发动机负荷特性数据
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万有特性曲线
当内燃机在油量调节机构（油量调节或节气门）保持不变的情况下，主要性能指标随着内燃 机转速的变化规律叫做发动机的速度特性曲线。 当油量调节机构开到最大或者节气门的开度 最大时， 发动机的主要性能指标随发动机转速的变化成为发动机的外特性曲线， 它反映了发 动机的最大功率、 最大转矩和最低油耗所对应的转速。 油量调节机构低于最大位置或者节气 门没有开到最大程度时， 发动机的主要性能指标随发动机转速的变化规律称为发动机的部分 负荷特性曲线。 柴油机速度特性分析： 1） 循环供油量������������ 曲线随 n 增大而增大，根据油量调节杆位置不变时，由于进油孔节流和 燃料泄露的影响，������������ 随 n 的增加而增加，只有在转速很高转速时，曲线才会转平。 2） 知识热效率������������������ ，两头低，中间高。低速时，燃油压力低，缸内的气流运动小，这是混 合气形成及燃烧不利，同时传热损失增大，������������������ 下降。高速时，喷油量及燃烧持续角增 大，同时ϕc 下降，������������ 升高，������������������ 。 3） ������������ 随着 n 的升高而降低。 柴油机无节气门的流动损失,所以在各种富负荷下大致相同， 但 4） Te 曲线，因为������������ 和������������ （上升、下降）的影响，故总体比较平坦，但������������������ 使其端下垂。 5） Pe 随 n 增大而增大，由于 Te 比较平坦，所以 Pe 随着 n 持续增大，当增大到一定值后 由于机械损失的增大而降低。 6） be∝ ������
（二） 柴油机、汽油机速度特性比较: 1) 柴油机在各种负荷下，其 Te 曲线都比较平坦，在中低负荷下，Te 随转速的升高而增 大。汽油机在各种负荷下，其 Te 曲线都比较窄，在中低负荷下，Te 随转速的升高而 降低。 2) 柴油机的最佳经济油耗区比较宽，汽油机节气门开度越小，be 的翘起程度越大，的最 佳经济油耗区比较窄。 ������1 ϕc ������ ������ ������������ ������������ = = ϕ������ ������0 ϕ������ ������������������ ∝ ������������ ������������������ ������������ ∝ ϕc ������ ������ ϕ������ ������������ ������
发动机主要性能指标及特性综述
发动机主要性能指标及特性综述摘要：本文是以发动机的性能指标及特性为对象，通过研究了解动力性指标、经济性指标、发动机速度特性、发动机工况与负荷、发动机性能指标分类、发动机调节特性、发动机性能特性、发动机性能指标的校、指示功率、指示燃油消耗率等概念及数据，让我们直观及更方便的的方法了解发动机的性能和特性，使我在维修、检测及提升性能等一些方面能更快更有效。
一、发动机主要性能指标：1、动力性指标2、经济性指标3、发动机速度特性4、发动机工况与负荷5、发动机性能指标分类二、发动机特性：1、基本概念2、发动机调节特性3、发动机性能特性4、发动机性能指标的校正三、发动机的指示指标：1、指示功和平均指示压力2、指示功率3、指示燃油消耗率一、发动机主要性能指标1.1、动力性指标（1）有效转矩（T+4）（单位N.m）发动机通过飞轮对外输出的转矩（2）有效功率（Pe表示，单位KW）A、定义：发动机通过飞轮对外输出功率称为发动机的有效功率B、计算公式：(3)发动机产品铭牌A、标定功率和标定转速：发动机产品铭牌上标明的功率及相应的转速称为标定功率和标定转速B、标定功率分类：15分钟功率、1小时功率、12小时功率、持续功率其中，汽车上常用15分钟功率作为标定功率1.2、经济性指标（1）表示方法：燃油消耗率（2）定义：指发动机每发出1KW有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量（g为单位）（3）要求：燃油消耗率越低、燃油经济性越好（4）计算公式：1.3、发动机速度特性（1）定义：发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化的规律（2）来源：发动机台架试验（3）发动机外特性：节气门全开时，台架试验所得到的速度特性称为发动机外特性（4）发动机部分特性：除节气门全开外得到的速度特性称为部分特性（5）发动机外特性曲线图1.4、发动机工况与负荷（1）工况（发动机工作状况）：一般用宅的功率与曲轴转速来表征，或也可用负荷与曲轴转速来表示（2）负荷：在某一转速下发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比（%）1.5、发动机性能指标分类发动机的性能主要有两个指标，一个是功率，一个是扭矩。
负荷特性试验
负荷特性试验（汽油机，柴油机）
1. 实验要求
掌握负荷特性的试验方法，绘制负荷特性曲线，了解发动机在转速保持不变的状态下各项性能参数随负荷变化的规律。
2. 试验仪器仪表、发动机
1) DDM 型发动机综合试验台；
2) 电涡流测功器；
3) XXX 型发动机。
3. 试验方法：
1) 保持发动机在标定转速b n 或b n %90、b n %80、b n %70、b n %60、b n %50、最低工作稳定转速m in n 等转速下工作，逐渐改变负荷，进行试验。
负荷一般可按b P %25、b P %50、b P %75、b P %90、b P %100、b P %110进行调节；
图1 某柴油机负荷特性曲线
2) 试验时在每个工况记录转速、扭矩、耗油量、耗油时间、排温、进出水温、油温、油压、环境参数等，填写在记录表中，记录表格式如表1所示；
3) 发动机油耗量测定时，要保证消耗设定油量所用时间大于30s ，小负荷时，可选用小的油量范围；
4) 试验时，对油耗率等主要指标，应随时画出监测曲线，以检查试验中是否需要追加测点以及是否出现过失误差，以便及时纠正；
5) 试验结果的整理与分析；(见1.4)
6) 试验曲线横坐标为)(kW P e ，纵坐标为耗油率)/(h kW g b e ⋅，小时耗油量)/(h kg G T ，烟度)(BSU R ，排气温度()C T r ︒。
发动机速度、负荷特性实验项目报告
项目报告—发动机特性曲线学院：车辆与能源学院班级：11车辆工程2班姓名：连伟波学号：110113030036指导教师：王文峰目录一、试验目的二、试验原理三、数据处理四、数据分析五、试验心得一、试验目的1.了解发动机台架性能试验系统的基本结构。
2.了解发动机台架试验设备，仪器和仪表的正确使用方法。
3.掌握汽油机速度特性台架试验的试验方法。
4.掌握汽油发动机速度特性试验数据的处理，能够绘制汽油机速度特性曲线图，并能对特性曲线进行分析。
二、试验原理汽油机速度特性：在汽油机节气门开度一定（部分开度或全开）的情况下，研究其功率Pe 、转矩Ttq、耗油量B及燃油消耗率be与转速n之间的关系。
三、数据处理发动机台架试验所用的是摩托车发动机为单缸机部分试验数据节气门开度分别为18%、38%、58%、78%时的转矩，功率，油耗及燃油消耗率，转速的部分数据（发动机台架试验所用的是摩托车发动机为单缸机，转速为变速器一档时的转速）转矩功率油耗量油耗率36.84 1.08 0.714 535.535.54 1.07 0.721 535.535.87 1.1 0.709 535.536.09 1.16 0.699 535.535.81 1.12 0.685 535.535.71 1.1 0.683 535.536.63 1.16 0.683 535.535.98 1.15 0.683 535.536.36 1.15 0.708 535.536.3 1.14 0.688 535.536.68 1.14 0.678 535.536.52 1.17 0.683 535.536.79 1.15 0.672 535.536.47 1.13 0.657 535.536.34 1.123 0.657 585.236.14 1.12 0.657 585.236.09 1.15 0.627 585.236.63 1.17 0.607 585.236.68 1.15 0.581 585.236.03 1.11 0.546 585.235.43 1.18 0.526 585.235.38 1.27 0.511 585.235.54 1.3 0.511 585.235.33 1.24 0.516 585.235.05 1.3 0.495 585.235.11 1.29 0.49 585.235.27 1.29 0.49 585.235.22 1.29 0.48 585.235.05 1.27 0.475 585.235.16 1.3 0.47 585.235.05 1.3 0.465 585.235.61 1.227 0.465 379.034.84 1.27 0.465 37935 1.28 0.475 37934.89 1.29 0.475 37935.11 1.31 0.47 37934.73 1.29 0.47 37934.19 1.3 0.506 37933.64 1.28 0.475 37933.32 1.33 0.49 37933.21 1.36 0.485 37933.26 1.39 0.475 379根据记录的实验数据运用Excel作出发动机在各个节气门开度时的速度特性曲线。
第三节发动机主要性能指标和特性
2.2 第三节： 发动机主要性能指标和特性 柴油机的负荷特性曲线分析
汽车工程系
从负荷特性曲线上可以看出，在接近全 负荷时，ge最低，因此，为了提高汽车 的燃料经济性，希望发动机经常处于ge 低，负荷又较大的经济负荷区运行。
汽、柴油机负荷特性曲线的比较 第三节： 发动机主要性能指标和特性
汽车工程系
3、发动机万有特性
第三节： 发动机主要性能指标和特性 根据万有特性，可以看出发动机在任 何转速与负荷运行时的经济性。最内 层的等耗油率曲线相当于最经济的区 域，曲线越向外，经济性越差。等耗 油率曲线的形状及分布情况对发动机 的使用经济性有重要影响。若等耗油 率曲线在横坐标方向较大，则表明发 动机在转速变化较大而负荷变化较小 的情况下工作时，经济性好；若在纵 坐标方向较长，则表示发动机在负荷 变化较大而转速变化范围不大的情况 下工作时，燃油消耗率较小。
柴油机速度特性曲线
测定柴油机速度特性时， 除保持油量调节拉杆位置 不变外，供油提前角调整 到最佳状态，水温、油温、 油压等也应保持正常稳定 状态，如图所示为油量调 节拉杆在全、中、小3个 位置时的特性曲线，全位 置曲线即为外特性曲线。
汽车工程系
第三节： 发动机主要性能指标和特性 由曲线可知发动机转矩Me 随发动机转速n增加而缓慢 增加，在中等转速范围内， Me随n增加而降低，这样柴 油机的转矩曲线比较平缓， 这对柴油机运转的稳定性和 克服超载能力是不利的。为 此，柴油机必须通过调速器 中的油量校正装置来改造柴 油机外特性转矩曲线。
汽车工程系
第三节： 发动机主要性能指标和特性
汽油机速度特性曲线分析 测定汽油机速度特性曲线时，除了保持节气门开度 不变之外，化油器、点火提前角均需调整到最佳状 态，水温、油温、油压等也均应保持正常稳定的状 态。从速度特性曲线上可看到发动机有效功率Pe 、 有效转矩Me 、有效燃油消耗率 g e 等随转速变化 的规律，如下图所示，为某汽油机节气门开度在 全开、中等开度和小开度3中状况时的特性曲线。
发动机负荷特性试验
实验一:发动机负荷特性实验(车2、)一、实验仪器设备1．测功机：长沙湘仪动力测式仪器生产的电涡流测功机：型号：GW160；额定吸收功率：160kw；最高转速：1,0000r/mim启东市联通测功器生产的电涡流测功机：型号： DW400；额定吸收功率：400kw；最高转速：5000r/mim2．实验用发动机型号：YC6L-280-30型柴油发动机：最大功率：206/2200 (kw/rpm)；排量：8.4L 3．发动机自动测控系统4．数字智能油耗仪二、实验步骤起动发动机前，先检查发动机的燃油、润滑油、冷却水等是否正常，不正常不允许启动，正常那么进行以下步骤：1．起动发动机进行暖机，在热状态稳定旧准备进行测量。
2．调节测功器和油门，使发动机在预定的转速和测功器读数下运行，待运转稳定后，记录燃油消耗率，测功机读数和排气温度等数据，待测量记录完毕后，再调节测功机和油门大小，增加负荷至第一点预定值，同时保持发动机转速不变，待稳定后再测取第二点数据，依次进行，直至油门到达最大为止，每条曲线的测点在8个以上。
试验时负荷可由低到高或由高到低进行调整。
3．改变发动机转速，重复上述过程，制取另一转速下的负荷特性。
具体转速确实定应在最低稳定转速和标定转速之间取8个转速，应包括最大扭矩转速，每一转速下的测点不应少于8点。
在制取各条负荷特性时，必须绘制以输出功率e P为横坐标，比油耗e b为纵坐标的监督曲线。
如在实验过程中发现个别点偏离曲线很大，应重新补做这点的数据。
4．测量完毕，减去测功器负荷并减小油门，使柴油机在空转数分钟后停机。
关掉所有开关，整理实验场地。
三、一班A 组数据及对应图表：一班B 组数据及对应图表：序号 转速(r/min) 校正扭矩() 校正功率(kW) 燃油消耗量(Kg/h) 燃油消耗率(g/Kwh)温 度 (℃) 排气温度 1 1200 425 268 2 1206 523 302 3 1204 594 340 4 1202 673 383 5 1203 753 410 6 1193 240251序号 转速(r/min) 校正功率(kW) 燃油消耗量(Kg/h) 燃油消耗率(g/Kwh) 温 度 (℃) 排气温度 1 1496 13.57 4.4 132 2 1505 60.12 12.9 229 3 1505 74.06 15.0 270 4 1506 92.28 18.3 309 5 1504 110.01 22.1 349 6 1501 129.16 25.8 398 71502139.66 29.0422二班A组数据及对应图表：序号转速(r/min)校正功率(kW)燃油消耗量(Kg/h)燃油消耗率(g/Kwh)温度(℃)排气温度1 1397 41.48 9.1 2342 1395 17.51 4.8 1763 1407 54.92 11.1 2414 1407 71.14 14.2 2815 1405 84.64 16.8 3166 1406 104.75 20.8 3567 1402 125.92 26.1 412二班B组的数据及对应图表：序号转速(r/min)校正功率(kW)燃油消耗量(Kg/h)燃油消耗率(g/Kwh)温度(℃)排气温度1 1793 15.98 6.3 1532 1807 67.50 14.4 2213 1804 107.69 21.3 2954 1803 136.04 28.1 3555 1807 152.56 29.5 3836 1805 174.61 36.1 433总结：①油耗随着发动机的功率上升而下降然后会有少许上升②每小时耗油量随着发动机功率上升而上升③排温随着发动机功率是而上升。
发动机负荷特性的测定
发动机负荷特性的测定
一、实验目的:
1、了解发动机在转速不变的情况下，燃料消耗量和燃料消耗率随功率变化的关系。
2、熟悉发动机负荷特性曲线的制取方法。
二、所需仪器设备
测试用发动机(汽油机或柴油机)、测功器、转器、转速显示仪、油耗测定仪各一、秒表2只、气压计、温度计、湿度计、废气分析仪、烟度计、噪声仪及常用工具各一台套。
三、实验进行方法
1、实验时，按实验须知做好各项准备工作，启动发动机，暖机，使发动机达到正常工作温度并调整发动机到最佳的正常工作状态。
2、使发动机在某一节气门位置(或某一供油齿条位置)卜运转，调整发动机负荷(即改变测动器供水量)，使发动机在标定转速下稳定运转。
测取记录:
(1)转速n
(2)测功器磅称读数P
(3)耗用定量燃油所经历的时间t
(4)冷却水温度
(5)机油压力、温度
(6)发动机排气温度
(7)发动机排放、噪声
3、全部数据测取完后，改变节气门(或供油量)位置，改变发动机负荷，使发动机恢复到标定转速下稳定运转，此时又测取记录上述数据。
4、继续改变工况，一般由低负荷往高负荷作，一直到节气门全开(或供油量达到最大值)为止，可测取6—8个点。
5、实验中要绘制监督曲线ge-p，以监督试验的准确性，如发现某点数据不符合一般规律，应补作。
四、实验报告内容
-Ne曲线。
1、根据所测数据进行计算并绘制ge-Ne及G
r
2、对特性曲线变化规律进行分析。
思考题
对负荷特性曲线进行分析？。
发动机特性曲线
第11章发动机特性内容提要1.发动机特性与特性曲线的含义、分类与意义2.发动机调节特性的含义、分类与曲线3.发动机负荷特性4.发动机速度特性5.发动机万有特性6.发动机调速特性7.发动机性能指标的校正11.1基本概念全面了解发动机在所有工况下的性能指标的变化，对合理使用、检查与维修发动机，都有很强的适用价值。
11.1.1发动机特性与特性曲线1 •发动机特性发动机性能指标随调整情况及运转情况而变化的关系称为发动机特性。
发动机性能指标主要有功率、转矩、燃料消耗率、排气温度、排气烟度等；调整情况主要指柴油机的供油提前角、汽油机的点火提前角、发动机燃料等可调因素对发动机性能的影响；运转情况一般指发动机转速和负荷等。
2 •特性曲线为了直观显示发动机的特性，常以曲线形式表示，称为发动机特性曲线。
图11-1为Audi (奥迪)2.4L 四缸5 气门汽油机的外特性曲线。
3.发动机特性分类发动机特性分调节特性和性能特性两大类。
(1)调节特性指发动机的性能指标随调节情况而变化的关系。
如柴油机的供油提前角调节特性、汽油机的点火提前角调节特性、汽油机的燃料调节特性等。
(2)性能特性指内燃机的性能指标随运行工况而变化的关系。
如负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、螺旋桨图11-1 发动机特性曲线(Audi 2.4L5 气门V汽油机外特性)特性等。
11.1.2 发动机特性的制取 发动机特性需在专门的试 验台（俗称发动机台架）上进 行，图11-2显示了带水力测功 器的试验台的基本组成。
它可 以模拟发动机的实际工况，使 其在要求的转速和负荷下工 作，并可以同步测量发动机在 各种工况下的功率、燃料消耗、 废气排放、气缸压力等性能参 数。
发动机特性试验，国家已 有标准，需按有关标准，在规 定的条件下进行。
1H 1111.2发动机调节特性发动机调节特性对发动机 的正确调整、使用与维修关系 密切，值得重视。
图11-2 发动机试验台1-发动机2-数显水温表3-数显油压表4-数显排温表5-油门执行器 6-转速表7-负荷表8-水门执行器9-水温传感器10-油压传感器11-排温传感器12-气 缸压力传感器13-油压传感器14-针阀升程仪15-电 荷放大器16-电荷放大器17-霍尔针阀传感器18-示 波器19-水力测功器20-转角信号发生器 21-电荷放 大器22- A / D 转换板23-微机24-打印机25-显示器11.2.1 柴油机供油提前角 调节特性它是指在发动机转速一定和油量控制机构（如喷油泵的供油拉杆）位置一定 条件下，其功率、燃料消耗率等性能指标随供 油提前角变化而变化的关系。
发动机的外特性和负荷特性
发动机的外特性和负荷特性2012年07月02日16:03:26发动机的外特性和部分特性统称发动机的速度特性。
它是指在正常温度、正常机油压力点火提前角（或喷油提前角）以及燃料供给系的调整均在最佳状态下，使节气门开度（或供油调节杆）保持在一定位置不变，发动机的有效扭矩（Me）、有效功率(Pe)以及油耗率(βe)随发动机转速而变化的规律，速度特性曲线是在节气门开度固定于某一开度下（或在供油调节杆固定于一定位置下），依次改变发动机转速，在每一转速下测算Pe、Me、mT、βe，就可得到节气门在该开度下的特性曲线，如果改变节气门开度，如从小到大，就可得到许多条速度特性曲线，但常采用节气门开度为25%、50%、75%和100%时的曲线作为代表，节气门开度为100%（全开）时的特性称为发动机的外特性，该开度下的特性曲线称为外特性曲线。
节气门开度在其他情况下得到的特性称为部分特性，其相应开度下的特性曲线都称之为部分特性曲线，由此可见，一台发动机，部分特性有无数个，而外特性只有一个。
因为发动机外特性是在节气门全开或油量调节杆处于最大供油量时测定的，所以外特性曲线上的每一点表示着发动机在不同转速下所能发出的最大功率和最大扭矩，因此，通过发动机的外特性可以得知发动机所能达到的最高性能指标以及对应于Pe max、M emax和βemax时的转速，也可以计算出扭矩适应性系数（或称扭矩储备系数）。
一般发动机铭牌上标明的功率、扭矩及相应的转速都是以外特性为依据的。
因此，外特性在速度特性中最为重要。
发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。
柴油机特性曲线..
机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下，各主要指标是变化的。
要找出它们的变化规律，必须在发动机测功器上进行试验，测出在不同工况下的数据，并绘制成曲线表示其变化关系。
这些曲线称为柴油机的特性曲线。
在衡量柴油机的动力性和经济性时，常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。
负荷特性。
当柴油机的转速保持不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。
测定柴油机的负荷特性时，是在保持某一转速情况下，通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷（如图1-13所示）。
柴油机负荷越大，每小时的供油量G，也越大，燃烧放出的热量增多，排气温度Tr升高。
耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。
耗油率ge曲线上点1是最低值，称为最低耗油点。
如耗油率曲线的变化较平坦，表示在负荷变化较广的范围内，能保证有较好的经济性，这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。
点2为冒烟界限点，此时燃烧恶化，排气中出现黑烟，这不仅使耗油率增加，而且还由于柴油机过热，容易引起故障，影响柴油机的寿命。
速度特性。
柴油机试验时，如将柴油机喷油泵的供油拉杆（油门）固定在某一位置上，并调节作用在飞轮上的阻力扭矩（即发动机的负荷），发动机的转速必将发生变化。
这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。
和耗油率g。
随转速n而变化的关系曲线，称为柴油机的速度特性曲线。
如果供油拉杆是固定在最大供油量（额定供油量）位置上，测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线，亦称外特性曲线。
如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上，所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。
对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线（如图1-14所示）。
在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速，nmin为最高转速，n1为最大扭矩Me,max的转速，nH为额定扭矩MH时的转速，，n2为最大功率Ne，max时的转速。
在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。
发动机的外特性和负荷特性
发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。
衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。当然，衡量发动机经济性还有其它指标，由于与本文关系不大不作介绍。
发动机的外特性和负荷特性
2012年07月02日 16:03:26
发动机的外特性和部分特性统称发动机的速度特性。它是指在正常温度、正常机油压力点火提前角（或喷油提前角）以及燃料供给系的调整均在最佳状态下，使节气门开度（或供油调节杆）保持在一定位置不变，发动机的有效扭矩（Me）、有效功率(Pe)以及油耗率(βe)随发动机转速而变化的规律，速度特性曲线是在节气门开度固定于某一开度下（或在供油调节杆固定于一定位置下），依次改变发动机转速，在每一转速下测算Pe、Me、mT、βe，就可得到节气门在该开度下的特性曲线，如果改变节气门开度，如从小到大，就可得到许多条速度特性曲线，但常采用节气门开度为25%、50%、75%和100%时的曲线作为代表，节气门开度为100%（全开）时的特性称为发动机的外特性，该开度下的特性曲线称为外特性曲线。节气门开度在其他情况下得到的特性称为部分特性，其相应开度下的特性曲线都称之为部分特性曲线，由此可见，一台发动机，部分特性有无数个，而外特性只有一个。因为发动机外特性是在节气门全开或油量调节杆处于最大供油量时测定的，所以外特性曲线上的每一点表示着发动机在不同转速下所能发出的最大功率和最大扭矩，因此，通过发动机的外特性可以得知发动机所能达到的最高性能指标以及对应于Pemax、Memax和βemax时的转速，也可以计算出扭矩适应性系数（或称扭矩储备系数）。一般发动机铭牌上标明的功率、扭矩及相应的转速都是以外特性为依据的。因此，外特性在速度特性中最为重要。 发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
发动机的负荷特性
汽油机的燃油消耗率普遍较高 汽油机负荷特性曲线变化陡尖
中低负荷处的油耗差别更大
汽油机排温普遍较高 汽油机的耗油量曲线弯曲度较大。
七、发动机负荷特性的用途
确定发动机的标定工况 评价发动机（配套装置）的经济性 发动机的性能研究
第二节 发动机的负荷特性
应知
负荷特性的定义
应会：
分析负荷特性曲线 分析发动机的经济性 比较汽油机、柴油机的负荷特性区别
一、负荷特性
定义：发动机的转速不变，其经济性指标 随负荷变化的关系。 负荷变化的含义：阻力矩的变化 汽油机：节气门的开度 柴油机：油门的开度
二、负荷特性曲线的测取和绘制
▪ 标定功率的选择： ➢车用柴油机 ：定在冒烟界限处，即2点 ➢拖拉机柴油机 ：定在冒烟界限2点以内
五、发动机负荷特性的评价
最低燃油消耗率越小， 经济性越好。
油耗曲线变化平坦， 经济性越好。
低负柴油机负荷特性的比较
六、汽油机、柴油机负荷特性的比较
在不换档情况下，汽车上坡时加大油门， 下坡时关小油门，而维持发动机转速n不 变，这时发动机沿负荷特性工作。
测取参数
表征负荷的参数： 经济性指标：
监控参数:
温度： 压力：
三、汽油机负荷特性曲线的分析
be
1
k3im
B
k4
v
n
四、柴油机负荷特性曲线的分析
be
1
k3im
B
k4
v
n
1点 — 最低油耗低 2点 — 冒烟界限点 3点 — 最大功率点
中低负荷处的油耗差别更大
汽油机排温普遍较高 汽油机的耗油量曲线弯曲度较大。
七、发动机负荷特性的用途
确定发动机的标定工况 评价发动机（配套装置）的经济性 发动机的性能研究
第二节 发动机的负荷特性
应知
负荷特性的定义
应会：
分析负荷特性曲线 分析发动机的经济性 比较汽油机、柴油机的负荷特性区别
一、负荷特性
定义：发动机的转速不变，其经济性指标 随负荷变化的关系。 负荷变化的含义：阻力矩的变化 汽油机：节气门的开度 柴油机：油门的开度
二、负荷特性曲线的测取和绘制
▪ 标定功率的选择： ➢车用柴油机 ：定在冒烟界限处，即2点 ➢拖拉机柴油机 ：定在冒烟界限2点以内
五、发动机负荷特性的评价
最低燃油消耗率越小， 经济性越好。
油耗曲线变化平坦， 经济性越好。
低负柴油机负荷特性的比较
六、汽油机、柴油机负荷特性的比较
在不换档情况下，汽车上坡时加大油门， 下坡时关小油门，而维持发动机转速n不 变，这时发动机沿负荷特性工作。
测取参数
表征负荷的参数： 经济性指标：
监控参数:
温度： 压力：
三、汽油机负荷特性曲线的分析
be
1
k3im
B
k4
v
n
四、柴油机负荷特性曲线的分析
be
1
k3im
B
k4
v
n
1点 — 最低油耗低 2点 — 冒烟界限点 3点 — 最大功率点
发动机负荷特性
小结：
1. 从发动机角度， 努力提高小负荷和 高负荷工况下的热 效率。
2. 从经济性匹配使用 角度，尽量使用中 等负荷率工况工作。
§4-3-4 柴油机的负荷特性
一、传统供油系统 柴油机的负荷特性与汽油机具有相似的形态，如图4-2所示。
柴油机的负荷调节方式为“质调节”，即通过改变循环 喷油量调节负荷。随着负荷的增加，循环供油量增加，值 减小，柴油机油气混合不均匀度增加，燃烧不完全程度增大， ηi下降，而且大负荷时，不完全燃烧及补燃增加，ηi下降较 快，ηm则随负荷的增大而增大，ηi、ηm综合作用使得柴油机 的be(ge)曲线在中等负荷区变化较为平缓，负荷较低时，ηm 小，be较大，高负荷时ηi下降迅速，be也会增大。
3000
3500
4000
1. 从发动机角度， 采用高压供油系统可以改善发 动机高负荷区域的经济性。
2. 从经济性匹配使用角度，尽量使用中高负荷率 工况，对小负荷工况，在中低转速工况工作。
§4-3-5 发动机负荷特性与汽车燃料经济性能 的关系
一 条 上 凸 的 曲 线 ， 而 ηm 随 负
荷的增大而提高，由于be∝
1
i m
因此，随度负荷的增加，ηi，
ηm 均 增 大 ， 当 负 荷 增 至
85~90% 油 门 开 度 时 ， 混 合 气
加浓，变小，ηi下降，be(ge)
又有所上升。
§4-3-3 柴油机各参数随负荷变化的特性分析 —机械式供
500
400
300 200
0
3e+003 2e+003
3.5e+003 1.5e+20.50e3+003
10
20
30
发动机负荷特性
发动机负荷特性发动机的负荷特性是指发动机在不同加载状态下的工作性能，它是发动机设计与性能评价的基础数据之一。
发动机负荷特性决定了发动机在不同工况下所能提供的最大功率、最大扭矩以及消耗的燃料量等重要参数。
因此，发动机负荷特性是决定发动机性能优劣的一个重要指标。
发动机负荷特性可以从发动机工作原理和结构上得到深入的理解。
发动机的负荷特性受到活塞、缸径、压缩比、燃料供给等多种因素的影响，而发动机的排量则与发动机的负荷特性具有直接的联系。
发动机的负荷特性可以分为动态负荷特性和静态负荷特性。
动态负荷特性包括全负荷曲线、旋转速度最大值曲线、功率值曲线等特性，其目的是测量发动机在不同带动负荷条件下的最大发动机输出功率；而静态负荷特性则是在一定排量和燃烧室容积条件下，利用发动机调节装置测量发动机在不同带动负荷条件下的最大发动机输出功率。
发动机负荷特性评价时，要考虑活塞、缸径、压缩比、燃料供给等影响发动机负荷性能的因素，以及发动机的结构、工作原理、材料等因素。
首先，根据发动机实际情况，确定发动机的参数（如压缩比），活塞行程、缸径、排量等。
随后，考察发动机的燃烧室容积、燃料供给方式、燃烧室的类型、催化的存在性及其催化剂梯度、叶轮的参数、机械成型性能等等，以此来把握发动机的工作性能及负荷特性。
最后，还需要进行发动机负荷特性的试验，以便更加精准的评价发动机的负荷特性。
实验中，要考察发动机在不同转速负荷条件下的输出功率、消耗燃料量、消耗汽油量、介质流量、排气量、叶轮压力损失、叶轮流量、排放污染物含量等性能指标。
通过实验来确定发动机实际负荷特性，为发动机设计和性能评价提供参考数据。
总之，发动机负荷特性是衡量发动机性能优劣的关键指标之一，其受多种因素影响，需要结合发动机的工作原理与结构，并通过实验来确定其实际特性。
发动机负荷特性的精确评价，有助于发动机在不同负荷条件下的性能提升，从而提高发动机的性能效率，为汽车行业的发展和技术进步提供基础。
发动机负荷特性
要回答这两个问题需要了解汽车运动动力学，这些内容将在后续 的有关章节详细介绍。
ηv燃下↑烧 ，，不 为直完 减至全 少全， 排开放η，，i又
气ηv降过有达低 量所到。 空↓最气大，系值数↓。基，本全负
不变。
荷时达最小值。
4-3-1 汽油机各参数随负 荷变化的特性分析
小结： 从发动机角度， 努力提高小负荷工况下的热效率。 从经济性匹配使用角度，尽量使用中高负荷率工况工作。
1
2
汽油机负荷特性如图4-1所示。由于汽油机混合气浓度除怠速与全负荷时较浓以外， 在大部分情况下（中等油门开度）变化不大，因此，发动机的循环供油量（小时 耗油量B，或Gf）与节气门开度几乎呈线性变化，大负荷下混合气变浓，B上升更 快，曲线变陡。
因此，随度负荷的增加， ηi，ηm均增大，当负荷 增至85~90%油门开度时， 混合气加浓， 变小，ηi 下降，be(ge)又有所上升。
在负荷特性图中，主要描述的是经 济性的指标（B、be）随负荷而变 化的关系，有时根据需要还要测录 排气温度Tr和排气烟度R曲线（对 柴油机）等，排气温度在一定程度 上反映零件的热负荷，而烟度则反 映了内燃机工作过程进行的好坏， 因此，负荷特性不仅能给出了内燃 机在不同负荷下运转时的经济性能， 而且给出内燃机功率标定提供了依 据。
但是速比改变（减小）以后将会产生两个问题：
1. 当速比减小时，同一车速所对应的转速下降，Nemax也要下降（按 外特性变化），因此功率储备下降（发动机功率与行驶阻力功率 之差），汽车的动力性能恶化；
2. 减速比越小，对汽车的经济性能越有利，那么在维持动力性能符 合要求的前提下，减速比的限度如何？
4-2 内燃机的负荷特性
§4-3-1 汽油机各参数随负荷变化的特性分析
ηv燃下↑烧 ，，不 为直完 减至全 少全， 排开放η，，i又
气ηv降过有达低 量所到。 空↓最气大，系值数↓。基，本全负
不变。
荷时达最小值。
4-3-1 汽油机各参数随负 荷变化的特性分析
小结： 从发动机角度， 努力提高小负荷工况下的热效率。 从经济性匹配使用角度，尽量使用中高负荷率工况工作。
1
2
汽油机负荷特性如图4-1所示。由于汽油机混合气浓度除怠速与全负荷时较浓以外， 在大部分情况下（中等油门开度）变化不大，因此，发动机的循环供油量（小时 耗油量B，或Gf）与节气门开度几乎呈线性变化，大负荷下混合气变浓，B上升更 快，曲线变陡。
因此，随度负荷的增加， ηi，ηm均增大，当负荷 增至85~90%油门开度时， 混合气加浓， 变小，ηi 下降，be(ge)又有所上升。
在负荷特性图中，主要描述的是经 济性的指标（B、be）随负荷而变 化的关系，有时根据需要还要测录 排气温度Tr和排气烟度R曲线（对 柴油机）等，排气温度在一定程度 上反映零件的热负荷，而烟度则反 映了内燃机工作过程进行的好坏， 因此，负荷特性不仅能给出了内燃 机在不同负荷下运转时的经济性能， 而且给出内燃机功率标定提供了依 据。
但是速比改变（减小）以后将会产生两个问题：
1. 当速比减小时，同一车速所对应的转速下降，Nemax也要下降（按 外特性变化），因此功率储备下降（发动机功率与行驶阻力功率 之差），汽车的动力性能恶化；
2. 减速比越小，对汽车的经济性能越有利，那么在维持动力性能符 合要求的前提下，减速比的限度如何？
4-2 内燃机的负荷特性
§4-3-1 汽油机各参数随负荷变化的特性分析
第4-2发动机负荷特性-文档资料
负荷特性 800
700
600
耗 油 率 /(g/kW.h)
500
400
3e+003 300 2e+003 1.5e+003 2.5e+003 200 0 10 20 30 40 油 门 /% 50 60 70 80 3.5e+003
汽油机负荷特性如图 41 所示。由于汽油机混合气 浓度除怠速与全负荷时较浓 以外，在大部分情况下（中 等油门开度）变化不大，因 此，发动机的循环供油量 （小时耗油量 B ，或 Gf ）与 节气门开度几乎呈线性变化， 大负荷下混合气变浓， B 上 升更快，曲线变陡。
汽油机 ηi 、 ηm随负荷变化 的关系也示于图 4-1 中， ηi 是 一条上凸的曲线，而 ηm 随负 1 荷的增大而提高，由于be∝
柴油机的负荷特性与汽油机相比，具有下述特点。 （1）柴油机的最低比油耗较汽油机低，这是由于柴油机的ηi 比汽油机高。 （a）柴油机的λ比汽油机大，λ大，燃烧完全，ηi大 （ b ）柴油机的压缩比 比汽油 机大， 大，膨胀比大，混 合膨胀充分，热量利用率高， η i大 （ 2 ）柴油机的比油耗曲线较 汽油机平坦，这是由于 ηi 曲 线形状上两种机型的差别造 成的（部分负荷下柴油机比 汽油机更省油）。
§4-3-1 汽油机各参数随负荷变化的特性分析
小结：
1. 从发动机角度， 努力提高小负荷工 况下的热效率。 2. 从经济性匹配使用 角度，尽量使用中 高负荷率工况工作。
§4-3-2 汽油机的负荷特性
汽油机的负荷调节采用的是“量调节方式”，即通过改 变节气门开度以改变进入气缸的混合气量，在部分负荷范围 内混合气浓度 变化不大，因而汽油机的循环进气量，循环 供油量以及输出功率与节气门开度几乎成比例变化（故有的 负荷特性图上以节气门开度作横坐标，有的以功率作横坐 标）。一般多用功率作横坐标（便于绘制万有特性曲线）。 在负荷特性图中，主要描述的是经济性的指标（ B 、be ） 随负荷而变化的关系，有时根据需要还要测录排气温度 Tr和 排气烟度R曲线（对柴油机）等，排气温度在一定程度上反 映零件的热负荷，而烟度则反映了内燃机工作过程进行的好 坏，因此，负荷特性不仅能给出了内燃机在不同负荷下运转 时的经济性能，而且给出内燃机功率标定提变化的特性分析
700
600
耗 油 率 /(g/kW.h)
500
400
3e+003 300 2e+003 1.5e+003 2.5e+003 200 0 10 20 30 40 油 门 /% 50 60 70 80 3.5e+003
汽油机负荷特性如图 41 所示。由于汽油机混合气 浓度除怠速与全负荷时较浓 以外，在大部分情况下（中 等油门开度）变化不大，因 此，发动机的循环供油量 （小时耗油量 B ，或 Gf ）与 节气门开度几乎呈线性变化， 大负荷下混合气变浓， B 上 升更快，曲线变陡。
汽油机 ηi 、 ηm随负荷变化 的关系也示于图 4-1 中， ηi 是 一条上凸的曲线，而 ηm 随负 1 荷的增大而提高，由于be∝
柴油机的负荷特性与汽油机相比，具有下述特点。 （1）柴油机的最低比油耗较汽油机低，这是由于柴油机的ηi 比汽油机高。 （a）柴油机的λ比汽油机大，λ大，燃烧完全，ηi大 （ b ）柴油机的压缩比 比汽油 机大， 大，膨胀比大，混 合膨胀充分，热量利用率高， η i大 （ 2 ）柴油机的比油耗曲线较 汽油机平坦，这是由于 ηi 曲 线形状上两种机型的差别造 成的（部分负荷下柴油机比 汽油机更省油）。
§4-3-1 汽油机各参数随负荷变化的特性分析
小结：
1. 从发动机角度， 努力提高小负荷工 况下的热效率。 2. 从经济性匹配使用 角度，尽量使用中 高负荷率工况工作。
§4-3-2 汽油机的负荷特性
汽油机的负荷调节采用的是“量调节方式”，即通过改 变节气门开度以改变进入气缸的混合气量，在部分负荷范围 内混合气浓度 变化不大，因而汽油机的循环进气量，循环 供油量以及输出功率与节气门开度几乎成比例变化（故有的 负荷特性图上以节气门开度作横坐标，有的以功率作横坐 标）。一般多用功率作横坐标（便于绘制万有特性曲线）。 在负荷特性图中，主要描述的是经济性的指标（ B 、be ） 随负荷而变化的关系，有时根据需要还要测录排气温度 Tr和 排气烟度R曲线（对柴油机）等，排气温度在一定程度上反 映零件的热负荷，而烟度则反映了内燃机工作过程进行的好 坏，因此，负荷特性不仅能给出了内燃机在不同负荷下运转 时的经济性能，而且给出内燃机功率标定提变化的特性分析
发动机负荷特性曲线
发动机负荷特性曲线2006-9-6发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。
利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。
衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。
例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。
衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。
当然，衡量发动机经济性还有其它指标，由于与本文关系不大不作介绍。
发动机分为汽油机和柴油机两大类。
汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。
发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。
以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。
然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。
如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。
不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
普通汽油机负荷特性曲线的特征，开始启动时ge最大（此时需要浓混合气），但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点，此时节气门接近全开。
继续开大节气门，ge又会开始上升，曲线呈现一条内凹抛物线。
曲线的最小ge值越低越好，同时ge随负荷的变化越平缓，发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。