实验一 发动机速度特性曲线测试与分析

发动机的特性曲线分析发动机特性§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 vi m =1ηαηη2 M k e vi m =2ηαηη3 N k n e vi m =3ηαηη4 g k e i m =41ηη 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 vi m =2ηαηη 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=41ηη低速时: n ↑→ηi ↑，ηm ↓，ηi ↑⼤于ηm ↓→ g e ↓（不⼤）；⾼速时: n ↑→ηi ↓，ηm ↓→ g e ↑↑。

1. 起动测功器，再起动汽油机，调 节测功器负荷和油门大小，使汽油 机暖机，在热状态稳定时准备进行 测量。
2. 逐步开大节气门同时增加测功器负 荷，到节气门开度达到最大位置后， 将节气门位置固定，在转速达到标定 转速并稳定运转后，由组长发出指令， 测量记录发动机转速、测功器读数、 耗油量、耗油经历时间、冷却水进出 水温、机油温度、机油压力等数据。
2、发动机特性： 发动机性能指标随调整运转工况而 变化的关系称为发动机特性。 调整情况 性能指标 运转工况 性能特性 特性用曲线表示称为特性曲线，它 是评价发动机性能的一种简单、方便、 必不可少的形式。 调整特性
3、发动机性能指标与工作过程的关系：
发动机输出的有效指标通常用平 均有效压力pme 、有效扭矩Ttq 、有效 功率Pe 、有效燃油消耗率b、每小时 耗油量B表示。这些指标与发动机工 作过程参数的关系可以推导如下。
6.外特性曲线分析：
扭矩曲线变化趋势: 随着转速n的增加，扭 距Ttq 逐渐增大，出现 最大扭距Ttqmax 后逐渐 下降，且下降程度越 来越大。曲线呈上凸 形状。
根据公式
v Ttq K 2 i m
可见，Ttq 随n的变化取 决于指示热效率ηi 、机 械 效 率 ηm 、 充 气 效 率 η v与过量空气系数α 随n的变化。
式中 We——每循环有效功（kJ）；
ηe——有效热效率。
ev o h h i i pme o mv K mv Lo Lo
式中 ηit——指示热效率；
ηm——机械效率。
功率
v Pe K1 im n
扭矩（汽油机）
燃油消耗率
be K3 1
im
二、制动测功装置—测功器 1.水力测功器

车辆学院专业实验室预习与课堂测试1写出功率与扭矩的关系表达式2被测发动机是缸气缸布置形式是点火方式供油方式是冷却方式是3测功机形式发动机与测功机通过连接发动机转速测量的方式与位置是kw进气温度
实验报告书
实验课堂表现
实验报告成绩 实验总成绩
A（ ） B（ ） C（ ）
实验名称： 发动机速度特性曲线测试与分析
专业班级： 学 号： 姓 名： 联系电话： 指导老师： 实验时间：
车辆学院专业实验室
1
发动机速度特性曲线测试与分析
一、 实验目的
二、 实验仪器设备及工具
三、 预习与课堂测试
1、写出功率与扭矩的关系表达式
2、被测发动机是
缸，气缸布置形式是
，冷却方式是
。
，点火方式
，供油方式是
3、测功机形式 的方式与位置是
3
（拟合曲线绘制 P-n，T-n，ge-n）
五、思考题
1）、什么是外特性与部分速度特性？ 2）、测试外特性曲线的目的在于？ 3）、进气温度、湿度与压力是对发动机测试参数有何影响
4
，发动机与测功机通过
连接，发动机转速测量 。
转
速
（r/min）
转矩
（N.m）
油
耗
（g/Kw.h）
功率
（Kw）
进气温度：
进气压力：
（直接描点法曲线绘制 P-n，T-n，ge-n）
修正系数：
五、 数据分析及拟合曲线绘制
（最小二乘法拟和计算过程或 MATLAB 拟合程序）

ET2000发动机测控系统由ET2100测控仪、ET2200油门励磁 驱动仪、ET2201油门电力驱动仪、ET2300数据采集仪、ET2500 智能油耗仪、ET2600油门执行器、ET2400多参数显示屏、电涡 流测功机、系统软件等组成。 转速测量精度：± 1r/min 转

实验目的 发动机实验台架系统组成 主要实验设备 实验步骤及内容 试验数据记录及分析要求 思考题
一、实验目的
1、了解和掌握发动机试验台架系统的组成和控制系 统的功能 2、了解和掌握主要测试仪器设备的工作原理和使用 方法 3、了解和掌握发动机负荷特性试验方法 4、掌握发动机负荷特性曲线的测量及制作方法、试 验数据的处理方法和分析方法
五、试验数据记录及分析要求
1、记录试验数据
2、在坐标图上画出负荷特性试验曲线，包括： ge-Pe、 A/F-Pe、T排气温-Pe、Ga-Pe、等曲线图。
2800r/min燃油消耗率曲线
2800r/min空燃比曲线
2800r/min排气温度曲线
2800r/min进气量曲线
六、思考题
1、试分析发动机燃油消耗率曲线的变化趋势及原因？ 2、车用发动机在哪种条件下可以按照负荷特性工作？
四、实验步骤及内容
4、将控制模式切换到测功机恒转速/油门位置控制，转动M旋 钮，转矩发生变化。
5、顺时针转动M旋钮到某一转矩，然后用鼠标点击记录按钮， 系统自动记录该转速下的转矩、功率、燃油消耗量等参数。 6、重复步骤5，转矩级差为20N.m，得到不同转矩下的转矩、 燃油消耗量、功率等参数。 7、根据实验数据，画出所测发动机在规定油门开度时的负荷 特性曲线。
2、ET2000发动机测控系统
ET2000发动机自动测控系统是为满足各种不同类型的发动 机性能试验和出厂试验而精心设计的大型测控系统。它可与国 内外各种不同的水力、电涡流、电力测功机配套，用于控制和 测量发动机的转速、转矩、功率、燃油消耗量、温度、压力、 流量等各种不同类型的参数。

发动机原理实验报告
学院:汽车工程学院; 班级: **** ; 学号:180401218 ; 姓名: *****
实验名称： 发动机速度特性、负荷特性实验
实验时间：2020 年 5 月 18 日
实验目的与要求：
1、通过实验教学，加深对课堂教学内容的理解和认识，掌握发动机速度特性、负荷特性测 试的基本原理和方法。
3
14.99 2299 64.725 15.58 263.62
551.75 76.28 73.975
4
14.99 2199 65.475 15.08 272.45
561.00 76.03 76.025
5
14.99 2099 65.95 14.50 283.29
567.50 76.07 82.65
6
14.99 1999 70.27 14.71 279.28
转速 （n）
转矩 Ttq/(N·m)
功率 Pe /kW
燃油消耗
率
be
/(g/kW·h)
排气温度 （℃）
出水温度 （℃）
机油温度 （℃）
1
14.99 2499 59.325 15.53 264.61
533.00 78.07 70
2
14.99 2399 62.075 15.60 263.40
542.50 77.23 72.225
565.67 76.37 78.6
7
14.99 1899 71.725 14.26 288.02
566.00 76.00 79.325
8
14.99 1799 72.75 13.71 299.74
564.25 76.23 82.275
9
14.99 1699 74.65 13.28 309.29

实验项目一发动机速度特性试验一、实验教学组织1、集中讲授仪器、设备的结构和工作原理。

2、讲解实验内容、操作步骤及注意事项。

3、根据实验目的、要求进行分组。

4、在教师指导下，各组学生自己独立操作，并对试验、检测数据进行记录。

5、教师总结实验情况。

二、实验学时：2学时三、实验目的通过本次实验，使学生进一步加深本专业所学《发动机原理》、《汽车理论》等相关课程课堂理论知识的理解，增强感性认识。

掌握汽车发动机速度特性台架试验的基本原理和方法，提高实际动手能力，为今后从事生产、科研打下较牢固的基础。

四、实验要求1、遵守实验规程，注意设备、仪器及人身安全。

2、掌握汽油发动机小时燃油消耗量、扭矩、进排气温度、机油温度及压力、冷却水温度等参数的检测方法。

3、认真记录试验数据，根据试验数据绘制汽油发动机速度特性曲线图，并能分析试验用汽油发动机在不同工况下的经济性和动力性。

4、按时完成实验报告。

五、实验内容在发动机节气门开度不变的情况下，测出试验用发动机在不同转速下的有效扭矩、有效油耗率、小时油耗量及排气温度等参数。

六、实验仪器、设备1、发动机性能测试台架（如图1-1所示）1台2、汽油发动机1台3、起动电源或蓄电池1台4、转速表（转速传感器）5、油耗仪1台6、温度计1只七、实验准备1、试验前，指导教师应对所有试验仪器、设备按实验要求进行标定，并准备好试验所需的油料、冷却水、辅料及调试所需的工量具。

2、打开电源开关，预热发动机台架控制操作系统，使系统处于良好的工作状态。

3、检查各仪器、设备连接线路是否牢固可靠。

4、清除测试台架、发动机四周障碍物。

5、调整好发动机的点火装置，保证其最佳的点火提前角。

图1-1 发动机试验台架简图1—冷却水箱2—空气流量计3—稳压筒4—量油装置5—燃油箱6—测功机7—转速表8—消声器9—垫层10—台架基础11—台架底板12—混合水箱八、注意事项1、实验过程中，应随时观察发动机及设备的运行情况，发现异常应立即停车检查并及时排除。

实验一汽油机速度特性一、实验目的1、掌物汽油机速度特性的试验方法。

2、学会对实验数据进行处理，对实验结果进行分析；并绘制汽油机速度特性曲线图。

二、实验条件1、EQ6100型汽油发动机（Pemax=99kw/2800r/min）一台2、D260-A1型水力测功机一台3、JFC-012转速油耗自动测量仪一台4、液体密度计一只5、温度计一只6、大气压力计一只7、汽油 10升三、实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。

四、实验内容和要求1、调整水力测功机负荷及指挥全组协调动作，一人；测功机负荷的调整应均匀、准确，尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷，造成发动机的转速剧烈波动。

2、调节、监视发动机节气门，一人；当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭节气门。

3、测量发动机转速和油耗，一人；测量转速时，应注意转速的上下波动情况，当转速的波动值超过±20r/min，该组实验数据应视为无效并重做。

4、调节，监视发动机冷却水出水温度，一人；保持发动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现气阻现象（无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃），应立即报告，以便及时停机。

5、监视发动机机油压力、温度，一人；出现异常情况应及时报告。

6、记录测功机读数W、发动机转速n、耗油体积△V和耗油时间△t, 一人；实验数据记录应准确无误。

7、绘制实验监督曲线，一人；当发现实验过程中因某些特殊原因而引起误差过大的点，应及时指出，以便补测校正。

五、实验方法与步骤1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作。

2、起动、预热发动机至发动机冷却水出水温度为80±5℃。

3、调节发动机节气门开度，同时调整测功机负荷，使其达到所需之开度（发动机转速n=2400±50r/min，测功机读数W=300±10N），固定节气门。

发动机速度特性曲线测试与分析（指导书）一、实验目的1、了解发动机测试台架及其装置的构造和工作原理，并掌握其使用方法2、了解发动机速度特性曲线的意义3、掌握发动机速度特性的测定方法4、掌握试验数据处理与速度特性曲线拟合的方法二、实验原理及方法1、发动机速度特性曲线的概念内燃机的速度特性，是指内燃机在油量调节机构(油量调节齿条、拉杆或节气门)保持不变的情况下，主要性能指标(转矩、油耗、功率、排气温度、烟度等)随内燃机转速的变化关系。

当油量调节机构固定在标定位置时，测得的特性为全负荷速度特性(简称外特性)；油量低于标定位置时，测得的特性称为部分特性。

由于外特性反映了内燃机所能达到的最高动力性能，确定了最大功率、最大转矩以及对应的转速，因此在速度特性中最为重要。

内燃机在出厂时必须提供此特性。

2、发动机测试台架的工作原理和系统框图发动机测试台架是发动机性能试验的一种主要设备。

发动机测试台架需要完成动力性、经济性相关特性的测试；也需要为被测发动机提供一个标准的测试条件。

台架由各种传感器和测试仪器组成。

测功机控制电路基本原理是将测功机的转速实际值与可调的设定值进行比较，比较后的差值经过PID放大器放大，用于调节涡流制动器的励磁电流，从而改变发动机的转速，使其等于设定值。

3、发动机速度特性测试方法在发动机试验台架上，运行发动机，使发动机油温、水温和油压等参数达正常值。

保持节气门或油门开度固定不变，调整测功机负荷, 使转速达到预定值, 测量计算G T 、g e 、Ne 和Me，在特性曲线图上标出该点。

再调节测功机负荷，使转速达到第二个预定值, 再测量计算G T 、g e 、Ne 和Me，并在特性曲线图上标出该点… 将所有点用一条光滑曲线连接。

4、数据处理方法运用最小二乘法对实验数据进行拟合（取5~8个点），按拟合结果绘制光滑的特性曲线。

三、实验仪器和设备1、电涡流测功机电涡流测功机的主机是一台电涡流制动器,主要由转子部分,摆动部分和固定部分组成, 如图。

柴油机与汽油机的区别
根本区别在于燃料不同，工作原理相同，都属于活塞式发动 机，由于燃料不同,才会有结构上的不同。
柴油机使用高压油泵和喷油嘴在压缩行程快结束时以更高的 压力将细雾状的柴油喷进汽缸，而汽缸内压缩空气的温度高 于柴油的燃点，雾状柴油就会燃烧爆炸做功，推动活塞向下 运动，即“压燃”。
汽油机使用汽化器将汽油和空气混合在进气行程送进汽缸压 缩，在压缩行程快结束时由火花塞点火燃烧爆炸做功，推动 活塞向下运动，即“点燃”。
发动机特性曲线
发动机外特性曲线
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。将这些变化描绘成曲线 ，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。
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。
特点：加速、爬坡
起步加速能力--图2
扭矩在2000转的时候达到100Nm，升至3500转的 过程中有一个快速的提升过程，此区间内的斜线倾 斜度越大，越光滑，则代表发动机可以用较短的时 间达到扭矩的峰值，并且加速平稳，与此同时，功 率也随转速的增加而增加。
超车能力--图3
在2000转到4500转区间，发动机扭矩输出始终为 320NM，而与图2中只有一个扭矩峰值的抛物线图形 相比，图3不同的是，曲线中有一段“平顶”工况， 整体更近似于一个“梯形”。而此种图形则代表发动 机不仅具有良好的低速高扭矩输出能力，更凭借峰值 扭矩在中高速的持续输出，具备较强的超车加速性能 ，所以在实际驾驶中，具有此种性能的发动机，高速 时只要一脚油下去，其他车就都在后面了。
特点：加速、爬坡

读懂发动机特性曲线图，看看加速与节油性能我和各位车友一样，开始时对发动的性能到底如何，是一头雾水，但要想了解发动机的性能，那么就必须读懂——发动机特性曲线图。

本人整理了一些网上收集到的资料，提供给各位车友。

一、什么是发动机转速特性曲线图？发动机转速特性曲线——也有叫发动机工况图，是将发动机功率、转矩与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，简称为发动机特性曲线。

如果发动机节气门全开，此特性曲线称为发动机外特性曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。

通俗的说，就是将油门踩到底，发动机从怠速到最高转速期间，输出的功率和扭矩的情况在图上反映出来，以此来判断车子能跑多快，有没有劲。

从“图1”可以看出，转速在ntq点和np点，发动机扭矩和功率分别达到最大值，这是两个决定发动机性能的主要参数，扭矩决定汽车的起步、爬坡、超车能力，而功率决定着最高的车速和载重量。

图1二、如何由曲线图判断发动机性能：那么怎样的发动机曲线才能代表发动机性能是较好的呢？让我们看图说话，从汽车的起步、超车和极速这3个方面分析。

起步加速能力：图2拿到一张发动机曲线图，如“图2”，我们可以看到，扭矩在2000转的时候达到100Nm，升至3500转的过程中有一个快速的提升过程，而如果此区间内的斜线倾斜度越大，越光滑，则代表发动机可以用较短的时间达到扭矩的峰值，并且加速平稳线性，与此同时，功率也随转速的增加而增加。

在实际的驾车当中，随着我们踩第一脚油，汽车克服地面摩擦力，开始起步，随着发动机转速提高，汽车的扭矩会快速提升，一般的发动机在3000转左右来到扭矩峰值，而人们经常提及的“3000转换挡”的惯性操作，实际目的就是为了能够保持这个最大的牵引力，通过换挡，使发动机保持在最高扭矩转速附近，这样我们就可以用更短的时间提高车速。

超车能力：图3在“图3”中我们可以看到，在2000转到4500转区间，发动机扭矩输出始终为320NM，而与图2中只有一个扭矩峰值的抛物线图形相比，图3不同的是，曲线中有一段“平顶”工况，整体更近似于一个“梯形”。

汽油机速度特性试验一、目的与要求(一)了解汽油机在节气门开度一定时，发动机扭矩M e、功率N e、耗油率g e随发动机转速n变化而变化的规律，从而确定发功机工作时的和小时油耗量GT最佳转速范围。

(二)熟悉发动机速度特性的制取方法。

二、设备、仪器和工具测试用汽油发动机，测功器，油耗和转速测定装置，秒表，气压计，大气湿度计，常用工具等各1套。

三、进行的方法、步骤和注意事项(一)试验条件在试验过程中，若把化油器节气门(油门)开度置于最大位置，则所测特性为外特性，否则便是部分特性。

因此，制取速度特性时应把节气门开度置于某一确定的位置。

维持发动机的冷却水温，机油温度和机油压力在正常的工作范围内。

(二)实验步骤1首先对所用设备及仪表进行仔细的俭查，必要时进行保养。

2.对被测试的汽油机作起动前的例行保养。

然后起动汽油机，使其运转至正常技术状态。

3、按部位分工后，开始进行试验；将油门固定在某一确定的开度，使汽油机满负荷稳定运转在最低转速处。

此时，即为试验的起点。

能过测取并记录耗一定量燃油ΔV毫升所需要的时间t、测功器计数P和转速n。

然后，操纵测功器依次减小发动机的负荷，使其转速逐渐增加，并根据所选择的转速间隔，使发动机稳定工作在某一转速处，这时，再测取并记录耗油ΔV所需时间t、测功器计数P值及此时的转速。

在制取每一点时，均需记录发动机水温、机油温度及机油压力。

4、根据原始数据，逐点算出M e、N e.G T,g e值，并绘制汽油机速度特性曲线。

5.在试验开始和结束时，应分别观察并记录大气状态:压力，温度，相对湿度。

如不符合“GB”规定标准，则应对计算结果加以修正。

四、实验实习报告(一)整理计算所测实验数据，绘制汽油机速度特性曲线，并作特性变化规律分析。

(二)实验过程中出现的主要问题思考题：1．对速度特性曲线进行分析？。

发动机速度特性曲线测试与分析（指导书）一、实验目的1、了解发动机测试台架及其装置的构造和工作原理，并掌握其使用方法2、了解发动机速度特性曲线的意义3、掌握发动机速度特性的测定方法4、掌握试验数据处理与速度特性曲线拟合的方法二、实验原理及方法1、发动机速度特性曲线的概念内燃机的速度特性，是指内燃机在油量调节机构(油量调节齿条、拉杆或节气门)保持不变的情况下，主要性能指标(转矩、油耗、功率、排气温度、烟度等)随内燃机转速的变化关系。

当油量调节机构固定在标定位置时，测得的特性为全负荷速度特性(简称外特性)；油量低于标定位置时，测得的特性称为部分特性。

由于外特性反映了内燃机所能达到的最高动力性能，确定了最大功率、最大转矩以及对应的转速，因此在速度特性中最为重要。

内燃机在出厂时必须提供此特性。

2、发动机测试台架的工作原理和系统框图发动机测试台架是发动机性能试验的一种主要设备。

发动机测试台架需要完成动力性、经济性相关特性的测试；也需要为被测发动机提供一个标准的测试条件。

台架由各种传感器和测试仪器组成。

测功机控制电路基本原理是将测功机的转速实际值与可调的设定值进行比较，比较后的差值经过PID放大器放大，用于调节涡流制动器的励磁电流，从而改变发动机的转速，使其等于设定值。

3、发动机速度特性测试方法在发动机试验台架上，运行发动机，使发动机油温、水温和油压等参数达正常值。

保持节气门或油门开度固定不变，调整测功机负荷, 使转速达到预定值, 测量计算G T 、g e 、Ne 和Me，在特性曲线图上标出该点。

再调节测功机负荷，使转速达到第二个预定值, 再测量计算G T 、g e 、Ne 和Me，并在特性曲线图上标出该点… 将所有点用一条光滑曲线连接。

4、数据处理方法运用最小二乘法对实验数据进行拟合（取5~8个点），按拟合结果绘制光滑的特性曲线。

三、实验仪器和设备1、电涡流测功机电涡流测功机的主机是一台电涡流制动器,主要由转子部分,摆动部分和固定部分组成, 如图。

速度特性试验（汽油机，柴油机）
1. 实验要求
掌握速度特性的试验方法，绘制速度特性曲线，了解柴油机供油量不变或汽油机节气门开度不变情况下各项性能参数随转速变化的规律。

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：
标定工况下的速度特性叫外特性，其它叫部分负荷速度特性。

无论那种工况下的速度特性，试验方法均相同，现以外特性为例：
1) 柴油机在标定工况下，固定高压油泵齿条位置(汽油机固定节气门开度)，然后在发动机工作转速范围内，逐渐增加负荷，调节转速，一般应从标定转速到最低工作稳定转速范围内取8个以上工况点，如b n %100、b n %90、b n %80、b n %70、b n %60、最低稳定转速、最大扭矩转速、最低油耗转速；
2) 在每个工况记录转速、扭矩、油耗、排温、发动机进出水温、油温、油压及环境状况参数；
3) 试验时对油耗、扭矩等参数应随时作监督曲线，以检查试验中是否有过失误差，以便及时纠正；
4) 其它工况的速度特性试验方法同上。

只要将齿条（汽油机节气门）固定在设定的工况下便可；
5) 试验结果的整理与分析；见(1.4)
6) 试验曲线横坐标为转速min)/(r n ，纵坐标为耗油率)/(h kW g b e ⋅、功率)(kW P e 、扭距)(m N T tq ⋅及烟度)(BSU R 。

图2 某柴油机外特性曲线。

第3节发动机的速度特性发动机的速度特性应知：速度特性的定义外特性、部分速度特性扭矩特性测取、绘制、分析曲线分析发动机的动力性速度特性的应用汽油机、柴油机速度特性的对比分析应会：一、速度特性定义：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变化的关系。

外特性：节气门全开(标定工况点)部分速度特性：节气门部分开度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。

二、速度特性的测取与绘制测取参数：动力性指标：经济性指标：监控参数:温度：压力：三、汽油机速度特性曲线的分析v Ttq k 2 i mv Pe k1 i m n v B k4 nbe k31i m1.外特性曲线：充气效率、指示热效率、机械效率随转速的变化关系：外特性曲线的意义：发动机在此转速下所输出的最大功率及其扭矩代表发动机的动力性外特性曲线必须测取总功率：净功率(使用外特性曲线):2.部分速度特性曲线v Ttq k 2 i mv Pe k1 i m n v B k4 nbe k31i m四、柴油机速度特性的分析v Ttq k 2 i m k 2 b i mv ' Pe k1 i m n k1Ttq n 1 v be k3 B k 4 n k 4 bn i m1.标定工况速度特性曲线：2.部分速度特性曲线五、扭矩特性1. 含义：外特性曲线中的扭矩曲线2.研究的意义：短期超载能力爬坡能力3. 评价指标扭矩储备:扭矩储备系数：Ttq max Ttq TtqK Ttq max Ttq100%扭矩适应性系数：K=1.2~1.4(汽油机) K=1.05(柴油机)转速储备：转速储备系数：标定工况时的转速/最大扭矩时的转速之比。

柴油机外特性实验一、速度特性在喷油泵供油拉杆（或齿条）位置一定的情况下，当增加负荷使转速降低时，柴油机各有效性能参数Me 、Pe、ge、ηe等随转速n的改变而变化的关系，称为速度特性（图1所示）。

当油量限制在最大功率位置时，得到最大功率（或称全负荷）速度特性。

通常叫做外特性。

当油量限制在小于最大功率的位置时，就得到部分特性。

由于功率标定有四种，所以全负荷速度特性也有四种。

根据供油量限位的不同，分别称为15分钟功率速度特性，1小时功率速度特性，12小时功率速度特性，持续功率速度特性等。

速度特性反映了柴油机动力性、经济性随转速n变化的规律。

通过全负荷速度特性可以找出柴油机所能达到的最高性能指标以及对应于pemax 、Memax和gemax时的转速，并可计算出扭矩储备率μ值以评定柴油机克服超负荷的能力。

通过部分特性还可以看出不同工况时耗油率的变化规率及其所对应的转速，可全面衡量不同用途的柴油机适应变工况运转的性能，从而确定最有利的转速范围。

图1 JB485柴油机速度特性曲线二、实验目的掌握柴油机外特性的实验方法，绘制外特性曲线，了解柴油机供油量不变的情况下，各项性能参数随转速变化的规律。

•三、实验设备• 本实验在CAC44电力测功机试验台架上进行，试验发动机为R190M柴油机。

四、实验工况• •在标定工况下进行：7.7KW／2300r/min。

•• 五、实验步骤1、起动发动机暖车，使机油温度达到规定要求，在实验过程中，尽量保持不变；2、调整柴油机使其在标定工况下稳定运转，发动机转速2300r/min，发动机扭矩32Ｎ.M，然后将发动机台架控制模式转为n/P模式, 试验过程中固定发动机油门位置不变；3、依转速为测量点，在柴油机工作转速范围内，通过测功机控制发动机转速，使柴油机运转在2300r/min、2200 r/min、2000 r/min、1800 r/min、1600 r/min、1400 r/min等转速下；4、试验时在每一个工况稳定运行一段时间后，测定发动机转速n、扭矩M e 、功率Pe、油耗ge、机油温度t1、排气温度tr、环境温度t2、环境相对湿度Φ等各项参数；5、各工况点测试完毕后卸下发动机负荷，怠速运转发动机一定时间后停机；6、关掉电源、水源、整理数据，清理实验环境。

柴油机性能试验报告班级：汽91：周子超学号：2009010741试验时间：2012年4月20日组别：13一、试验目的：1.掌握通过测功机等试验设备测量柴油机的速度特性的方法；2.了解试验中对柴油机发动机功率、转矩、转速、燃油消耗率、排气温度的测量方法；3.通过整理试验数据点，得到柴油机的速度特性曲线，做出相关分析总结分析对比；4.分析柴油机速度特性和负荷特性曲线的变化规律及变化趋势，分析原因。

5.进行汽油机、柴油机速度特性的对比，总结汽油机柴油机的不同。

二、实验对象：表1：柴油机参数三、试验设备：表2：主要测试设备表四、试验台架系统简图：图1：台架系统简图第一部分：速度特性五、实验原理：柴油速度特性的实验基于发动机速度特性的定义，即保持发动机节气门或者是油量调节位置不变，发动机的性能指标和特性参数（主要指功率、转矩、燃油消耗率、进气量、排气温度、充量系数）随发动机转速的变化规律。

实验基于负载系统的6种控制模式：①恒扭矩/恒转速控制（M/n）②恒转速/恒扭矩控制（n/M）③恒扭矩/恒油门位置控制（M/P）④恒转速/恒油门位置控制（n/P）⑤P1/P⑥M/n2，首先选择油门到指定的开度，然后不断改变负荷转速测得数据。

六、实验要求及方法：1.实验要求：用给定仪器测量给定发动机的速度特性，要求发动机油门开度为46%；2.实验方法：⑴首先调节油门开度为46%；⑵不断改变发动机转速，从1000r/min，每隔200r/min测一个数据，直到转速达到2400r/min，共得到8组数据；⑶实验中记录下每个转速点下的燃油消耗率、功率、转矩、进气流量、排气温度等数据。

记录数据注意事项：⑴实验前先需要预热发动机，使发动机的运行达到稳定工况方可进行试验； ⑵ 在每次改变转速之后，系统都需要一定的时间达到稳定的状态，所以每次改变n 之后都需要等待一段时间，等参数稳定之后方可进行记录；七、 实验数据记录：1. 手工记录数据：表格 3:柴油机速度特性数据表格八、 试验数据整理及分析总结：1. 发动机功率修正：修正计算公式：eo d e P P α=；()m fd a f α=；0.799()()298a dTf p =；（涡轮增加中冷）0.036 1.14m qf r=-（使用围：40<q/r<65）0.3m f =（使用围：q/r<40）11关于f m 的选取资料来源于网络，因为用指导书上给的公式，会得出f m 小于零的结论。

试验1 汽油机速度特性试验1.1试验目的1）了解和掌握汽油发动机功率、转速和燃料消耗量的测量方法；2）了解和掌握汽油发动机速度特性试验方法；3）掌握汽油发动机速度特性试验结果的计算整理、曲线的制作和分析方法；随转速的变化规律。

4）掌握汽油发动机速度特性规律及充量系数φc1.2试验要求1）试验前，复习发动机原理和构造，熟悉和掌握与本试验内容相关的发动机性能指标；2）认真阅读第1章、第2章和第3章,了解试验设备的原理及试验的基本条件；3）试验中，按指导教师的要求操作仪器设备，正确观测和记录数据，按步骤进行试验；4）试验后要求：认真撰写试验报告，正确处理试验数据并规范列出试验数据和计算结果表格，绘制有关的速度特性曲线，结合原理对试验结果和试验特性曲线进行分析与讨论。

1.3主要试验设备1）负载—测功机为GW160电涡流测功机。

主要参数为最高转速8000r/min，最大扭矩可达700N.·m，最大功率达160 kW。

扭矩分辨率±0.1 N·m、测量精度±0.4%，转速分辨率±1r/min、测量精度±5 r/min。

扭矩、转速以数字的形式在控制界面上显示；负载系统的控制工作方式有6种控制模式，具体为：(1)恒扭矩/恒转速控制—（M/n）；(2)恒转速/恒扭矩控制—（n/M）；(3)恒扭矩/恒油门位置控制—（M/P）；203(4)恒转速/恒油门位置控制—（n/P）；(5)恒调节阀（励磁）位置/恒油门位置控制—（P1/P）；(6)推进特性控制—（M/n2）。

2）油耗仪参数：日本小野公司生产的DF—312容积式油耗仪，测量发动机燃料消耗量。

油耗分辨率±0.1mL、时间分辨率±0.1s，测量精度±0.5%。

3）气体质量流量计参数：上海同圆公司生产的ToCeiL热膜式气体质量流量计，测量发动机进气空气消耗量。

最大测量流量600 Kg/h，分辨率±0.1Kg/h、测量精度±1%。