内燃机作为动力机械的动力源,其工况需跟随控制信号和适应使用需求变化。几类典型工况简述如下。
①额定工况:内燃机铭牌上标明的工况。一般会标明额定转速、额定转矩。上述两个参数表征该内燃机可以长期使用的最高转速和最大扭矩。
②起动工况(又称启动工况):内燃机从非运转状态在起动系统作用下过渡到怠速的工作状态。按照起动系统动力源不同,可分为人力起动、电机起动,以及其他动力装置起动等起动方式;按照起动时内燃机状态不同,又可分为长期静置后、内燃机各系统与环境温度一致的冷起动和长期运转短暂停机、内燃机冷却液、机油温度仍高于环境温度的热起动。冷起动工况因内燃机润滑系统、冷却系统等显著偏离正常工作状态,其转速、声音、排气形态等均异于常态。
③怠速工况:内燃机仅维持自身运转而不对外输出功率的状态。当汽车、工程机械、发电机及其他使用内燃机作为动力源的装置离合脱开、传动系统中断时,内燃机即处于怠速状态。怠速时内燃机输出的有效转矩为零,而其转速会因自身稳定工作需求自适应变化。一般情况下内燃机起动初期,冷态下怠速转速要高于充分暖机后的怠速转速。
④暖车工况:从起动工况过渡到正常工况的过程。此过程中内燃机会采用有利于快速提升冷却液温度、构建合适润滑状态、保证后处理转化效率的尾气状态等特定策略。