基本介紹
定義,萬有特性的製取,等燃油消耗率曲線,等功率曲線,邊界線,汽、柴油機萬有特性比較,萬有特性的套用分析,
定義
萬有特性是以轉速n為橫坐標,以扭矩Ttq或平均有效壓力Pme為縱坐標,在圖上畫出許多等耗油率曲線和等功率曲線,組成發動機萬有特性。根據需要還可以畫出等過量空氣係數曲線,等進氣管真空度曲線、冒煙極限等。
萬有特性的製取
柴油機通常根據各種轉速下的負荷特性曲線,用作圖法可以得到萬有特性;而汽油機通常用速度特性法作出萬有特性圖。
等燃油消耗率曲線
(1)將不同轉速的負荷特性轉換為以平均有效壓力Pme或Ttq為橫坐標、燃油消耗率b為縱坐標的負荷特性,並逆時針旋轉90°。
(2)在萬有特性圖的橫坐標上,以一定比例標出轉速數值。縱坐標Pme的比例應與負荷特性Pme的比例相同。
等功率曲線
根據公式Pe= kPmen,可畫出等功率曲線,是一組雙曲線。
邊界線
將外特性中的Ttq-n畫在萬有特性上,構成邊界線。
汽、柴油機萬有特性比較
(1)汽油機:最低油耗偏高,經濟區偏小;等ge線在低速區向大負荷收斂,說明汽油機在低速、低負荷ge較高。等Ne線隨轉速升高而斜穿等ge線,故Ne一定時,n越高越費油;n一定,比柴油機大,說明變工況工作平均油耗偏高。
(2)柴油機:最低ge較低,經濟區寬;等等ge線在高低速均不收斂,變化較平坦;等Ne線向高轉速延伸時,等ge變化不大。
萬有特性的套用分析
萬有特性曲線實質上是所有負荷特性和速度特性曲線的合成。它可以表示發動機在整個工作範圍內主要參數的變化關係,用它可以確定發動機最經濟的工作區域,當然也可以確定某一排放污染物的最小值區域,等等。在發動機參數匹配過程中,通過參數匹配,使這些最佳性能區域落在最常用的工況範圍內,這是發動機性能匹配的重要原則之一。
從使用的角度看,在產品發動機萬有特性曲線圖上,如圖1,可以看出全工況範圍內,及各種負荷和各種轉速時,平均有效壓力pe,功率Pe、耗油率ge及排放量等參數的變化規律,從而能夠全面確定發動機最合理的調整和最有利的使用範圍,這對汽車底盤參數的選擇和設計是很有意義的。
例如,當發動機向汽車輸出某一功率時,可以找出該公里處的等功率線上對應的最低油耗率點擊相應的轉速,根據所有輸出功率值的最低油耗率轉速來設計汽車的傳動比,就可以使汽車獲得最佳的經濟性能,這正是汽車無極傳動比設計選擇的依據之一。當然通過萬有特性曲線也可分析、計算整車各擋位、各種坡度、不同車速下的經濟性和動力性等,從而制定出對發動機設計修改、安全壽命、使用、保養等有利的一些參考數據。