柴油机速度特性怎么理解
内燃机车题库名词解释
名词解释:1、内燃机:燃料在气缸内部燃烧,所放出的热能转变为机械能的机器叫内燃机。
2、上死点:活塞上行时到达距曲轴中心最远的距离叫上死点。
3、下死点:活塞下行时到达距曲轴中心最远的距离叫下死点。
4、活塞行程:活塞从上死点到下死点或活塞从下死点到上死点所移动的距离叫活塞行程。
5、燃烧室容积:活塞位于上死点时,活塞与缸盖组成的空间。
6、气缸总容积:活塞在下死点时,缸盖与活塞组成的空间。
7、压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比。
8、气门间隙:指冷机(小于40度)状态下,气门各传动件之间的间隙之和。
9、气门重叠角:在进排气过程中,进排气门同时开启时段曲轴转过的角度。
10、供油提前角:喷油泵出油阀开始出油时所对应的曲轴转角与该缸活塞位于工作行程上止点时对应的曲轴转角之差。
11、柴油机弹性系数:柴油机最大转速与最小转速之比12、换挡:一个变扭器排油与另一个变扭器充油的过程13、牵引工况:传动箱发出与机车运行方向相同的牵引力时的工况称为牵引工况。
14、制动工况:传动箱发出与机车运行方向相反的牵引力时的工况称为制动工况。
15、可透变扭器:变扭器泵轮的扭矩随涡轮转速变化而变化的变扭器称可透变扭器。
16、非可透变扭器:变扭器泵轮的扭矩不随涡轮转速变化而变化的变扭器称非可透变扭器。
17、甩缸:单独停止某缸供油,使其不再作功。
18、飞车:柴油机转速失去控制,大大超过规定最高使用转速。
19、万有特性:柴油机各性能参数相互关系综合特性。
20、曲柄半径:曲柄销中心到主轴颈中心的距离。
21、燃油消耗率:单位时间内发出单位有效功率所消耗的燃料。
22、粘度:液体分子间内聚力抵抗拉力和剪切力的属性。
23、游车:柴油机转速变化有规律性的重复,或是有节奏性的变化,且变化的振幅总是很大。
24、“Z12V190BJ”各组数字与字母的含义:Z表示增压,12表示12个缸,V表示气缸V形排列,190为气缸直径,B表示换型产品,J表示机车用,四冲程水冷柴油机。
内燃机原理名词解释
内燃机原理名词解释上/下止点：活塞顶离曲轴中心最远/近处压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比发动机排量：发动机所有气缸工作容积的总和四冲程发动机：曲轴旋转两周，活塞上下止点间往返四次完成一个工作循环爆燃：由于压缩比过高导致压缩终了时气体的温度、压力过高，在火花塞点火之后燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃，而引起不正常燃烧的现象；表面点火：在火花塞点火之前，燃烧室内灼热表面点燃可燃混合气而引起的另一种不正常燃烧的现象；发动机负荷：发动机在某一转速下输出的实际功率与同一转速下能输出的最大功率之比；发动机速度特性：发动机的有效转矩、有效功率、有效燃油消耗率随发动机转速的变化关系；发动机热效率：发动机的有效功率与燃料燃烧释放热量之比；充气系数：在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜气体质量与在标准大气压状态下充满气缸的新鲜气体质量之比；过量空气系数：燃烧过程中实际供给的空气质量与理论上完全燃烧时所需要的空气质量之比点火提前角：火花塞点火时与活塞位于压缩上止点时分别的曲轴曲拐位置之间的夹角；第一章循环热效率：工质做循环功与循环加热量之比，用以评定循环经济性；循环平均压力：单位气缸容积所做的循环功；泵气损失：工质流动时，需要克服进、排气阻力而消耗的功；●指示指标(i)：以工质对活塞所做之功为计算基础的指标；指示功：气缸完成一个工作循环所得到的有用功；平均指示压力：单位气缸容积一个循环所做的指示功；指示功率：单位时间内做的指示功指示热效率：发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热值的比值指示燃油消耗率：单位指示功的耗油量●有效指标(e)：以曲轴输出功为计算基础的指标有效功、有效功率、有效转矩、平均有效压力●经济指标：有效热效率-----实际循环的有效功与得到此有效功所消耗的热量的比值；有效燃油消耗率-----发动机每输出1kw.h的有效功所消耗的燃油量；●强化指标(me)：声功率-----发动机每升工作容积所发出的有效功率；比质量-----发动机的质量与所给出的标定功率之比；强化系数-----平均有效压力与活塞平均速度的乘积，与活塞单位面积的功率成正比机械效率：有效效率和指示效率的比值；第二章排气损失：从排气门打开起，直到进气过程开始、缸内压力达到大气压力之前，所损失的循环功；充量系数：每缸每循环实际吸入新鲜空气的质量与进气状态下理论计算充满气缸工作容积的空气质量的比值；进气状态：指空气滤清器后进气管内的气体状态，即进入气缸前气体的热力学状态，如温度与压力等。
低速柴油机、中速柴油机、高速柴油机效率
低速柴油机、中速柴油机、高速柴油机效率柴油机的工作速度（即转速）通常分为低速、中速和高速柴油机。
这三种柴油机的效率受到多种因素的影响，包括设计、用途和负载等。
以下是对低速、中速和高速柴油机效率的一般概述：
1.低速柴油机：
•工作范围：低速柴油机通常在150 RPM到750 RPM 的范围内工作。
•效率特点：由于低速柴油机的设计偏向于大功率、大扭矩，因此在高负载条件下通常具有较高的燃油效率。
然而，在轻负载条件下，效率可能下降。
2.中速柴油机：
•工作范围：中速柴油机的工作转速通常在750 RPM 到1,200 RPM之间。
•效率特点：中速柴油机在功率和燃油效率之间取得了一种平衡。
它们适用于多种应用，包括船舶、发电机组
等。
3.高速柴油机：
•工作范围：高速柴油机通常在1,200 RPM以上的高转速范围内工作。
•效率特点：高速柴油机在相对较小的尺寸和轻负载条件下具有高效率。
它们适用于轻型车辆、小型发电机等
应用。
需要注意的是，柴油机的设计和用途会对其效率产生显著影响。
实际应用中，柴油机的效率也受到操作条件、维护状况和燃料质量等多方面因素的影响。
总体而言，选择柴油机应该基于具体的应用需求，并在设计、运行和维护过程中注意提高其效率。
内燃机学名词解释
内燃机学名词解释内燃机学名词解释压缩比：气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比，即εc =V V c 。
配气正时：（亦称配气相位）是指内燃机每个气缸的进、排气门从开始开启到完全关闭所经历的曲轴转角。
气门重叠角：是指发动机进气门和排气门处于同时开启的一段时间用曲轴转角来表示称为气门重叠角。
点火提前角：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。
喷油提前角：喷油器开始喷油时，活塞距离压缩达上止点的曲轴转角。
增压中冷：是当涡轮增压器将新鲜空气压缩经中段冷却器冷却，然后经进气歧管、进气门流至汽缸燃烧室。
偶件：一对制造精密，配合严密的零件。
喷油规律：是指在喷油过程中，单位凸轮转角、曲轴转角或单位时间从喷油器喷入气缸的燃油量。
即喷油率随凸轮转角的变化关系。
指示效率：发动机实际循环指示功W i 与所消耗的燃料热量Q 1的比值，即ηit =W i指示压力、平均指示压力和有效指示压力（定义，表达式）：平均指示压力是指单位气缸容积一个循环所做的指示功，即p mi =W V s ；平均有效压力是一个假想的、平均不变的压力作用30τP ex 在活塞顶上，使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功，即p me =。
指示热效率和有效热效率（定义，表达式）：指示热效率是指发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值，即ηi t =W i平均有效压力和有效燃料消耗率b e ：平均有效压力是一个假想的、平均不变的压力作用在活塞顶上，使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功，即p me=30τP e料消耗率b e ，是指单位有效功的耗油量。
通常用单位千瓦小时有效功所消耗的燃料克数【g/(kw.h)】，即b e =e ⨯103。
指示功率、有效功率和升功率（定义，表达式）：内燃机单位时间内所做的指示功称为指示功率，即P i =p m i V s ni30；内燃机单位时间内所做的有效功称为有效功率，即P e =p m e V s ni30；在额定工况下，发动机每升汽缸工作容积所发出的有效功率，称为升功率，P L=P e充量系数Φc ：若把每循环洗入汽缸的空气量换算成进气管状态（p s , T s ）的体积V 1，其值一般要比活塞排量V s 小，两者的比值定义为充量系数Φc ，即Φc=V1过量空气系数Φa ：燃烧单位燃料的实际空气量与理论空气量之比，称为过量空气系数Φa ，即Φa =m 1b 0，其中m 1是实际进入气缸的新鲜空气的质量，g b 为每循环燃料供给量（kg ）; l 0为单位质量燃料完全燃烧所需的理论空气质量，成为化学计量空燃比。
1.1 柴油机的特性
柴油机的特性
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负荷特性
柴油机负荷特性:
在转速保持不变的情 况下，柴油机的各 项主要性能指标和 工作参数随负荷变 化的规律。
负荷特性是在试验台 上或实船条件下测 取的。
柴油机的特性
柴油机负荷特性
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万有特性
能够表达三个或三个以上参数 间相互关系的曲线
柴油机在各种负荷下可 达到的最高转速
柴油机在各种负荷下可 能达到的最低转速
柴油机的特性
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1.1 柴油机的特性
1.1.1 柴油机的工况和运转特性的基本概念 1.1.2 柴油机的速度特性 1.1.3 负荷特性和万有特性 1.1.4 推进特性 1.1.5 柴油机限制特性和工作范围 1.1.6 调距桨
1.1 柴油机的特性
1.1.1 柴油机的工况和运转特性的基本概念 1.1.2 柴油机的速度特性 1.1.3 负荷特性和万有特性 1.1.4 推进特性 1.1.5 柴油机限制特性和工作范围 1.1.6 调距桨
柴油机的特性
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1.1.1 柴油机的工况和运转特性 的基本概念
1.1.1.1 柴油机的运转工况
柴油机的特性
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柴油机的限制特性
柴油机的限制特性
指限制柴油机在各种转速下的最大有效功率，使柴 油机的机械负荷和热负荷不超出为保证它可靠工作
而规定的允许范围。 限制因素
最高爆发压力pz、平均有效压力pe、曲轴转矩Me、 过量空气系数α、排气温度tr以及涡轮增压器转速n Ｔ等参数作为限制因素。其中较常用的是Me、α和 tr。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ柴油机的特性
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速度特性(精)
• 速度特性:
– 将喷油泵油量调节机构固定在某一位置上，然后改 变柴油机的负荷，使柴油机转速变化，在这种条件 下测得的柴油机主要性能指标和工作参数随转速变 化的规律
一、速度特性的测量 二、速度特性分类 三、速度特性的参数分析/
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• 4. 指示效率ηi, • 5. 平均指示压力pi • 6. 机械效率ηm
非增压柴油机 增压柴油机
• pe、Me、ge随转速n变化的规律
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3．部分负荷速度特性
• 部分负荷速度特性
– 如果将喷油泵油量调节机构固定在小于标定功率油 量的各个位置上，分别测得的柴油机的主要性能指 标和工作参数随转速变化的关系。
• 可测得若干条柴油机部分负荷速度特性曲线。
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二、速度特性分类
• 1．全负荷速度特性 • 2．超负荷速度特性 • 3．部分负荷速度特性/
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1．全负荷速度特性
• 全负荷速度特性
第六章 发动机特性05
种类:
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。
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Ttq:曲线呈上凸形状
Pe: n Pe Pe max
be:在某一中间转速时 出现最低值
Pe
Pe Ttq n
n
Ttq
Ttq n
高速时:
n
Ttq
Pe
上升缓慢
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3．燃油消耗率曲线变化趋势 k3 1 根据公式 b b
i m
i m
•b在某一中间转速当ηiηm达到最大 值时出现最低值。 •当转速较此转速低时，由于ηm上升 弥补不了ηi的下降，使b较高。 •转速较此转速高时ηi、ηm均较低， b增加。
8
• 作 用：
负荷特性可以直观地显示发动机在不同负荷下
运转的经济性以及排温等参数，且比较容易
测定，因而在内燃机的调试过程中，经常用 来作为性能比较的依据。
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图7-2
对于一条特定的 负荷特性曲线而 言，转速是固定 不变的，这样有 效功率Pe、有效 转矩Ttq与平均有 效压力pme互成比 例关系，均可用 来表示负荷的大 小。
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一、汽车的功率平衡 汽车在行驶过程中的每一瞬间，发动机发出的 功率始终等于机械传动损失与全部运动阻力所消耗 的功率之和。 汽车运动阻力消耗的功率有：滚动阻力功率Pf、 空气阻力功率Pw、坡道阻力功率Pi以及加速阻力功 率Pj，而发动机驱动功率中还有一部分要消耗在传 动系中。 因而有：Pet=(Pf+Pw+Pi+Pj) 将不同挡位下的发动机输出功率Pe、汽车经常遇到 的阻力功率与车速关系绘在一张图上，即可得到汽 车功率平衡图。
柴油机速度特性与使用转速的确定
嘲州彻uc剩n睇明r‘麓市公共交叠’2010．，2青岛开发区公交巴士有限公司孙伟太青岛公共交通集团电车公司王胜军1柴油机速度特性、外特性发动机常用的性能指标有：有效转矩M e、有效功率Pe、有效油耗率ge等，这些性能指标随发动机运行工况(如转速或负荷)和调整情况而变化的关系称为发动机的性能特性。
在发动机的各种性能特性中，常用的是速度特性和负荷特性。
(1)柴油机速度特性。
柴油机速度特性是指油门开度保持不变时，柴油机的有效指标随转速的变化而变化的关系，表示这一变化的曲线即速度特性曲线。
油门全开时的速度特性为外特性，它是评价发动机性能指标的萤要依据。
(2)外特性。
柴油机标定功率速度特性(或称外特性)只有一条曲线，它代表该机在使用中达到的最高性能，由于该曲线位于最外侧，故称为外特性曲线，所有柴油机均需做标定功率速度特性。
下图为Y C6J190-20柴油机外特性曲线图。
从外特性曲线可以看出，该发动机所能达到的最大功率、最大转矩、最低燃料消耗率及其对应的转速，还可以看出在任一转速下对应的功率和转速，以便进行动力性、经济性能的评价。
Y C6J(140kW)外特性曲线图Pe随转速成正比关系，使用时，若要获得较大的功率，发动机转速应该高一些；而要发挥最大扭矩时，则适当地降低发动机转速，在1400转／分；要使发动机耗油率最小．就应该在最低点所对应的工况下工作，即在1400～1500转／分左右。
2柴油机使用转速的确定把转速保持在最大转矩转速与最小耗油率转速之间运转，虽然柴油发动机的经济性最好，转矩也最大，但柴油机的功率不能充分利用。
车辆行驶的快速性也不能充分发挥。
因此在选择柴油机的使用转速时，不仅要考虑柴油机的燃料经济性及动力性。
同时。
还要考虑车辆的行驶速度．即只有把转矩、功率和耗油率三者结合起来。
才能正确确定柴油发动机的使用转速。
根据这一原则，并且结合柴油机稳定工作的转速范围是在最大转矩转速和最大功率(标定功率)转速之间这一特点，一般把柴油机的使用转速选定在最大转矩转速与最大功率转速之间的某一转速。
第八章发动机特性了解：柴油机调速器的原理。理解：发动机特性曲线
第八章发动机特性了解：柴油机调速器的原理。
理解：发动机特性曲线变化的原因。
掌握：汽、柴油机特性曲线的意义，实验方法。
发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系称为发动机特性。
随调整情况而变化的关系称为调整特性，如点火调整特性、燃料调整特性、喷油调整特性。
随运转情况而变化的称为使用特性，如速度特性、负荷特性。
第一节发动机的速度特性进气门开度一定或油量调节机构位置一定，发动机的性能指标（Me 、Ne、ge）随转速而变化的关系称为发动机的速度特性。
节气门开度最大或油量调节机构位置最大时，发动机的速度特性称为全负荷速度特性，或外特性，其它称为部分负荷速度特性。
因为外特性代表发动机最高性能，以研究外特性为最重要。
一、汽油机的外特性1、Me曲线Me∝p e∝k1.ηv/α .ηi.ηm汽油机在节气门开度不变而转速变化时，α基本不变.1）从低速到中速①进气滞后角逐渐相当，ηv↑。
②涡流↑燃速↑；散热与漏气损失↓，ηi↑。
③机械损失略有↑，ηm略有↓。
所以，Me↑到最大。
2）中速到高速①进气滞后角太大，惯性未利用，ηv↓。
汽油机的外特性曲线②燃烧所占曲轴转角增大，ηi↓。
③机械损失↑很多，ηm↓很大。
所以，Me开始↓。
2、Ne曲线Ne ∝Me 、n1）低速到中速n ↑ Me↑所以Ne↑迅速。
2）中速到高速n ↑ Me缓慢↓所以Ne↑到最大。
3）高速后n↑少 Me↓很多，所以Ne↓。
3、ge曲线ge∝1/ηiηm中速，ηi最大ηm最大，所以ge最小。
二、柴油机的外特性当油量调节机构固定在标定功率循环供油量位置时的速度特性。
1、Me曲线Me∝∆g∙ηi∙ηm∆g：n↑喷油泵速度特性∆g↑中速较大ηi：中速最大ηm：中速较大所以，中速Me最大。
Me曲线较平坦：n↑↑∆g↑部分抵消ηi↓与ηm↓的影响。
2、Ne曲线Ne∝Menn↑ Me平坦，在一定的转速范围内，功率几乎与转速成正比增加，Ne↑。
3、ge曲线ge∝1/ηiηm中速，ηi最大ηm最大，所以ge最小。
柴油机的负荷特性、速度特性
武汉船舶职业技术学院《船舶内燃机使用及维修》课程教案（课次：37 学时：2）（本课程适用专业：轮机工程技术（船舶内燃机方向））课题：柴油机的负荷特性、速度特性教学目标：知识目标：了解柴油机的各种工况、特性及作用，掌握负荷特性、速度特性的定义，测量方法。
能力目标：善于利用负荷特性、速度特性曲线分析柴油机的工况。
教学重点：分析负荷特性、速度特性曲线教学准备：教学地点：多媒体专用教室教具：多媒体课件教材：《船舶柴油机》，徐立华主编教学方案的设计：步骤一：回顾与引入（5分钟）Q:有效指标有哪些？柴油机运行过程中测试的性能参数有哪些？A:有效功率、平均有效压力、有效燃油消耗率、有效效率、温度、耗油率、转速等Q:如何测量？测功机有何作用？A:测功机测量扭矩换算成有效功率、平均有效压力，油耗仪直接测量燃油消耗率，再换算成有效效率。
Q:柴油机动力性和经济性指标主要是参考哪些参数？A:有效功率和有效燃油消耗率。
步骤二：柴油机的工况（5分钟）所谓柴油机工况是指柴油机的工作状况或运行状况，如转速的高低、负荷的大小等。
1）要求柴油机的转速n 始终不变或变化很小，而负荷可根据需要从零变化到最大。
柴油机带动发电机工作时，按这种工况工作。
2）要求柴油机的负荷和转速都能在一定的范围内变化，而它们之间的变化有一定的规律。
柴油机作主机带动螺旋桨工作时按此工况工作。
3）柴油机的负荷及转速都可以在较大的范围内各自任意变化，它们之间没有相互的依赖关系。
如船上用来带动应急空气压缩机或应急消防泵的柴油机以及陆上的车用柴油机都是属于这种工况。
步骤三：柴油机的特性（5分钟）柴油机的主要性能指标和工作参数随工况而变化的规律叫柴油机的特性。
性能指标及工作参数之间的关系曲线就叫做柴油机的特性曲线。
柴油机的特性是柴油机固有的性能，是合理使用柴油机的重要依据，有以下作用： ①评价柴油机性能。
②确定柴油机工况。
③分析影响特性的状态。
④检测柴油机的状态。
步骤四：柴油机的负荷特性（35分钟）1．负荷特性曲线及其制取负荷特性是指柴油机在转速固定不变时，其主要性能指标及工作参数随负荷而变化的规律。
柴油机特性曲线..
机电工程学院交通专升本1304004041张明柴油机在不同的工况下，各主要指标是变化的。
要找出它们的变化规律，必须在发动机测功器上进行试验，测出在不同工况下的数据，并绘制成曲线表示其变化关系。
这些曲线称为柴油机的特性曲线。
在衡量柴油机的动力性和经济性时，常用的特性曲线有负荷特性曲线、速度特性曲线和调速特性曲线等。
负荷特性。
当柴油机的转速保持不变时，其他性能参数随负荷变化的关系称为负荷特性。
测定柴油机的负荷特性时，是在保持某一转速情况下，通过改变喷油量的方法来改变柴油机的负荷（如图1-13所示）。
柴油机负荷越大，每小时的供油量G，也越大，燃烧放出的热量增多，排气温度Tr升高。
耗油率ge则反映燃油燃烧的完善程度。
耗油率ge曲线上点1是最低值，称为最低耗油点。
如耗油率曲线的变化较平坦，表示在负荷变化较广的范围内，能保证有较好的经济性，这对于负荷变化较大的施工机械来说是十分有利的。
点2为冒烟界限点，此时燃烧恶化，排气中出现黑烟，这不仅使耗油率增加，而且还由于柴油机过热，容易引起故障，影响柴油机的寿命。
速度特性。
柴油机试验时，如将柴油机喷油泵的供油拉杆（油门）固定在某一位置上，并调节作用在飞轮上的阻力扭矩（即发动机的负荷），发动机的转速必将发生变化。
这样可将测得的数据绘制成发动机的有效扭矩Me.有效功率N。
和耗油率g。
随转速n而变化的关系曲线，称为柴油机的速度特性曲线。
如果供油拉杆是固定在最大供油量（额定供油量）位置上，测得的有效扭矩与转速的关系曲线称为全负荷速度特性曲线，亦称外特性曲线。
如供油拉杆固定在小于额定供油量的各个位置上，所得一组曲线称为部分负荷速度特性曲线。
对于分析柴油的性能有重要意义的是外特性曲线（如图1-14所示）。
在图1-14中横坐标上的nmin为最低稳定转速，nmin为最高转速，n1为最大扭矩Me,max的转速，nH为额定扭矩MH时的转速，，n2为最大功率Ne，max时的转速。
在有调速器的柴油机上它的转速在柴油机尚未达到最大功率Nmax 以前就受到限制。
柴油机速度特性实验
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。
负荷特性、推进特性、外特性
负荷特性、推进特性、外特性一、柴油机负荷特性，是指在转速保持不变的情况下，柴油机的各项主要性能指标和工作参数随负荷变化的规律；柴油机按负荷特性工作时，意味着转速不变而只改变喷油泵的循环供油量，即当外界负荷变化时，柴油机改变循环供油量是输出功率改变。
柴油机推进特性，柴油机按照螺旋桨特性工作时，各性能指标和工作参数随转速（或负荷）变化的规律。
柴油机外特性，即柴油机的全负荷速度特性，将喷油泵油量调节机构固定在相当于标定转速下发出标定功率的供油位置上，然后改变柴油机的外负荷，使柴油机转速变化，在这种条件下测得柴油机主要性能指标和工作参数随转速变化的规律。
二、负荷特性当转速不变时，柴油机的性能指标及其主要参数随负荷而变化的关系称为负荷特性，见图1。
不同的转速对应不同的负荷特性。
测取负荷特性时要在保持柴油机油温、水温基本不变的前提下同时调节测功器的阻力矩（负荷）和柴油机的循环供油量，改变负荷并保持柴油机转速不变，测量主要性能参数随负荷的变化关系。
速度特性当喷油泵齿杆位置一定（即循环供油量一定）时，柴油机的性能指标与主要参数随转速而变化的关系称为速度特性。
不同的循环供油量对应不同的速度特性。
当喷油泵齿杆固定于柴油机发出标定功率时，测得的速度特性称为标定功率速度特性或外特性；当喷油泵齿杆固定于最大供油量以下位置时测得的速度特性称为部分负荷速度特性。
三、负荷特性是为了评定柴油机在某个转速下的性能和排放。
& D3 m) a; W% J6 Y4 |外特性是为了评定在最大油门开度下，也就是柴油机能够达到的最大功率和扭矩，以及相应的排放数据。
另外二楼所说的“喷油泵齿杆位置一定（即循环供油量一定）”是有误的，应该是油门手柄位置固定，齿杆位置随着转速变化是变化的。
推进特性是特指船用柴油机，因为船的螺旋桨在水中，转速发生变化时，水对螺旋桨的阻力也是变化的，二者有一定的关系，跟螺旋桨的大小和桨叶的形状都有关。
所以柴油机在某个转速下，其负荷也是固定值。
第二节 柴油机特性
(五)限制特性
一、柴油机的限制特性 1定义：限制柴油机在各种转速下的最大有效 功率，使柴油机的机械负荷和热负荷不超 出为保证它可靠工作而规定的允许范围 2限制措施 可限制最高爆发压力pz、平均有效压力pe、 曲轴转矩Me、过量空气系数α、排气温度tr 以及涡轮增压器转速nＴ，其中较为常用的 是Me、α和tr
(四) 调速特性
柴油机的调速特性是调速器转速设定机 构固定在某位置时，当外负荷从零到最大 值或相反过程的全部变化范围内，柴油机 的功率、扭矩或平均有效压力与转速之间 的变化规律。调速特性与调速器的工作性 能直接相关，具有弹性反馈机构的调速器 调速特性曲线为垂直线，可由多次改变调 速器转速设定机构得到
二、柴油机推进特性及推进特性曲线 1柴油机推进特性：柴油机按螺旋桨特性工 作时，各性能指标和工作参数随转速或负 荷变化的规律 2柴油机推进特性是根据Pe=cn3关系，在试 验台上测定的
三、推进特性参数分析 1充量系数c 随转速增加而下降 2过量空气系数α 随转速增加而下降 3指示效率ηi 随转速增加而下降 4机械效率ηm、指示功率 Pi 随转速增加 而增大 5有效油耗率ｂe、指示油耗率ｂi ｂi随 转速增加而增加； ｂe随转速增加先降后 升，在80－90％nb时达最低值
二、船舶柴油机功率和转速使用范围 1.柴油机在各种转速下允许达到的最大功率 运行船用柴油机由限制特性限制 2.柴油机在各种转速下的最小功率 由最低负荷速度特性曲线限制
3.柴油机在各种负荷下可达到的最高转速 标定转速或相应的调速特性来限制 4.柴油机在各种负荷下可能达到的最低转速 船用柴油机按推进特性工作时的最低稳 定转速限制最低转速以防个别缸熄火
1等排温限制线； 3等转矩限制线； 5调速特性线（最高转速限制线） 8最小负荷限制线 10最低（稳定）转速； 由1，3，5，8，10等限制线组成柴油 机的安全工作区，一般柴油机转速由标 定转速下降时，初期按等转矩特性工作， 后期按等排温特性工作
发动机原理第12章 发动机特性解析
在发动机铭牌上标定的功率，均为使用中允 许的最大功率，我国国家标准（GB1105.187）规定，按用途和使用特点，发动机功率 分为以下四种：
（1）15min功率：汽车、摩托车、摩托快艇
（2）1h功率：拖拉机、工程机械、船舶
（3）12h功率：拖拉机、农业排灌、电站
（4）持续功率：农业排灌、电站、船舶、铁 路牵引
3.燃油消耗率be
先急剧减小（怠速 时为无穷大，随着 指示热效率和机械 效率的增大而减小）
后逐渐增大（随着 混合气变浓，由于 燃烧恶化，油耗随 指示热效率的降低 而增大）。
三、柴油机与汽油机负荷特性对比
1.柴油机燃油消耗率普遍 较低（比汽油机低10%30%），且小负荷到中负 荷的油耗率下降迅速。
高速1.2-1.5； 重型增压1.7-2.2
压缩比
8-12
14-22
应用车型 轿车、轻型载重车 中低速柴油机：中/重 型载重车；
高速柴油机：轿车和 轻型载重车
第一节 发动机特性概述
一、发动机的工况 定义：发动机的实际运转情况
Pe
inPmeVh
30
nM e 9550
实际上，发动机工况就是研究不同运转情况下，其功 率、转矩和转速三者之间的变化关系。
循环供油量增大，浓度基本不变而混合气总 量变大。 因此，汽油机负荷特性的调整过程称为 “量调节”。
1.指示热效率 i
先增大（节气门开度变 大，残余废气减少，燃 烧改善）；后降低（大 负荷混合气偏浓，燃烧 不完全）。
2.机械效率 m
转速不变，摩擦损失不 变，故其变化随着指示 功率（或负荷）增大而 增大。
定义：以转速n为横 坐标，平均有效压 力Pme为纵坐标，在 图上画出许多等油 耗线和等功率线。
小功率柴油机速度特性分析
小功率柴油机速度特性分析吕 硕 ,马国华(常柴银川柴油机有限公司 ,宁夏 银川 750021)摘要 :通过标准的学习和对小功率柴油机的速度特性进行分析试验对比 ,指出柴油机产品 现在存在不装油量校正器 、铭牌功率过大的问题及相应的解决的办法 —合理标定铭牌功率同 时加装油量校正器 。
认为生产企业应强化法规意识 ,认真学习和贯彻实施国家及行业标准 。
关键词 :速度特性 ;铭牌功率中图分类号 : T K 427 文献标识码 :B 文章编号 :1671 - 2471 (2002) 01 - 0043 - 02小功率单缸柴油机主要用于农田作业和道路 运输机械的配套动力 ,由于这种用途的柴油机在 工作时 ,经常会遇到短期过载情况 ,这时要求发动 机在转速下降时能自动增加输出扭矩 ,以克服短 期过载 ,避免发动机熄火 。
即要求具备较好的速 度特性 。
以下三个参数 :1 . 扭矩储备率μ ,标准要求μ ≥12 %μ = Mem ax - Mcb ×100 % Mcb式中 :Mem ax ———标 定 工 况 速 度 特 性 的 最 大 扭 矩值 ,N. m ;Mcb ———标定功 率 即 铭 牌 功 率 的 扭 矩 值 ,N.m 。
2 . 燃油消耗比 b 1 ,标准要求 b 1 ≤100 % b 1 = g 2 Πg 1 ×100 %式中g 1 ———标定工况燃油消耗率 ,g ΠkW. h ;g 2 ———最大扭矩点燃油消耗率 ,g ΠkW. h ;1 学习标准标准是衡量产品质量的尺度 ,达到标准要求的产品 即 为 合 格 的 产 品 。
反 之 , 为 不 合 格 产 品 。
因此 ,生产企业应首先认真学习 、正确理解标准的 含意 ,然后在产品中体现出来 ,才能保证生产出合 格的产品 。
通过对比 , 可以看到 JB ΠT 51104《中小功率柴产 品 质 量 分 等 》1999 版 ( 简 称 : 99 版 ) 比油机 3 . 转速比 b ,标准要求 b ≤80 % 2 2 1994 版 (简称 :94 版) 在速度特性的考核上有了改进 ,更符合实际 。
全负荷速度特性
（3）指示热效率 如前所述，指示热效率主要取决于过量空气系 数、混合气形成质量和燃烧质量。 由于过量空气系数随有效功率降低而增大，因 此指示热效率也随着有效功率的降低而增大，只 是当有效功率降低到某一较低值时，指示热效率 不再增大。 （4）有效指标（有效热效率和有效耗油率）
课题二 速度特性
油量调节机构固定，改变外负荷，在这种条件下测得 的柴油机性能指标和工作参数随转速变化的规律 ，分为：
标定功率指标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途和特 点规定的标定转速下的有效功率(kW)。国标中规定：标定功率 按不同用途分为：15 min功率；1 h功率；12 h功率；持续功率。 我国《钢质海船入级与建造规范》(1996年)规定持续功率作为 船用柴油机的标定功率。国外船用柴油机的最大持续运转功率 MCR(Maximun Continuous Ratings)即为标定功率。 速度特性试验前，柴油机要经过试车、磨合、调整和排除故 障，将配气、供油定时调至最佳值，各缸功率平衡，使柴油机 具有良好的技术状态，然后进行特性试验。试验时，要保持柴 油机稳定运转，冷却水、润滑油的压力、温度也要调整在最佳 状态。测定时，试验机先开空车，缓慢加速至标定转速nb，通 过测功器逐渐增加外负荷，同时通过调速器增加循环供油量， 使柴油机在标定转速nb下发出标定功率Pb。此时测量并记录相 应的各参数值。然后将油量调节机构与调速器分离并加以固定， 逐渐增大柴油机的外负荷，以降低柴油机转速，使柴油机在标 定转速nb和最低稳定转速nmin之间若干点上稳定运转。同时测 取并记录对应各转速下的各个参数。最后以各性能参数作为纵 坐标、转速为横坐标，将记录的参数(包括计算值)在坐标系中标 绘。绘出的曲线即全负荷速度特性曲线，如图中曲线3所示。
该曲线显示了柴油机在各种不同的转速下可能 达到的最大功率。在这种情况下，柴油机工作时， 由于喷油泵油量调节机构固定在最大供油量位置 上，气缸内的温度和压力都很高，致使机件受到 很大的热应力和机械应力，柴油机处于超负荷状 态下工作。因此，按超负荷特性工作的时间不能 太长。 如果将喷油泵油量调节机构固定在比标定功率 油量小的各个位置上，然后通过上述方法分别测 得柴油机的主要性能指标和工作参数随转速变化 的关系，称为部分负荷速度特性。由于油量调节 机构固定的位置不同，可测得若干条柴油机部分 负荷速度特性曲线，如图中曲线4、5和6所示。
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1.扭矩曲线变化趋势
柴油机的扭矩曲线比汽油机平坦
各种转速下柴油机扭矩的大小主要取决于每循环供油量Δq 的大小。扭矩表 达式由式（3-10）定性写成
Ttq =k'2 * ηi ηmΔq
（7-1）
由式可见，柴油机扭矩随转速的变化趋势决定于 ηi 、 ηm 、Δq 的变化 趋势。柴油机 ηi 、 ηm 、Δq 、 Φc 随 n 的变化关系如图 7-6 所示.
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。
图 7-8 为几种柴油机外特性曲线
3.燃油消耗率曲线
与汽油机燃油消耗率曲线类似，柴油机的燃油消耗率曲线也是一凹形线，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
图 7-7 为 6135 柴油机速度特性
随油量调节机构位置向减小供油量方向移动时，循环供油量减小，使部分负 荷速度特性的 Pe 、 Ttq ,值低于外特性。但随着负荷减小，循环供油量随转速 的变化趋势基本不变，使部分负荷速度特性的变化趋势同外特性相似。所以柴油 机的部分负荷速度性的 Pe 、 Ttq 曲线是随负荷的减小，大致平行下移。
综上所述，在较低转速范围内，随 n 的增加，由于Δ q 及 ηi 的增加超 过 ηm 下降的影响，使 Ttq 增加。在较高转速范围内，随 n 增加， ηi 及 ηm 下降超过Δ q 增加的影响，使 Ttq 有所下降。但比汽油机 Ttq 曲线平坦。
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