汽车发动机1.4有效指标
《汽车发动机构造与维修》教学教案
《汽车发动机构造与维修》教学教案第一章：汽车发动机概述1.1 教学目标1.1.1 让学生了解汽车发动机的定义、功能和重要性。
1.1.2 让学生掌握汽车发动机的分类和基本结构。
1.1.3 让学生了解汽车发动机的性能评价指标。
1.2 教学内容1.2.1 汽车发动机的定义与功能1.2.2 汽车发动机的分类1.2.3 汽车发动机的基本结构1.2.4 汽车发动机的性能评价指标1.3 教学方法1.3.1 讲授法：讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。
1.3.2 直观演示法：展示汽车发动机实物模型，让学生更直观地了解发动机结构。
1.4 教学步骤1.4.1 导入：提问学生对汽车发动机的了解，激发学生的学习兴趣。
1.4.2 讲解：详细讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。
1.4.3 演示：展示汽车发动机实物模型，让学生观察并了解发动机结构。
1.4.4 互动：邀请学生上台演示发动机的各个部件，加深学生对发动机结构的理解。
1.4.5 总结：回顾本节课所学内容，强调汽车发动机的重要性。
第二章：汽油发动机的工作原理2.1.1 让学生了解汽油发动机的工作原理。
2.1.2 让学生掌握汽油发动机的四个冲程。
2.1.3 让学生了解汽油发动机的燃油喷射系统。
2.2 教学内容2.2.1 汽油发动机的工作原理2.2.2 汽油发动机的四个冲程2.2.3 汽油发动机的燃油喷射系统2.3 教学方法2.3.1 讲授法：讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。
2.3.2 互动教学法：让学生参与发动机工作原理的讨论，提高学生的理解能力。
2.4 教学步骤2.4.1 导入：回顾上一节课的内容，引导学生了解汽油发动机的工作原理。
2.4.2 讲解：详细讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。
2.4.3 互动：邀请学生上台演示发动机的四个冲程，加深学生对汽油发动机工作原理的理解。
2.4.4 总结：回顾本节课所学内容，强调汽油发动机燃油喷射系统的作用。
现代汽车发动机原理第1_2 3_6章习题_参考答案
第一章习题 参考答案一、名词解释1.理论循环：将发动机的实际循环进行若干简化，使其既近似于所讨论的实际循环，而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环。
2.示功图：记录相对于不同活塞位置或不同曲轴转角时气缸内工质压力的变化，有Vp -示功图或ϕ-p 示功图两种。
示功图是研究实际循环的依据，一般是由专门示功器在发动机运转条件下直接测出。
3.指示指标：指示指标是以工质对活塞做功为基础的性能指标，主要是衡量发动机工作过程的好坏。
4.有效指标：有效指标是以发动机输出轴上所得到的功率为基础的性能指标。
主要是考虑到发动机自身所消耗的机械能，用来综合评价发动机整机性能的。
5.指示热效率：是实际循环指示功和所消耗的燃料热量之比值。
6.有效热效率：是实际循环有效功和所消耗的燃料热量之比值。
7.升功率：在标定工况下，发动机单位气缸工作容积所发出的有效功率。
8.比质量：发动机的净质量m 和它所发出的额定功率e P 之比。
9.发动机强化系数：发动机平均有效压力me p 和活塞平均速度m v 的乘积称为强化系数，是评价发动机强化程度的指标。
10.机械效率：机械效率是有效功率和指示功率的比值。
是为了比较各种不同的发动机机械损失所占比例的大小，引入机械效率的概念。
11.发动机热平衡：发动机的热平衡，就是给出燃料的总发热量转换为有效功和其他各项热损失的分配比例。
从这些热量分配中，可以了解到热损失的情况，以作为判断发动机零件的热负荷和设计冷却系统的依据，并为改善发动机的性能指标指明了方向。
二、填空题1．示功2. 提高率3. 工质的影响 换气损失 传热损失 时间损失 燃烧损失 （涡流和节流损失、泄漏损失）4. 实际5. 发动机输出轴上所得到的6. 实际循环指示7. 实际循环有效8．9550/n T P tq e =9．平均有效压力me p 活塞平均速度m v10．下降11. 可靠润滑12. 有效功 其他各项热损失三、思考题1．什么是发动机的理论循环？什么是发动机的实际循环？答题要点发动机的理论循环是将发动机的实际循环进行若干简化，使其既近似于所讨论的实际 循环，而又简化了实际循环变化纷繁的物理、化学过程，从而提出一种便于作定量分析的假想循环。
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。
03第三章发动机的检测诊断eop
Ⅰ—压缩行程开始位置；Ⅱ—压缩行程上 止点；Ⅲ—１缸上止点位置；
2.3.1 气缸漏气量的检测
检测方法：活塞在上止点从燃烧室通入接近于缸压的空气， 压力由进气压力表读出（气源压力）。测量表调到0.4MPa （P1），漏气时0.4MPa下降到某一值（P2）
漏气量测出后的分析： 排气有漏气声：排气门漏 进气管有漏气声：进气门漏 水箱盖有气泡：缸垫坏 加机油口漏气声：活塞或环坏 许用值：大于0.25
图 1-1 电涡流测 功器结构图
1-转子；2-转子轴； 3-连接盘；4-冷却 水管；5-激磁绕 组；6-外壳；7-冷 却水腔；8-转速 传感器；9-底座； 10-轴承座；11-进 水管
（2）电涡流测功器的工作原理
1.1.4 测试过程 （1）将发动机安装在测功器台架上，使发动机曲轴中心线与测功器转 轴中心线重合。 （2）安装仪表并接上电器线路，接通各种管路。 （3）检查调整气门间隙。汽油机检查调整分电器的断电器触点间隙、 火花塞电极间隙及点火提前角；柴油机要检查调整喷油器的喷油提前角、 喷油压力、喷油锥角及喷雾情况。检查调整各紧固件。 （4）记录当时的气压和气温。 （5）起动发动机，操纵试验仪器，观察仪表工作情况，记录下 数 据， 根据记录数据计算并绘制出 Pe、Me、ge 曲线。
2.4.1检测步骤 ①起动发动机，使发动机达到正常工作温度 ②将负压表软管接到进气歧堵的测压孔上； ②变速器挂空挡，发动机怠速运转； ④读取负压表上的示值。
2.4.2 波形分析
2.4.1 诊断标准
➢根据GB3799—1983《汽车发动机大修竣工技术条件》的规定，大修 竣工的四行程汽油机转速在500—600r／min时，以海平面为准，进气 管负压应在57.33～70.66kPa范围内。波动范围：六缸汽油机一般不 超过3.33kPa，四缸汽油机一般不超过5.07kPa。
汽车发动机构造与原理
第1篇汽车发动机构造与原理第1章发动机基本结构与工作原理内容提要1.四冲程汽油机基本结构与工作原理2.四冲程柴油机基本结构与工作原理3.二冲程汽油机基本结构与工作原理4.发动机的分类5.发动机的主要性能指标发动机：将其它形式的能量转化为机械能的机器。
内燃机：将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。
有活塞式和旋转式两大类。
本书所提汽车发动机，如无特殊说明，都是指往复活塞式内燃机。
内燃机特点：单机功率范围大（0.6—16860kW）、热效率高（汽油机略高于0。
3，柴油机达0.4左右）、体积小、质量轻、操作简单，便于移动和起动性能好等优点.被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。
1.1 四冲程发动机基本结构及工作原理1.1。
1 四冲程汽油机基本结构及工作原理1。
四冲程汽油机基本结构（图1—2）2。
四冲程汽油机基本工作原理（图1-2)图1-2 四冲程汽油机基本结构简图1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门2223表1-1 四冲程汽油机工作过程3.工作过程分析（1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当于曲轴旋转了两周),完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。
四个行程中，只有一个行程作功，造成曲轴转速不均匀，工作振动大。
所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，作功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动.（2)冲程与活塞行程： 冲程:指发动机的类型；行程S :指活塞在上、下两个止点之间距离；气缸工作容积V s ：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。
S D Vs10624⨯=π式中 V s ——工作容积（m 3)；D ——气缸直径（mm)； S -—活塞行程（mm)。
发动机的排量V st ：一台发动机所有气缸工作容积之和.i VV sst=式中 V st ——发动机的排量(L ）；i ——气缸数。
汽车发动机性能检验标准
汽车发动机性能检验标准
汽车发动机是汽车的心脏，其性能直接关系到汽车的动力性能、经济性和环保
性能。
因此，对汽车发动机的性能进行检验是非常重要的。
下面将介绍汽车发动机性能检验的标准。
首先，对于汽车发动机的动力性能检验，主要包括最大功率和最大扭矩的测定。
最大功率是发动机在一定转速下能够输出的最大功率，而最大扭矩则是发动机在一定转速下能够输出的最大扭矩。
这两个参数直接关系到汽车的加速性能和爬坡能力，因此对其进行准确的检验非常重要。
其次，对于汽车发动机的经济性能检验，主要包括燃油消耗率和排放标准的检测。
燃油消耗率是指发动机在单位时间内消耗的燃油量，而排放标准则是指发动机排放的废气是否符合国家标准。
这两个参数直接关系到汽车的燃油经济性和环保性能，因此也需要进行严格的检验。
另外，对于汽车发动机的稳定性能检验，主要包括怠速稳定性和工况稳定性的
检测。
怠速稳定性是指发动机在怠速状态下的运行稳定性，而工况稳定性则是指发动机在不同工况下的运行稳定性。
这两个参数直接关系到汽车的行驶平稳性和可靠性，也需要进行全面的检验。
最后，对于汽车发动机的噪音和振动检验，主要包括发动机噪音和振动的测定。
发动机噪音是指发动机在运行时产生的噪音水平，而振动则是指发动机在运行时产生的振动水平。
这两个参数直接关系到汽车的驾驶舒适性和安全性，也需要进行细致的检验。
综上所述，汽车发动机性能检验标准涵盖了动力性能、经济性能、稳定性能、
噪音和振动等多个方面。
只有对这些性能进行全面、准确的检验，才能确保汽车发动机的性能达到国家标准，为消费者提供安全、经济、环保的出行保障。
汽车发动机的性能和可靠性分析
汽车发动机的性能和可靠性分析随着汽车行业的发展，汽车发动机的性能和可靠性越来越受到人们的关注。
发动机作为整个汽车的核心部件，其性能和可靠性对汽车的驾驶体验和使用寿命都有着至关重要的影响。
本文将从发动机的性能和可靠性两个方面进行分析和探讨。
一、性能分析1.1 动力性能动力性能是发动机的重要指标之一，主要包括最大输出功率和最大扭矩两个方面。
最大输出功率反映了发动机的总体动力水平，通常以马力或千瓦为单位进行表示。
最大扭矩则反映了发动机在低转速下的爬坡能力和行驶舒适度，通常以牛·米（N·m）或磅·英尺（lb·ft）为单位进行表示。
一般来说，动力性能越强大，车辆的加速性和行驶稳定性就会越好，但也需要在经济性和环保方面做出平衡。
1.2 燃油经济性燃油经济性是汽车用户普遍关注的一个方面，也是环保和省钱的重要考虑因素。
发动机的燃油经济性主要体现在百公里耗油量和 CO2 排放量上。
此外，燃油经济性还与发动机的工作原理、燃油喷射系统、气缸数、气门机构等因素有关。
一般来说，技术先进、燃油喷射效率高的发动机会更具有燃油经济性。
1.3 噪音和振动发动机噪音和振动对于驾驶安全和乘坐舒适度都有着不可忽视的影响。
发动机的噪音主要与气门、活塞、曲轴等部件的运行声音有关，振动则与发动机在工作过程中的相对平衡性有关。
一般来说，发动机的排量越小，噪音和振动就会越小，但也需要在动力性能和燃油经济性方面做出平衡。
1.4 寿命和耐久性发动机的寿命和耐久性是普通汽车用户比较难直接感受到的一个方面。
发动机的寿命受到诸多因素影响，包括排量、转速、工作条件、维护保养等。
一般来说，排量越大、转速越高的发动机寿命会相对较短，而适当的保养和修理能够延长发动机的使用寿命。
二、可靠性分析2.1 稳定性和安全性汽车发动机的可靠性对于车辆的稳定性和安全性至关重要。
发动机的可靠性主要体现在零部件的质量和制造工艺等方面。
过硬的零部件和严格的制造流程能够提高发动机的可靠性和耐用性，同时也能够降低发生故障的可能性。
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) -
中华人民共和国国家标准机动车运行安全技术条件
中华人民共和国国家标准机动车运行安全技术条件文章属性•【制定机关】公安部•【公布日期】1987.09.21•【文号】公安部[87]、公交管字92号•【施行日期】1988.01.01•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】已被修改•【主题分类】道路交通管理正文*注：本篇法规已被修订，新法规名称为：机动车运行安全技术条件(GB 7258－1997)（实施日期：1998年1月1日）中华人民共和国国家标准机动车运行安全技术条件（１９８７年９月２１日公安部［８７］公交管字９２号印发１９８８年１月１日施行）本标准规定了机动车辆（含列车）的整车及其发动机、转向系、制动系、传动系、行驶系、照明和信号装置等有关运行安全的技术要求。
本标准适用于在公路及城市道路行驶的总质量２６ｔ以下的机动车和总重量４５ｔ以下的汽车列车及拖拉机带挂车。
其他机动车辆可参照执行。
１整车１．１车辆标记１．１．１车辆的商标（或厂牌）、型号标记必须装设在车身前部的外表面上。
１．１．２车辆必须装置产品铭牌。
铭牌应置于车辆前部易于观察之处。
客车铭牌应置于车内前乘客门的上方。
１．１．３车辆的铭牌应标明厂牌、型号、发动机功率、总质量、载质量或载客人数、出厂编号、出厂年、月、日及厂名。
１．１．４发动机的型号和出厂编号应打印在发动机气缸体侧平面上，字体为二号印刷字，型号在前，出厂编号在后，在出厂编号的两端打上星号（☆）。
１．１．５底盘的型号和出厂编号应打印在金属车架易见部位，字体为一号印刷字，型号在前，出厂编号在后，在出厂编号的两端打上星号（☆）。
１．２车辆外廓尺寸１．２．１汽车的外廓尺寸限值应符合ＧＢ１５８９－７９《汽车外廓尺寸的界限》的有关规定。
１．２．２无轨电车的外廓尺寸限值按照ＧＢ１５８９－７９的有关规定执行。
１．２．３方向盘式拖拉机带挂车外廓尺寸应为：车辆高：≤３．０ｍ；车辆宽：≤２．５ｍ；车辆长：≤１０ｍ１．２．４车辆外廓尺寸的术语和定义按ＧＢ３７３０．３－８３《汽车和挂车的术语及其定义、车辆尺寸》的规定。
发动机外特性曲线：效率与转速特性曲线
发动机外特性曲线：效率与转速特性曲线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。
汽油发动机曲线图发动机的速度特性曲线表示有效功率N（千瓦）、扭矩M（牛顿米）、比燃料消耗量g（克/千瓦小时）随发动机转速n而连续变化的表现。
发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的。
保持发动机在一定节气门开度情况下，稳定转速，测取在这一工况下的功率、比耗油等，然后调整被测机载荷（扭距变化），使发动机转速改变，再测得另一转速下的功率、比耗油。
按照一定转速间隔依次进行上述步骤。
就能测出在不同转速下的数值，将这些数值点连点地组成连续曲线，就产生了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速区域对应。
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。
发动机外特性曲线是在发动机最好的工作状态下能使发动机发出最大功率的情况下测出来的。
它表现的曲线特征是∶功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线，但两者表现是不一样的。
在汽油发动机外特性曲线中∶功率曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，但转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。
汽车发动机性能的评价
图1-1 120 四冲程单缸试验柴油机的p-V图及p-φ图 a)p-V图 b)p-φ图
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
(3)燃烧过程 在这个过程中，活塞位于上止点前后，进、排气门均
关闭。 (4)膨胀过程 在这个过程中，进、排气门仍旧关闭。 (5)排气过程 当膨胀过程接近终了时，开始排气过程，排气门开启， 靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点运动时， 继续将废气强制排到大气中。
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
第二节 发动机的换气过程 第三节 燃料的特性及其对发动机的影响
第四节 柴油机混合气的形成与燃烧
第一章 汽车发动机性能的评价
第五节 汽油机混合气的形成与燃烧
第六节 汽车发动机特性的分析与评价
１)动力性能指标：有效功率、有效转矩、发动机转速、活塞平均 速度等。 ２)经济性能指标：有效热效率、有效燃油消耗率等。
３)强化指标：升功率、强化系数等。
４)有害物质排放指标：CO、HC、NOx和微粒等。 ５)其他运行性能指标：噪声和冷起动等。 ６)使用性能指标：可靠性、耐久性、维修方便性。
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
一、四冲程发动机的示功图及实际循环
1.示功图 2.自然吸气四冲程发动机的实际循环 (1)进气过程 为使发动机能够连续运转，发动机必须不断吸入新鲜 的工质。 (2)压缩过程 为使吸入气缸内的工质能够迅速燃烧，以产生较大的 压力使发动机做功，发动机必须在做功过程之前将工质进行压缩， 此过程即为压缩过程。
图1-2 自然吸气四冲程发动机的示功图 a)进气过程 b)压缩过程 c)燃烧、膨胀过程(做功行程) d)排气过程
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
VW汽车1.4l T-FSI和1.5l MPI发动机电子控制系统说明书
BodyControlModulConti BCM A0_ Archiv
BCM MQB A0 Standard(+) MP28/19 MP25/20 MP25/21 MP25/22
BodyControlModulConti BCM A0_ Archiv
BCM MQB A0 Standard(+) MP28/19 MP25/20 MP25/21 MP25/22
ARS4A0 Frontradarsteuergerät 2Q0 Frontradarsteuergerät (MidRangeRadar)
ARS4A0 Frontradarsteuergerät 2Q0 Frontradarsteuergerät (MidRangeRadar)
ARS4A0 Frontradarsteuergerät 2Q0 Frontradarsteuergerät (MidRangeRadar)
Schalttafeleinsatz FPK-Entry 25/20 TAB.016.977.BG Kombi FPK Entry (Conti)
Schalttafeleinsatz FPK-Entry 25/21 TAB.016.977.BM Kombi FPK Entry (Conti)
Schalttafeleinsatz FPK-Entry 25/21 TAB.016.977.BM Kombi FPK Entry (Conti)
0009 - Elektronische Zentralelektrik
0009 - Elektronische Zentralelektrik
0009 - Elektronische Zentralelektrik 0013 - Distanzregelung 0013 - Distanzregelung 0013 - Distanzregelung
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
发动机原理第二章 内燃机的循环及性能评价指标
=1
河
b) 混合循环： Q1 、一定
南
理
，，t
工
大
学
二、理论循环的评价
第二章 内燃机循环及性能评价指标
2.平均循环压力pt 单位气缸工作容积所做的循环功 评定循环的做功能力
pt
Wt Vs
tQ1
Vs
混合
ptm
k k 1
pa
k 1
1
k
1t
河 南
等容
ptv
k k 1
pa
k 1
1t
理
柴油机 pr (1.05 ~ 1.2) p0
Tr 700 ~ 900K
排温取决于燃烧温度
河
燃烧过程迟后或后燃（补燃）增加排温升高，
南
理 排温是检查发动机燃烧状况的重要参数
工
大
学
第二章 内燃机循环及性能评价指标
二、实际循环的评价指标 指示指标：以工质对活塞做功为基础，评价实际循
环的做功能力和经济性。
第二章 内燃机循环及性能评价指标
一、卡诺循环与内燃机的动力循环
卡诺循环:绝热压缩、绝热膨胀做功、等温加热、等 温放热
卡诺效率:
tc
W Q1
1
Q2 Q1
1 T2 T1
提高动力循环热效率 的主要途径温差
河 南
卡诺定理：任何实际循环热效率<卡诺效率
理
工 大
意义：指明热力动力机械装置提高热效率的途径
学
第二章 内燃机循环及性能评价指标
一、卡诺循环与内燃机的动力循环
汽油机 — 通过液体燃料（汽油）实现奥托循环 轻便快速内燃机但热效率受限制
柴油机 — 从卡诺循环，以提高热效率增加压缩比提高温 差 热效率至今最高
昌河铃木K14B-GVVT发动机先进性介绍
该发动机的维修保养相对简便，配件价格合理，为用户节省了维修 成本和时间。
未来发展前景
1 2
技术升级
随着排放标准和燃油效率要求的不断提高， K14B-GVVT发动机仍有较大的技术升级空间， 以适应未来市场需求。
应用领域拓展
随着物流、快递等行业的快速发展，K14BGVVT发动机在未来有望在更多领域得到应用。
昌河铃木K14B-GVVT发 动机先进性介绍
• 引言 • 技术特点 • 比较分析 • 应用与案例 • 结论
01
引言
发动机的重要性
01
发动机是汽车的心脏，负责提供 动力，是汽车行驶的关键部件。
02
发动机的性能直接影响汽车的动 力性、经济性和排放性能。
昌河铃木K14B-GVVT发动机简介
昌河铃木K14B-GVVT发动机是一款 采用可变气门正时技术的发动机，具 有较高的燃油经济性和动力性能。
未来的发动机技术将更加注重 智能化控制，通过先进的传感 器和控制系统实现更加精准的 燃油喷射、可变气门正时等控 制，进一步提高燃油经济性和 动力性能。
随着环保意识的提高，新能源 技术将在发动机领域得到更广 泛的应用，如混合动力、纯电 动等，以满足更加严格的排放 要求。
新型材料如陶瓷复合材料、钛 合金等将在发动机制造中得到 更广泛应用，以提高发动机的 耐热性、轻量化VVT发动机能够提供较高的 功率和扭矩输出，满足车辆在各种路 况下的动力需求。
平顺性
发动机采用优化设计的进排气系统和 变速逻辑，提高了动力输出的平顺性 和响应速度。
排放控制
高效三元催化器
配备高效的三元催化器，能够有效降低尾气中的有害物质排放，满足日益严格 的环保要求。
主动式油气分离系统
汽车发动机内燃机性能指标
一、内燃机的指示指标
1、指示功 Wi（J）： 气缸内气体完成一个工作循环时，对活塞所作的功。
2、平均指示压力pmi（Pa）： 在每个工作循环中，单位气缸工作容积所作的指示功。 pmi = Wi / Vh 物理意义：
3、指示功率Pi（kW）： 单位时间内所作的指示功 。
4、指示燃油消耗率bi （g/kW•h） ： 单位指示功的耗油量。
bi =1000B/ Pi (B——每小时耗油量,kg/h)
二、内燃机的有效指标
1。有效功率Pe 从输出轴上所获得的功率。
2。机械效率
有效功率与指示功率之比。（m=Pe /Pi）
3。输出转矩
Ttq=9550·Pe /n
注：发动机功率的测定
4。平均有效压力pme
在每个工作循环中，单位气缸工作容积所作的有效功 。
§1-4 内燃机性能指标
动力性能指标：功率、转矩、转速等 经济性能指标：油耗（燃油耗、机油耗等） 使用性能指标：起动性、可靠性等
内燃机指示指标：指气缸内的气体对活塞作功后所获得的性能参数。 内燃机有效指标：从内燃机输出轴上所获得的性能参数。
机械损失：指示指标与有效指标之差。包括运动件的摩擦损失、 驱动附属设备（配气机构、喷油泵、机油泵、扫气泵、风扇）
5。有效燃油消耗率be 单位有效功的耗油量。
be =1000B/ Pe (B——每小时耗油量,kg/h)
平均指示压力物理意义
Hale Waihona Puke
发动机外特性曲线：效率与转速特性曲线
发动机外特性曲线：效率与转速特性曲线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。
汽油发动机曲线图发动机的速度特性曲线表示有效功率N（千瓦）、扭矩M（牛顿米）、比燃料消耗量g （克/千瓦小时）随发动机转速n而连续变化的表现。
发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的。
保持发动机在一定节气门开度情况下，稳定转速，测取在这一工况下的功率、比耗油等，然后调整被测机载荷（扭距变化），使发动机转速改变，再测得另一转速下的功率、比耗油。
按照一定转速间隔依次进行上述步骤。
就能测出在不同转速下的数值，将这些数值点连点地组成连续曲线，就产生了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速区域对应。
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。
发动机外特性曲线是在发动机最好的工作状态下能使发动机发出最大功率的情况下测出来的。
它表现的曲线特征是∶功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线，但两者表现是不一样的。
在汽油发动机外特性曲线中∶功率曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，但转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。
汽车发动机的性能指标与特性实用PPT
指示燃料消耗率（简称指示比油耗）是指单位指示功的耗油量，通 常以每千瓦小时的耗油量表示。
二、发动机的有效指标 有效指标是指以曲轴上得到的净功率为基础，评价整机性能。 1．动力性能指标 动力性能指标指曲轴对外作功能力的指标，包括有效扭矩、有效功率和曲 轴转速。 (1) 有效扭矩 指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，通常用Te表示， 单位为N·m。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲轴产 生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的净扭矩。 ⑵ 有效功率 指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示， 单位为kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩和曲 轴转速的乘积。
为了能在一张图上较全面地表示发动机的性能，经常应用多
参数的特性曲线，称为万有特性。
1．万有特性等耗油率曲线的制取
等耗油率曲线可以根据各种转速下的负荷特性曲线用作图法得到。如图 2-8所示，万有特性等耗油率曲线的制取具体方法如下： ① 将不同转速的负荷特性以pme为横坐标，be为纵坐标，用同一比例尺 画在一张坐标图上。 ② 在万有特性图的横坐标轴上，以一定比例标出转速数值。纵坐标pme 的比例应与负荷特性pme的比例相同。 ③ 将负荷特性图横放在万有特性图左方，并将与负荷特性曲线上耗油率be 相等的各点移至万有特性图中，标上记号，再将be值相等的各点连成光滑 曲线，即等耗油率线。
1．汽油机负荷特性 图2-6汽油机负荷特性
2．柴油机的负荷特性 图 2-7 6135Q柴油机负荷特性
三、发动机的万有特性
负荷特性和速度特性只能表示某一转速或某一齿条位置（或 节气门开度）时发动机参数间的变化规律，而汽车的工况变化 范围很广，要分析各种工况下的性能就需要许多张负荷特性或 速度特性图，这样做极不方便，也不清楚。
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pme [ bar] 12
16.6
56
9
14.1
14
20
12
21.2
11
23.5
15
29.4
15
25
15
18.2
4
4. 转速n和活塞平均速度Cm 提高发动机转速，即增加单位时间的做功次数，从而 使发动机体积小、重量轻和功率大。
Cm
Sn 30
Cm大，则活塞组的热负荷和曲柄连杆机构的惯 性力均增大，磨损增大，寿命下降，Cm已成为表征 发动机强化程度的参数。一般汽油机不超过18m/s， 柴油机不超过13m/s。
pme值大，说明单位气缸工作容积对外输出的功多，做 功能力强。它是评定发动机动力性的重要指标
汽油机 柴油机
pmi（MPa） 0.8-1.5 0.7-1.1
pme （MPa） 0.7-1.3 0.6-1.0
3
不同发动机平均有效压力pme范围
摩托车发动机（四冲程） 赛车发动机（自然吸气） 赛车发动机（涡轮增压） 轿车汽油机（自然吸气） 轿车汽油机（涡轮增压） 轿车柴油机（涡轮增压） 卡车柴油机（涡轮增压） 大型柴油机 中型高速柴油机 十字头二冲程柴油机
1
一、发动机动力性指标
1. 有效功率Pe (kW) （Effective Power）
指示功率对外输出过程中存在机械损失功率Pm 1)发动机内部运动零件的摩擦损失。比例最大
2)驱动附属机构的损失
3)泵气损失，指进排气过程所消耗的功
Pe=Pi-Pm
发动机有效功率Pe由试验测得。
2. 有效转矩Ttq (N.m)
解： Pe=n×Ttq/9550=3000 ×55/9550=17.28(kW) B=ρV/t=0.73×50×10-3×3600 /25.7=5.11 (kg/h) be=B×1000/Pe=5.11×1000/17.28=295.72(g/kW.h)
11
bi [g/(kW·h )]
205-320
be [g/(kW·h)]
270-325
柴油机 0.64-0.67 0.4-0.5 0.3-0.45
170-205
190-285
8
三、发动机强化指标
1. 升功率PL和比质量me 升功率PL（kW／L）是发动机每升工作容积所发出的有效 功率。它用来衡量发动机容积利用的程度。
PL
Pe Vsi
pmeVsin
30Vsi
pmen
30
比质功量率m之e（比kPge／。k它W）表是征发质动量机利的用干程质度量和m结与构所紧给凑出性的。有效
2. 强化系数pmeCm 平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化系数。与 活塞单位面积的功率成正比。其值愈大，发动机的热 负荷和机械负荷愈高。
为了提高转速又不使Cm过大，由上式知，可以 减小行程S（m），即对于高速发动机，在结构上采 用较小的行程缸径比（S/D）值。当S/D<1时，常称 为短行程 。
5
最大平均活塞速度
摩托车发动机（四冲程） 赛车发动机（涡轮增压） 赛车发动机（自然吸气） 轿车汽油机（自然吸气） 轿车柴油机 卡车柴油机（涡轮增压） 大型柴油机 中速柴油机 十字头二冲程柴油机
发动机工作时，由功率输出轴输出的转矩称为有效
转矩Ttq
Pe
Ttq
2nTtq
60 1000
Ttq n 9550
0.1047Ttqn 103
2
3. 平均有效压力pme
平均有效压力pme（MPa）是发动机单位气缸工作容积输 出的有效功。
Pi
Wi
n 2i
60
pm iVs in
30
pme
30 Pe
iVs n
第四节 发动机经济性和动力性的评定 —有效指标
发动机的有效指标是以曲轴对外输出的功率为基础， 代表了发动机整机的性能。
有效指标常用来直接评定发动机实际工作性能的优劣， 在生产实践中有着广泛的应用。
两类指标对比 ➢ 指示指标（i－indicate）
以工质在气缸内对活塞做功为基础，评定实际循环质 量的好坏。 ➢ 有效指标（e－effective） 以曲轴对外输出的功率为基础，代表整机的性能。
106
2. 有效燃料消耗率be （BSFC）
be[g/（kW·h）]是单位有效功的耗油量（简称耗油率）， 通常以每千瓦小时的耗油量表示
be
B Pe
1000
1kWh=3.6×106J
7
ηt 、ηit 、 ηet 、 bi 、be的大致范围
ηt 循环热效率
ηit 指示热效
率
ηet 有效热效
率
汽油机 0.54-0.58 0.3-0.4 0.25-0.3
vm
9.5 12.3 8.1 7.0 5.3
5.7
[m/s] 22 21.7 27 19.8 14.7 13.1 12 9.5 7.8
6
二、发动机经济性能
1. 有效热效率ηet
ηet是发动机的有效功We（kJ）与所消耗燃料热量Q1(kJ) 之比值
et
We Q1
3.6103 Pe BH
3.6 be H
9
升功率PL、比质量me和强化系数pm（kW／L）
me （kg／kW）
pmeCm （MPa·m／s ）
30-70 18-30
1.1-4.0 2.5-9.0
8-17 6-11
10
作业题
计算：某汽油机在3000r/min时测得其转矩为55N.m，在该工 况下燃烧50mL的汽油需要的时间是25.7s，试计算有效功率Pe （kW）、每小时耗油量B（kg/h）和比油耗be（g/kW.h）。汽 油的密度为0.73g/mL。