汽车发动机的特性[1]

（3）指示热效率ηit 转速低，进气流速
低，紊流减弱，使雾化、 混合状态较差，火焰传 播速度降低，散热及漏 气损失增加，ηit较低，转 速高时，燃烧过程所占 曲轴转角较大，燃烧在 较大容积下进行，ηit也较 低。但变化比较平坦， 对Ttq影响较小。
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（4）机械效率 ηm 转速增加，消 耗于机械损失功增
加。因此，随转速 升高，机械效率ηm 明显下降。
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综合作用的结果是；当转速由低开始上 升时，ηv，ηit同时增加的影响大于ηm下降的 影响，使Ttq增加，对应于某一转速时，Ttq达 到最大值。转速继续增加，由于ηv、ηit、ηm 均下降，因此Ttq随转速升高而较快的下降， 即Ttq曲线变化较陡。
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功率
扭矩（汽油机）
扭矩（柴油机）
燃油消耗率 小时耗油量
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第二节 发动机台架试验
一、试验台装置
基本组成、装配关系、固定、支承
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二、制动测功装置—测功器 1.水力测功器
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二、发动机特性
发动机性能指标随调整运转工况而变化 的关系称为发动机特性。
调整情况 性能指标
运转工况
调整特性 性能特性
特性用曲线表示称为特性曲线，它是评
价发动机性能的一种简单、方便、必不可少 的形式。
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三、发动机性能指标与工作过程的关系
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3．燃油消耗率变化趋势 b=k3/ηitηm
b在某一中间转速当ηitηm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ηit的下降，使b增加。转速较此转速高 时ηit、ηm均较低，b也增加。
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一、汽油机的速度特性
（1）速度特性：汽油机节气门开度 固定不动，其有效功率Pe、扭矩Ttq、、燃 油消耗率b、每小时消耗油量B等随转速n 变化的关系。
（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。
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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。
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（一）外特性曲 线
1．扭矩曲线变 化趋势
随着转速n的增 加 ， 扭 距 Ttq 逐 渐 增 大，出现最大扭距 Ttqmax 后 逐 渐 下 降 ， 且下降程度越来越大 。曲线呈上凸形状。
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根据公式
可 见 ， Ttq 随 n 的 变 化 取 决于指示热效率ηi、机 械 效 率 ηm 、 充 气 效 率 ηv与过量空气系数α 随n的变化。
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2020/11/23
汽车发动机的特性[1]
第一节 发动机工况
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，此功率、转速应该与 发动机所带动的工作机械要求的功率、转速 相适应。
只有当发动机发出的扭矩与工作机械消 耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速下按 一定功率稳定工作。
燃油消耗量按下式计算
式中 t——消耗m（g）燃油所需时间（s）； Pe——消耗m（g）燃油时测量的有效功率（kW）； B——小时耗油量（kg/h）； be——有效燃油消耗率[g/（kW·h）]。
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第 二节 发动机的速度特性
发动机性能指标随转速变化的关 系称为发动机的速度特性。若驾驶员 将油门踏板位置保持一定，由于道路 阻力不同，汽车行驶速度也会改变， 上坡时汽车速度逐渐降低，下坡时速 度增加，这时发动机即沿速度特性工 作。
2.平衡式电力测功器 3.电涡流测功器
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三、耗油率的测量 1.容积法
充油
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测量
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测量消耗容积v的燃油所用时间t
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燃油消耗量按下式计算
小时耗油量
耗油率
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2．功率变化趋势 Pe=Ttq·n/9550
当转速由低逐渐升高 时，由于Ttq、n同时增加 Pe增加很快。在达到最大 扭距转速ntq后，再提高转 速，由于Ttq有所下降，使 Pe上升缓慢。某一转速时 Ttq·n达最大值。此后，再 增加转速，由于扭距下降 超过转速上升的影响，Pe 反而下降。
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Vs——气缸工作容积（m3）；
α ——过量空气系数；
hu——燃料低热值（kJ/kg）；
Lo——理论空气量（kg/kg）。
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根据平均有效压力pme（kPa）的定义
式中 We——每循环有效功（kJ）； ηe——有效热效率。
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式中 ηit——指示热效率； ηm——机械效率。
发动机输出的有效指标通常用平均有效压 力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃油 消耗率b、每小时耗油量B表示。这些指标与发 动机工作过程参数的关系可以推导如下。
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每循环放热量Q（kJ）为
式中 ηv——充量系数； ρo——大气状态下空气密度（kg/m3）；
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（1）在节气门 开度一定时，过量 空 气 系 数 φat 可 视 为 常数。
（2）充气效率 ηv在某一中间转速 时最大。因为一定的 配气相位仅对一种转 速最适合，此转速下 能最好地利用气流惯 性。其余转速时ηv 均降低，曲线为上凸 形。
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式中 V—球泡容积（mL）；
Pe —发动机有效功率（kW）;
ρ
f
—燃油密度（g/mL）；
t—消耗容积V的燃油所用时间（s）。
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2.质量法
油 箱 供 油
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充油
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测量
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