发动机负荷特性
发动机负荷特性曲线测试与分析实验
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。
负荷特性试验
负荷特性试验（汽油机，柴油机）
1. 实验要求
掌握负荷特性的试验方法，绘制负荷特性曲线，了解发动机在转速保持不变的状态下各项性能参数随负荷变化的规律。
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：
1) 保持发动机在标定转速b n 或b n %90、b n %80、b n %70、b n %60、b n %50、最低工作稳定转速m in n 等转速下工作，逐渐改变负荷，进行试验。
负荷一般可按b P %25、b P %50、b P %75、b P %90、b P %100、b P %110进行调节；
图1 某柴油机负荷特性曲线
2) 试验时在每个工况记录转速、扭矩、耗油量、耗油时间、排温、进出水温、油温、油压、环境参数等，填写在记录表中，记录表格式如表1所示；
3) 发动机油耗量测定时，要保证消耗设定油量所用时间大于30s ，小负荷时，可选用小的油量范围；
4) 试验时，对油耗率等主要指标，应随时画出监测曲线，以检查试验中是否需要追加测点以及是否出现过失误差，以便及时纠正；
5) 试验结果的整理与分析；(见1.4)
6) 试验曲线横坐标为)(kW P e ，纵坐标为耗油率)/(h kW g b e ⋅，小时耗油量)/(h kg G T ，烟度)(BSU R ，排气温度()C T r ︒。
发动机速度、负荷特性实验项目报告
项目报告—发动机特性曲线学院：车辆与能源学院班级：11车辆工程2班姓名：连伟波学号：110113030036指导教师：王文峰目录一、试验目的二、试验原理三、数据处理四、数据分析五、试验心得一、试验目的1.了解发动机台架性能试验系统的基本结构。
2.了解发动机台架试验设备，仪器和仪表的正确使用方法。
3.掌握汽油机速度特性台架试验的试验方法。
4.掌握汽油发动机速度特性试验数据的处理，能够绘制汽油机速度特性曲线图，并能对特性曲线进行分析。
二、试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。
三、数据处理发动机台架试验所用的是摩托车发动机为单缸机部分试验数据节气门开度分别为18%、38%、58%、78%时的转矩，功率，油耗及燃油消耗率，转速的部分数据（发动机台架试验所用的是摩托车发动机为单缸机，转速为变速器一档时的转速）转矩功率油耗量油耗率36.84 1.08 0.714 535.535.54 1.07 0.721 535.535.87 1.1 0.709 535.536.09 1.16 0.699 535.535.81 1.12 0.685 535.535.71 1.1 0.683 535.536.63 1.16 0.683 535.535.98 1.15 0.683 535.536.36 1.15 0.708 535.536.3 1.14 0.688 535.536.68 1.14 0.678 535.536.52 1.17 0.683 535.536.79 1.15 0.672 535.536.47 1.13 0.657 535.536.34 1.123 0.657 585.236.14 1.12 0.657 585.236.09 1.15 0.627 585.236.63 1.17 0.607 585.236.68 1.15 0.581 585.236.03 1.11 0.546 585.235.43 1.18 0.526 585.235.38 1.27 0.511 585.235.54 1.3 0.511 585.235.33 1.24 0.516 585.235.05 1.3 0.495 585.235.11 1.29 0.49 585.235.27 1.29 0.49 585.235.22 1.29 0.48 585.235.05 1.27 0.475 585.235.16 1.3 0.47 585.235.05 1.3 0.465 585.235.61 1.227 0.465 379.034.84 1.27 0.465 37935 1.28 0.475 37934.89 1.29 0.475 37935.11 1.31 0.47 37934.73 1.29 0.47 37934.19 1.3 0.506 37933.64 1.28 0.475 37933.32 1.33 0.49 37933.21 1.36 0.485 37933.26 1.39 0.475 379根据记录的实验数据运用Excel作出发动机在各个节气门开度时的速度特性曲线。
发动机负荷特性
发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。
利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。
衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。
例如汽车技术参数上常见有“ 90 公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。
衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。
当然，衡量发动机经济性还有其它指标，由于与本文关系不大不作介绍。
发动机分为汽油机和柴油机两大类。
汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。
发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。
以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。
然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。
如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。
不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
普通汽油机负荷特性曲线的特征，开始启动时ge最大（此时需要浓混合气），但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点，此时节气门接近全开。
继续开大节气门，ge又会开始上升，曲线呈现一条内凹抛物线。
曲线的最小ge值越低越好，同时ge随负荷的变化越平缓，发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。
从曲线的形状，可以分析岀哪一个负荷区域是最经济的。
汽车发动机构造与维修】形成性考核册作业答案
电大【汽车发动机构造与维修】形成性考核册作业答案作业一一、名词解释压缩比：发动机气缸总容积与燃烧室容积之比，它表明缸内汽体被压缩的程度。
发动机排量：发动机各缸工作容积的总合发动机外特性：发动机油门位于最大供油位置时，其主要性能指标，油耗，输出功率等，随转速变化而变化的特性。
发动机负荷特性：发动机转速不变时，其性能指标随负荷变化的特性叫发动机负荷特性二、填空题1.汽油机由机体组、配气机构、曲柄连杆机构、燃油供给系、润滑系、点火系、冷却系、启动系组成。
2•活塞在上止点时，离曲轴旋转中心最远，在下止点时离曲轴旋转中心最近。
3.四冲程发动机曲轴转2圈完成一个循环。
4•发动机怠速运转时，输出的有效功率为0，有效热效率为0。
5•已知某发动机输出的有效功率是52kW，燃油消耗率是230g/kW.h。
该发动机运行1小时耗油11.36 kg。
6•高速柴油机的理论循环是混合循环，汽油机的理论循环是定容循环。
7.—个工作循环中，进、排气门各开启1次。
8.根据冷却方式，发动机分水冷式和风冷式。
9.柴油机的压缩比较汽油机的，其经济性较汽油机的好。
10.在不换档的情况下，汽油发动机汽车比柴油发动机汽车克服短期超载的能力强。
三、判断题1.发动机每个工作循环是由吸气、压缩、爆发和排气过程组成，不管是四冲程还是二冲程发动机。
V ）（2.热力学中的P-V图，又叫示功图。
（V ）3.定容过程中，工质对外不作功。
（V ）4.有效功率、转矩、转速、有效燃油消耗率都是评价发动机动力性的参数。
（X ）5.气体的比热越大，温度升高1C需要的热量越少。
（X ）6.真空度越大，绝对压力越小。
（V ）7.发动机在冷态下运行时，机械效率大。
（X ）8.负荷特性曲线图中，耗油率曲线最低点越低、曲线越平坦，说明发动机的经济性越好。
（V）9.柴油机的扭矩储备系数小，在行驶阻力变化时，柴油机汽车要及时换档。
（V ）10.发动机的负荷越小，其运行越经济。
（X ）四、选择题1.在压缩行程末期，进、排气门（ A ）a.同时关闭；b.进气门开、排气门关；c.进气门关、排气门开；d.同时开。
实验二发动机负荷特性试验
实验二发动机负荷特性试验“发动机负荷特性试验” 实验指导书(中南林机电院刘谦钢)一、实验目的及要求(参见“发动机原理实验教程”P8)1 实验目的:1.1掌握发动机负荷特性的试验方法。
1.1.1 掌握发动机负荷的加载方法和转速和燃油消耗率的测量方法。
1.1.2 掌握发动机功率、转速、油耗等测量仪器设备的选择、操作、使用方法。
1.1.3 熟悉发动机负荷特性测试数据的分析和处理方法。
1.2 通过实验，学习绘制、分析发动机负荷特性曲线。
1.2.1 依据原始数据和处理的数据，绘制发动机负荷特性曲线。
1.2.2 通过分析负荷特性曲线评价发动机在规定转速下，发动机部分负荷经济能，并为合理选用和调整发动机提供依据。
2 实验要求:2.1 每次参加试验的学生为10,20人。
2.2 实验前复习发动机负荷特性试验的相关内容，认真阅读实验指导书及其附件。
2.3 实验时应作好记录纸笔等准备，按指导书操作仪器设备、试验及作好实验记录。
2.4 实验后，严格按实际实验数据正确处理实验数据，绘制相应曲线，认真撰写实验报告。
二、实验预习及准备(参见“发动机原理实验教程”P8,P9。
)1 实验原理:当发动机油门(节气门)位置不变而通过测功器人为改变给发动机的所加负载，发动机转速必然改变。
为制取发动机某一恒定转速下燃油消耗量、燃油消耗率、排气温度等随负荷变化而变化的特性，因此，可通过调节发动机油门(节气门)的位置来改变供油量的大小，从而达到保持发动机转速不变的目的。
(参见“发动机原理实验教程”P1,P4。
)1.1 负荷特性定义:当转速n不变时，发动机其它性能参数(燃油耗量、燃油耗率、排气温度等)随负荷的改变而变化的关系。
1.2 负荷特性试验的作用负荷特性试验表明在某规定转速下，各种不同负荷时的油耗率g随功率P变化的关系。
通过负ee荷特性曲线可找出某转速下发动机所能达到的最大功率P和最低油耗率g，还可用来评价标定工emaxemin况下的经济性，判断功率标定的合理性及有关调整的正确性。
发动机负荷特性试验
实验一:发动机负荷特性实验(车2、)一、实验仪器设备1．测功机：长沙湘仪动力测式仪器生产的电涡流测功机：型号：GW160；额定吸收功率：160kw；最高转速：1,0000r/mim启东市联通测功器生产的电涡流测功机：型号： DW400；额定吸收功率：400kw；最高转速：5000r/mim2．实验用发动机型号：YC6L-280-30型柴油发动机：最大功率：206/2200 (kw/rpm)；排量：8.4L 3．发动机自动测控系统4．数字智能油耗仪二、实验步骤起动发动机前，先检查发动机的燃油、润滑油、冷却水等是否正常，不正常不允许启动，正常那么进行以下步骤：1．起动发动机进行暖机，在热状态稳定旧准备进行测量。
2．调节测功器和油门，使发动机在预定的转速和测功器读数下运行，待运转稳定后，记录燃油消耗率，测功机读数和排气温度等数据，待测量记录完毕后，再调节测功机和油门大小，增加负荷至第一点预定值，同时保持发动机转速不变，待稳定后再测取第二点数据，依次进行，直至油门到达最大为止，每条曲线的测点在8个以上。
试验时负荷可由低到高或由高到低进行调整。
3．改变发动机转速，重复上述过程，制取另一转速下的负荷特性。
具体转速确实定应在最低稳定转速和标定转速之间取8个转速，应包括最大扭矩转速，每一转速下的测点不应少于8点。
在制取各条负荷特性时，必须绘制以输出功率e P为横坐标，比油耗e b为纵坐标的监督曲线。
如在实验过程中发现个别点偏离曲线很大，应重新补做这点的数据。
4．测量完毕，减去测功器负荷并减小油门，使柴油机在空转数分钟后停机。
关掉所有开关，整理实验场地。
三、一班A 组数据及对应图表：一班B 组数据及对应图表：序号 转速(r/min) 校正扭矩() 校正功率(kW) 燃油消耗量(Kg/h) 燃油消耗率(g/Kwh)温 度 (℃) 排气温度 1 1200 425 268 2 1206 523 302 3 1204 594 340 4 1202 673 383 5 1203 753 410 6 1193 240251序号 转速(r/min) 校正功率(kW) 燃油消耗量(Kg/h) 燃油消耗率(g/Kwh) 温 度 (℃) 排气温度 1 1496 13.57 4.4 132 2 1505 60.12 12.9 229 3 1505 74.06 15.0 270 4 1506 92.28 18.3 309 5 1504 110.01 22.1 349 6 1501 129.16 25.8 398 71502139.66 29.0422二班A组数据及对应图表：序号转速(r/min)校正功率(kW)燃油消耗量(Kg/h)燃油消耗率(g/Kwh)温度(℃)排气温度1 1397 41.48 9.1 2342 1395 17.51 4.8 1763 1407 54.92 11.1 2414 1407 71.14 14.2 2815 1405 84.64 16.8 3166 1406 104.75 20.8 3567 1402 125.92 26.1 412二班B组的数据及对应图表：序号转速(r/min)校正功率(kW)燃油消耗量(Kg/h)燃油消耗率(g/Kwh)温度(℃)排气温度1 1793 15.98 6.3 1532 1807 67.50 14.4 2213 1804 107.69 21.3 2954 1803 136.04 28.1 3555 1807 152.56 29.5 3836 1805 174.61 36.1 433总结：①油耗随着发动机的功率上升而下降然后会有少许上升②每小时耗油量随着发动机功率上升而上升③排温随着发动机功率是而上升。
发动机负荷特性的测定
发动机负荷特性的测定
一、实验目的:
1、了解发动机在转速不变的情况下，燃料消耗量和燃料消耗率随功率变化的关系。
2、熟悉发动机负荷特性曲线的制取方法。
二、所需仪器设备
测试用发动机(汽油机或柴油机)、测功器、转器、转速显示仪、油耗测定仪各一、秒表2只、气压计、温度计、湿度计、废气分析仪、烟度计、噪声仪及常用工具各一台套。
三、实验进行方法
1、实验时，按实验须知做好各项准备工作，启动发动机，暖机，使发动机达到正常工作温度并调整发动机到最佳的正常工作状态。
2、使发动机在某一节气门位置(或某一供油齿条位置)卜运转，调整发动机负荷(即改变测动器供水量)，使发动机在标定转速下稳定运转。
测取记录:
(1)转速n
(2)测功器磅称读数P
(3)耗用定量燃油所经历的时间t
(4)冷却水温度
(5)机油压力、温度
(6)发动机排气温度
(7)发动机排放、噪声
3、全部数据测取完后，改变节气门(或供油量)位置，改变发动机负荷，使发动机恢复到标定转速下稳定运转，此时又测取记录上述数据。
4、继续改变工况，一般由低负荷往高负荷作，一直到节气门全开(或供油量达到最大值)为止，可测取6—8个点。
5、实验中要绘制监督曲线ge-p，以监督试验的准确性，如发现某点数据不符合一般规律，应补作。
四、实验报告内容
-Ne曲线。
1、根据所测数据进行计算并绘制ge-Ne及G
r
2、对特性曲线变化规律进行分析。
思考题
对负荷特性曲线进行分析？。
发动机特性及点火提前角对性能的影响
a 各转速时最大功率（转矩）限制 线； b 各负荷条件下的最高转速限制线。 都对应最大加速踏板位置工况：汽 油机节气门全开，速度外特性线； 柴油机a—校正外特性线，b—调速 特性线 c 最低稳定工作转速限制线； d 各加速踏板位置下的空转怠速线； e —表示机械损失功率，对应工 况—不正常工作范围，灭火外力倒 拖，或不给油挂档下坡（稳定速 度）。
2.1、柴油机的负荷特性
在转速保持不变，调整到最佳 供油提前角，水温、油温、油压保 持合理状态的情况下测定。即发动 机在正常工作条件下，转速不变时， 发动机的性能指标随负荷变化的特 性。 柴油机负荷调节方法称为“质调 节”。
ηit 总体呈随负荷增加而降低的趋势，与 汽油机相反。负荷减小，喷油量减小， 一是喷油和燃烧时间缩短，导致等容度 有所上升，二是混合气体变稀，两者使 得燃烧效率上升。负荷过小，缸内温度 太低，燃烧恶化；负荷过大，混合气过 浓，混合与燃烧不完善，因此，两端出 现下降趋势。 ηｍ 从零增加，到中负荷后，渐趋平坦。 gb 随负荷线性增加，到达Pemax时，燃烧 恶化导致加速上升。
3.2、汽油机的速度特性 在节气门保持开度不变，调整到最 佳点火提前角，理想的过量空气系数， 水温、油温、油压保持正常稳定的情况 下测定。即发动机在正常工作条件下， 负荷一定时（节气门开度不变），发动 机的性能指标随转速变化的特性。
外特性（全负荷的速度特性） —节气门全开时的速度特性。 部分负荷速度特性 —节气门部分打开时的速度特性。
从指示热效率曲线的变化趋势上来看，
两者也有比较明显的差异。在转速不变的
前提下，柴油机进人气缸的空气量基本上
不随负荷大小而变化，而每循环供油量则
随负荷的增大而增大，这样过量空气系数
就随负荷的增大而减小，因此，指示热效 率也就随负荷的增大而降低；
内燃机负荷特性
二、速度特性
内燃机的速度特性：
内燃机的油门固定不动，内燃机的功率、转矩、燃烧油 消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。
（司机将油门踏板位置保持不变，由于道路阻力不同，汽车行驶速 度将改变，上坡时，速度逐渐降低，下坡进，速度增加。这时，内燃机 沿速度特性工作。）
内பைடு நூலகம்机的外特性：
内燃机的油门放在最大位置时，内燃机的功率、转矩、 燃烧油消耗率排气温度等参数随转速的变化关系。它代表了 内燃机的最高动力性能。
柴油机速度特性曲线
§1-6 内燃机特性
1.工况：指内燃机的运行情况，以发出的功率 Pe与转速n表示。
2.内燃机特性：内燃机的主要性能指标随工况而 变化的关系。若这种关系以曲线形式表示，则 称内燃机特性曲线。
一、负荷特性
内燃机的负荷特性： 是在内燃机的转速不变的情况下，其它性能参数（主要
指经济性能指标）随负荷变化的关系。
（车辆以一定的速度沿阻力变化的道路行驶时，必须改变内燃机的油 门，调整有效转矩，适应外界阻力矩变化，保持内燃机转速不变。）
柴油机的负荷特性
当发动机进入正常工作状态时，将柴油机固定在某一转速，改变每 循环供油量，测得各负荷下的柴油机输出转矩、单位时间耗油量，排气 温度等。
汽油机的负荷特性
汽油机转速保持不变，改变节气门的开度，测出各负荷下的汽油机 转矩、燃油消耗率、排气温度等随负荷变化的规律。
发动机的外特性和负荷特性
发动机的外特性和负荷特性2012年07月02日16:03:26发动机的外特性和部分特性统称发动机的速度特性。
它是指在正常温度、正常机油压力点火提前角（或喷油提前角）以及燃料供给系的调整均在最佳状态下，使节气门开度（或供油调节杆）保持在一定位置不变，发动机的有效扭矩（Me）、有效功率(Pe)以及油耗率(βe)随发动机转速而变化的规律，速度特性曲线是在节气门开度固定于某一开度下（或在供油调节杆固定于一定位置下），依次改变发动机转速，在每一转速下测算Pe、Me、mT、βe，就可得到节气门在该开度下的特性曲线，如果改变节气门开度，如从小到大，就可得到许多条速度特性曲线，但常采用节气门开度为25%、50%、75%和100%时的曲线作为代表，节气门开度为100%（全开）时的特性称为发动机的外特性，该开度下的特性曲线称为外特性曲线。
节气门开度在其他情况下得到的特性称为部分特性，其相应开度下的特性曲线都称之为部分特性曲线，由此可见，一台发动机，部分特性有无数个，而外特性只有一个。
因为发动机外特性是在节气门全开或油量调节杆处于最大供油量时测定的，所以外特性曲线上的每一点表示着发动机在不同转速下所能发出的最大功率和最大扭矩，因此，通过发动机的外特性可以得知发动机所能达到的最高性能指标以及对应于Pe max、M emax和βemax时的转速，也可以计算出扭矩适应性系数（或称扭矩储备系数）。
一般发动机铭牌上标明的功率、扭矩及相应的转速都是以外特性为依据的。
因此，外特性在速度特性中最为重要。
发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。
发动机的外特性和负荷特性
发动机分为汽油机和柴油机两大类。汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。
衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。当然，衡量发动机经济性还有其它指标，由于与本文关系不大不作介绍。
发动机的外特性和负荷特性
2012年07月02日 16:03:26
发动机的外特性和部分特性统称发动机的速度特性。它是指在正常温度、正常机油压力点火提前角（或喷油提前角）以及燃料供给系的调整均在最佳状态下，使节气门开度（或供油调节杆）保持在一定位置不变，发动机的有效扭矩（Me）、有效功率(Pe)以及油耗率(βe)随发动机转速而变化的规律，速度特性曲线是在节气门开度固定于某一开度下（或在供油调节杆固定于一定位置下），依次改变发动机转速，在每一转速下测算Pe、Me、mT、βe，就可得到节气门在该开度下的特性曲线，如果改变节气门开度，如从小到大，就可得到许多条速度特性曲线，但常采用节气门开度为25%、50%、75%和100%时的曲线作为代表，节气门开度为100%（全开）时的特性称为发动机的外特性，该开度下的特性曲线称为外特性曲线。节气门开度在其他情况下得到的特性称为部分特性，其相应开度下的特性曲线都称之为部分特性曲线，由此可见，一台发动机，部分特性有无数个，而外特性只有一个。因为发动机外特性是在节气门全开或油量调节杆处于最大供油量时测定的，所以外特性曲线上的每一点表示着发动机在不同转速下所能发出的最大功率和最大扭矩，因此，通过发动机的外特性可以得知发动机所能达到的最高性能指标以及对应于Pemax、Memax和βemax时的转速，也可以计算出扭矩适应性系数（或称扭矩储备系数）。一般发动机铭牌上标明的功率、扭矩及相应的转速都是以外特性为依据的。因此，外特性在速度特性中最为重要。 发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
发动机的负荷特性
中低负荷处的油耗差别更大
汽油机排温普遍较高 汽油机的耗油量曲线弯曲度较大。
七、发动机负荷特性的用途
确定发动机的标定工况 评价发动机（配套装置）的经济性 发动机的性能研究
第二节 发动机的负荷特性
应知
负荷特性的定义
应会：
分析负荷特性曲线 分析发动机的经济性 比较汽油机、柴油机的负荷特性区别
一、负荷特性
定义：发动机的转速不变，其经济性指标 随负荷变化的关系。 负荷变化的含义：阻力矩的变化 汽油机：节气门的开度 柴油机：油门的开度
二、负荷特性曲线的测取和绘制
▪ 标定功率的选择： ➢车用柴油机 ：定在冒烟界限处，即2点 ➢拖拉机柴油机 ：定在冒烟界限2点以内
五、发动机负荷特性的评价
最低燃油消耗率越小， 经济性越好。
油耗曲线变化平坦， 经济性越好。
低负柴油机负荷特性的比较
六、汽油机、柴油机负荷特性的比较
在不换档情况下，汽车上坡时加大油门， 下坡时关小油门，而维持发动机转速n不 变，这时发动机沿负荷特性工作。
测取参数
表征负荷的参数： 经济性指标：
监控参数:
温度： 压力：
三、汽油机负荷特性曲线的分析
be
1
k3im
B
k4
v
n
四、柴油机负荷特性曲线的分析
be
1
k3im
B
k4
v
n
1点 — 最低油耗低 2点 — 冒烟界限点 3点 — 最大功率点
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
发动机负荷特性
小结：
1. 从发动机角度， 努力提高小负荷和 高负荷工况下的热 效率。
2. 从经济性匹配使用 角度，尽量使用中 等负荷率工况工作。
§4-3-4 柴油机的负荷特性
一、传统供油系统 柴油机的负荷特性与汽油机具有相似的形态，如图4-2所示。
柴油机的负荷调节方式为“质调节”，即通过改变循环 喷油量调节负荷。随着负荷的增加，循环供油量增加，值 减小，柴油机油气混合不均匀度增加，燃烧不完全程度增大， ηi下降，而且大负荷时，不完全燃烧及补燃增加，ηi下降较 快，ηm则随负荷的增大而增大，ηi、ηm综合作用使得柴油机 的be(ge)曲线在中等负荷区变化较为平缓，负荷较低时，ηm 小，be较大，高负荷时ηi下降迅速，be也会增大。
3000
3500
4000
1. 从发动机角度， 采用高压供油系统可以改善发 动机高负荷区域的经济性。
2. 从经济性匹配使用角度，尽量使用中高负荷率 工况，对小负荷工况，在中低转速工况工作。
§4-3-5 发动机负荷特性与汽车燃料经济性能 的关系
一 条 上 凸 的 曲 线 ， 而 ηm 随 负
荷的增大而提高，由于be∝
1
i m
因此，随度负荷的增加，ηi，
ηm 均 增 大 ， 当 负 荷 增 至
85~90% 油 门 开 度 时 ， 混 合 气
加浓，变小，ηi下降，be(ge)
又有所上升。
§4-3-3 柴油机各参数随负荷变化的特性分析 —机械式供
500
400
300 200
0
3e+003 2e+003
3.5e+003 1.5e+20.50e3+003
10
20
30
发动机负荷特性
发动机负荷特性发动机的负荷特性是指发动机在不同加载状态下的工作性能，它是发动机设计与性能评价的基础数据之一。
发动机负荷特性决定了发动机在不同工况下所能提供的最大功率、最大扭矩以及消耗的燃料量等重要参数。
因此，发动机负荷特性是决定发动机性能优劣的一个重要指标。
发动机负荷特性可以从发动机工作原理和结构上得到深入的理解。
发动机的负荷特性受到活塞、缸径、压缩比、燃料供给等多种因素的影响，而发动机的排量则与发动机的负荷特性具有直接的联系。
发动机的负荷特性可以分为动态负荷特性和静态负荷特性。
动态负荷特性包括全负荷曲线、旋转速度最大值曲线、功率值曲线等特性，其目的是测量发动机在不同带动负荷条件下的最大发动机输出功率；而静态负荷特性则是在一定排量和燃烧室容积条件下，利用发动机调节装置测量发动机在不同带动负荷条件下的最大发动机输出功率。
发动机负荷特性评价时，要考虑活塞、缸径、压缩比、燃料供给等影响发动机负荷性能的因素，以及发动机的结构、工作原理、材料等因素。
首先，根据发动机实际情况，确定发动机的参数（如压缩比），活塞行程、缸径、排量等。
随后，考察发动机的燃烧室容积、燃料供给方式、燃烧室的类型、催化的存在性及其催化剂梯度、叶轮的参数、机械成型性能等等，以此来把握发动机的工作性能及负荷特性。
最后，还需要进行发动机负荷特性的试验，以便更加精准的评价发动机的负荷特性。
实验中，要考察发动机在不同转速负荷条件下的输出功率、消耗燃料量、消耗汽油量、介质流量、排气量、叶轮压力损失、叶轮流量、排放污染物含量等性能指标。
通过实验来确定发动机实际负荷特性，为发动机设计和性能评价提供参考数据。
总之，发动机负荷特性是衡量发动机性能优劣的关键指标之一，其受多种因素影响，需要结合发动机的工作原理与结构，并通过实验来确定其实际特性。
发动机负荷特性的精确评价，有助于发动机在不同负荷条件下的性能提升，从而提高发动机的性能效率，为汽车行业的发展和技术进步提供基础。
发动机负荷特性
ηv燃下↑烧 ，，不 为直完 减至全 少全， 排开放η，，i又
气ηv降过有达低 量所到。 空↓最气大，系值数↓。基，本全负
不变。
荷时达最小值。
4-3-1 汽油机各参数随负 荷变化的特性分析
小结： 从发动机角度， 努力提高小负荷工况下的热效率。 从经济性匹配使用角度，尽量使用中高负荷率工况工作。
1
2
汽油机负荷特性如图4-1所示。由于汽油机混合气浓度除怠速与全负荷时较浓以外， 在大部分情况下（中等油门开度）变化不大，因此，发动机的循环供油量（小时 耗油量B，或Gf）与节气门开度几乎呈线性变化，大负荷下混合气变浓，B上升更 快，曲线变陡。
因此，随度负荷的增加， ηi，ηm均增大，当负荷 增至85~90%油门开度时， 混合气加浓， 变小，ηi 下降，be(ge)又有所上升。
在负荷特性图中，主要描述的是经 济性的指标（B、be）随负荷而变 化的关系，有时根据需要还要测录 排气温度Tr和排气烟度R曲线（对 柴油机）等，排气温度在一定程度 上反映零件的热负荷，而烟度则反 映了内燃机工作过程进行的好坏， 因此，负荷特性不仅能给出了内燃 机在不同负荷下运转时的经济性能， 而且给出内燃机功率标定提供了依 据。
但是速比改变（减小）以后将会产生两个问题：
1. 当速比减小时，同一车速所对应的转速下降，Nemax也要下降（按 外特性变化），因此功率储备下降（发动机功率与行驶阻力功率 之差），汽车的动力性能恶化；
2. 减速比越小，对汽车的经济性能越有利，那么在维持动力性能符 合要求的前提下，减速比的限度如何？
4-2 内燃机的负荷特性
§4-3-1 汽油机各参数随负荷变化的特性分析
第4-2发动机负荷特性-文档资料
700
600
耗 油 率 /(g/kW.h)
500
400
3e+003 300 2e+003 1.5e+003 2.5e+003 200 0 10 20 30 40 油 门 /% 50 60 70 80 3.5e+003
汽油机负荷特性如图 41 所示。由于汽油机混合气 浓度除怠速与全负荷时较浓 以外，在大部分情况下（中 等油门开度）变化不大，因 此，发动机的循环供油量 （小时耗油量 B ，或 Gf ）与 节气门开度几乎呈线性变化， 大负荷下混合气变浓， B 上 升更快，曲线变陡。
汽油机 ηi 、 ηm随负荷变化 的关系也示于图 4-1 中， ηi 是 一条上凸的曲线，而 ηm 随负 1 荷的增大而提高，由于be∝
柴油机的负荷特性与汽油机相比，具有下述特点。 （1）柴油机的最低比油耗较汽油机低，这是由于柴油机的ηi 比汽油机高。 （a）柴油机的λ比汽油机大，λ大，燃烧完全，ηi大 （ b ）柴油机的压缩比 比汽油 机大， 大，膨胀比大，混 合膨胀充分，热量利用率高， η i大 （ 2 ）柴油机的比油耗曲线较 汽油机平坦，这是由于 ηi 曲 线形状上两种机型的差别造 成的（部分负荷下柴油机比 汽油机更省油）。
§4-3-1 汽油机各参数随负荷变化的特性分析
小结：
1. 从发动机角度， 努力提高小负荷工 况下的热效率。 2. 从经济性匹配使用 角度，尽量使用中 高负荷率工况工作。
§4-3-2 汽油机的负荷特性
汽油机的负荷调节采用的是“量调节方式”，即通过改 变节气门开度以改变进入气缸的混合气量，在部分负荷范围 内混合气浓度 变化不大，因而汽油机的循环进气量，循环 供油量以及输出功率与节气门开度几乎成比例变化（故有的 负荷特性图上以节气门开度作横坐标，有的以功率作横坐 标）。一般多用功率作横坐标（便于绘制万有特性曲线）。 在负荷特性图中，主要描述的是经济性的指标（ B 、be ） 随负荷而变化的关系，有时根据需要还要测录排气温度 Tr和 排气烟度R曲线（对柴油机）等，排气温度在一定程度上反 映零件的热负荷，而烟度则反映了内燃机工作过程进行的好 坏，因此，负荷特性不仅能给出了内燃机在不同负荷下运转 时的经济性能，而且给出内燃机功率标定提变化的特性分析
发动机负荷特性名词解释
发动机负荷特性名词解释发动机负荷特性是指机动车发动机在诸如启动、行驶、运转和转向等不同工况下所表现出来的运行性能。
它关乎着发动机的安全性能、可靠性、动力性能以及经济性能，是一项系统工程，其负荷特性反映出发动机在各种转速和负荷条件下的运行特性。
发动机负荷特性中，负荷机械性能是指发动机在发动机负荷下的机械性能特性，它的表现形式有功率发展、能量损失、熄火时间和加速时间等。
功率发展特性指发动机在转速和负荷变化情况下，应用力矩与转速之间的关系，用于评估发动机功率发展特性。
功率发展特性决定了发动机整体能量。
能量损失指发动机在转速和负荷变化情况下，消耗的热能量和机械能量的比率。
熄火时间特性指发动机在转速和负荷变化情况下，发动机停止运转的时间，用于衡量发动机的熄火时间特性。
加速时间特性指发动机在转速和负荷变化情况下，从最低到最高转速的加速时间，用于衡量发动机的加速时间特性。
发动机负荷特性中，燃料系统性能是指发动机在发动机负荷下的燃料系统性能特性，它的表现形式有点火抖动、点火正或负偏差和点火正无差别正引爆等。
点火抖动特性指发动机在转速和负荷变化情况下，发动机点火抖动的情况，用于衡量发动机的点火抖动特性。
点火正或负偏差指发动机在转速和负荷变化情况下，点火脉冲的偏离或偏差，用于衡量发动机的点火正或负偏差特性。
点火正无差别正引爆指发动机在转速和负荷变化情况下，发动机的正无差别正引爆情况，用于衡量发动机的点火正无差别正引爆特性。
发动机负荷特性是及决定机动车发动机运行性能的关键，可以从多个方面影响到发动机的安全性能、可靠性、动力性能以及经济性能。
其中，机械性能部分表现在功率发展、能量损失、熄火时间和加速时间等性能特性上，而燃料系统性能则表现在点火抖动、点火正或负偏差和点火正无差别正引爆等性能特性上。
发动机负荷特性是及时钟检测发动机运行性能的重要依据，它可以为发动机的设计、完善与改造提供重要的参考依据，是保证发动机稳定运行、安全性能及可靠性的重要手段。
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发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。
利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。
衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。
例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。
衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。
当然，衡量发动机经济性还有其它指标，由于与本文关系不大不作介绍。
发动机分为汽油机和柴油机两大类。
汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。
发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。
以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。
然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。
如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。
不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
．．．．．．
普通汽油机负荷特性曲线的特征，开始启动时ge最大（此时需要浓混合气），但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点，此时节气门接近全开。
继续开大节气门，ge又会开始上升，曲线呈现一条内凹抛物线。
曲线的最小ge值越低越好，同时ge随负荷的变化越平缓，发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。
从曲线的形状，可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。
柴油机负荷特性曲线的走向特征与汽油机基本一样。
但两者对比，柴油机的负荷特性曲线比较平坦（见下图），这也就是为什么柴油机比汽油机省油的重要原因。
汽油机负荷特性曲线柴油机负荷特性曲线。