发动机特性(精)
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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。
发动机特性
第9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 .发动机调整特性的含义、分类与曲线3 .发动机负荷特性4 .发动机速度特性5 .发动机方有特性6 .发动机调速特性7 .发动机性能指标的校正9.1基本概念全面了解发动机在全部工况下的性能指标的变化，对合理使用、检查与修理发动机，都有很强的适用价值。
10.LI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状况及运转状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；调整状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；运转状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i线。
图97为AUdi(奥迪)2.4L四缸5气式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整特性和性能特性两大类。
(1)调整特性指发动机的性能指标随调整状况而变化的关系。
如柴油机的供油提前角调整特性、汽油机的点火提前角调整特图9T发动机特性曲线性、汽油机的燃料调整特性等。
(Audi2.4L5气门V6汽油机外特性)(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、螺旋桨特性等。
9.1.2 发动机特性的制取发动机特性需在特地的试验台（俗称发动机台架）上进行，图9-2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，我国已有标准，需按有关标准，在规定的条件下进行。
9-水温传感器Io-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-显示器它是指在发动机转速肯定和油量掌握机构条件下，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。
发动机特性
项目六发动机特性学习目标：重点掌握发动机的负荷特性、速度特性、万有特性及柴油机调速特性的定义。
理解各个特性曲线的变化趋势及原因；各个曲线的正式成立和位置对发动机的性能有何影响；柴油机安装调速器的原因。
了解柴油机和汽油机特性曲线的异同点及形成原因；万有特性的应用；两级式调速器和全程式调速器对柴油机性能的影响及各自的特点。
本项目是本课程的重点之一。
发动机经常在较大的负荷和转速范围内工作，仅了解某点或几点的性能指标和参数，往往是不够的，而需要了解在整个工作范围内的变化规律和发展趋势。
任务一发动机工况、性能指标与工作过程参数的关系一、工况发动机的运行情况，简称工况。
工况以功率Pe和转速n来表示。
根据发动机的用途，其工况可分为以下几类：（1）恒速工况 n=常数，如发电机组中的发动机，其转速基本保挂持不变，功率Pe随负荷而变化，称为线工况。
（2）螺旋桨工况作为船舶主机的柴油机按推进特性工作，柴油机功率与转速的立主成正比Pe=kn3，k为比例常数，见图中的曲线2。
（3）面工况汽车在运输作业时，发动机的功率Pe和转速n都在很大的范围内变化。
如图中阴影所示，曲线3中发动机在各种转速下所能发出的最大功率。
（4）点工况内燃机的转速n及功率P e均近似不变，如内燃机作为排灌动力。
二、发动机特性发动机性指标随着调整情况及运转工况变化而变化的关系称为发动特性，特性用曲线表示称为特性曲线。
其中随着调整情况而变化又称为调整特性。
发动机的性能特性包括负荷特性、速度特性、万有特性、空转特性等，速度特性又包括外特性和部分速度特性。
三、发动机性能指标与工作过程参数的关系发动机的有效指标P me、T tq、Pe、be、B与工作过程参数的关系如下列诸式：平均有效压力有效功率有效转矩燃油消耗率小时耗油量要了解上述指标随工况变化的情况，就必须分析ηv、ηi、ηm、α随工况的变化。
四、发动机功率标定根据国家标准CB1105.1─1987《内燃机台架性能试验方法》的规定，内燃机标定功率依不同用途分类如下：（1）15min功率适用于汽车、军用车辆、摩托车的发动机功率的标定。
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。
柴油发动机的特性介绍
柴油发动机的特性一、柴油机的工况所谓柴油机工况是指柴油机的工作状况或运行状况，如转速的高低、负荷的大小等。
概括起来，可以归纳为以下三类：（1）要求柴油机的转速n始终不变或变化很小，而负荷可根据需要从零变化到最大。
柴油机带动发电机工作时，按这种工况工作。
（2）要求柴油机的负荷和转速都能在一定的范围内变化，而它们之间的变化有一定的规律。
柴油机作主机带动螺旋桨工作时按此工况工作。
（3）柴油机的负荷及转速都可以在较大的范围内各自任意变化，它们之间没有相互的依赖关系。
如船上用来带动应急空气压缩机或应急消防泵的柴油机以及陆上的车用柴油机都是属于这种工况。
二、柴油机的特性柴油机的主要性能指标和工作参数随工况而变化的规律叫柴油机的特性。
表征柴油机性能的有效指标主要有：平均有效压力pe、有效功率Pe、有效转矩Me、有效耗油率ge、有效热效率ηe等。
表征柴油机运行状态的工作参数主要有：转速n、进气压力pa、增压压力pk、最高爆发压力pz、排气温度tr、冷却水温度tw、增压器转速nT等。
通常用试验的方法把在不同工况下所测得的上述性能指标和工作参数之间的关系用平面直角坐标系表示出来。
这些性能指标及工作参数之间的关系曲线就叫做柴油机的特性曲线。
柴油机的特性是柴油机固有的性能，是合理使用柴油机的重要依据，有以下作用：（1）评价柴油机性能。
（2）确定柴油机工况。
（3）分析影响特性的状态。
（4）检测柴油机的状态。
第二节柴油机的负荷特性一、负荷特性曲线及其制取负荷特性是指柴油机在转速固定不变时，其主要性能指标及工作参数随负荷而变化的规律。
将这些变化规律在平面直角坐标图上表示出来，就叫负荷特性曲线。
负荷特性曲线的测取，通常是在专门的试验台上进行的。
在有条件的船厂或实船上，也可以测取。
其具体步骤如下：（1）首先按柴油机开动起来，并逐渐将转速加至标定转速nb，再通过测功器稍加外负荷，使柴油机达到稳定的热状态。
（2）依此将负荷从零加至标定负荷的25%→50%→75%→100%→110%。
发动机特性
第11章
发动机特性
一、概念：发动机的性能指标随着调整情况和使用工况而 变化的关系。特性用曲线表示称为特性曲线。 通过特性曲线可以分析在不同使用工况下，发动机特性 变化的规律及影响因素，评价发动机的性能，从而提出 改善发动机性能的途径。 1、发动机的性能指标： 1）动力性指标 有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩， 用Te表示。 有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率。用Pe表示。 Pe=Te*2πn/60 转速：n 2）经济性指标：燃油消耗率ge（发动机每发出1kw的功率， 在1h内所消耗的燃油质量）
汽车与交通工程学院
9
四、汽油机点火提前角的调整特性
• 节气门保持在全开位置，转速保持不变， 燃料供给系调整适当时，发动机的有效 功率和有效燃油消耗率随点火提前角变 化的关系，称为点火提前角调整特性。
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10
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4
• 1、发动机外特性
• 当节气门保持开度最大时，所测得的速度特性，，称为发动 机的外特性。外特性代表了发动机所能达到的最高动力性和 经济性。一般发动机铭牌上标注的Pe，Me及相应的n都是以 外特性为依据。 有效转矩主要取决于指示热效率 ηi,，充气效率ηv，机械效率ηm， 随着n增大，热效率在某一中间 转速时最大，充气效率也在在某 一中间转速时最大，机械效率随 着n增大而明显下降。 所以，M曲线随着n增大，到达 一个中等转速时达到最大，然后 再减小。
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2
(2)线工况 当发动机发出的功率与曲轴转速之间有一定的函 数关系时，属于线工况发动机。 例如当发动机作为船用主机驱动螺旋桨时，发动机所发出的 功率必须与螺旋桨消耗的功率相等。电用的发动机，其负 荷变化没有一定的规律，然而发动机的转速必须保持稳定 ，以保证输出电压和频率的恒定，反映在工况图上就是一 条垂直线 • (3)面工况 当发动机作为汽车及其他陆地运输和作业机 械的动力时，它的转速取决于车辆的行驶速度，而它的功 率则取决于车辆的行驶阻力，而行驶阻力不仅与车辆的行 驶速度有关，更主要地取决于道路的情况或土壤的条件等， 功率都独立地在很大的范围内变化。这时，发动机的可能 工作范围就是它的实际工作范围。这种发动机称为面工况 发动机
发动机特性
一、概念：发动机的性能指标随着调整情况和使用工况而 变化的关系。特性用曲线表示称为特性曲线。 通过特性曲线可以分析在不同使用工况下，发动机特性 变化的规律及影响因素，评价发动机的性能，从而提出 改善发动机性能的途径。 1、发动机的性能指标： 1）动力性指标 有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为有效转矩， 用Te表示。 有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率。用Pe表示。 Pe=Te*2πn/60 转速：n 2）经济性指标：燃油消耗率ge（发动机每发出1kw的功率， 在1h内所消耗的燃油质量）
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9
四、汽油机点火提前角的调整特性
• 节气门保持在全开位置，转速保持不变， 燃料供给系调整适当时，发动机的有效 功率和有效燃油消耗率随点火提前角变 化的关系，称为点火提前角调整特性。
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• 1、发动机外特性
• 当节气门保持开度最大时，所测得的速度特性，，称为发动 机的外特性。外特性代表了发动机所能达到的最高动力性和 经济性。一般发动机铭牌上标注的Pe，Me及相应的n都是以 外特性为依据。 有效转矩主要取决于指示热效率 ηi,，充气效率ηv，机械效率ηm， 随着n增大，热效率在某一中间 转速时最大，充气效率也在在某 一中间转速时最大，机械效率随 着n增大而明显下降。 所以，M曲线随着n增大，到达 一个中等转速时达到最大，然后 再减小。
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(2)线工况 当发动机发出的功率与曲轴转速之间有一定的函 数关系时，属于线工况发动机。 例如当发动机作为船用主机驱动螺旋桨时，发动机所发出的 功率必须与螺旋桨消耗的功率相等。电用的发动机，其负 荷变化没有一定的规律，然而发动机的转速必须保持稳定 ，以保证输出电压和频率的恒定，反映在工况图上就是一 条垂直线 • (3)面工况 当发动机作为汽车及其他陆地运输和作业机 械的动力时，它的转速取决于车辆的行驶速度，而它的功 率则取决于车辆的行驶阻力，而行驶阻力不仅与车辆的行 驶速度有关，更主要地取决于道路的情况或土壤的条件等， 功率都独立地在很大的范围内变化。这时，发动机的可能 工作范围就是它的实际工作范围。这种发动机称为面工况 发动机
飞机发动机特性—发动机特性
而比稳定工作时高;余气系数比稳定工作时大。
目录
CONTENTS
1 发动机稳态下的共同工作
2 发动机过渡态下的共同工作
3
发动机特性
发动机的推力和燃油消耗率随着发动机转速、飞行速度和飞行高度的变 化规律叫做发动机特性。
转速特性 — 节流特性
高度特性 速度特性
飞行特性
在保持飞行高度和飞行速度不变的条件下, 发动机的推力F和燃油消耗率SFC随发动机 转速的变化规律,叫做发动机的转速特性, 又叫节流特性。
✓ 大气压力上升，造成各截面的总压增加，推力增加，而燃油消耗率保持不变。 ✓ 大气湿度上升，在同样的转速下，推力减小，燃油消耗率增加。
• 这是因为湿度高，密度低，流量低，使推力减小； • 湿度高，使定压比热容增大，升温需要的热量多，必须多喷油，所以燃油消耗率
增加。
大气条件对转速特性的影响
在给定的调节规律下, 保持发动机的转速
过渡态 ✓ 发动机从某一转速变到另一转速下工作状态的总和。 ✓ 过渡态分为加速过程和减速过程。
1. 稳定工作的条件
转速一致：单轴涡轮喷气发动机压气机和涡轮用一根轴相连接，压气机和涡
轮转速一致；
流量连续：流过涡轮的燃气流量与流过压气机的空气流量相等； 压力平衡：涡轮进口总压等于压气机总压乘以燃烧室总压恢复系数； 功率平衡：要保持发动机转速不变，必须保证发动机转子功率的供需平衡，
发动机特性
目录
CONTENTS
1 发动机稳态下的共同工作
2 发动机过渡态下的共同工作
3
发动机特性
燃气发生器（核心）
通常把燃气发生器的共同工作，称为压气机和涡轮的共同工作； 分为稳态和过渡态两种情况。
稳态 ✓ 发动机在某一转速下连续工作的状态， 或者说是发动机 转速不随时间而变化的工作状态。
目录
CONTENTS
1 发动机稳态下的共同工作
2 发动机过渡态下的共同工作
3
发动机特性
发动机的推力和燃油消耗率随着发动机转速、飞行速度和飞行高度的变 化规律叫做发动机特性。
转速特性 — 节流特性
高度特性 速度特性
飞行特性
在保持飞行高度和飞行速度不变的条件下, 发动机的推力F和燃油消耗率SFC随发动机 转速的变化规律,叫做发动机的转速特性, 又叫节流特性。
✓ 大气压力上升，造成各截面的总压增加，推力增加，而燃油消耗率保持不变。 ✓ 大气湿度上升，在同样的转速下，推力减小，燃油消耗率增加。
• 这是因为湿度高，密度低，流量低，使推力减小； • 湿度高，使定压比热容增大，升温需要的热量多，必须多喷油，所以燃油消耗率
增加。
大气条件对转速特性的影响
在给定的调节规律下, 保持发动机的转速
过渡态 ✓ 发动机从某一转速变到另一转速下工作状态的总和。 ✓ 过渡态分为加速过程和减速过程。
1. 稳定工作的条件
转速一致：单轴涡轮喷气发动机压气机和涡轮用一根轴相连接，压气机和涡
轮转速一致；
流量连续：流过涡轮的燃气流量与流过压气机的空气流量相等； 压力平衡：涡轮进口总压等于压气机总压乘以燃烧室总压恢复系数； 功率平衡：要保持发动机转速不变，必须保证发动机转子功率的供需平衡，
发动机特性
目录
CONTENTS
1 发动机稳态下的共同工作
2 发动机过渡态下的共同工作
3
发动机特性
燃气发生器（核心）
通常把燃气发生器的共同工作，称为压气机和涡轮的共同工作； 分为稳态和过渡态两种情况。
稳态 ✓ 发动机在某一转速下连续工作的状态， 或者说是发动机 转速不随时间而变化的工作状态。
发动机的特性
发动机的特性1.发动机的工况分类（1）第一类工况，其特点是发动机的功率变化时，转速几乎保持不变，该工况又被称为固定式发动机工况。
（2）第二类工况，其特点是发动机的功率与转速接近于幂函数关系，该工况又被称为发动机的螺旋桨工况。
（3）第三类工况，其特点是功率与转速都在很大范围内变化，该工况又被称为发动机的面工况。
2.发动机的功率标定发动机的功率标定，是指制造企业根据发动机的用途、寿命、可靠性、维修与使用条件等要求，人为地规定该产品在标准大气条件下输出的有效功率以及对应的转速，即标定功率与标定转速。
我国发动机功率分为四级（1）15分钟功率发动机允许连续转15分钟的最大有效功率。
（2）一小时功率（3）12小时功率（4）持续功率3柴油机的负荷特性∆，燃油消当柴油机保持某一转速不变，移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量b耗量B、有效燃油消耗率b e，等随负荷p e而变化的关系称为柴油机负荷特性。
4.汽油机的负荷特性当汽油机的转速不变，而逐渐改变节气门开度，同时调节测功器负荷，以保持转速不变；此时，燃油消耗量B、有效燃油消耗率b e随负荷P e变化而变化的关系称为汽油机的负荷特性。
5.柴油机和汽油机的负荷特性的差异1）汽油机的燃油消耗率普遍较高，且在从空负荷向中、小负荷段过渡时，燃油消耗率下降缓慢，维持在较高水平，燃油经济性明显较差。
2）汽油机排气温度普遍较高，且与负荷关系较小。
3）汽油机的燃油消耗量曲线弯曲度较大，而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。
6.柴油机和汽油机负荷特性差异分析1)由于柴油机的压缩比比汽油机高出的较多，其过量空气系数也比汽油机大，所以柴油机的指示热效率要比汽油机高。
这样汽油机的燃油消耗率数值高于柴油机2）从指示热效率曲线的变化趋势上来看，在转速不变的前提下，指示热效率也就随负荷的增大而降低；汽油机采用定质变量的负荷调节方法，在接近满负荷时采取加浓混合气导致指示热效率明显下降，而在低负荷时，由于节气门开度小，残余废气系数较大，燃烧速率降低，需采用浓混合气，当负荷减小时泵气损失增大，导致指示热效率下降。
第6章发动机特性
此高。
2.外特性曲线历程分析
1）扭矩Ttq曲线
Ttq
K3
v
m
i
因n供油量(不多)，则有：Ttq
k 3vi m
（在节气门开度一定时，α值基本不随转速而变化）
Ttq的变化取决于 、和
v
i
随 n的变化： m
① v随n的变化关系
v
n1
n
随n气流惯性v；n节流损失 v。
v在某一中间转速n1最大，高于或低于此转速 都v 下降。
标定功率速度特性代表该机在使用中允许达到的 最高性能 。
柴油机部分速度特性曲线
因不同油量调节拉杆位置 时， Δb随n的变化趋势 基本相同（随n而）， 所以其部分速度特性的
Ttq、Pe、be 随转速n的
变化与外特性基本平行。
第三节 发动机负荷特性
——转速n不变，发动机的经济性指标随负荷变
化的关系。
2）1h功率——可连续运转1h的最大有效功率。适用于拖拉 机、工程机械、船舶用发动机功率标定。
3）12h功率——可连续运转12h的最大有效功率。适用于拖 拉机、农业排灌、电站等发动机功率标定。
4）持续功率——允许连续运转的最大有效功率。适用于农业 灌溉、电站、船舶、铁路牵引等发动机功率标定。
大气修正
大气状况是指发动机运行地点的环境大气压力、 大气温度和相对湿度；
同一台发动机由于在不同大气状况下使用，其性 能差别很大，需要规定一种标准大气状况，并且 还应有一种办法，把在不同大气状况下试验所得 的结果，换算成标准大气状况下的数值；
国家标准（GB1105.1－87）规定了一般用途的 往复活塞式柴油机和汽油机的标准环境状况是：
第一节 发动机工况
一、工况
2.外特性曲线历程分析
1）扭矩Ttq曲线
Ttq
K3
v
m
i
因n供油量(不多)，则有：Ttq
k 3vi m
（在节气门开度一定时，α值基本不随转速而变化）
Ttq的变化取决于 、和
v
i
随 n的变化： m
① v随n的变化关系
v
n1
n
随n气流惯性v；n节流损失 v。
v在某一中间转速n1最大，高于或低于此转速 都v 下降。
标定功率速度特性代表该机在使用中允许达到的 最高性能 。
柴油机部分速度特性曲线
因不同油量调节拉杆位置 时， Δb随n的变化趋势 基本相同（随n而）， 所以其部分速度特性的
Ttq、Pe、be 随转速n的
变化与外特性基本平行。
第三节 发动机负荷特性
——转速n不变，发动机的经济性指标随负荷变
化的关系。
2）1h功率——可连续运转1h的最大有效功率。适用于拖拉 机、工程机械、船舶用发动机功率标定。
3）12h功率——可连续运转12h的最大有效功率。适用于拖 拉机、农业排灌、电站等发动机功率标定。
4）持续功率——允许连续运转的最大有效功率。适用于农业 灌溉、电站、船舶、铁路牵引等发动机功率标定。
大气修正
大气状况是指发动机运行地点的环境大气压力、 大气温度和相对湿度；
同一台发动机由于在不同大气状况下使用，其性 能差别很大，需要规定一种标准大气状况，并且 还应有一种办法，把在不同大气状况下试验所得 的结果，换算成标准大气状况下的数值；
国家标准（GB1105.1－87）规定了一般用途的 往复活塞式柴油机和汽油机的标准环境状况是：
第一节 发动机工况
一、工况
汽车发动机原理第六章 发动机的特性
的精度和速度。
三、有效功率的测量 有效功率是发动机最重要的性能参数之一，在发动机 试验参数中大都需要测量有效功率。发动机有效功率的测 定属于间接测量，即测定发动机的输出转矩和转速后，由
公式Pe=Ttpn/9550求出功率。
发动机在台架试验中通常用测功器来测量发动机输出 的转矩。测功器是用来吸收试验发动机发出的功，改变其 负荷及转速，模拟实际使用的各种工况。常用测功器有水 力测功器、直流电力测功器和电涡流测功器三种。
示
OA——最大功率线。表示不同转速、满水层时能
吸收的功率，它是转速的三次方曲线。水力测功器轴上 的转矩与转速的平方成正比。显然，在OA线上以A点 工作时转子承受的转矩最大，A点表示了转矩已达到转 子转矩强度所允许的限值转矩。 AB———最大转矩线。表示在极限转矩下，增加 转速来增加吸收的功率。此时需要相应减少测功器的水
此功率、转速应该与发动机所带动的工作机械要求
的功率、转速相适应。发动机在一定转速下按一定 功率稳定工作的条件是发动机发出的转矩与工作机 械消耗的转矩相等。
如图6-1所示，TR曲线
为工作机械所消耗转矩随
转速的变化，Ttp曲线是发 动机油量控制机构一定时， 转矩随转速的变化，此时 发动机只能在Ttp 、 TR曲 线相交的Ａ点，即转矩 TtpA = TRA、转速为nA的工
Vs——工作容积，m3；
ϕa——过量空气系数； Hu——燃料低热值，kJ/kg； L0——理论空气量，kg/kg。
根据平均有效压力pme(kPa)定义:
式中:We——每循环有效功，kJ； ηet——有效热效率。
式中:ηit——指示热效率； ηm——机械效率。
根据式(1-22)、式(1-24)和式(1-26)可写成:
功率则随发电机负荷大小，可由零
三、有效功率的测量 有效功率是发动机最重要的性能参数之一，在发动机 试验参数中大都需要测量有效功率。发动机有效功率的测 定属于间接测量，即测定发动机的输出转矩和转速后，由
公式Pe=Ttpn/9550求出功率。
发动机在台架试验中通常用测功器来测量发动机输出 的转矩。测功器是用来吸收试验发动机发出的功，改变其 负荷及转速，模拟实际使用的各种工况。常用测功器有水 力测功器、直流电力测功器和电涡流测功器三种。
示
OA——最大功率线。表示不同转速、满水层时能
吸收的功率，它是转速的三次方曲线。水力测功器轴上 的转矩与转速的平方成正比。显然，在OA线上以A点 工作时转子承受的转矩最大，A点表示了转矩已达到转 子转矩强度所允许的限值转矩。 AB———最大转矩线。表示在极限转矩下，增加 转速来增加吸收的功率。此时需要相应减少测功器的水
此功率、转速应该与发动机所带动的工作机械要求
的功率、转速相适应。发动机在一定转速下按一定 功率稳定工作的条件是发动机发出的转矩与工作机 械消耗的转矩相等。
如图6-1所示，TR曲线
为工作机械所消耗转矩随
转速的变化，Ttp曲线是发 动机油量控制机构一定时， 转矩随转速的变化，此时 发动机只能在Ttp 、 TR曲 线相交的Ａ点，即转矩 TtpA = TRA、转速为nA的工
Vs——工作容积，m3；
ϕa——过量空气系数； Hu——燃料低热值，kJ/kg； L0——理论空气量，kg/kg。
根据平均有效压力pme(kPa)定义:
式中:We——每循环有效功，kJ； ηet——有效热效率。
式中:ηit——指示热效率； ηm——机械效率。
根据式(1-22)、式(1-24)和式(1-26)可写成:
功率则随发电机负荷大小，可由零
M5.1.2发动机特性
转速特性
保持飞行高度和飞行速度不变的情况下，发动机推力和燃 油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。
从图中可以看出：推力随转速的增大一直增大，而且转速越大，推力 随转速增大而增长的越快。燃油消耗率随转速的增大而减小，到接近 最大转速时，又略有增大。
大气温度上升，空气密度减小，在同样的转速下，流过发动机的空气 流量减小，压气机增压比下降，使发动机推力减小，使燃油消耗率增 加。大气压力上升，使总压上升，造成流量和沿流程各截面上的总压 增加，推力增加，但燃油消耗率不受影响。
限制供油量增加的主要原因有如下三方面：
1）涡轮前燃气总温不能超温 涡轮前燃气总温不能超温，否则，就有烧坏涡轮叶片的危险 。
2）不能引起压气机喘振 过高的涡轮前燃气总温会使曲线穿过压气机的喘振边界曲线 ，这是不允许的。
3）不能引起富油熄火
在低转速范围内，本来就处于富油情况下工作，在加速时，加油过急 ，就有可能造成富油熄火，此外，在飞行高度较高时，也容易在加速 时出现富油熄火。
在高空更要注意。
发动机稳态下的共同工作
发动机工作时，压气机与涡轮组成的转子是在不停的转动着， 按照转子转动的具体情况，可以把发动机的工作分为稳定和过 渡两种状态。稳定工作状态是指发动机在某一转速连续工作， 即转速恒定不变的状态。
发动机特性
发动机的推力和燃油消耗率随着发动机转速、飞行速度 和飞行高度的变化规律叫做发动机特性。发动机特性包 括：转速特性、高度特性和速度特性。
发动机在最大转速和最高涡轮前温度时的状态，此时发动机可发出最大 推力（功率）。
发动机在最大状态下工作时，由于转速和涡轮前温度最高，发动机各部 件承受的负荷最大，因此，发动机在最大状态连续工作时间一般不超过 5min。使用中，要防止发动机超温、超转、超时。
汽车发动机的特性
汽油机负荷特性分析
（一）燃油消耗率曲线
由公式b=k3/ηitηm可 知，燃油消耗率b的变 化取决于ηit、ηm的变化 。ηit、ηm随负荷的变化 如图所示。
（1）ηi 转速一定，负荷增加， 节气门开度加大，残 余废气相对减少，热 负荷增加，从而改善 了燃油雾化、混合条 件，使燃烧速度加快， 散热损失相对减少， ηi增加。负荷增至大 负荷，加浓装置工作， ηi下降。
（2）测取：发动机台架试验。测取 前，应将点火提前角及化油器调整完好； 测取时，应按规定保持冷却水温度、润滑
油温度在最佳状态。
节气门全开时速度特 性称为外特性。节气门部分 打开时的速度特性称为部分 负荷速度特性。由于节气门 的开启可以无限变化，所以 部分负荷速度特性曲线有无 数条，而外特性曲线只能有 一条。
1．扭矩曲线变化趋 势
柴油机的扭矩曲线比 汽油机平坦。
柴油机扭矩曲线的变 化趋势，很大程度上决定 于每循环供油量随转速变 化的情况。
扭矩表达式可定性 地写成
Ttq K2imb
由式可见，柴油机 扭距随转速的变化趋势 决定于ηit、ηm、△b随 转速n变化的趋势。
（1）△b—随转速 n的提高，每循环供油 量△b增加。
（三）柴油机扭矩特性的改善 柴油机扭矩储备系数小的根本原因
是由喷油泵速度特性决定的。因此， 柴油机中都采用油量校正装置来改造 外特性扭矩曲线。
油量校正装置的作用是：当发动机
在标定工况下工作时，如果转速因外 界阻力矩不断增加而下降，则喷油泵 能自动增加循环供油量，以增大低速 时的扭矩，提高扭矩储备系数。
耗油率曲线的变化趋势 基本同外特性。当负荷为75% 左右时，曲线位置最低。
三、发动机扭矩特性 要求发动机的扭矩随转速的降低而增 加。 如当汽车上坡时，若油量调节拉杆已
发动机特性
第五章 发动机特性目录§5-1 发动机工况和性能指标分析式 (65)一 发动机工况 (65)二 发动机性能指标分析式 (65)§5-2 发动机速度特性 (66)一 汽油机的速度特性 (66)二 柴油机的速度特性 (68)§5-3 发动机负荷特性 (71)一 汽油机的负荷特性 (71)二 柴油机的负荷特性 (71)三 汽油机与柴油机负荷特性曲线分析 (72)§5-4 发动机万有特性 (74)一 特性曲线 (74)二 曲线的制取 (74)三 分析 (75)§5-5 汽油机燃料调整特性 (76)一 调节 (76)二 记录 (76)三 曲线 (76)四 主量孔、空气量孔的调节和确定 (76)§5-6 发动机调速特性 (77)一 装调速器的必要性 (77)二 全程式调速器 (77)三 两极式调速器 (78)四 调速器的工作指标 (79)§5-7 大气修正 (80)一 自然吸气式或增压点燃式发动机校正系数a a ................................................................................. 80 二 柴油机的校正系数d a (80)§5-1 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e N 和转速n 决定了发动机的工作运行情况。
工况：有效功率e N ，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 1p k e v i m =1ηαηη 2M k e v i m =2ηαηη 3N k n e v i m =3ηαηη 4g k e i m =41ηη 5 G k n T v =5ηα§5-2 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。
发动机原理-发动机特性
（1）发动机工况：
发动机的运行情况。以功率Pe和转速n来表示。 常见的发动机工况：面工况、点工况、线工况等。
（2）发动机特性： 发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系。
其中随调整情况而变化的关系称为调整特性 如：柴油机供油提前角调整特性
汽油机点火提前角调整特性 随运转情况而变化的关系称性能特性(或使用特性) 发动机主要特性包括：负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、烟度特性、排放特性等。
第二节 速度特性
本节的主要内容： 1. 汽油机的速度特性－外特性曲线 2. 柴油机的速度特性－外特性曲线 3. 外特性的意义－后备功率、扭矩储备系数、
和转速储备系数
一、概述
1、速度特性定义 发动机的燃油供给调节机构位置一定时，发动机的性能指标（Ttq、Pe、be）随转速而变化的关系。
2、全负荷速度特性（或称外特性） 节气门开度最大或喷油泵齿条位置处于标定功率循环供油量位置时发动机的速度特性。
2、调速特性
第四节 万有特性
1、为了能在一张图上全面表示内燃机性能，经常应用多参数特性，即万有特性。 2、应用最广的万有特性里以速度做横坐标，平均有效压力（或扭矩）做纵坐标。在坐标内做出若干条等耗油率曲
线和等功率曲线，组成曲线族。 3、做法：柴油机通常通过负荷特性法做出万有特性图，而汽油机通常用速度特性法做出万有特性图。
么不同？分别解决什么问题？ 7、在车用发动机万有特性图上，对其经济性有何
要求？
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
B主要取决于节气门开度（混合气量）和Фa （变化不大0.8~1.2）。
二、柴油机的负荷特性 （一）定义与性能指标 当柴油机转速不变，改变每循环供油量b（改变喷油泵齿条或拉杆位置）时，be和B随负荷而变化的关系。
发动机的运行情况。以功率Pe和转速n来表示。 常见的发动机工况：面工况、点工况、线工况等。
（2）发动机特性： 发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系。
其中随调整情况而变化的关系称为调整特性 如：柴油机供油提前角调整特性
汽油机点火提前角调整特性 随运转情况而变化的关系称性能特性(或使用特性) 发动机主要特性包括：负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、烟度特性、排放特性等。
第二节 速度特性
本节的主要内容： 1. 汽油机的速度特性－外特性曲线 2. 柴油机的速度特性－外特性曲线 3. 外特性的意义－后备功率、扭矩储备系数、
和转速储备系数
一、概述
1、速度特性定义 发动机的燃油供给调节机构位置一定时，发动机的性能指标（Ttq、Pe、be）随转速而变化的关系。
2、全负荷速度特性（或称外特性） 节气门开度最大或喷油泵齿条位置处于标定功率循环供油量位置时发动机的速度特性。
2、调速特性
第四节 万有特性
1、为了能在一张图上全面表示内燃机性能，经常应用多参数特性，即万有特性。 2、应用最广的万有特性里以速度做横坐标，平均有效压力（或扭矩）做纵坐标。在坐标内做出若干条等耗油率曲
线和等功率曲线，组成曲线族。 3、做法：柴油机通常通过负荷特性法做出万有特性图，而汽油机通常用速度特性法做出万有特性图。
么不同？分别解决什么问题？ 7、在车用发动机万有特性图上，对其经济性有何
要求？
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
B主要取决于节气门开度（混合气量）和Фa （变化不大0.8~1.2）。
二、柴油机的负荷特性 （一）定义与性能指标 当柴油机转速不变，改变每循环供油量b（改变喷油泵齿条或拉杆位置）时，be和B随负荷而变化的关系。
5发动机的主要性能指标与特性
二、经济性指标
燃油消耗率：指发动机每发出1有效功率，在1小时内所消耗 的燃油质量，称为燃油消耗率，用Ge或be表示。
三、发动机的速度特性
指发动机的功率、转矩和燃油消耗率三者随曲轴转速变化 的规律。
发动机的负荷特性
发动机负荷特性：当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗 量(耗油率)随发动机负荷的变化关系。
汽油机负荷特性又称节流特性，柴油机负荷特性又称燃油调整特性
四、发动机的工况与负荷
1、工况（指发动机的工作状况）：一般用它的功率与曲轴 转速来表征，有时也用负荷与曲轴转速来表明 。 2、发动机在某一转速下的负荷：是当时发动机发出的功率 与同一转速下所有可能发出的最大功率之比，以百分数表示。
分析 右图 发动 机的 负荷
§1.3
发动机的主要性能指标与特性
三要素(最高车速、加速能力和最大爬坡 )
一、动力性指标
1、有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有 效转矩，用Me表示 。 2、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率成为发动机的有 效功率，用Pe表示。
2.有效功率 发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率，用Pe表示，单 位为kW。 它等于有效转矩与角速度的乘积。有效转矩Me和曲轴转速 n可用测功器和转速计测定，然后用以下的公式计算出发动机 有效功率:
速度特性：发动机性能指标随转速的变化关系。
一、汽油机速度特性：
汽油机节气门开度固定不变，Pe、Ttq、be、B等随转速变化的关系 1、外特性曲线
v Ttq K 2 im
二、柴油机速度特性：
喷油泵的油量控制机构位置固定 不度，柴油机性能指标（Pe、Ttq、 be、B）等随转速变化的关系 1、标定功率速度特性曲线
第八章发动机的特性
20
8.3 发动机的速度特性
四、外特性
当汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大 供油量时）的速度特性，称为发动机的外特性。 它表示发动机所能得到的最大动力性能。从外特性曲 线上可以看到发动机所能输出的最大功率、最大扭矩 以及它们相应的转速和燃料消耗量，汽车产品介绍书 上大都采用发动机外特性曲线图，但一般只标出功率 和扭矩曲线。
发动机原理
第8章 发动机的特性
8.1 发动机的特性概述 8.2 发动机的负荷特性 8.3 发动机的速度特性 8.4 发动机的转矩适应性 8.5 车用柴油机的调速特性 8.6 发动机的万有特性
1
8.1 发动机的特性概述
汽车的效率大小很大程度上决定于发动机的性能。在许 多汽车产品介绍上，都标有“最高输出功率”和最高输 出扭矩”在两项重要的发动机指标，并用曲线图来反映 发动机的上述指标。那么，这些发动机指标是怎样测出 来呢？ 当发动机运转的时候，其功率、扭矩和耗油量这三个基 本性能指标都会随着负荷的变化而变化。这些变化遵循 一定的规律，将这些有规律的变化描绘成曲线，就有了 反映发动机特性的曲线图。根据发动机的各种特性曲线， 可以全面地判断发动机的动力性和经济性。反映发动机 运行状况常用速度特性曲线。
Pe ∝ T
tq
小 全负荷 中 小 全负荷 中
n
n
17
8.3 发动机的速度特性
二、汽油机的速度特性
汽油机速度特性的定义：节气门开度一定条件下的性能 指标与转速的变化关系。 1 汽油机速度特性曲线分析:
η it
中 全 小
ηm
全 中 小
n
φc
全 中 小 小
n
φa
中 全
n
n
18
8.3 发动机的速度特性
8.3 发动机的速度特性
四、外特性
当汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大 供油量时）的速度特性，称为发动机的外特性。 它表示发动机所能得到的最大动力性能。从外特性曲 线上可以看到发动机所能输出的最大功率、最大扭矩 以及它们相应的转速和燃料消耗量，汽车产品介绍书 上大都采用发动机外特性曲线图，但一般只标出功率 和扭矩曲线。
发动机原理
第8章 发动机的特性
8.1 发动机的特性概述 8.2 发动机的负荷特性 8.3 发动机的速度特性 8.4 发动机的转矩适应性 8.5 车用柴油机的调速特性 8.6 发动机的万有特性
1
8.1 发动机的特性概述
汽车的效率大小很大程度上决定于发动机的性能。在许 多汽车产品介绍上，都标有“最高输出功率”和最高输 出扭矩”在两项重要的发动机指标，并用曲线图来反映 发动机的上述指标。那么，这些发动机指标是怎样测出 来呢？ 当发动机运转的时候，其功率、扭矩和耗油量这三个基 本性能指标都会随着负荷的变化而变化。这些变化遵循 一定的规律，将这些有规律的变化描绘成曲线，就有了 反映发动机特性的曲线图。根据发动机的各种特性曲线， 可以全面地判断发动机的动力性和经济性。反映发动机 运行状况常用速度特性曲线。
Pe ∝ T
tq
小 全负荷 中 小 全负荷 中
n
n
17
8.3 发动机的速度特性
二、汽油机的速度特性
汽油机速度特性的定义：节气门开度一定条件下的性能 指标与转速的变化关系。 1 汽油机速度特性曲线分析:
η it
中 全 小
ηm
全 中 小
n
φc
全 中 小 小
n
φa
中 全
n
n
18
8.3 发动机的速度特性
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第六章
一、工况定义：
发动机的特性
第一节 发动机工况
发动机工况是以其发出的功率Pe和转速n来表示 ： Pe =0.1047Ttqn×10-3 [KW] 二、稳定工作条件： 当发动机发出的扭矩与工作机械消耗的扭 矩相等（即Ttq=TR）时，两者才能在一定转 速下按一定功率稳定工作。 三、发动机特性： 类型 定 义 范 围 柴油机供油提前角调整特性；汽油机点火 提前角调整特性；化油器调整特性 万有特性（负荷特性+速度特性）；烟度 特性；调速特性；排放特性；噪声特性
二、功率标定
三、标定功率（额定功率）（最大使用功率）
定义： 注：
根据发动机具体用途，在规定的额定（标定）转速下所规定的 功率，它标在发动机铭牌上，是使用中的最大使用功率。
①额定功率不是发动机所能发出的最大功率。 ②标定功率全部落在外特性线上。 任意一个 转速根据需要都可规定为标定转速—— 对 应一个标定功率。
持续功率
持续功率
六、关于大气修正
大气状况： 大气修正：
发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。
定义： 把不同大气状况下试验所得的结果换算成标准大气状况下的参数。
消除大气状况对发动机性能参数评价的影响；使功率标定不至于混 乱，产品质量有统一检验标准，同时也便于比较和选用发动机。
目的：
油门部分开启（小于全开）时 所测得的速度特性 有无数条 油门全开时所测得的速度特性 ① 外特性曲线只有一条 ； ② 它代表发动机的最高动力性 能，代表该机在使用中允许 达到的最高性能 ； ③ 其上的每一点表示在此转速 下的最大功率
速 度 特 性
外特性
全负荷速度特性
柴油机速度特性分析 ① 各种负荷下Ttq曲线变化较平坦 （略凸） ② 各种负荷下， be曲线较平坦，略 凹且两端上翘；最经济区的转速 范围较宽；且约75%负荷时最经 济有be↓min。 ③ n↑→ Pe ↑
水力测功器
平衡式直流电力测功器（可反拖发动机） 电涡流测功器
发动机试验台架布置原理图例
五、台架试验综述 一、概 述
为了避免引起争论和混乱，使试验得到的结果具有可 比性，就必须规定统一的试验标准（包括：试验条件、 试验方法、使用仪表、试验环境等）。
制造厂根据发动机的使用特点，考虑其可靠性和寿命， 标出相应的功率和转速（即标定工况）。
汽油机速度特性分析 ① Ttq总趋势是n↑→ Ttq ↓且较陡; 节气门开度愈小(负荷愈小) 则 n↑→ Ttq ↓↓ ② be随负荷减小而翘曲度越大；经济 区的转速范围愈窄；另约75%负荷 时最经济有be↓min。 ③ Pe 呈上凸曲线，n↑→ Pe ↑
柴 油 机 速 度 特 性
1——全负荷 2——75%负荷 3——50%负荷 4——25%负荷
标准环境状况：
标准号 GB 1105. 1—87
标况参量值 大气压p0=100kpa=0.1Mpa 相对湿度φ0 =30% 环境温度T0 =298K=25℃
应
用
往复活塞式柴 油机和汽油机
有效功率及燃油
消耗率校正：
第三节 发动机的负荷特性——评定经济性
一、定义：
负荷特性是指发动机转速不变，其经济性[B和be] （或 其它性能）指标随负荷[Pe或Ttq或pme]变化的关系。
二、注释：
（1）负荷可理解为阻力矩的大小，它在数值上应与发动机扭矩、 功率有关：
（2）当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶，在不换档的情况下 必须改变油门以适应外界阻力矩的变化，保持发动机转速不变。
三、关于负荷特性试验：
负荷特性试验准备
将（汽油机的化油器, 点火提前 角）或（柴油机的供油提前角） 调整好; 测取时按规定保持冷却 水和润滑油温度在最佳状态.
分类及应用
类 型 定 义 应 用 汽车、摩托车、摩托 艇 15min功率 发动机允许连续运转15min 的最大有效功率
间歇功率
1h功率
12h功率
发动机允许连续运转1h 的最 运输用拖拉机、工程 大有效功率 机械、船舶
发动机允许连续运转12h 的 最大有效功率 发动机允许长时间连续运转 的最大有效功率 耕作用拖拉机、农业 排灌、电站 农业排灌、电站、 船舶、铁路牵引车
负荷特性图
负荷特性 试验原理
★、结论（车用发动机）：
同一转速下的最低耗油率bemin愈 小，曲线变化愈平坦，则经济性 就愈好； be随负荷的增加而降低，在负荷 约为80%时be达到最小，随后又 增加；在低负荷区曲线变化得 更快些。
汽油机负荷特性曲线变化比柴油 机的陡，故柴油机的经济性比汽 油机好。
汽 油 机 速 度 特 性
四、扭矩特ห้องสมุดไป่ตู้ [ ∈外特性 ]
在不换档的情况下,油门开度最大时,发动机的扭矩随转速的变化关系.
扭矩储备系数μ 适应性系数K 转速储备系数N
表征参量
表达式
Ttq max Ttq标定 Ttq标定
100 %
n标况 N nT tqmax
辅助装置 （1）冷却系统； （2）量油装置； （3）通风装置； （4）消声地坑 自动控制 含各种测量仪器、 测试柜 仪表及操纵台
二、试验台装置：
三、制动测功装置——测功器
作用： （1）吸收试验发动机发出的功，改变其负荷及转速，模拟实际使
用的各种工况； （2）同时测定发动机输出扭矩：
分类：
Ttq n 稳定工作 Ttq TR F R Pe 9550
柴油机负荷特性图
第四节 发动机的速度特性
一、定义： 速度特性是指油门开度不变，其性能指标（Pe、Ttq、be、B、Tr） 随转速变化的关系。
二、注释： 若驾驶员将油门位置保持一定，由于道路阻力不同，汽车行 驶速度也会改变：上坡时汽车速度逐渐降低，下坡时速度增 加，这时发动机即沿速度特性工作。 三、速度特性分类： 部分速度特性
调整特性 发动机性能随调整情 况而变化的关系 性能特性 发动机性能随运行工 况而变化的关系
四、发动机使用条件及范围：
第二节 发动机台架试验
一、作 用：
主要组成 发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线都是在发动机试验 台架上按规定的试验方法进行测定的。 说 明
试验台架 将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防振的水泥基础上。
一、工况定义：
发动机的特性
第一节 发动机工况
发动机工况是以其发出的功率Pe和转速n来表示 ： Pe =0.1047Ttqn×10-3 [KW] 二、稳定工作条件： 当发动机发出的扭矩与工作机械消耗的扭 矩相等（即Ttq=TR）时，两者才能在一定转 速下按一定功率稳定工作。 三、发动机特性： 类型 定 义 范 围 柴油机供油提前角调整特性；汽油机点火 提前角调整特性；化油器调整特性 万有特性（负荷特性+速度特性）；烟度 特性；调速特性；排放特性；噪声特性
二、功率标定
三、标定功率（额定功率）（最大使用功率）
定义： 注：
根据发动机具体用途，在规定的额定（标定）转速下所规定的 功率，它标在发动机铭牌上，是使用中的最大使用功率。
①额定功率不是发动机所能发出的最大功率。 ②标定功率全部落在外特性线上。 任意一个 转速根据需要都可规定为标定转速—— 对 应一个标定功率。
持续功率
持续功率
六、关于大气修正
大气状况： 大气修正：
发动机运行地点的环境大气压力、大气温度和相对湿度。
定义： 把不同大气状况下试验所得的结果换算成标准大气状况下的参数。
消除大气状况对发动机性能参数评价的影响；使功率标定不至于混 乱，产品质量有统一检验标准，同时也便于比较和选用发动机。
目的：
油门部分开启（小于全开）时 所测得的速度特性 有无数条 油门全开时所测得的速度特性 ① 外特性曲线只有一条 ； ② 它代表发动机的最高动力性 能，代表该机在使用中允许 达到的最高性能 ； ③ 其上的每一点表示在此转速 下的最大功率
速 度 特 性
外特性
全负荷速度特性
柴油机速度特性分析 ① 各种负荷下Ttq曲线变化较平坦 （略凸） ② 各种负荷下， be曲线较平坦，略 凹且两端上翘；最经济区的转速 范围较宽；且约75%负荷时最经 济有be↓min。 ③ n↑→ Pe ↑
水力测功器
平衡式直流电力测功器（可反拖发动机） 电涡流测功器
发动机试验台架布置原理图例
五、台架试验综述 一、概 述
为了避免引起争论和混乱，使试验得到的结果具有可 比性，就必须规定统一的试验标准（包括：试验条件、 试验方法、使用仪表、试验环境等）。
制造厂根据发动机的使用特点，考虑其可靠性和寿命， 标出相应的功率和转速（即标定工况）。
汽油机速度特性分析 ① Ttq总趋势是n↑→ Ttq ↓且较陡; 节气门开度愈小(负荷愈小) 则 n↑→ Ttq ↓↓ ② be随负荷减小而翘曲度越大；经济 区的转速范围愈窄；另约75%负荷 时最经济有be↓min。 ③ Pe 呈上凸曲线，n↑→ Pe ↑
柴 油 机 速 度 特 性
1——全负荷 2——75%负荷 3——50%负荷 4——25%负荷
标准环境状况：
标准号 GB 1105. 1—87
标况参量值 大气压p0=100kpa=0.1Mpa 相对湿度φ0 =30% 环境温度T0 =298K=25℃
应
用
往复活塞式柴 油机和汽油机
有效功率及燃油
消耗率校正：
第三节 发动机的负荷特性——评定经济性
一、定义：
负荷特性是指发动机转速不变，其经济性[B和be] （或 其它性能）指标随负荷[Pe或Ttq或pme]变化的关系。
二、注释：
（1）负荷可理解为阻力矩的大小，它在数值上应与发动机扭矩、 功率有关：
（2）当汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶，在不换档的情况下 必须改变油门以适应外界阻力矩的变化，保持发动机转速不变。
三、关于负荷特性试验：
负荷特性试验准备
将（汽油机的化油器, 点火提前 角）或（柴油机的供油提前角） 调整好; 测取时按规定保持冷却 水和润滑油温度在最佳状态.
分类及应用
类 型 定 义 应 用 汽车、摩托车、摩托 艇 15min功率 发动机允许连续运转15min 的最大有效功率
间歇功率
1h功率
12h功率
发动机允许连续运转1h 的最 运输用拖拉机、工程 大有效功率 机械、船舶
发动机允许连续运转12h 的 最大有效功率 发动机允许长时间连续运转 的最大有效功率 耕作用拖拉机、农业 排灌、电站 农业排灌、电站、 船舶、铁路牵引车
负荷特性图
负荷特性 试验原理
★、结论（车用发动机）：
同一转速下的最低耗油率bemin愈 小，曲线变化愈平坦，则经济性 就愈好； be随负荷的增加而降低，在负荷 约为80%时be达到最小，随后又 增加；在低负荷区曲线变化得 更快些。
汽油机负荷特性曲线变化比柴油 机的陡，故柴油机的经济性比汽 油机好。
汽 油 机 速 度 特 性
四、扭矩特ห้องสมุดไป่ตู้ [ ∈外特性 ]
在不换档的情况下,油门开度最大时,发动机的扭矩随转速的变化关系.
扭矩储备系数μ 适应性系数K 转速储备系数N
表征参量
表达式
Ttq max Ttq标定 Ttq标定
100 %
n标况 N nT tqmax
辅助装置 （1）冷却系统； （2）量油装置； （3）通风装置； （4）消声地坑 自动控制 含各种测量仪器、 测试柜 仪表及操纵台
二、试验台装置：
三、制动测功装置——测功器
作用： （1）吸收试验发动机发出的功，改变其负荷及转速，模拟实际使
用的各种工况； （2）同时测定发动机输出扭矩：
分类：
Ttq n 稳定工作 Ttq TR F R Pe 9550
柴油机负荷特性图
第四节 发动机的速度特性
一、定义： 速度特性是指油门开度不变，其性能指标（Pe、Ttq、be、B、Tr） 随转速变化的关系。
二、注释： 若驾驶员将油门位置保持一定，由于道路阻力不同，汽车行 驶速度也会改变：上坡时汽车速度逐渐降低，下坡时速度增 加，这时发动机即沿速度特性工作。 三、速度特性分类： 部分速度特性
调整特性 发动机性能随调整情 况而变化的关系 性能特性 发动机性能随运行工 况而变化的关系
四、发动机使用条件及范围：
第二节 发动机台架试验
一、作 用：
主要组成 发动机各项性能指标、参数及各类特性曲线都是在发动机试验 台架上按规定的试验方法进行测定的。 说 明
试验台架 将待测发动机与测功器用联轴节连接，并固定于坚实、防振的水泥基础上。