發動機怠速檢視原始碼討論檢視歷史
發動機怠速是發動機運行工況之一。GB18285-2005《點燃式發動機汽車排氣污染物排放限制及測量方法(雙怠速法及簡易工況法)》:怠速工況指發動機無負載運轉狀態,即離合器處於結合位置、變速器處於空擋位置(對於自動變速箱的車應處於「停車」或「P」檔位);採用化油器供油系統的車,阻風門應處於全開位置;油門踏板處於完全鬆開位置。
發動機怠速性能對排放、油耗和舒適性有較大影響,因此,發動機怠速性能是評價發動機性能的重要指標。怠速時,發動機與傳動系統分離且油門踏板完全鬆開,發動機僅克服自身阻力運轉,沒有對外輸出功。發動機怠速時的轉速稱為怠速轉速,怠速轉速不宜過高或者過低,過高會使油耗增加,過低會使發動機怠速轉速不穩。保證發動機穩定運轉的最低怠速轉速為最佳怠速轉速。一般車用柴油機怠速轉速在500~800r/min,汽油機怠速轉速在700~1000r/min。
- 中文名:發動機怠速
- 性 質:發動機空轉時
- 意 義:出功不出力
- 分 類:物理
怠速性能對柴油機性能的影響
排放性
由於柴油機怠速時壓縮溫度、壓力較低,燃油霧化不好,混合氣形成不均,燃燒不充分,使得排放性能變差。在怠速小負荷工況下,HC和顆粒的排放量均較高。因此,改善柴油機怠速性能對提高其排放性能指標具有重大意義。 操縱性和舒適性
車用柴油機怠速時運轉不穩,致使柴油機輸出扭矩波動,從而激起整個驅動系統的扭振,這種車輛以低頻(小於5Hz)前後震動的現象,稱為車輛的喘振,它不僅會引起車身振動,使車輛的操縱性能變壞,降低了汽車的舒適性,而且還會產生較大的噪聲,影響傳動系統的壽命。柴油機的運轉不穩還會產生車輛的上下振動,由於驅動系統的反作用,車輛的上下運動引起車輛的前後顛簸,這種顛簸對乘坐舒適性有重大影響。另外,柴油機難以在某些低速區域內穩定運轉,易產生髮動機轉速飛升現象,在外界負荷作用下也可能產生失速等現象,這些現象對車輛的操縱性能都有很大影響。
其他性能
怠速性能還會對柴油機其它性能產生影響。中低速柴油機的轉速工作範圍較窄,當出現怠速不穩定現象時,勢必造成利用怠速轉速升高的方法來提高怠速的穩定性,從而使得柴油機工作轉速範圍進一步變窄,這將使發動機燃油經濟性變差,還會影響發動機與傳動系的匹配。 [1]
柴油機怠速不穩定分析
在柴油機怠速性能中,穩定性能是個比較重要的指標,柴油機出現怠速轉速不穩的原因主要有以下幾方面:
(1)怠速時氣缸漏氣量較大,氣缸內能量損失多,使得壓縮溫度和壓力較低,燃油霧化不好,燃燒波動較大;
(2)怠速時供油量較小,各缸供油量的微小變化就會導致各缸工作狀態的不同。這種怠速時各缸供油量的不均勻會導致柴油機的怠速游車現象;
(3)柴油機的直噴化使得噴油壓力向高壓化發展,特別是多孔噴油器的採用,使得噴嘴在提供小油量時精度不高,易波動,柴油機供油不穩定是導致怠速不穩定的重要原因;
(4)噴油系統的使用時間增長和噴油系統的老化,使得各個氣缸的噴油嘴、出油閥等部件出現差異,導致油量的進一步不均勻,加重了怠速轉速的波動。
怠速性能對汽油機的影響
經濟性
由於發動機經常需要工作在怠速狀態下,據統計城市機動車約有30%的燃料消耗在怠速階段。因此降低怠速工況的燃油消耗是十分重要的,這也是怠速控制的要求。而降低怠速燃油消耗的主要措施是降低怠速轉速。國外的研究表明,怠速轉速每降低100r//min,相當於每加侖汽油多跑一英里。這就要求發動機怠速工況下,當受到外界干擾時轉速不能偏離理想怠速轉速太多;
排放性
汽油機在怠速工況下,缸內殘餘廢氣很多,為保證燃燒穩定,需要加濃混合氣,因而燃燒不完全,產生大量CO和HC有害排放物。實驗證明怠速轉速越低,廢氣的稀釋作用越明顯,這會使CO和HC的排放濃度進一步增加,所以提高怠速轉速對減少CO和HC的排放是有利的。相關資料和實驗證明當汽車發動機怠速轉速從700r/min訊提高到800r/min,CO下降10%,HC排放量下降15%。綜合燃油經濟性和廢氣排放法規定,汽油機怠速控制的目標應為在儘可能低的CO和HC排放下,保持怠速工況在較低的轉速下運行平穩。因此,為了滿足日益嚴格的排放法規的要求,儘可能的降低怠速轉速並保持怠速轉速的穩定性顯得尤為重要。這是國內外廣大發動機電控研究者面臨的一大難題。
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發動機怠速的意思是什麼呢