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基于 MATLAB 的发动机万有特性曲线绘制方法
周广猛 1
, 郝志刚 2
, 刘瑞林 1
, 陈东 3
, 管金发 1
, 张春海
4
(1. 军事交通学院汽车工程系 , 天津 300161; 2. 军事交通学院训练部 , 天津300161; 3. 军事交通学院基础部 , 天津 300161; 4. 兰州军区军械汽车技工训练大队 , 陕西西安 710111 摘要 :利用 MATLAB 数学运算能力 , 处理发动机性能试验数据 , 方法简单可靠 , 绘制后的万有曲线直观明了 , 把等燃油消耗率曲线、外特性曲线
和等功率曲线较好地拟合在同一张图上 , 拟合程度较高。
关键词 :MATLAB; 万有特性曲线 ; 绘图
中图分类号 :TK402 文献标识码 :A 文章编号 :1673-6397(2009 02-0034-03
Universal Characteristics C urve Plotting Method based on MATLAB
Z HO U Guang-me ng 1
, H AO Zhi-gang 2
, LI U Rui-lin 1
, C HE N Dong 3
, GUA N Jin-fa 1
, Z HANG C hun-hai
4
(1. Automobile Engineering Department, Academy of Military Transportation, Tianjin 300161, China;
2. Training Department, Acade my of Military Transportation, Tianjin 300161, China;
3. General Course Department, Academy of Military Transporta tion, Tianjin 300161, China;
4. Ordnance Mechanic Training Brigade, Lan Zhou Theater, Xi . an 710111, China
Abstract :Taking advantage of MATLAB mathematic operation, data from engine characteristic test was processed, the method is simple and credible, The universal characteristics curve plotted is intuitionistic and perspicuous, and was in good fit with data got in test.
Key W ords :MATLAB; Universal Characteristics Curve; Plot
:( , 男 , , , 引言
为了能全面反映发动机的性能 , 把发动机的多个参数画在一张图上而形成的多参数的特性曲线叫做发动机的万有特性曲线
[1]
, 传统用作图法制取万
有特性曲线是将不同转速下的负荷特性曲线绘制在同一张坐标图上 , 形成曲线簇 , 然后从曲线簇上把等油耗点逐一投影到万有特性图上 , 并圆滑地连接成等油耗曲线 , 再做出等功率曲线 , 画出外特性曲线 , 进而得到发动机的万有特性曲线 , 这种万有特性曲线的手工绘制方法费时费力 , 难以保证数据和图形的精度
[2]
, 而 MATLAB 软件具有强大的矩阵计算和
数据可视化能力 [3]
, 为万有特性曲线的绘制提供了一种新的方法。国内开展了利用 MATLAB 进行万有特性曲线绘制的研究 , 由于外特性曲线拟合较为简
单 , 方法较为成熟 , 研究的重点多集中在等燃油消耗率曲线的拟合与绘制上 , MATLAB 中提供了二元插值函数、三次插值、 V4插值等多种插值方法 , 但要求数据间隔要足够小 , 而且对周围节点的精度要求高 , 个别数据点的误差有可能造成数据畸变 [4]
。由洛阳凯迈机电有限公司开发的 FST2D 发动机控制系统利用 MATLAB 的计算引擎 , 可以利用发动机试验数据绘制万有特性曲线 , 但对试验点的密度和准确度仍然要求较高 [5]
。而文中所采用的方法能够很好地解决这个问题。其它方法如神经网络拟合方法需要重新训练网格 , 比较繁琐 ; 从一元样条非张量积形式推广到薄板样条形式可较好光滑曲线 , 但易出现多个插值点 [6]
; 本文中利用的最小二乘法原理 , 采用多元线性回归的方法 , 但随着拟合条件增加 , 也有产生奇点的可能。但在试验点采集受限等条件限制下仍
2009年第 2期 (总第 110期内燃机与动力装置 I. C. E &Powerplan t 2009年 4月
不失为一个较好的手段。
1利用 MATLAB 绘制万有特性曲线的过程以转速为横坐标、平均有效压力(或扭矩为纵坐标的万有特性曲线运用最广 [7], 绘制该万有特性曲线需要画出等燃油消耗率曲线、等功率曲线和边界线 , 具体绘制方法如表 1所示。
表 1发动机万有特性曲线绘制方法
线型绘制方法采用 (建立的模型拟合方式 MATLAB 命令 (参数
等燃油消耗率曲线先建立燃油消耗率与转速和扭
矩的关系模型 , 绘出三维曲面
图 , 再生成二维的等值线图。
b
e
=f (T
tq
, n
最小二乘法原理 , 多
元线性回归
meshgrid mesh contour NaN
边界线根据发动机外特性曲线的数据
绘制边界线。
T
tq
=f (n 样条插值拟合 interp1plot
等功率曲线公式 P
e
=T
tq
n P 9550绘制 , 绘出三
维曲面图 , 再生成二维等值线图
T
tq
=f (n 样条插值拟合 interp1NaN
发动机负荷特性试验的数据并不是矩阵格式 , 需要首先将它们转化为绘制MATLAB 所识别的、绘制三维图形的矩阵格式 [8], 才能绘制出转速
n (r P min 、有效扭矩 T tq (N #m 和燃油消耗
率
b e (gP (kW #h 的三维曲面图 , 再利用 MATLAB 语言里的 contour 语句生成二维的等值线图 (相当于用不同的 T tq -n 平面去截 b e 、 n 、 T tq 的三维曲面图 , 进而得到发动机的等油耗曲线 , 而等油耗曲线模型的建立实际上是建立燃油消耗率 b e 与转速 n 和平均有效压力 P me 的函数 , 采用多元线性回归的方法进行曲面拟合。
边界线的绘制实际上是把由外特性试验得到的 T tq 、 n 数据绘制在平面上 , 形成 T tq -n 关系曲线 , 构成发动机万有特性曲线的边界线 , 此时油量调节机构固定在标定循环供油量位置 , 万有特性曲线上的转速和扭矩不可能超出边界线的范围。
根据公式 P e =T tq n P 9550, 选择不同的 T tq 、 n , 利用 interp1进行拟合 , 得到函数 P e =f (T tq , n , 绘制得到三维曲线 ,
利用 contour 命令得到的双曲线即是等功率曲线。
2模型的建立
2. 1等油耗消耗率曲线模型的建立
根据多元线性回归理论
, 建立模型如下 :
b el
b e2
,
b
=
1n 1T tq 1n 21n 1T tq1T 2tq1, n l 1n l -11T tq 1, T l tq 1
1n 2T tq 2n 22n 2T tq2T 2tq2, n l 1n l -12T tq 2, T l tq 2
, , , , , , , , ,
1n N T tqN n 2N N N T tq N T 2tq N , n l 1n l -1N T tqN , T l @
a 0
a 1
,
a k -
+
e 0
e 1
,
e
(1 [3, 9, 10]
可表示为 :B =G @A +E , 式中 k 为多项式的
项数 , l 为多项式的最高次幂 , 其中 k =(l +1 (l +
2 P 2, (1, 2, , N , 为不同的试验点 , A =(a 0, a 1, ,
a k-1 为模型中的待定系数 , E =(e 0, e 1, , e N 为随机误差 , 又称为残差。
2. 2边界线模型的建立
MATLAB 中一维插值函数 interp1( , 提供了三
种插值方法可选 -linear . (线性的 , 此选项是默认的 , 它在两个点之间简单地采用直线拟合 , 故效果并不光滑 , -cubic . (三次的和 -spline . (样条型等 , 本论文采用拟合效果较好的 -spline . 型插值方法建立模型 [10]。
2. 3等功率曲线模型的建立
根据公式 P e =T tq n P 9550, 建立等功率曲线的模
3曲线的绘制
根据某发动机外特性和负荷特性得到的数据来绘制该发动机的万有特性曲线 , 外特性和负荷特性数据如表 2、表 3所示。
表 2外特性试验数据
转速 n (r P mi n 140315971797198621022199
扭矩 T
tq
(N#m 474497515526528. 8522. 8转速 n (r P mi n 230324002507259827002802扭矩 T tq (N#m 509. 5492. 2471. 2448. 4408. 3357. 4由式 (1 , 根据最小二乘法原理 , J =E N i =0
e 2i = E T #E 值为最小 , 此时
9J
|=A =0。进而得到 B = G @A , 从理论上讲系数矩阵 G 的阶数 l 越大越能更好地实现等燃油消耗率曲线的拟合 , 然而 l 变大时 , # 35 #
2009年第 2期周广猛 , 等 :基于 MATLAB 的发动机万有特性曲线绘制方法
函数可能出现病态 , 文章折衷选取了二次函数进行最小二乘拟合 , 此时拟合效果较好 , 得到 b e =f (T tq , n 的函数 , 而由公式 P e =T tq #n P 9550得到 P e =f (T tq , n , 绘制燃油消耗率和功率的三维模型如
图 1所示 , 利用 contour 命令绘制等油耗率曲线和等功率曲线的二维图 , 并利用外特性数据采用样条型插值方法绘制边界线 , 最终得到图 2所示的万有特性曲线。
表 3 负荷特性试验数据
n
P r #min -
1
1400
1600
1800
2000
T tq P N #m b e g #(k W #h -1
T tp P N #m b e g #(kW #h -1
T tq P N #m b e g #(kW #h -1
T tq P N #m b e g #(k W #h -1
399. 8222. 8409. 1222. 0408. 3226. 0425. 6206. 5354. 1
220. 4365. 7221. 7368. 3225. 3380. 3231. 1318. 5232. 4328. 3235. 4328. 3226. 4332. 7231. 1278. 1228. 5284. 1226. 5289. 0233. 9290. 9233. 0236. 2227. 8243. 7230. 5244. 4242. 1244. 4242. 0203. 6232. 6203. 2236. 8208. 8283. 3205. 1244. 9185. 3248. 5164. 3249. 1167. 7253. 9160. 2265. 0157. 2245. 9123. 9276. 1132. 1271. 4114. 5299. 8117. 2272. 483. 5407. 989. 5323. 568. 8398. 080. 8
329. 7
39. 7
487. 0
46. 1
468. 6
30. 7
596. 8
2200
2400
2600
2800
T tq P N #m b e g #(k W #h -1
T tp P N #m b e g #(kW #h -1
T tq P N #m b e g #(kW #h -1
T tq P N #m b e g #(k W #h -1
420. 7234. 7404. 6174. 2378. 0256. 9315. 6257. 9379. 6259. 8360. 5242. 2344. 7253. 7275. 5295. 3334. 6235. 5322. 7252. 1310. 3253. 5242. 5282. 4291. 6237. 6283. 0287. 4264. 3260. 0210. 3288. 7244. 4242. 8243. 3253. 6226. 1303. 8178. 5301. 9202. 8292. 3205. 5263. 6186. 8280. 7145. 6329. 7157. 5277. 9162. 1290. 6154. 2300. 6118. 6357. 0116. 0308. 7124. 7316. 8115. 3346. 672. 6475. 474. 1396. 286. 8378. 076. 3435. 652. 8580. 337. 8
605. 9
52. 4
518. 8
34. 1
812. 9
22. 4
1080. 1图 1 等燃油消耗率曲线和等功率曲线的三维拟合图
图 2 万有特性曲线
(下转第 48页
#36#内燃机与动力装置 2009年 4月
性消声器进行消声实验 , 并且记录下相应数据 ; 在保持同一工况转速的情况
下 , 接通电源 , 有源消声部分开始工作 , 再次记录相应数据。根据摩托车发动机排气噪声的频谱特征及有源消声的特点 , 本实验系统主要针对基频噪声及其一次谐
波噪声进行控制 , 从实验结果看其消声效果还是比较理想 , 由于消声器特有的消声方式 , 对高频部分也具备一定消声效果。基于扬声器参数的限制 , 下限暂定为125Hz 。
表 1 降噪的实验结果
f P Hz 125
250500100020004000LP1P dB 827866656155LP2P dB 666451605954$LP P d B
16
14
15
5
2
1
表 1中 LP1指的是原有抗性消声器的消声效果 , LP2指的是带有有源消声部分的总的消声效果 , $LP 指的是有源消声部分所达到的消声效果。在理想条件下 , 各个频率点的消声指数应为无穷大 , 但是由于幅值和相位的偏差 , 传声器、扬声器和电路中一些元器件的延时和非线性 , 对噪声消除能力都有不同程度的影响 , 使得末端还保留一定的残余噪声 , 另外消声器管道两端实际存在的声反射对实验结果也有一定影响。
2 结束语
(1针对内燃机排气噪声的特点 , 提出了基于模拟电子技术的有源消声系统 , 该系统把有源消声和无源消声相结合 , 在不影响中高频消声效果的前提下 , 对低频段噪声消声效果明显。
(2虽然受传声器、扬声器等器件好坏和非线性的影响 , 但在实验消声过程中采取了较好的匹配措施 , 信号处理部分采用纯模拟电路 , 实时性好 , 消声效果未受到很大影响 , 可以实现宽带消声。参考文献 :
[1]葛维晶 , 王伟生 , 张宝欢 . 摩托车发动机排气消声器的研究与设计 [J].小型内燃机 , 1994, 23(3 :37-41.
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[5]Kim Heung -Seob, Hong Jin-Seok, Sohn Dong -Goo, et al. Develop men t of an Acti ve Muffler System for Reduci ng E xhaust Noise and Flow Restriction in a Heavy Vehicle [J].Noise Control Engineering Journal,1999, 47(2 :57-63.
(上接第 36页
4 结论
(1MATLAB 强大的数学运算能力 , 方便实用的绘图功能为发动机万有特性
曲线的绘制提供了一个很好的途径 , 利用 MA TLAB 绘制万有曲线 , 作图方法简单 , 拟合程度高 , 提高了数据处理的速度和精度 , 为发动机动力性、经济性的研究 , 发动机参数的标定 , 发动机与传动系的匹配提供了更可靠的依据 ;
(2与其它利用 MA TLAB 绘制万有特性的方法相比 , 文章所述的方法能够很好地把等油耗曲线、等功率曲线及外特性曲线拟合在一张图上 , 图像更加直观可靠 ;
(3该绘图方法可以利用 MA TLAB 图形用户界面设计技术进行进一步处理 , 进而完成该绘图方法的图形界面设计。同时可以进一步探索利用更好的曲线拟合方法 , 或采取分段拟合方法 , 进一步提高拟合程度。参考文献 :
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#48#内燃机与动力装置 2009年 4月
如何用M a t l a b绘制曲 线图 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
各位同学：在写论文和报告时，为了很好地表达你研究和开发的结果，不仅要用文字详细地描述你方法、步骤和结果，还必须配以各种图来说明问题。下面是我们实验室张媛媛老师申请博士学位论文中的部分曲线图、硬件框图、软件流程图和实验装置原理框图。她将在部分曲线图下面给出绘制图形的Matlab程序和相关步骤，供大家学习和参考。 例一： 图2-3-6 动态线性环节的输入输出信号图2-3-7 模型输出和消噪后实验时数据比较1,输入信号u(k)；2,输出信号y(k) 1,实验数据；2,模型输出 绘图程序如下： figure(1) plot(t,y,'k',t,x,'k','LineWidth', xlabel('Time(s)','fontname','宋体','Fontsize',9);％绘制横坐标 ylabel('Voltage(v)','fontname','宋体','Fontsize',9); ％绘制纵坐标 %xlabel('时间(s)','fontname','宋体','Fontsize',9); %ylabel('电压(v)','fontname','宋体','Fontsize',9); ％设置合适的图框大小.可将下面四句变为子程序，以便调用。 set(gcf,'color',[1,1,1]); set(gca,'xcolor',[0,0,0],'ycolor',[0,0,0]); set(gcf,'units','centimeters','position',[5,10,,]); set(gca,'box','on','fontname','宋体','Fontsize',9);
发动机原理三级项目报告 --汽油发动机万有特性曲线的测绘
绪论: 汽车在社会的经济发展和人们的生活中具有重要的地位。汽车是一种综合性强、技术含量高、批量大的产品它在国民经济、国防建设和人民生活等方面起着十分重要的作用。汽车的制造和应用是衡量一个国家发达水平的重要标志许多国家把汽车工业作为国民经济的支柱产业。同时汽车对人类文明也有着重要的影响汽车改变了社会形态和人们的生活影响着人们的学习、工作乃至生活观念、生活方式。而发动机是将汽油（柴油）的燃烧的内能转换成发动机的动能，发动机将其动能通过变速箱、传动轴等传动机构输送给汽车的驱动轮，它是汽车的动力来源。发动机于汽车就好比心脏于人。如果匹配的好，各方面性能都会比较好，如经济型与动力性等，使汽车性能更加完善，更好的服务于人类社会。而做好匹配的前提是能测量出发动机与不同传动系搭配后的各种性能曲线。 这个项目里我们就来学习测量并绘制摩托车发动机（实验过程中搭配了减速器）的万有特性曲线。
一．概述 2.1项目目的及内容： 1.了解发动机台架性能实验系统的基本结构. 2.掌握发动机试验台架的操作方法及数据的收集与处理. 3.测试单缸汽油机的各种性能指标，如：速度特性、负荷特性、万有特性。 4.根据实验所得数据画出所测发动机的外特性曲线，了解外特性曲线的变化规律。 2.2项目要求： 在老师的带领下了解实验设备的连接线路，（如水路，油路，电控线路）以及设备本身工作原理，以及设备如何应用。根据相关要求规则做实验并收集好数据，在学习如何利用数据和计算机软件作图，提高自身多方面技能和视野。
二．总体实验方案 3.1实验设备： ·电涡流测功机以及配套的 ·发动机控制仪 ·数据采集仪 ·开关量模块 ·油耗仪 ·发动机冷却液温度控制系统 ·发动机机油温度控制系统 ·发动机燃油温度压力控制系统 ·发动机中冷温度控制系统 ·发动机排气背压控制系统 外加一台摩托车汽油发动机及连接好的电路，油路，水路。 3.2实验原理及过程： (一)、起动发动机，并预热之，待发动机冷却液温度和润滑油程度均达到规定范围才可开始实验； (二)、分组按发动机速度特性实验方法完成一系列不同节气门开度下的速度特性。 (三)、按相关实验操作规则停止设备运行。记录数据。 (四)、负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时，发动机参数间的变化规律，而对于工况变化范围大的发动
用MATLAB画曲线族 （y-c)^2-2/3*(x-c)^3=0的包络线 1 求包络线的方程 syms x y c; f = (y-c)^2-2/3*(x-c)^3 dfc = diff(f, c) S = solve(f,dfc) S1x = S.x S1y = S.y 计算结果： 该曲线族有两条包络线： ① x1 = c1 ; y1 = c1 ; ② x1 = c1 + 2/3; y1 = c1 + 4/9; 2 画线 close all clear,clc warning('off') figure % 曲线族 hold on for c = -10:0.5:10 x = -10:0.1:10; y = (2/3)^0.5.*(x-c).^1.5 + c; plot(x,y) end % 包络线 c1 = -10:0.1:10; x1 = c1 ; y1 = c1 ; plot(x1,y1,'r','LineWidth',2)
figure % 曲线族 hold on for c = -10:0.5:10 x = -10:0.1:10; y = -(2/3)^0.5.*(x-c).^1.5 + c; plot(x,y) end % 包络线 c1 = -10-2/3:0.1:10-2/3; x1 = c1 + 2/3; y1 = c1 + 4/9; plot(x1,y1,'r','LineWidth',2)
............................ 包络线 跳转到：导航, 搜索
在几何学，某个曲线族的包络线（Envelope），是跟该曲线族的每条线都有至少一点相切的一条曲线。（曲线族即一些曲线的无穷集，它们有一些特定的关系。） 设一个曲线族的每条曲线C s可表示为 ，其中s是曲线族的参数，t是特定曲线的参数。若包络线存在，它是由 得出，其中h(s)以以下的方程求得：
西华大学实验报告 开课学院及实验室：交通与汽车工程学院内燃机实验室 实验时间： 2011 年 月 日 1、实验目的 2、实验设备、仪器及材料 3、实验内容 3.1 一般实验（非上机实验）： 3.1.1实验方案设计与选择（设计性、创新性实验需写该项内容） 3.1.2实验原理及实验步骤（实验工作原理或实验的主要操作过程） 3.1.3实验记录（核心代码及调试过程） 3.2 上机实验： 3.2.1上机实验的内容及要求 3.2.2算法设计思想与算法实现步骤 3.2.3程序核心代码，程序调试过程中出现的问题及解决方法 3.2.4 程序运行的结果 注解：理工科实验需记录实验过程中的数据、图表、计算、现象观察等，实验过程中出现的问题；其它如在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需记录程序核心代码以及程序在调式过程中出现的问题及解决方法；记录程序执行的结果。 4、实验总结 4.1实验结果分析及问题讨论 4.2实验总结心得体会 注解：实验总结的内容根据不同学科和类型实验要求不一样，一般理工科类的实验需要对实验结果进行分析，并且对实验过程中问题进行讨论；在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需要对上机实践结果进行分析，上机的心得体会及改进意见。其它实验应总结实验过程写出心得体会及改进意见。 说明：各门实验课程实验报告的格式及内容要求，请按照实验指导书的要求手工书写。
一、实验目的和任务 1、进一步掌握万有特性曲线意义 2、掌握发动机万有特性曲线的测定和绘制方法 3、了解万有特性曲线的用途 负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时，发动机参数间的变化规律，而对于工况变化范围大的发动机要分析各种工况下的性能，就需要在一张图上全面表示出发动机性能的特性曲线，这种能够表达发动机多参数的特性称为万有特性。 广泛应用的万有特性用n为横坐标，用平均有效压力Pme为纵坐标，在图上画出许多等油耗率曲线和等功率曲线。根据需要，还可以在万有特性曲线上绘出等节气门开度线、等排放线、等过量空气系数线等。 二、实验仪器、设备及材料 测功机（电涡流型）一台，汽油机（单缸或多缸）一台，转速表（机械式或数字式，或测功机自带转速）一只，温度传感器（排气温度、水温、油温）若干个，机油压力表，自动耗油测量仪，以上各部分可能集成为发动机测控台架一套。大气压力、温度、湿度计各一支。计算器一只，工具一套，燃料若干。 三、实验原理及步骤 （一）、起动发动机，并预热之，待发动机冷却液温度和润滑油程度均达到规定范围才可开始实验； （二）、分组按发动机速度（或负荷特性）实验方法完成一系列不同节气门开度下的速度特性，或者不同发动机转速下的负荷特性。 （三）、根据发动机类型的不同，万有特性有两种绘制方法，即负荷特性法和速度特性法。 对于柴油机，一般是根据不同转速下的负荷特性，用作图法求出；对于汽油机， 则根据不同节气门位置的速度特性，用作图法求得。 万有特性作图法（一） 负荷特性法： 1、将各种转速下的负荷特性以平均有效压力Pme为横坐标，以be为纵坐标，以同一 比例尺、在同一张图纸上绘出特性曲线。 2、根据发动机工作转速范围，标出万有特性横坐标n的标尺，纵坐标Pme的标尺与
第 2 组 西华大学实验报告 开课学院及实验室：交通与汽车工程学院内燃机实验室实验时间： 2011 年月日 2、实验设备、仪器及材料 3、实验内容 3.1 一般实验（非上机实验）： 3.1.1实验方案设计与选择（设计性、创新性实验需写该项内容） 3.1.2实验原理及实验步骤（实验工作原理或实验的主要操作过程） 3.1.3实验记录（核心代码及调试过程） 3.2 上机实验： 3.2.1上机实验的内容及要求 3.2.2算法设计思想与算法实现步骤 3.2.3程序核心代码，程序调试过程中出现的问题及解决方法 3.2.4 程序运行的结果
注解：理工科实验需记录实验过程中的数据、图表、计算、现象观察等，实验过程中出现的问题；其它如在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需记录程序核心代码以及程序在调式过程中出现的问题及解决方法；记录程序执行的结果。 4、实验总结 4.1实验结果分析及问题讨论 4.2实验总结心得体会 注解：实验总结的内容根据不同学科和类型实验要求不一样，一般理工科类的实验需要对实验结果进行分析，并且对实验过程中问题进行讨论；在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需要对上机实践结果进行分析，上机的心得体会及改进意见。其它实验应总结实验过程写出心得体会及改进意见。 说明：各门实验课程实验报告的格式及内容要求，请按照实验指导书的要求手工书写。 一、实验目的和任务 1、进一步掌握万有特性曲线意义 2、掌握发动机万有特性曲线的测定和绘制方法 3、了解万有特性曲线的用途 负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时，发动机参数间的变化规律，而对于工况变化范围大的发动机要分析各种工况下的性能，就需要在一张图上全面表示出发动机性能的特性曲线，这种能够表达发动机多参数的特性称为万有特性。 广泛应用的万有特性用n为横坐标，用平均有效压力Pme为纵坐标，在图上画出许多等油耗率曲线和等功率曲线。根据需要，还可以在万有特性曲线上绘出等节气门开度线、等排放线、等过量空气系数线等。
Matlab绘制频散曲线 程序代码 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YI function disper %绘制平板频散曲线 %tic
clc;clear; cl=5790;%材料纵波波速(钢板) cs=3200;%材料横波波速(钢板) dfd=*le3; fdO=:dfd/le3:2O)*le3;%频厚积(MHz*mm) d_Q235二6; cps_mi n二2700; cpa_min=100; cp_max=10000; mode=3;%绘制的模式数 precision=le-8; cpa=zeros(length(fdO),mode); cps=zeros(le ng th(fdO),mode); for i=l:length(fdO) fd=fdO(i); [cpl2 n]=ss(cps_min/cp_max/fd/cl,cs,mode); for j=l:n cpl=cpl2(j,l); cp2=cpl2(j,2); cps(i,j)=serfe n(cpl,cp2,fctcl￡S'precisi on); end [cpl2 n]=aa(cpa_min,cp_max/fd/cl/cs,mode); for j=l:n cpl=cpl2(j,l); cp2=cpl2(j,2); cpa(ij)=aerfe n(cpbcp2,fd￡l‘cs,precisi on); end end h=zeros(mode,2); %相速度 figure(l) for j=l:2 ifj==l cp=cps; color=,b,; else cp=cpa; color二T; end for i=l:mode cpp=cp(:,i); in d=fi nd(cpp==0); if ^isempty(ind) h(i/j)=plot((fdO(ind(end)+l:end))/d_Q235/cpp(ind(end)+l:end),color); else h(i/j)=plot(fdO/d_Q235,cpp/color); end hold on end ifj==2 xlabel('f/(KHz)') ylabel('C_{p}/(km-sA{-l})')
%不同转速下的燃油消耗率与扭矩的曲线拟合 clear all be1=[222.8,220.4,232.4,228.5,227.8,232.6,248.5,245.9,272.4,329.7]; Ttq1=[399.8,354.1,318.5,278.1,236.2,203.6,185.3,157.2,117.2,80.8]; T1=80:320/9:400;%转换矩阵格式 Be1=interp1(Ttq1,be1,T1,'spline');%n=1400r/min时燃油消耗率与扭矩的曲线拟合 be2=[222.0,221.7,235.4,226.5,230.5,236.8,249.1,276.1,407.9,487.0]; Ttq2=[409.1,365.7,328.3,284.1,243.7,203.2,164.3,123.9,83.5,39.7]; T2=39:371/9:410; Be2=interp1(Ttq2,be2,T2,'spline'); be3=[226.0,225.3,226.4,233.9,242.1,283.3,253.9,271.4,323.5,468.6]; Ttq3=[408.3,368.3,328.3,289.0,244.4,208.8,167.7,132.1,89.5,46.1]; T3=46:363/9:409; Be3=interp1(Ttq3,be3,T3,'spline'); be4=[206.5,231.1,231.1,233.0,242.0,244.9,265.0,299.8,398.0,596.8]; Ttq4=[425.6,380.3,332.7,290.9,244.4,205.1,160.2,114.5,68.8,30.7]; T4=30:396/9:426; Be4=interp1(Ttq4,be4,T4,'spline'); be5=[234.7,259.8,235.5,237.6,242.8,292.3,277.9,308.7,396.2,605.9]; Ttq5=[420.7,379.6,334.6,291.6,244.4,202.8,157.5,116.0,74.1,37.8]; T5=37:384/9:421; Be5=interp1(Ttq5,be5,T5,'spline'); be6=[174.2,242.2,252.1,287.4,253.6,263.6,290.6,316.8,378.0,518.8]; Ttq6=[404.6,360.5,322.7,283.0,243.3,205.5,162.1,124.7,86.8,52.4]; T6=52:353/9:405; Be6=interp1(Ttq6,be6,T6,'spline'); be7=[256.9,253.7,253.5,260.0,303.8,280.7,300.6,346.6,435.6,812.9]; Ttq7=[378.0,344.7,310.3,264.3,226.1,186.8,154.2,115.3,76.3,34.1]; T7=34:344/9:378; Be7=interp1(Ttq7,be7,T7,'spline'); be8=[257.9,295.3,282.4,288.7,301.9,329.7,357.0,475.4,580.3,1080.1]; Ttq8=[315.6,275.5,242.5,210.3,178.5,145.6,118.6,72.6,52.8,22.4]; T8=22:294/9:316; Be8=interp1(Ttq8,be8,T8,'spline'); B=[Be1';Be2';Be3';Be4';Be5';Be6';Be7';Be8']; N=[1400*ones(10,1);1600*ones(10,1);1800*ones(10,1);2000*ones(10,1);2200*ones(10,1);2400*ones (10,1);2600*ones(10,1);2800*ones(10,1)]; Ttqn=[T1';T2';T3';T4';T5';T6';T7';T8']; G=[ones(80,1),N,Ttqn,N.^2,N.*Ttqn,Ttqn.^2]; A=G\B;%A为6*1矩阵 [n,Ttq]=meshgrid(1400:2800,100:600);%生成n-Ttq平面上的自变量“格点”矩阵 be=A(1)+n.*A(2)++Ttq*A(3)+n.^2*A(4)+n.*Ttq*A(5)+Ttq.^2*A(6); Pe=Ttq.*n/9550;
MATLAB绘制平滑曲线 x=[0.1 0.16 0.27 0.41 0.48 0.59 0.8]; y=[8 70 118 100 9 0 5]; 以上是每一个X和Y对应的坐标，请问如何编程能够绘制平滑曲线，这个图形就像二次函数一样的如果要在图中绘制一条直线加上y=70的直线，用不同颜色区分！ x=[0 0.1 0.16 0.27 0.41 0.48 0.59 0.8]; y=[5 9 70 118 100 17 0 5]; y1=[22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8]; values1=spcrv([[x(1) x x(end)];[y(1) y y(end)]],3,1000); values2=spcrv([[x(1) x x(end)];[y1(1) y1 y1(end)]],3,1000); plot(values1(1,:),values1(2,:),'r',values2(1,:),values2(2,:),'b') ans2: 代码如下： x=[0.1 0.16 0.27 0.41 0.48 0.59 0.8]; y=[8 70 118 100 9 0 5]; xp=0:0.1:1; yp=interp1(x,y,xp); plot(x,y,'b-',xp,yp,'r-')%红色为差值后的平滑图像 hold on y1=70; plot(xp,y1,'c-') % 自己试一下
ans3: x=[0.1 0.16 0.27 0.41 0.48 0.59 0.8]; y=[8 70 118 100 9 0 5]; X=linspace(0,.9); Y=spline(x,y,X); plot(x,y,'ro',X,Y,X,70+0*X) another file: >help smooth自己查一下帮助 another question: x有90个值，Y也有90个值，一一对应，用PLOT（x,y）后是折线，请问怎样把它改为平滑曲线，谢谢！ ans: 平滑曲线的话,建议你用 样条插值。 比方说，已知的数据是X,Y 你将X的间隔变小一些赋于xi
function disper %绘制平板频散曲线 %tic clc;clear; cl=5790;%材料纵波波速（钢板） cs=3200;%材料横波波速（钢板） dfd=0.01*1e3; fd0=(0.01:dfd/1e3:20)*1e3;%频厚积（MHz*mm）d_Q235=6; cps_min=2700; cpa_min=100; cp_max=10000; mode=3;%绘制的模式数 precision=1e-8; cpa=zeros(length(fd0),mode); cps=zeros(length(fd0),mode); for i=1:length(fd0) fd=fd0(i); [cp12 n]=ss(cps_min,cp_max,fd,cl,cs,mode); for j=1:n cp1=cp12(j,1); cp2=cp12(j,2); cps(i,j)=serfen(cp1,cp2,fd,cl,cs,precision); end [cp12 n]=aa(cpa_min,cp_max,fd,cl,cs,mode); for j=1:n cp1=cp12(j,1); cp2=cp12(j,2); cpa(i,j)=aerfen(cp1,cp2,fd,cl,cs,precision); end end h=zeros(mode,2); %相速度 figure(1) for j=1:2 if j==1 cp=cps; color='b'; else cp=cpa; color='r'; end for i=1:mode cpp=cp(:,i); ind=find(cpp==0);
如何用matlab绘制电机效率map图或发动机万有特性曲线 前段时间写论文，需要绘制电机效率map图，其实和发动机万有特性曲线一样。。 看了好多资料都不会，问问师兄也没具体画过。。困惑中查到貌似有几个软件可以画map图，由于我比较熟悉matlab，就选用它了，可是matlab也不知道咋画呀，我查看了matlab图形处理这一块，突然发现等高线图绘制，咦？？？这不就是高中地理学的吗？？？和map图万有特性图本质一样吗？？？就是contour函数啦，惊喜万分 5.2.13 等值线图 等值线图可用于绘制地理数据中的等高图、气象数据中的等势图等。等值线图在二维图形中把第三维中相同大小的数据连接为等值线，一定程度上可以表示第三维的信息，同时等值线图相比三维图更容易观察数据之间的关系，被广泛的应用于各个领域。 MATLAB中提供了一系列的函数用于绘制不同形式的等高线图，其中包括： 1．contour()函数 contour()函数可用于绘制二维等值线图，函数的调用格式为： ?contour(z)：输入数据z为二维矩阵，绘制数据z的等值线，绘图时等值线的数量和数值根据矩阵z的数据范围自动确定。 ?contour(z,n)：绘制等值线图，设置等值线数目为n。 ?contour(z,v)：绘制等值线图，向量v设置等值线的数值。 ?contour(x,y,z)：绘制矩阵z的等值线图，输入参数x、y用于指定绘制的等值线图的坐标轴数据，同时输入数据x、y、z必须为大小相等的矩阵。 ?contour(x,y,z,n)：为指定坐标轴的等值线图设置等值线的数目n。 ?contour(x,y,z,v)：为指定坐标轴的等值线图设置等值线的数值v。 ?contour(...,LineSpec)：输入参数LineSpec用于设置等值线的线型。 ?[c,h] = contour(...)：返回contour()函数绘制的等高线图中的等值线的数值标签c和包含所有图形对象的句柄h； 2．contourf()函数 contourf()函数用于绘制带填充的二维等值线图。即在contour()函数绘制的等值线图上，将相邻的等值线之间用同一种颜色填充，不相邻的等值线之间填充有不同的颜色，填充用的颜色决定于当前的色图颜色。函数contourf()的调用格式同contour()。 3．clabel()函数 ?clabel(c,h)：在句柄h指定的等值线图上的等值线上添加数据标签c。 ?clabel(c,h,v)：在指定的等值线值v上显示数据标签c。 ?clabel(c,h,'manual')：手动方式设置等值线的数据标签。当运行该命令后，等值线图中将出现十字连线，用户用鼠标左键或空格键在最接近指定位置上放置数据标签，回车键结束该操作。 ?clabel(c)：在当前的等值线图上添加数据标签c。
【设计研究】 基于 M AT LAB 的发动机万有特性曲线绘制方法 周广猛 1 , 郝志刚 2 , 刘瑞林 1 , 陈东 3 , 管金发 1 , 张春海 4 (1. 军事交通学院汽车工程系 , 天津 300161;2. 军事交通学院训练部 , 天津300161; 3. 军事交通学院基础部 , 天津 300161;4. 兰州军区军械汽车技工训练大队 , 陕西 710111 摘要 :利用 MAT LAB 数学运算能力 , , , 有曲线直观明了 , 把等燃油消耗率曲线、 , 拟合程度较高。 关键词 ; :A文章编号 :1673-6397(2009 02-0034-03 U niversal Characteristics Curve Plotting Method based on MAT LAB Z H O U G uang -m eng 1 ,H A O Z hi -gang 2 , L I U Rui -lin 1 ,CHE N D ong 3
,G U A N Jin -fa 1 ,Z H A NG Chun -hai 4 (1. Autom obile Engineering Department , Academy of Military T ransportation , T ianjin 300161,China ; 2. T raining Department ,Academy of Military T ransportation , T ianjin 300161,China ; 3. G eneral C ourse Department , Academy of Military T ransportation , T ianjin 300161,China ; 4. Ordnance Mechanic T raining Brigade , Lan Zhou Theater , X i ’ an 710111,China Abstract :Taking advantage of MAT LAB mathematic operation , data from engine characteristic test was processed , the method is sim ple and credible , The universal characteristics curve plotted is intuitionistic and perspicuous ,and was in g ood fit with data g ot in test. K ey Words :MATLAB ;Universal Characteristics Curve ;Plot 作者简介 :周广猛 (1984- , 男 , 山东邹城人 , 在读硕士研究生 , 主要研究方向为动力机械特殊环境适应性。引言 为了能全面反映发动机的性能 , 把发动机的多 个参数画在一张图上而形成的多参数的特性曲线叫做发动机的万有特性曲线[1] , 传统用作图法制取万有特性曲线是将不同转速下的负荷特性曲线绘制在同一张坐标图上 , 形成曲线簇 , 然后从曲线簇上把等油耗点逐一投影到万有特性图上 , 并圆滑地连接成等油耗曲线 , 再做出等功率曲线 , 画出外特性曲线 , 进而得到发动机的万有特性曲线 , 这种万有特性曲线的手工绘制方法费时费力 , 难以保证数据和图形 的精度 [2]
各位同学： 在写论文和报告时，为了很好地表达你研究和开发的结果，不仅要用文字详细地描述你方法、步骤和结果，还必须配以各种图来说明问题。下面是我们实验室张媛媛老师申请博士学位论文中的部分曲线图、硬件框图、软件流程图和实验装置原理框图。她将在部分曲线图下面给出绘制图形的Matlab 程序和相关步骤，供大家学习和参考。 例一： -0.5 00.511.52 2.5Time(s) V o l t a g e (V ) -0.5 0.511.52 2.5时间(s) 电压(V ) 图2-3-6 动态线性环节的输入输出信号 图2-3-7 模型输出和消噪后实验时数据比 较 1,输入信号u(k)；2,输出信号y(k) 1,实验数据；2,模型输出 绘图程序如下： figure(1) plot(t,y,'k',t,x,'k','LineWidth',1.4) xlabel('Time(s)','fontname','宋体','Fontsize',9);％绘制横坐标 ylabel('Voltage(v)','fontname','宋体','Fontsize',9); ％绘制纵坐标 %xlabel('时间(s)','fontname','宋体','Fontsize',9); %ylabel('电压(v)','fontname','宋体','Fontsize',9); ％设置合适的图框大小.可将下面四句变为子程序，以便调用。 set(gcf,'color',[1,1,1]); set(gca,'xcolor',[0,0,0],'ycolor',[0,0,0]); set(gcf,'units','centimeters','position',[5,10,6.8,5.2]); set(gca,'box','on','fontname','宋体','Fontsize',9); ％设置指向线的位置 annotation1 = annotation(figure(1),'line',[0.5585 0.6038],[0.7225 0.6459]); annotation1 = annotation(figure(1),'line',[0.4755 0.4453],[0.7129 0.6651]); ％标注数字“1”“2” annotation1 = annotation(...
一、外特性： 发动机的速度特性曲线表示有效功率Pe（千瓦）、扭矩Me（牛顿米）、比燃料消耗量Ge（克/千瓦小时）随发动机转速n而连续变化的表现。发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的： 1.保持发动机在一定节气门开度情况下，稳定转速， 测取在这一工况下的功率、比耗油等； 2.然后调整被测机载荷（扭距变化），使发动机转速 改变，再测得另一转速下的功率、比耗油。 按照一定转速间隔依次进行上述步骤。就能测出在不同 转速下的数值，将这些数值点连点地组成连续曲线，就产生 了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速区域对应。 二、万有特性试验方法： 楼上说的不错，一般不会通过万有特性测试来确定外特性，而是先标定好外特性，然后再去进行万有特性测试。不过这只是在正常开发新机时的顺序，如果是要测试一台不明状态的发动机，在油门设置好之后可以直接进行万有特性试验，万有特性数据里是包含外特性数据的。 手动进行万有特性测试的一般流程为： 1.热机后，将发动机调整至额定工况，即额定转速、额定功率，假定为 100kW@2000r/min，那么对应扭矩（也称负荷）应为477.5Nm，此时试验 台架控制模式应为转速-油门模式，且油门全开，控制好水温、进气温 度、进气湿度、进气负压、排气背压等边界条件后，记录各种所需参数； 2.然后根据该工况的扭矩，计算出最大扭矩的10%，20%…90%的扭矩值， 台架控制模式调整为转速-扭矩模式，保持额定转速不变，减小扭矩至 90%*477.5Nm=429.75Nm，然后待发动机各参数基本稳定后记录所需参数， 按此步骤记录该转速10个扭矩点，即可得到额定转速的负荷特性； 3.然后试验台架再切换为转速-油门模式，油门全开，然后减小100r/min 至1900r/min，重复上述相应步骤，从高到底记录十个扭矩点的所需参 数，完成该转速下的负荷特性测试；
=设计研究 > 基于 MATLAB 的发动机万有特性曲线绘制方法 周广猛 1 , 郝志刚 2 , 刘瑞林 1 , 陈东 3 , 管金发 1 , 张春海 4 (1. 军事交通学院汽车工程系 , 天津 300161; 2. 军事交通学院训练部 , 天津300161; 3. 军事交通学院基础部 , 天津 300161; 4. 兰州军区军械汽车技工训练大队 , 陕西西安 710111 摘要 :利用 MATLAB 数学运算能力 , 处理发动机性能试验数据 , 方法简单可靠 , 绘制后的万有曲线直观明了 , 把等燃油消耗率曲线、外特性曲线 和等功率曲线较好地拟合在同一张图上 , 拟合程度较高。 关键词 :MATLAB; 万有特性曲线 ; 绘图 中图分类号 :TK402 文献标识码 :A 文章编号 :1673-6397(2009 02-0034-03 Universal Characteristics C urve Plotting Method based on MATLAB Z HO U Guang-me ng 1 , H AO Zhi-gang 2 , LI U Rui-lin 1
, C HE N Dong 3 , GUA N Jin-fa 1 , Z HANG C hun-hai 4 (1. Automobile Engineering Department, Academy of Military Transportation, Tianjin 300161, China; 2. Training Department, Acade my of Military Transportation, Tianjin 300161, China; 3. General Course Department, Academy of Military Transporta tion, Tianjin 300161, China; 4. Ordnance Mechanic Training Brigade, Lan Zhou Theater, Xi . an 710111, China Abstract :Taking advantage of MATLAB mathematic operation, data from engine characteristic test was processed, the method is simple and credible, The universal characteristics curve plotted is intuitionistic and perspicuous, and was in good fit with data got in test. Key W ords :MATLAB; Universal Characteristics Curve; Plot :( , 男 , , , 引言 为了能全面反映发动机的性能 , 把发动机的多个参数画在一张图上而形成的多参数的特性曲线叫做发动机的万有特性曲线 [1] , 传统用作图法制取万
发动机特性 §6-1 发动机工况和性能指标分析式 一 发动机工况 在绪论中我们已经介绍过工况的概念。有效功率Ne 和转速n 决定了发动机的工作运行情况。 工况 — Ne ，转速n 。 发动机的工况分为点工况、线工况和面工况。 二 发动机性能指标分析式 1 p k e v i m =1ηαηη 2 M k e v i m =2ηαηη 3 N k n e v i m =3ηαηη 4 g k e i m =4 1 ηη 5 G k n T v =5ηα §6-2 发动机速度特性 发动机节气门开度 （ 或油门开度 ） 不变，发动机性能指标随转速n 变化的关系。 如：汽车爬坡或阻力变化时, 节气门 （ 或油门 ） 开度不变, n 随外界负荷的变化而变化。外界负荷大, n ↓, 外界负荷小, n ↑, 这时发动机沿速度特性工作。 一 汽油机的速度特性 （一） 定义 汽油机节气门开度固定不变，汽油机性能指标随转速n 变化的关系。 外特性 （全负荷的速度特性） — 节气门全开 （ 100% ）, 测得的速度特性。 部分速度特性 — 节气门固定在部分开启位置, 测得的速度特性。 （二） 外特性曲线 1 Me 曲线
M k e v i m =2ηα ηη n ↑ → ?g ↑ → α↓ （ 不多 ） M k e v i m =2' ηηη （1） ηv — n ↑ → 气流惯性↑ → ηv ↑；n ↑↑ → 节流损失↑ → ηv ↓。 （2） ηi — n ↑ → 气流运动↑ → 混合气形成改善 → ηi ↑； n ↑↑ → 燃烧时间↓，燃烧恶化 → ηi ↓。 （3） ηm — n ↑ → ηm ↓。 （4） Me — 低速时: ηv ↑ n ↑ → ηi ↑ 使Me 变化不大, 略有↑； ηm ↓ 高速时: → ηv ↓ n ↑ → ηi ↓ 使Me ↓↓。 ηm ↓ 2 Ne 曲线 低速时: n ↑ → Me ↑ （ 不大 ）, 但 Ne ∝ Me ↑ ? n ↑ → Ne ↑↑； 高速时: n ↑ → Me ↓ → Ne ↑ （ 不大 ）。 3 g e 曲线 g k e i m =4 1 ηη 低速时: n ↑ → ηi ↑，ηm ↓，ηi ↑大于ηm ↓ → g e ↓ （ 不大 ）； 高速时: n ↑ → ηi ↓，ηm ↓ → g e ↑↑。 有一个g e ,min 对应的n, 整个曲线变化不大。 4 G T 曲线 G k n T v =5ηα 低速时: n ↑ → ηv ↑，n ↓ → G T ↑ （ 不大 ）；
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟 发动机万有特性曲线看油耗，省油是怎么来的 本文概要：发动机万有特性看经济性、空挡带档行驶、变速器如何操作省油。提到燃油经济性，大家最直观体验就是在开车的时候，烧了多少油，花了多少人民币，今天cartech8从专业的角度来分析一下燃油经济性。目前世界上评论汽车燃油经济性一般用耗油量或油行程来表示。汽油的燃油经济性指标与发动机的特性和汽车的自重、车速及各种运动阻力如空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力等大小、传动系的效率及减速比等都有关系，因而在数值上往往与实际情况有差别。 要了解燃油经济性，我们先了解几个概念。油耗率：通常以“克(燃油) /(千瓦小时)”来表示，以一千瓦的功率工作一小时的燃油消耗量多少克。 有效燃油耗率（BSFC）、指示燃油耗率（ISFC）两种，两者之间差了两个字，前一个有效燃油耗率意味着“现在实际是多少”，是实际。指示燃油 耗率意味着“原本可以有多少”，是潜力。不同的时候得到关注的不一样， 一般情况下，还是有效燃油耗率用的比较多。发动机万有特性曲线：横坐标为发动机转速，纵坐标为平均有效压力（单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，单位为bar）。平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。这个平均有效压力，可能有点费解，我们就直接把它理解为发动机的负荷率。发动机负荷率=（某点的扭矩/相同转速下最大扭矩） *100%，你也可以理解为特定转速下油门开度的百分比。在万有特性曲线上，越高的点负荷率越高，到最高点(外特性）时就是100%负荷了。发动机万有特性曲线的等油耗线主要反映的是：在不同的发动机转速和负荷情况下的油耗率，就是下图一圈一圈标有数字的曲线，这些曲线叫等油耗线。数值越小表示油耗率越低，经济性越好。在图上你会看到一个油耗最低的 专注下一代成长，为了孩子
“发动机万有特性试验”实验指导书 （中南林机电院刘谦钢） 一、实验目的及要求(参见“发动机原理实验教程”P8) 1实验目的： 1.1掌握发动机万有特性的试验方法。 1.1.1 掌握发动机负荷的加载方法和转速、燃油消耗率的测量方法。 1.1.2 掌握发动机功率、转速、油耗等测量仪器设备的选择、操作、使用方法。 1.1.3 熟悉发动机万有特性测试数据的分析和处理方法。 1.2 通过实验，学习绘制、分析发动机万有特性曲线。 1.2.1 依据原始数据和处理的数据，绘制发动机万有特性曲线。 1.2.2 通过分析万有特性曲线评价发动机在各种工况下的经济能，并为合理选用发动机和了解发动机在各种工况下的性能提供资料。 2 实验要求： 2.1 每次参加试验的学生为10～20人。 2.2 实验前复习发动机原理教材中发动机万有特性的相关内容，认真阅读实验指导书及其附件。 2.3 实验时应作好记录纸笔等准备，按指导书操作仪器设备、试验及作好实验记录。 2.4 实验后，严格按实际实验数据正确处理实验数据，绘制发动机万有特性曲线，分析发动机在各种工况下的经济性，认真撰写实验报告。 二、实验预习及准备(参见“发动机原理实验教程”P8～P9。) 1 实验原理：（参见“发动机原理实验教程”P1～P4。） 1.1 万有特性定义：即发动机主要性能参数之间相互关系的综合特性。在万有特性曲线上，可以表示3个或3个以上的性能参数之间的关系，故又称为多参数特性曲线。最常见的形式是以转速n为横坐标，以平均有效压力Pc为纵坐标，在图上画出许多条等油耗率ge曲线、等功率Pe曲线。 1.2 万有特性的作用 发动机负荷特性和功率特性分别从不同角度反映出发动机的主要性能随负荷或转速变化的规律，从而可以基本评价发动机的性能和判断是否能够满足发动机的要求。而万有特性则是一种能同时反映出各种不同工况（功率（扭矩）/转速）下油耗率等性能的曲线。 1.3 测量原理 1.3.1 功率测量原理（同发动机总功率试验） 1.3.2 燃油消耗率测量原理（同发动机总功率试验） 1.3.3 排温、油温测量原理（同发动机总功率试验） 2 实验设备及仪器：详见附件2。 3 实验技术标准及规范 3.1 技术标准 3.1.1 JB/T1147.2-2007《中小功率内燃机第2部分：试验方法》 3.1.2 JB/T1147.1-2007《中小功率内燃机第1部分：通用技术条件》 3.2 技术规范 3.2.1试验时发动机应带的附件及试验一般条件控制的要求详见附件4：“发动机原理实验教程”附录G--“发动机试验技术条件及规范”。 3.2.2《FC2000测控系统操作规程一》及《FC2000测控系统操作规程二》（见附件）。