参数在转速不变的情况下随负荷变化的规律。
船舶发电柴油机和装有全制式调速器的主机在负荷变化时转速保持不变，可以认为这些柴油机是按负荷特性工作的。
负荷特性比较容易测定，在进行喷油提前角的调整以及增压器的匹配实验时，经常用负荷特性作为性能比较标准。
实际管理中，利用标定转速测得的负荷特性可以看出柴油机在等速运行时随着负荷的改变如果柴油机经济性的变化情况以及机件所承受的机械负荷和热负荷的变化情况。
同时，也可利用在各种转速下测得的负荷特性绘制速度特性和万有特性。
一、实验目的
1. 学会柴油机负荷特性的实验方法。
2. 观察和分析在额定转速下各工作参数随负荷变化的规律，找出最佳经济运行点。
二、实验设备
1. YC6GG高速柴油机（Pb=160.8kW,n b=2300r/min）。
2. D350型水力测功器。
3. FC2010发动机测控系统。
三、实验前准备
1. 按常规检查柴油机及水力测功器。
3. 按标定转速下负荷特性拟定五个工况点：
四、实验步骤
1. 起动柴油机。
并逐渐调节负荷与转速，调节柴油机油水系统的工作参数至最佳值，最后将柴油机稳定在标定工况下工作，即Pb=160kW , n b =2300r/min。
2. 记录柴油机在此工况下稳定工作时的功率、转速、滑油温度和压力、冷却水温度、排气温度。
3. 测完标定工况后，逐渐减少水力测功器的循环水量，调节油门。
依次在各拟定的工况下实现柴油机的稳定工作，并记录和测取各拟定工况的上述参数。
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实验二柴油机负荷特性
一、实验目的
1、掌物柴油机负荷特性的试验方法。
2、学会对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析，并绘制柴油机负荷特性曲线图。
二、实验条件
1、SOFIM-8140增压柴油发动机（Pemax=76kw/3800r/min）一台
2、CW150型电涡流测功机一台
3、FCM-D转速油耗测量仪一台
4、液体密度计一只
5、温度计一只
6、大气压力计一只
7、柴油 10升
三、实验原理
柴油机负荷特性：在保持柴油机转速 n不变的情况下，调节柴油机喷油泵齿条或拉杆的位置，改变每循环供油量，研究发动机的燃油消耗量B、燃油消耗率 be与功率Pe之间的关系。
四、实验内容和要求
1、调节柴油机喷油泵拉杆（油门）开度及指挥全组协调动作，一人；当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭节气门。
2、调整测功机负荷，一人；测功机负荷的调整应均匀、准确，尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷，造成发动机的转速剧烈波动。
3、监视发动机转速和测量油耗，一人；监视转速时，应注意转速的上下波动情况，当转速的波动值超过±20r/min，该组实验数据应视为无效并重做。
4、调节，监视发动机冷却水出水温度，一人；保持发动机动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现气阻现象（无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃），应立即报告，以便及时停机。
5、监视发动机机油压力、温度，一人；出现异常情况应及时报告。
6、记录测功机读数W、发动机转速n、耗油质量△m和耗油时间△t, 一人；实验数据记录应准确无误。
7、绘制实验监督曲线，一人；当发现实验过程中因某些特殊原因而引起误差过大的点，应及时指出，以便立即补测校正。
五、实验方法与步骤
1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作。
2、起动、预热发动机至发动机冷却水出水温度为80±5℃。
3、将测功机的工作状态设定为恒转速状态。
3、调节柴油机喷油泵拉杆（油门），使之处于最大位置，同时调整测功机负荷，使使发动机转速稳定在规定的转速（n=2200r/min，），待发动机转速稳定后，测定在规定时间△t（15或20s）内，发动机所消耗的燃油△m，测量一次，同时测量该工况下的测功机读数W和发动机转速n。
4、依次减小柴油机喷油泵拉杆（油门）开度，此时测功机自动调整负荷大小，保持发动机转速的稳定（n=2200）,使测功机的磅秤读数W每次降低5kgf,重复实验步骤3，测量二次；直至测功机的读数接近为零。
5、以测功机读数 W为横坐标，耗油质量△m为纵坐标绘制监督曲线。
7、实验完毕后，将发动机空负荷、低速运转数分钟后停车，并抄录整理实验数据，将数据记入实验记录表（见表三），作好保养清理工作，经实验指导老师签字后即可离开实验室。
六、实验的重点或难点
1、柴油机喷油泵拉杆（油门）开度的调整。
2、实验数据的处理以及结果分析。
七、实验注意事项
1、在测量负荷特性的过程中，当柴油机喷油泵拉杆处于最大位置时属短时间运转范围，不能长时间运转，否则对发动机寿命影响甚大，因此这时的测量要求迅速、准确（油耗可以只测量一次），尽量缩短其运转时间。
2、发动机上有很多旋转部件，实验过程中不要离发动机太近，以免发生危险。
3、发动机排气管、冷却水出水管等属高温部件，不要触摸，以免烫伤。
4、随时注意调节发动机冷却水的出水温度，并保持在80±5℃。
5、随时注意发动机机油压力和机油温度的变化，使之控制在允许的范围内。
八、思考题
1、比较发动机负荷特性和速度特性的区别？
2、结合本次实验的结果，指出随着发动机负荷的变化，其燃油消耗率如何变化？为什么？
3、标准大气状况如何定义，怎样将重要的实验数据修正为标准大气状况下数值？
表三柴油机负荷特性实验数据记录表
签字年月日。