发动机工况及特性
发动机的特性曲线分析
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 ↑↑。
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。
发动机的工况
Me曲线
根据Me =k2ηiηmηv/φat分析。 Ⅰ. φat可视为常数： Ⅱ. ηi ： Ⅲ.ηm ： Ⅳ. ηv ： 结论： 在低转速时，Me随n提高而增加； 某一转速Me达到最大值；在高转 速时，Me随n的提高而迅速下降。
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根据Pe = Me n /9550分析： 结论：
旋桨所吸收的功率（Pe=kn3）相
等，也属于线工况（如曲线2）。
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面工况
特点：功率和转速变化范围很大， 如车用发动机。这种工况用曲线 3下面的阴影面积表示。
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第二节 发动机的速度特性
一、汽油机的速度特性： 二、柴油机的速度特性： 三、发动机的工作范围: 四、扭矩储备系数: 五、发动机的标定工况:
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第一节 发动机的工况
发动机工况是指发动机实际运行的工作状况。
根据Pe Men，当任意两个参数固定，就可以求出第三
个参数。比较常用Pe与n或Me与n两组参数表征发动机稳 定运行的工况点。发动机的负荷是指发动机所遇到的阻 力矩大小，有时也用pe表示负荷的高低。
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发动机工况的分类
根据发动机的用途，其工况可分三类： 固定式工况： 螺旋浆工况： 面工况：
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Pe曲线
由 于 Me 曲 线 变 化 平 坦 ， 在 一 定 转 速 范 围 内 ， 功 率 Pe 几 乎与转速n成正比增加。 柴油机的最高转速由调速器 控制。当转速超过某一值时， 热效率急剧下降；有效功率 下降，并冒黑烟。车用柴油 机的标定功率受冒烟界限的 限制。
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ge曲线
与汽油机类似，也是一 凹形曲线，曲线比较平 坦，最低油耗率比汽油 机低20%~30% 。
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发动机万有特性
（一）外特性曲线变化趋势
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。
校正方法： （1）出油阀式校正机构。 （2）附加在调速器上的弹簧校正机构。
第三节 发动机的负荷特性
负荷特性：转速不变，其经济性指标 随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效 压力Pme表示）的变化关系。 当汽车以一定的速度沿阻力变化的道 路行驶时，就是这种情况。此时必须改变 发动机油门来调整有效扭矩，以适应外界 阻力矩的变化，以保持发动机转速不变。
转速低
2．功率曲线 由于扭矩Ttq曲线 变化平坦，在一定n范 围 内 ， 功 率 Pe 几 乎 与 转速n成正比增加。
3．燃油消耗率曲线 由于柴油机压缩比高，ηi较高，曲线比 汽油机的平坦，最低耗油率值比汽油机相应 值低。当 ηi 、 ηm 达到最大值时，出现 bmin 值 。
（二）部分负荷速度特性
（二）转速存储设备系数φn 转速存储设备系数是标定工况时的转速与 最大扭距转速的比值。
nB n ntq
式中 nB——标定工况转速； ntq——最大扭矩转速 最大扭矩转速ntq越低，φn越大，车辆在不 换挡的情况下，发动机克服阻力增加的潜力越 强。 一 般 ， 汽 油 机 φn=1.15~2.0 ， 柴 油 机 φn=1.5~2.0 。
式中 We——每循环有效功（kJ）； ηe——有效热效率。
ev o h h i i pme m——机械效率。
功率
v Pe K1 im n
发动机的稳定工况名词解释
发动机的稳定工况名词解释发动机是一种将燃料能转化为机械能的设备，广泛应用于各种交通工具和机械设备中。
在发动机的运作过程中，有一些稳定工况名词需要解释，以便更好地理解发动机的运行原理和性能。
1. 怠速工况（Idle Condition）发动机在怠速工况下运行时，转速较低，负载较小。
通常是指发动机在不需进行工作的情况下持续运转，如车辆在红灯停车或停车等待时的状态。
怠速工况下，发动机燃烧较为弱化，燃料消耗较低，排放污染物相对较少，但也容易引起怠速不稳、抖动等问题。
2. 全负荷工况（Full Load Condition）全负荷工况是指发动机在最高负载运行下的状态。
当机械设备需要输出最大功率时，发动机必须处于全负荷工况下，以满足其工作需求。
全负荷工况下，发动机的转速较高，燃烧较为充分，燃料消耗较大，排放污染物也相对增多。
3. 峰值扭矩（Peak Torque）峰值扭矩是指发动机在某一特定转速下能够输出的最大扭矩值。
扭矩是描述发动机输出力矩大小的物理量，峰值扭矩是发动机最大输出力矩的极限值。
峰值扭矩通常出现在发动机的低转速区域，例如柴油发动机的峰值扭矩通常出现在1500-2000转/分钟的转速范围内。
4. 燃烧室（Combustion Chamber）燃烧室是发动机内部用来完成燃料燃烧过程的空间。
燃烧室的形状和设计对燃烧效率、动力输出和排放性能有重要影响。
常见的燃烧室有球形、亥姆霍兹燃烧室、皮尔斯燃烧室等多种形式。
优秀的燃烧室设计能够实现高效的燃烧和较低的排放。
5. 空燃比（Air-Fuel Ratio）空燃比是指单位燃料中所含空气质量与燃料质量之比。
在内燃机中，为了实现有效的燃烧过程，空气和燃料的混合比例需要适当调整。
当空燃比过高时，燃烧不充分，发动机性能下降；当空燃比过低时，燃烧过程不稳定，易产生排放污染物。
6. 点火提前角（Ignition Timing）点火提前角是发动机中供电系统控制的参数之一，它指的是点火系统在活塞行驶到最高点之前提前点火的时间。
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。
发动机的主要性能指标和特性
Aspiration Twin Turbocharged Twin Turbocharged
Valvetrain DOHC 4valves per cylinder DOHC 4valves per cylinder
Power 600 PS (440 kW; 590 hp)@7000 rpm 499.84 PS (367.63 kW; 493.00 hp)
பைடு நூலகம்
B 3 be 10 (g / kW h) Pe
B—发动机在单位时间内的耗油量 Pe—发动机的有效功率 四行程汽油机一般为270～325 g/(kW· h) 四行程柴油机一般为190～238 g/(kW· h)
Ford Focus 1.0 EcoBoost Turbo Displacement: 999cc Number of cylinders: Three Power Output: 123bhp Bore x stroke: 71.9mm x 82mm Compression ratio: 10:1
国权威汽车评鉴杂志《沃德汽车世界》（Ward’s AutoWorld）
1. 动力性指标
有效功率：发动机在单位时间对外输出的有效功 称为有效功率，符号：Pe ,单位：kW
Te n 2 n 3 Pe Te 10 (kW ) 60 9550
有效功率Pe ：发动机通过飞轮(曲轴)对外输出的功率。 单位为kW。 有效转矩Te ：发动机通过飞轮(曲轴)对外输出的转矩。单 位为 N· m。 发动机转速：发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速, 表示符号：n, 单位：r/min 标定转速：发动机产品标牌上的有效功率及其相应的转速 分别称为标定功率和标定转速
Torque 600 N· m (443 ft· lbf) -
简述发动机工况
简述发动机工况发动机工况是指发动机在运行过程中的各项工作参数和工作状态。
它直接影响着发动机的性能和寿命。
在发动机工况中，有几个重要的参数需要特别关注，包括转速、负荷、温度、压力等。
转速是指发动机每分钟旋转的圈数，通常以rpm（转/分）为单位。
转速的大小直接影响着发动机的动力输出和燃烧效率。
过低的转速会导致动力不足，而过高的转速则容易造成发动机过热和损坏。
因此，在使用发动机时，我们需要根据实际需要调整转速，以保证发动机的正常工作。
负荷是指发动机承受的功率大小，通常以百分比或具体数值表示。
负荷的大小与转速直接相关，过大的负荷会导致发动机过热和损坏，而过小的负荷会造成能量浪费。
因此，在发动机工作时，我们需要根据实际需要调整负荷，以保证发动机的有效工作。
温度是指发动机各个部件的温度，包括冷却水温度、机油温度、排气温度等。
温度的过高或过低都会对发动机的正常工作造成影响。
过高的温度会导致发动机过热，增加零部件的磨损和损坏的风险；过低的温度则会影响发动机的燃烧效率和动力输出。
因此，我们需要保持发动机温度在合适的范围内，以确保发动机的正常工作。
压力是指发动机各个部件的压力，包括进气压力、油压、冷却液压力等。
压力的大小直接影响着发动机的工作效率和动力输出。
过高的压力会增加发动机的负荷，导致动力不足；过低的压力则会影响发动机的燃烧效率和动力输出。
因此，在使用发动机时，我们需要保持合适的压力，以保证发动机的正常工作。
除了以上几个重要的参数外，还有一些其他的工况需要注意。
例如，燃油的品质和供给也会对发动机的工作产生影响，因此我们需要确保燃油的质量和供给的稳定性。
此外，气候条件也会对发动机的工作产生影响，例如在低温环境下，发动机的启动和燃烧效率会受到一定的影响，因此需要采取相应的措施来提高发动机的工作效率。
发动机工况是指发动机在运行过程中的各项工作参数和工作状态。
合理控制和调整这些工作参数，能够保证发动机的正常工作，提高其性能和寿命。
简述发动机工况
简述发动机工况发动机工况是指发动机在运行过程中所处的不同工作状态和工作环境。
发动机工况的不同会直接影响到发动机的性能表现和燃烧效率，因此对于发动机的设计和优化来说，充分了解和掌握发动机工况是非常重要的。
一、发动机工况的分类发动机工况根据不同的分类标准可以分为多种类型。
其中，按照发动机的工作状态可以分为冷启动、怠速、部分负荷、全负荷和高负荷等工况；按照发动机所处环境的条件可以分为海拔高度、气温、湿度和空气质量等工况；按照发动机的工作循环可以分为四冲程和两冲程等工况。
二、发动机工况对性能的影响不同的发动机工况会对发动机的性能产生不同程度的影响。
例如，在冷启动工况下，由于发动机温度低，燃烧效率不高，燃油燃烧不完全，同时润滑油的黏度较大，会增加发动机的磨损和燃油消耗；在怠速工况下，发动机转速较低，气缸内的燃烧不充分，容易产生积碳，影响到发动机的稳定性和可靠性；在全负荷工况下，发动机需要提供最大功率输出，此时需要更多的燃油供给和气缸内燃烧的充分，因此对于发动机的燃烧控制和冷却系统的设计都有较高的要求。
三、发动机工况的测试与优化为了了解和掌握不同工况下发动机的性能表现，需要进行发动机工况的测试与优化。
测试可以通过实验台架和传感器等设备进行，通过测量发动机的各项参数变化来评估发动机在不同工况下的性能表现。
例如，可以测量发动机的功率输出、燃油消耗、排放物的浓度等指标，从而评估发动机在不同工况下的燃烧效率和经济性。
优化发动机工况可以通过改进发动机的控制策略和调整发动机的设计参数来实现。
例如，可以通过优化点火时机、燃油喷射策略和气缸内部结构等方式来改善发动机在不同工况下的性能。
此外，还可以通过优化发动机的冷却系统、润滑系统和排气系统等来提高发动机在不同工况下的工作效率和可靠性。
四、发动机工况与环境保护发动机工况的合理选择和优化对于环境保护也具有重要意义。
随着环境污染问题的日益严重，发动机的排放要求也越来越高。
不同的工况下，发动机的排放物浓度和种类也会有所不同。
柴油发动机的特性
柴油发动机的特性概述一、柴油机的工况1．发电机工况转速恒定2．螺旋桨工况N=C n33．其它工况转速和扭矩之间没有一定的关系。
二、柴油机特性的分类1．柴油机特性柴油机的主要性能指标和工作参数（如排气温度T r、最高爆发压力p z、增压压力p k等）随运转工况变化的规律称为柴油机的特性。
把这种变化规律在坐标上用曲线的形式表示出来，这种曲线称为柴油机的特性曲线。
2．目的（1）评价柴油机的性能（2）确定柴油机工况（3）分析影响特性的因素（4）检测柴油机的状态三、柴油机特性的分类N e=Cp e ni1)速度特性p e不变，n改变2)负荷特性n不变，p e改3)推进特性n和p e均改变化速度特性1．概念：将喷油泵油量调节杆固定在某一位置，改变柴油机外负荷以改变其转速，测量各转速下的功率Ne、扭矩Me（或平均有效压力pe）、有效耗油率ge和排气温度Tr等随转速的变化规律。
根据喷油泵油量调节机构固定的位置不同，有全负荷速度特性（亦称外特性）。
部分负荷速度特性和超负荷速度特性。
全负荷速度特性（1）概念：将喷油泵油量调节杆固定在标定供油量位置，改变柴油机外负荷以改变其转速，测量各转速下的功率N e、扭矩M e（或平均有效压力p e）、有效耗油率g e和排气温度T r等随转速的变化规律。
（2）标准环境状况：（3）柴油机功率的标定：我国国家标准规定了内燃机标定功率分为15分钟功率、1小时功率、12小时功率、持续功率四级。
15分钟功率：柴油机允许连续运行15分钟的最大有效功率。
商船不允许使用这么大的功率。
可作为军用车辆和舰艇的追击功率。
1小时功率：柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。
可作为商船的超负荷功率。
是最大持续功率的110％。
1小时功率还可作为拖拉机、工程机械的最大使用功率。
12小时功率：柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。
可以作为拖拉机、工程机械的正常使用功率。
持续功率：柴油机允许长期连期运行的最大有效功率。
简述发动机各工况对可燃混合气成分的要求
简述发动机各工况对可燃混合气成分的要求
发动机的工况是指发动机在运行过程中所处的不同状态和工作条件。
不同的工况对可燃混合气成分有不同的要求。
1. 怠速工况：在怠速工况下，发动机处于低负荷和低转速的状态。
此时需要保证可燃混合气的稳定性，并且要求混合气中的空燃比接近于理论最佳空燃比，以保证发动机的正常运行和燃烧效率。
2. 加速工况：在加速工况下，发动机需要提供高功率输出。
此时需要增加可燃混合气的容积和热值，以提供更多的氧气和燃料供应给发动机燃烧，以提高动力输出。
3. 高速工况：在高速工况下，发动机需要保持高转速运行。
此时需要增加可燃混合气的容积和热值，以提供足够的燃料和氧气供应给发动机的高转速运行，以保证发动机的正常工作和燃烧效率。
总之，不同工况下，发动机对可燃混合气成分的要求主要包括空燃比、混合气容积和热值等方面。
根据工况的不同，需要适当调整燃料喷射量和氧气供应量，以满足发动机的工作需求。
发动机原理第四章 发动机工况及特性
发动机低温起动之后，因为可燃混合气在温度较 低的情况下雾化的程度差，燃料附着在进气管上从而 使燃料混合气浓度降低，致使发动机运行不良或者发 动机灭火，因此起动之后一小段间隔里，要加大燃料
供给量，从而提高实际参与燃烧的燃料混合气浓度升
高，使发动机运行稳定不会因此而灭火。
起动时发动机的温度决定 了增加燃油量比例的高低，而 且起动后随着时间的推移，增
因此，为了能让发动机起动顺利，传统化油器式的 燃料供给系统要求供给特浓的混合气，其φａ值为0.3 ～0.
６，实际以气态参与反应的混合气浓度φａ值在0.８～1.2，
其他燃料来不及参与燃烧，直接随同废气排入大气，这是 汽油机起动碳氢排放高的主要原因。 电控喷射汽油机虽然由于喷射，雾化好于化油器发动 机，但仍然不能完全蒸发。因此，起动过程仍然需要加浓 喷射，过量空气系数 φａ值一般在0.5～0.８。
汽油机起动时，由于转速非常低，空气流动速度慢， 从而导致燃料的雾化程度差，使得进入汽缸的混合气中的 大部分燃料以液态形式存在， 以气态形式存在的燃料少，
实际参与燃烧的混合气变稀， 特别在低温起动时。汽油
蒸发速度下降，在混合气形成的时间内，实际蒸发量减少， 当蒸发形成的实际混合气的浓度降至着火下极限φａ>1.44 时，汽油机将因为混合气太稀不能着火做功。
第一类工况:转速不变，而功率改变。例如， 发电用发动机正常起动后，为使其工作稳定，要 求发动机转速基本恒定， 功率随电机负荷大小， 从零直接变到最大，没有固定的规律性，但要使
发动机转速不变，才能确保输送的频率稳定，那
么在工况图上会出现一条垂直线(图４-１ 中的 曲线１)，称为线工况。
第二类工况:功率与转速的关系类似于三次幂函数， Ｐｅ=Ｋｎ３，Ｋ为比例常数，船用机就是这类发动机， 因为它是带动螺旋桨工作，故称螺旋桨工况或推进工况，
发动机的装配与调试
发动机装配调试第一节 发动机特性发动机性能指标随调整情况和使用工况而变化的关系，称为发动机特性，通常用曲线表示，称为特性曲线。
调整特性：发动机性能指标随调整情况而变化的关系。
使用特性：性能指标随使用工况而变化的关系，有速度特性、负荷特性等。
一、 发动机工况发动机的实际工作状况，简称发动机工况，通常用发动机功率与转速或发动机负荷与转速来表示。
（一）发动机的三类典型工况第一类工况：发动机的曲轴转速近似保持不变，发出的功率可能在很大范围内变化，称为固定式发动机工况。
第二类工况：发动机在运行中，它所发出的功率和转速之间成一不定的函数关系。
第三类工况：发动机的功率和转速都独立地在很大范围内变化，它们之间没有特定的关系，车用发动机即属此类工况。
（二）发动机有效性能指标与工作过程参数之间的关系每循环吸入的燃料所放出的热量为00L a h V Q uh v ⋅⋅⋅⋅=ρη，kJ式中：ηv ——充气效率；ρ0——大气状态下空气的密度；V h ——气缸工作容积；α——过量空气系数；h u ——燃料的低热值，kJ/kg ；L 0——理论空气量，kg/kg 。
每循环指示功为00L a h V Q W i u h v i i ⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=ηρηη，kJ 式中：ηi ——指示热效率。
平均指示压力为：==h i i V W p 00L a h i u v ⋅⋅⋅⋅ηρη，kPa 平均有效压力为 v m i v m i u m i e K L h p p ηηαηηηαηρη⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅=100，kPa (9-1)式中：ηm ——机械效率；K 1 ——比例系数。
mi m i u u e e K h h g ηηηηη⋅⋅=⋅⋅×=⋅×=11106.3106.3466，g/(kw.h) (9-4) 式中：K 4——比例系数。
每小时耗油量为n K P g G v e e T ⋅⋅=×⋅=−αη5310，kg/h (9-5) 式中：K 5——比例系数。
发动机工况图分析详解
发动机工况图汽车发动机工况图既发动机的特性曲线图，是表明发动机在不同转速下输出功率和扭矩的大小，从上可看出发动机的性能表现如何，发动机特性曲线图的横坐标为发动机的转速（转/分，或rpm），纵坐标为发动机的功率和扭矩，图中曲线为发动机在不同转速下功率和扭矩数值变化的轨迹。
发动机的特性曲线一般有两条，一条为功率曲线，另一条为扭矩曲线。
这一组曲线又称为发动机的特性曲线。
功率曲线比较陡，这表明发动机的功率随着转速的提高而急剧上升，其峰顶对应的功率数值即为发动机技术参数中标注的“最大功率”。
最大功率越大，汽车可能达到的最高车速也越高。
扭矩曲线的两端比较底，中间突起，并比较平缓。
实际上中间突起越高越平缓，表示发动机的扭矩特性越好，这种发动机的操纵性越好，汽车越好驾驭。
如果在低速时便拥有较大的扭矩，表明汽车的起步性能要好；如果在中高速时才拥有较大扭矩，那它可能是一台高速性能的发动机，在高速行驶时性能较佳。
功率和扭矩是谈论发动机最常提到的术语。
若过分强调功率和扭矩的最大输出值就会显得以偏概全了，因为在日常行驶中，发动机的运转的转速范围相当大，自怠速时不到每分钟一千转的转速可以上升到每分五六千转甚至更高，不能仅局限于最大功率和最大扭矩“那一点”上。
所以一台发动机的输出特性，须从功率、扭矩与转速之间的曲线图上，才能了解发动机的性能特色是否符合你的要求：是着重在日常市区行驶的低速大扭矩反应，还是飙车族偏爱的高转速大扭矩的高速疾驰。
发动机很难成为一个“全才”——在低、中、高速都具有很好的扭矩响应，不仅有劲而且跑得快，又当牛使又作马骑，设计发动机时只能有所侧重。
随着汽车技术的进步，一些高性能的跑车、高档轿车，在电子技术的支持下，可以让发动机原来一些不变的参数（如气门升程、进排气管长度、凸轮轴等）随着发动机转速变化而积极变化，使发动机在不同转速下都能保持最佳状态，这些正是高级发动机的高明之处，也是各厂家技术竞争的关键。
经常会有朋友问最佳换挡转数是多少？行车转数是多少？为什么要3000转以上换挡？为什么要2500转行车？要解释这些问题，就要从发动机的特性来说明。
涡扇发动机工况划分
涡扇发动机工况划分【原创实用版】目录一、涡扇发动机概述二、涡扇发动机工况划分的依据三、涡扇发动机的工况类型四、各类工况的特点及应用场景五、涡扇发动机工况划分的重要性正文一、涡扇发动机概述涡扇发动机，全称涡轮风扇发动机，是一种航空发动机，主要应用于民用和军用飞机。
它通过燃烧燃料产生推力，推动飞机前进。
涡扇发动机的结构主要包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮和喷口等部分。
其中，压气机和涡轮是涡扇发动机的核心部件，它们共同构成了发动机的动力系统。
二、涡扇发动机工况划分的依据涡扇发动机的工况划分主要是根据发动机的工作环境和负荷状况来划分的。
一般来说，涡扇发动机的工况可以分为三种：地面慢车工况、地面中速工况和飞行工况。
三、涡扇发动机的工况类型1.地面慢车工况：在地面慢车工况下，发动机的转速较低，推力较小，主要用于飞机的起飞前的准备和滑行。
2.地面中速工况：在地面中速工况下，发动机的转速和推力都比慢车工况要大，主要用于飞机的起飞和着陆。
3.飞行工况：在飞行工况下，发动机的转速和推力都会随着飞机速度的增加而增加，以满足飞机在不同飞行阶段的推力需求。
四、各类工况的特点及应用场景1.地面慢车工况：转速低、推力小，适用于飞机的起飞前准备和滑行。
例如，飞机在起飞前需要进行发动机检查和预热，此时就处于地面慢车工况。
2.地面中速工况：转速和推力适中，适用于飞机的起飞和着陆。
例如，飞机在起飞时，发动机需要提供足够的推力使飞机离地，此时就处于地面中速工况。
3.飞行工况：转速和推力随飞机速度增加而增加，适用于飞机在不同飞行阶段的推力需求。
例如，飞机在巡航阶段，发动机需要提供足够的推力使飞机保持稳定的巡航速度，此时就处于飞行工况。
五、涡扇发动机工况划分的重要性涡扇发动机的工况划分对于飞机的飞行安全和性能至关重要。
正确的工况划分可以确保发动机在各个飞行阶段都能提供合适的推力，保证飞机的稳定飞行。
简述发动机工况
简述发动机工况发动机作为现代交通工具的核心部件之一，其工况对于整个交通运输行业至关重要。
发动机工况是指发动机在运行过程中的各种状态和参数，包括工作负荷、转速、温度、压力等。
本文将从不同角度介绍发动机工况的重要性、影响因素以及如何优化发动机工况。
发动机工况对于发动机的性能和寿命有着重要的影响。
一个良好的发动机工况可以提高发动机的燃烧效率，减少能量损失，提高动力输出。
同时，合理的工况也可以降低发动机的磨损和热损失，延长发动机的使用寿命。
因此，了解和优化发动机工况对于提高发动机性能和延长使用寿命至关重要。
发动机工况的优化需要考虑多个因素。
首先是工作负荷。
工作负荷是指发动机在运行过程中承受的负荷大小。
合理的工作负荷可以使发动机在最佳效率点运行，提高燃烧效率。
其次是转速。
转速是指发动机的转动速度，对于发动机的输出功率和燃烧效率有着重要影响。
合理的转速可以保证发动机在高效率工况下运行。
此外，温度和压力也是影响发动机工况的重要因素。
合理的温度和压力可以保证发动机的正常运行和燃烧效率。
为了优化发动机工况，需要综合考虑以上因素，并采取相应的措施。
首先，根据实际需求确定合理的工作负荷和转速。
在低负荷和低转速下，发动机的能量损失较大，燃烧效率较低。
而在高负荷和高转速下，发动机容易产生过热和磨损。
因此，需要根据实际需求选择合适的工作负荷和转速。
其次，需要注意发动机的冷却和润滑系统。
合理的冷却和润滑可以保证发动机在正常温度和压力下运行，并减少磨损和能量损失。
最后，需要定期检查和维护发动机的各项参数，确保其正常工作。
发动机工况是发动机性能和寿命的关键因素，对于交通运输行业具有重要意义。
优化发动机工况可以提高发动机的燃烧效率和使用寿命，降低能量损失和排放物的产生。
因此，我们应该重视发动机工况的研究和优化，为交通运输行业的发展做出贡献。
发动机特性曲线
（2）瞬时调速率δ2
σ2
n2 nb
n1
第十章 发动机特性 第五节 调速特性
瞬时调速率是评定调速器过渡过程的指标。发动机在负荷突 然发生变化时，转速也随之突变，并经过波动后又重新稳定， 这个过程称为过渡过程。瞬时调速率表示过渡过程中转速波动 的瞬时增长百分比。
一般规定，δ2≤12％；对于发电机组用发动机要求δ2<8％。
一、发动机工况
发动机实际运行的工作状况简称为工况。发动机的工况 可以用一组表征其某种性能的参数来描述，其中主要的参数 时转速n和有效功率Pe （或扭矩Te）。
Pe Te n/9550
[kW ]
尽管发动机的运行工况时 多种多样的，但一台发动机在
Pe——n工况图上的工作区域
时有限的，如图所示。
第十章 发动机特性 第一节 发动机的工况及标定功率
制取调速特性的目的在于了解当负荷变化时，在调速器 和校正器起作用下发动机主要性能指标的变化规律及特征值， 并可检查和评价调速器和校正器的工作质量。
第十章 发动机特性 第五节 调速特性
在发动机空转到标定工况阶段（低负荷阶段），调速器起调速 作用。在此阶段，随着负荷的逐渐加大，发动机的转速稍有下降。 超过标定工况后（超负荷阶段），随着负荷的加大，转速下降很 多，调速器已经不起作用。而校正器正在起作用，喷油泵供油拉 杆行程稍稍加大。
根据使用条件不同，发动机工况。大致可以分为三类： 1.恒转速（固定式）工况 发动机功率变化，但曲轴转速几乎保持不变。如带动发电机、 水泵等的发动机。 2.流体阻力（螺旋桨）工况 发动机功率与转速之间呈一定的函数关系，常见的为接近三 次幂函数关系，即：
Pe≈kn3
如带动螺旋桨工作的船用发动机即属此类。螺旋桨吸收的功 率与螺旋桨转速的三次方成正比。 3.面工况 发动机的功率与转速在很大范围内各自独立的变化，二者没 有特定的关系。汽车和拖拉机等陆上运输车辆所使用的发动 机属此类。
简述发动机工况
简述发动机工况发动机工况是指发动机在运行过程中所处的状态和所处的环境条件。
发动机工况的影响因素包括负载、转速、温度、进气量、空气密度、压力等。
一、负载发动机的负载是指发动机工作时所承受的载荷,包括衣物、货物、人员等所产生的重量和体积负载。
不同的负载会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在行驶中,车辆所承载的重量会改变发动机的转速和输出功率,从而影响发动机的工况。
二、转速转速是指发动机每分钟旋转的转速,包括高速运转和低速运转。
不同的转速会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在高转速下,发动机需要更多的能量来克服摩擦力和惯性矩,因此需要更大的输出功率;而在低转速下,发动机则需要更少的能量来克服摩擦力和惯性矩,因此需要更低的输出功率。
三、温度温度是指发动机内部的温度,包括环境温度和发动机内部的温度。
不同的温度会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在高温环境下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的效率和可靠性;而在高温低氧环境下,发动机的燃烧效率也会降低,需要注意发动机在高温环境下的运行温度和排放控制。
四、进气量进气量是指发动机吸入的气体量,包括空气吸入量和进气压力。
不同的进气量会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在进气量不足的情况下,发动机需要更大的功率来吸入足够的空气,以保证燃烧的充分性和稳定性;而在进气量过多的情况下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的功率和加速性能。
五、空气密度空气密度是指空气中氧气和其他气体的密度。
不同的空气密度会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在高空气密度的环境下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的效率和可靠性。
六、压力压力是指发动机内部的压力,包括燃油压力、空气压力、点火压力等。
不同的压力会对发动机的工况产生不同的影响。
例如,在燃油压力不足的情况下,发动机的燃油喷射量需要进行调整,以保证燃烧的充分性和稳定性;而在燃油压力过大的情况下,发动机的燃油经济性会下降,但可以提高发动机的功率和加速性能。
发动机的几种基本工况ppt课件
至熄火。为此要求供给 φa＝0.6～0.8的浓混合气，以补
偿废气的稀释作用。
精品课件
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发动机的几种基本工况
• 3.小负荷
• 小负荷工况时，节气门开度在25％以内。随着进入气缸内
的混合气数量的增多，汽油雾化和蒸发的条件有所改善， 残余废气对混合气的稀释作用相对减弱。因此，应该供给 φa＝0.7～0.9的混合气。虽然，比怠速工况供给的混合气 稍稀，但仍为浓混合气，这是为了保证汽油机小负荷工况 的稳定性。
发动机的几种基本工况
• 1.冷起动
• 发动机在冷起动时，因温度低汽油不容易蒸发汽化，再加
上起动时转速低(50～100r/min)，空气流过化油器的速度 很低，汽油雾化不良，致使进入气缸的混合气中汽油蒸气 太少，混合气过稀，不能着火燃烧。为使发动机能够顺利 起动，要求化油器供给 φa 约为0.2～0.6的浓混合气，以 使进入气缸的混合气在火焰传播界限之内。
• 2.怠速
• 怠速是指发动机对外无功率输出的工况。这时可燃混合气
燃烧后对活塞所作的功全部用来克服发动机内部的阻力，
使发动机以低转速稳定运转。目前，汽油机的怠速转速为
700～900r/min。在怠速工况，节气门接近关闭，吸入气
缸内的混合气数量很少。在这种情况下气缸内的残余废气
量相对增多，混合气被废气严重稀释，使燃烧速度减慢甚
• 发动机在大负荷或全负荷工作时，节气门接近或达到全开
位置。这时需要发动机发出最大功率以克服较大的外界阻 力或加速行驶。为此应该供给 φa＝0.85～0.95的功率混合 气。从中等负荷转入大负荷时，混合气由经济混合比加浓 到功率混合比。
• 6.加速
• 汽车在行驶过程中，在短时间内迅速提高车速。
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发动机工况及特性
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
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6第四章 发动机ຫໍສະໝຸດ 况及特性第一节 发动机运行工况
第三类工况:转速变化幅度很大，功率变化也极不稳 定。转矩取决于汽车行驶时的阻力，在相同转速的情况下， 可由零负荷变到全负荷，转速的连续变化使得车速从最低 车速到最高车速连续变化，当汽车需要制动时。例如汽车 下斜坡，发动机因为传动系统倒拖做了负功。
发动机工况及特性
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
一、发动机典型工况 在汽车运行过程中，具有代表性的工况，
称为典型工况，发动机始终工作在一个恒定工 况下的情况是极少的，在实际使用情况中发动 机的运行工况变化是不稳定的，根据发动机的 使用情况，大致可分为以下三类典型工况。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
起动时发动机的温度决定
了增加燃油量比例的高低，而
且起动后随着时间的推移，增
油量比例慢慢减小直至正常供
油量。如图4-2所示，只有发动 机电控喷射才能实现这一要求，
传统化油器发动机将只能提供
固定的浓混合气保证起动后正
常运转。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况 ２.发动机暖机工况
发动机在冷车的情况下起动后发动机保持转速在某一 转，等发动机工作温度正常后转速回到标准转速， 这个 过程就是暖机工况。
发动机起动之后的暖机时间里，发动机的温度稍有升 高，但仍不足，可燃混合气在温度不高的情况下雾化的程 度仍然比较差，有少量的燃料沉积在燃烧室内壁面和进气 管上，导致可燃混合气浓度降低，从而使燃料燃烧不良， 所以在发动机暖机时间里。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
当发动机的温度高于６0℃之后不在增加喷油 脉宽，增油量比例慢慢减小到１，如图４-３所示， 化油器发动机不能实现这一功能。因此，暖车过程 怠速转速逐渐升高，怠速不稳。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
要加大燃料供给量，发动机的温度决定了加大燃 料量比例高低，ECU根据温度传感器测得的发动机温 度低时，会加长喷油脉宽使得暖车的可燃混合气浓度 升高，随着温度传感器测得的发动机温度逐渐上升， 喷油脉宽将慢慢变小。
第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
教学目标 １. 了解发动机工况。 ２. 了解发动机调整特性。 ３. 理解发动机动态、调速、排放特性。 ４. 掌握发动机运行特性。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
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电控喷射汽油机虽然由于喷射，雾化好于化油器发动 机，但仍然不能完全蒸发。因此，起动过程仍然需要加浓 喷射，过量空气系数 φａ值一般在0.5～0.８。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
发动机低温起动之后，因为可燃混合气在温度较 低的情况下雾化的程度差，燃料附着在进气管上从而 使燃料混合气浓度降低，致使发动机运行不良或者发 动机灭火，因此起动之后一小段间隔里，要加大燃料 供给量，从而提高实际参与燃烧的燃料混合气浓度升 高，使发动机运行稳定不会因此而灭火。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
二、发动机不稳定工况 １.发动机起动工况 在起动机的辅助下，将发动机由静止状态转动到靠燃 料燃烧做功的惯性力维持运转的过程称为发动机的起动工 况，简称起动。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
第二类工况:功率与转速的关系类似于三次幂函数， Ｐｅ=Ｋｎ３，Ｋ为比例常数，船用机就是这类发动机， 因为它是带动螺旋桨工作，故称螺旋桨工况或推进工况， 也是线工况， 如图４-１中曲线２所示。这样，发动机 功率与转速之间就呈现一种十分有规律的变化。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
第一类工况:转速不变，而功率改变。例如， 发电用发动机正常起动后，为使其工作稳定，要 求发动机转速基本恒定， 功率随电机负荷大小， 从零直接变到最大，没有固定的规律性，但要使 发动机转速不变，才能确保输送的频率稳定，那 么在工况图上会出现一条垂直线(图４-１ 中的 曲线１)，称为线工况。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
因此，为了能让发动机起动顺利，传统化油器式的 燃料供给系统要求供给特浓的混合气，其φａ值为0.3 ～0. ６，实际以气态参与反应的混合气浓度φａ值在0.８～1.2， 其他燃料来不及参与燃烧，直接随同废气排入大气，这是 汽油机起动碳氢排放高的主要原因。
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第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
上边界线Ａ是不同转速下的发动机所能发出的的功率 最大值(曲线３)，左边界线Ｃ为发动机最低稳定工作的转 速限制线，右边界线Ｂ为发动机最高转速限制线，下边界 线Ｄ是汽车熄火，外力倒拖发动机的工况线，称为倒拖功 率。发动机在这样一个面区域内工作，这就是车用发动机 在路面行驶过程中会遇到的工况。
第四章 发动机工况及特性
第一节 发动机运行工况
汽油机起动时，由于转速非常低，空气流动速度慢， 从而导致燃料的雾化程度差，使得进入汽缸的混合气中的 大部分燃料以液态形式存在， 以气态形式存在的燃料少， 实际参与燃烧的混合气变稀， 特别在低温起动时。汽油 蒸发速度下降，在混合气形成的时间内，实际蒸发量减少， 当蒸发形成的实际混合气的浓度降至着火下极限φａ>1.44 时，汽油机将因为混合气太稀不能着火做功。