现代工程机械发动机的主要性能和结构特征

    一、主要性能指标

    为了表征备种类型发动机的性能特点，比较发动机性能的优劣，一般以发动机性能参数作为评价指标。其主要性能指标有动力性指标和经济型指标。动力性指标包括有效转矩、有效功率及升功率等；经济性指标，也叫燃料经济性指标，指的是发动机的有效燃油消耗率（也称比油耗）和有效热效率。

    1.有效转矩

    发动机的曲轴飞轮组件驱动工作机械的力矩称有效转矩，用Te表示，单位是N.m。它是燃料在气缸内燃烧放热，气体膨胀加在活塞上的气体压力在曲轴上产生的转矩，减去因机械摩擦和驱动各辅助装置所形成的阻力矩，最后从飞轮端传出可供实际使用的转矩（即输出转矩）。有效转矩值可用测功器通过试验测定。

    2.有效功率

    发动机在单位时间内对外实际作功的大小称有效功率，用Pe表示，单位是kW。对于直线运动的物体，功率就是力与速度的乘积；对于旋转运动的物体，功率就是转矩与角速度的乘积。

所以有效功率

式中：Te——有效转矩，N.m；

n——曲轴转速，r/min。

    有效转矩Te和每分钟转数n都可以通过试验测定，相应的有效功率Pe可以用上式算出。有效转矩和有效功率是评定柴油机动力性能的主要指标。

    根据国家标准，内燃机标定的功率分为4种，15分min功率、1h功率、12h功率和持续功率。它们分别指内燃机允许连续运转15min、1h、12h和允许长期连续运转的最大有效功率。通常按内燃机的用途和使用特点，在其标牌上标出上述4种功率中的1~2种功率及其相应的转速。工程机械柴油机通常以12h功率作为标定功率。若需短期超负荷工作，大致可按110%的12h功率作为1h功率，运转时间不得超过1h，若需连续超过12h，大致可按90%的12h作为持续功率进行使用。

    3.升功率

    在标定工况下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率称为升功率，用PL表示，单位是kW/L。

式中：

    pe——发动机标定功率，kW；

    i——气缸数；

    Vn——单个气缸工作容积，L；

    VL——发动机排量，L。

    升功率是从发动机有效功率出发，对其工作容积的利用率进行评价，是评价发动机整机动力性能和强化程度的指标。

    4.耗油率和有效效率

    发动机每工作1h所消耗的燃料重量称为耗油量，用Gr表示，单位是kg/h。耗油量GT仅仅表明柴油机在1h内消耗的绝对油量，而并未表明这1h内作功的多少，因此，不能说明燃油经济性的好坏。

    能够表征燃油经济性的指标是柴油机平均每发出1kW.h的功所消耗的燃料量，称为耗油率，用ge表示，单位是g/kW.h。耗油率ge越低，表明燃油经济性越好。

式中：

    GT——发动机每小时耗油量，kg/h：

    Pe——发动机有效功率，kW。

    由于有燃料不能完全燃烧的损失，废气所带走的热损失，冷却系散走的热损失，以及机械摩擦阻力和驱动各辅助装置消耗功所相当的热损失，有效效率ηe的值较低。有效效率ηe和消耗率ge之间应成反比关系。

    一般柴油机的ηe为30%~40%，汽油机的ηe为20%~30%。

    标志动力性能（Te、Pe）和燃油经济性能（ηe和ge）的指标是随着许多因素而变化的，其变化规律称为柴油机特性。在上述各项指标中，耗油量GT，有效转矩Te和转速n三项，可在试验台上直接测出，其它三项即有效功率Pe、耗油率ge和有效效率ηe则由计算得出。

    二、结构特征

    发动机可以按照各种不同的分类方法进行分类。一台发动机应该怎样归类？其结构和工作特征如何？能否用一简明方法表达呢？一般用发动机的型号可以较为准确的表述。下面介绍国产发动机型号编制规则。

    我国干1982年对发动机名称和型号编制方法重新审定并颁布了国家标准（GB725-82）。该标准主要内容如下：

    1.发动机产品名称均按所采用的燃料命名，如柴油机、汽油机、煤气机、双（多种）燃料发动机等。

    2.发动机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。

    3.型号由下列4部分组成：

    （1）首部：产品系列符号或换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部或由部主管标准化机构核准。

    （2）中部：由缸数符号、行程符号、气缸排列形式符号和缸径符号组成。

    （3）后部：结构特征和用途征符号，用字母表示。

    （4）尾部：区分符号，同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用符号表示。发动机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定见图1-8：

欢迎转载专汽之都网 - 专用车报价,配件,资讯,服务,视频,图片全知道文章，转载请注明出处!本文网址：http://www.zqzd.com/Article/Detail/64901