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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。
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。
低周疲劳破坏机理
低周疲劳（应变疲劳）主要指由于发动机工作在停机启动或变负荷时对发动机所造成的疲劳损害。
这种工况下，发动机热负荷出现大幅升高或大幅降低，导致发动机气缸盖的热应力有很大变化。
这种剧烈的交变应力会造成气缸盖鼻梁区域产生微观下的塑性变形，从而形成热疲劳。
这种疲劳应力变幅很大，缸盖所能承受的循环次数相对较少，这种疲劳属于低周疲劳。
低周疲劳破坏的机理是，由于材料的塑性变形在微观尺度上累积，导致材料逐渐损伤和断裂。
在低周疲劳下，材料的断裂通常是由局部的塑性变形扩展到相邻区域，最终导致整个结构的断裂。
低周疲劳的应力水平较高，但循环次数较少。
因此，控制低周疲劳的关键是防止热应力的剧烈变化和减小应力幅值。
同时，材料本身的塑性变形能力也是影响低周疲劳寿命的重要因素。
总之，低周疲劳破坏的机理主要包括热应力的剧烈变化、塑性变形和断裂扩展。
为了提高发动机的抗低周疲劳能力，需要采取有效的措施减小热应力的变化和优化材料本身的性能。
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。
GB/T 19055-2003前言本标准与GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》属于同一系列标准，系汽车发动机试验方法的重要组成部分。
本标准自实施之日起，代替QC/T 525-1999。
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中国汽车工业协会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：东风汽车工程研究院。
本标准主要起草人：方达淳、吴新潮、饶如麟、鲍东辉、周明彪。
引言本标准系在JBn 3744-84即QC/T 525-1999《汽车发动机可靠性试验方法》长期使用经验的基础上参考国外的先进技术，制定了本标准。
本标准对QC/T 525-1999的重大技术修改如下：——拓展了标准适用范围，不仅适用于燃用汽、柴油的发动机，还适用于燃用天然气、液化石油气和醇类等燃料的发动机；——修改了可靠性试验规范，对最大总质量小于3.5t的汽车用发动机采用更接近使用工况的交变负荷试验规范；对最大总质量在3.5t～12t之间的汽车用发动机采用混合负荷试验规范，以改进润滑状态；冷热冲击试验过去仅在压燃机上进行，现扩展到点燃机，并增加了“停车”工况，使零部件承受的温度变化率加大；——修改了全负荷时最大活塞漏气量的限值，首次推出适用于不同转速范围的非增压机、增压机、增压中冷机的限值计算公式，使评定更为合理；——为使汽车发动机满足国家排放标准对颗粒排放物限值的要求，修改了额定转速全负荷时机油/燃料消耗比的限值(由原来1.8%改为0.3%)；——增加“试验结果的整理”的内容，并单独列为一事，要求对整机性能稳定性、零部件损坏和磨损等进行更为规范和详尽的评定；——增加“试验报告”的内容，并单独列为一章，明确试验报告主要内容，使试验报告更为规范。
——增加了附录A《汽车发动机可靠性评定方法》，使评定更为准确和全面，——鉴于汽车发动机排放污染物必须满足国家排放标准的要求，在认证时按排放标准进行专项考核，故本标准不再涉及。
第3节发动机的速度特性第三节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 ma_ Ttq TtqK Ttq ma_ 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。
