提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线及拖拉机制造技术

本发明专利技术公开了一种提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线，该发动机外特性曲线以发动机转速为横座标，发动机功率为纵座标，将发动机在不同转速下的输出功率和扭矩分别制成发动机功率曲线和发动机扭矩曲线，发动机功率曲线被构造为：自标定功率开始，功率随着发动机转速的下降而上升到最大功率值，然后从最大功率值开始，功率随着发动机转速的下降而下降，其中发动机功率曲线的最大功率值大于标定功率的5％以上；发动机扭矩曲线被构造为：在中低速段一定范围内输出扭矩为恒定值或接近恒定值，然后随着发动机转速的升高，上升到最大扭矩值后再下降；其中，发动机与拖拉机连接匹配，发动机采用电控模块控制发动机的喷油量，发动机匹配有增压器。

External Characteristic Curve of Engine and Tractor for Overcoming Load Capacity of Hoisting Tractor

The invention discloses an engine external characteristic curve for improving tractor's ability to overcome load. The engine external characteristic curve takes engine speed as horizontal coordinate and engine power as vertical coordinate. The output power and torque of engine at different speed are respectively made into engine power curve and engine torque curve. The engine power curve is constructed as follows: starting from self-calibration power; The power increases to the maximum power value with the decrease of engine speed, and then from the maximum power value, the power decreases with the decrease of engine speed, in which the maximum power value of engine power curve is more than 5% of the calibrated power. The engine torque curve is constructed as follows: the output torque is constant or close to the constant value within a certain range of middle and low speed, and then follows. With the increase of engine speed, it rises to the maximum torque value and then decreases. Among them, the engine is connected with the tractor and matched. The engine uses electronic control module to control the fuel injection of the engine, and the engine matches with a turbocharger.

【技术实现步骤摘要】
提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线及拖拉机
本专利技术是关于发动机外特性曲线，特别是关于一种提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线及拖拉机。
技术介绍
拖拉机是一种多用途的农用机械，既能作运输车辆用，也可用来耕地、翻松、播种等作业。随着耕地不断减少而粮食却要求不断增收的需要，深松成为提高土地收益的有效办法之一，这要求拖拉机的功率和扭矩储备率大幅提高。而对于播种等要求工作精度更高的场合，拖拉机的工作转速波动很小才能保证良好的工作质量。拖拉机在作业过程中，发动机转速会随着负载的增加而下降，当负载增加时，需要发动机相应地输出更大的扭矩克服外负载。对于普通的发动机功率曲线来说，它的最大功率都发生在标定功率点，且功率会随着转速的下降而下降。而功率与扭矩与转速的乘积有关，小的功率意味着小的扭矩，因此这种发动机克服外负载的能力有限，尤其是碰到大阻力负载时，发动机的转速可能下降很大，甚至熄火。另外，普通的发动机，由于在中低转速段，尤其是增压发动机，发动机进气量少，加上控制烟度的需要，发动机输出的扭矩也低，因此，这种发动机在中低速段随发动机转速下降而扭矩值下降，车辆克服负载的能力差，更不利于车辆加速。本专利技术旨在设计一种更适应拖拉机作业的发动机外特性曲线，从而确保拖拉机的作业质量。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线，其能够显著提升拖拉机克服负载的能力。为实现上述目的，本专利技术提供了一种提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线，该发动机外特性曲线以发动机转速为横座标，发动机功率为纵座标，将发动机在不同转速下的输出功率和扭矩分别制成发动机功率曲线和发动机扭矩曲线，发动机功率曲线被构造为：自标定功率开始，功率随着发动机转速的下降而上升到最大功率值，然后从最大功率值开始，功率随着发动机转速的下降而下降，其中发动机功率曲线的最大功率值大于标定功率的5％以上；发动机扭矩曲线被构造为：在中低速段一定范围内输出扭矩为恒定值或接近恒定值，然后随着发动机转速的升高，上升到最大扭矩值后再下降；其中，发动机与拖拉机连接匹配，发动机采用电控模块控制发动机的喷油量，发动机匹配有增压器。在一优选的实施方式中，最大功率值对应的转速值比标定功率值对应的转速值小5％～30％。在一优选的实施方式中，发动机扭矩曲线的恒扭矩段的扭矩大于标定转速扭矩的5％以上。在一优选的实施方式中，中低速段为标定转速的35％～70％，接近恒定值为数值偏差小于±1.5％。在一优选的实施方式中，与增压器连接的排气总管部分通流截面积为90％～100％增压器排气入口截面积。在一优选的实施方式中，增压器带有旁通阀，增压器为可变截面涡轮增压器。在一优选的实施方式中，发动机采用脉冲式增压排气系统。本专利技术还提供了一种配套有上述发动机外特性曲线的拖拉机，发动机与拖拉机连接匹配，发动机连接有增压器、喷油器和喷油泵；其中，发动机采用电控模块控制发动机的喷油量。在一优选的实施方式中，增压器带有旁通阀，并且发动机采用脉冲式增压排气系统。与现有技术相比，根据本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的发动机外特性曲线设计合理，配套有本专利技术的发动机外特性曲线的拖拉机的克服负载能力显著提高，并且不容易熄火，掉速小，动力更加强劲。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式的发动机外特性曲线的示意图。图2是根据本专利技术一实施方式的发动机外特性曲线与普通的发动机外特性曲线对比示意图。图3是根据本专利技术一实施方式的为本专利技术的发动机外特性曲线有更强的克服负载能力图示。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图1至图3所示，根据本专利技术优选实施方式的提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线，以发动机转速n为横座标，发动机功率P为纵座标，将发动机在不同转速下的输出功率和扭矩分别制成发动机功率曲线l1和发动机扭矩曲线l2，发动机功率曲线l1被构造为：自标定功率Pb开始，功率随着发动机转速的下降而上升到最大功率值P*，然后从最大功率值P*开始，功率随着发动机转速的下降而下降，其中最大功率值P*大于标定功率Pb的5％以上；发动机扭矩曲线l2被构造为：在中低速段一定范围内输出扭矩为恒定值或接近恒定值，然后随着发动机转速的升高，上升到最大扭矩值Mmax1后再下降；其中，发动机与拖拉机连接匹配，发动机采用电控模块控制发动机的喷油量，即允许的烟度范围内，根据发动机的功率或扭矩来控制喷油持续期时间长短。并且发动机匹配有增压器。上述方案中，最大功率值P*对应的转速值n*比标定功率值P*对应的转速值nb小5％～30％。在一优选的实施方式中，发动机扭矩曲线l2的恒扭矩段的扭矩大于标定转速扭矩的5％以上。中低速段为标定转速的35％～70％，接近恒定值为数值偏差小于±1.5％。为了达到上述为标定转速的35％～70％的中低速段扭矩为恒定值或近似恒定值，需要匹配带旁通阀的增压器，增压器压涡壳要比普通同系列同功率档次的发动机增压器涡壳要小一些，这样保证较小的排气进气量也能得到较高的增压器转速，从而保证发动机低速成时也能输出较大的扭矩和较小的烟度。发动机中低速段要输出大扭矩、恒扭矩，意味着要多喷油，为了减少烟度和低油耗，需要选用多孔、小孔径低惯量机械喷油器。为了尽可能利用排气能量，可适当减小排气截面积，但过小的排气截面积则加大排气阻力，影响高速段的功率输出。优选地，与增压器连接的排气总管部分通流截面积为90％～100％增压器排气入口截面积。在一优选的实施方式中，增压器为可变截面涡轮增压器，可变截面涡轮增压器更容易实现本专利技术的发动机外特性曲线。在一优选的实施方式中，发动机采用脉冲式增压排气系统，排气管的通流截面比一般的要小，优选地，减小截面积80％。本专利技术还提供了一种配套有上述发动机外特性曲线的拖拉机，发动机与拖拉机连接匹配，发动机连接有增压器、喷油器和喷油泵；其中，发动机采用电控模块控制发动机的喷油量，增压器带有旁通阀，并且发动机采用脉冲式增压排气系统。增压器要保证发动机良好的燃烧性能的进气量要求，又要保证增压器高效工作，最大限度地利用废气能量。要保证发动机在低速段(1000r/min以下)的空燃比，在中高速段增压器尽量运行在高效率区，同时增压器的运行要尽量控制在压气机的高效区中，不能出现由于匹配不当造成的喘振、阻塞、超速的问题。如图2至图3所示，l10为普通发动机功率曲线，l20为普通发动机扭矩曲线，l1为本专利技术的发动机功率曲线，l2为本专利技术的发动机扭矩曲线。拖拉机是否动力强劲，取决于发动机能输出多大功率(扭矩)，输出更大功率(扭矩)的发动机，无疑克服负载能力更强。图2中，发动机外特性曲线低速段在某转速下输出扭矩为Md1，相同转速下同排量的普通发动机输出扭矩Md2，当外阻力给发动机的负载大于Md2而小于Md1时，普通发动机会熄火，而配套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线，该发动机外特性曲线以发动机转速为横座标，发动机功率为纵座标，将发动机在不同转速下的输出功率和扭矩分别制成发动机功率曲线和发动机扭矩曲线，其特征在于，所述发动机功率曲线被构造为：自标定功率(Pb)开始，功率随着所述发动机转速的下降而上升到最大功率值(P

【技术特征摘要】
1.一种提升拖拉机克服负载能力的发动机外特性曲线，该发动机外特性曲线以发动机转速为横座标，发动机功率为纵座标，将发动机在不同转速下的输出功率和扭矩分别制成发动机功率曲线和发动机扭矩曲线，其特征在于，所述发动机功率曲线被构造为：自标定功率(Pb)开始，功率随着所述发动机转速的下降而上升到最大功率值(P*)，然后从最大功率值(P*)开始，功率随着发动机转速的下降而下降，其中所述最大功率值(P*)大于所述标定功率(Pb)的5％以上；所述发动机扭矩曲线被构造为：在中低速段一定范围内输出扭矩为恒定值或接近恒定值，然后随着发动机转速的升高，上升到最大扭矩值(Mmax1)后再下降；其中，所述发动机与拖拉机连接匹配，所述发动机采用电控模块控制发动机的喷油量，所述发动机匹配有增压器。2.如权利要求1所述的发动机外特性曲线，其特征在于，所述最大功率值对应的转速值比标定功率值对应的转速值小5％～30％。3.如权利要求1所述的发动机外特性曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德平，彭天权，张东，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45