发动机的速度特性曲线

发动机的速度特性

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。

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

第三节 发动机的速度特性

应知：

速度特性的定义 外特性、部分速度特性 扭矩特性 测取、绘制、分析曲线 分析发动机的动力性 速度特性的应用 汽油机、柴油机速度特性的对比分析

应会：

一、速度特性

定义：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变化

的关系。外特性：节气门全开(标定工况点)

部分速度特性：节气门部分开度

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。

二、速度特性的测取与绘制

测取参数：

动力性指标： 经济性指标：

监控参数:

温度：

压力：

三、汽油机速度特性曲线的分析

v Ttq k 2 i m

v Pe k1 i m n v B k4 n

be k3

1

i m

1.外特性曲线：

充气效率、指示热效率、机械效率随转速的变化关系：

外特性曲线的意义：

发动机在此转速下所输出的最大功率及其扭矩

代表发动机的动力性外特性曲线必须测取

总功率：净功率(使用外特性曲线):

2.部分速度特性曲线

v Ttq k 2 i m

v Pe k1

第三节 发动机的速度特性

应知：

速度特性的定义 外特性、部分速度特性 扭矩特性 测取、绘制、分析曲线 分析发动机的动力性 速度特性的应用 汽油机、柴油机速度特性的对比分析

应会：

一、速度特性

定义：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变化

的关系。外特性：节气门全开(标定工况点)

部分速度特性：节气门部分开度

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。

二、速度特性的测取与绘制

测取参数：

动力性指标： 经济性指标：

监控参数:

温度：

压力：

三、汽油机速度特性曲线的分析

v Ttq k 2 i m

v Pe k1 i m n v B k4 n

be k3

1

i m

1.外特性曲线：

充气效率、指示热效率、机械效率随转速的变化关系：

外特性曲线的意义：

发动机在此转速下所输出的最大功率及其扭矩

代表发动机的动力性外特性曲线必须测取

总功率：净功率(使用外特性曲线):

2.部分速度特性曲线

v Ttq k 2 i m

v Pe k1

“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

工业发动机电控特性

课程编号：1.015.003.C_C 课程编号：

康明斯公司应用工程培训

发动机电子特性(工业)

作者：王久春 日期：2010-6-22

工业发动机电控特性

工业电控特性工业电控特性归类如下: 调速器特性 油门特性 设备集成特性 系统诊断 & 服务 发动机 & 附件保护

工业发动机电控特性

调速器特性

调速器原理

全程调速器 两极(或车用)调速器 辅助调速：轴速调速器 压力调速器 低怠速调速器 高速调速器 中速调速器 发动机转速巡航调速器 车速巡航调速器

工业发动机电控特性

调速器原理调速器是为达到某一控制功能所用的计算逻辑。 速度调速器: 如：低怠速，高怠速，全程调速与中速，目的 是控制发动机达到某一转速。 燃油量调速器: 如：两极调速器，它根据油门位置和发动机 转速来计算喷油量 轴速调速器: 通过控制发动机的转速来保持输出轴恒速。 压力调速器: 通过控制发动机的转速来维持一个恒定的压 力值。如空压机应用。

工业发动机电控特性

调速器原理喷油量

两极调速器 或 全程调速器 或 中速调速器

低怠速调速器

高怠速调速器

转速 (RPM)

工业发动机电控特性

调速率原理调速率的定义：转速随着负载的变化而变化 调速率的定义：转速随着负载的变

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发动机原理

第六章

发动机特性曲线的意义 答：特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机的性能的一种简单的\\方便\\必不可少的形式。根据各种特性曲线，可以合理地选用发动机，并能更有效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提高，并设法满足使用要求。

什么是发动机的负荷特性和速度特性？

答：负荷特性：指发动机转速不变，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）而变化的关系； 汽油机的负荷特性：汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B 和耗油率be随负荷（Pe 、 Ttq、pme）变化的关系称为汽油机负荷特性；

柴油机的负荷特性：柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量Δb时，每小时耗油量B 和耗油率be随功率Pe（或转矩Ttq、平均有效压力pme）变化的关系称为柴油机负荷特性；

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系称为速度特性 ；

汽油机速度特性：汽油机节气门（油门）开度固定不动，其有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等随转速变化的关系称为汽油机速度特性；

柴油机速度特性：喷油泵的油量

一、汽车二级维护前的配气相位技术要求

判断题

1、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为10.5°。 A正确 B错误 解析：应为20.5°

2、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为18.5°。 A正确 B错误 解析：应为38.5° 单选题

3、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门滞后角为( )。 A 26° B 36° C 46° D 56° 解析：

4、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门滞后角为( )。 A 10.5° B 20.5° C 30.5° D 40.5° 解析：

5、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，排气门提前角为( )。 A 18.5° B 28.5° C 38.5° D 48.5° 解析：

6、对于EQ1092F型汽车,发动机转速为800r/min、气门间隙为0.25mm时，进气门提前角为( )。 A 20

1-5为什么发动机性能指标有指示指标与有效指标的分别？两种指标各在什么场合使用？为什么一般不把净指示功作为常用的指示功指标？

解：指示指标：不受循环过程中机械摩擦、附件消耗以及进排气和扫气流动损失的影响，直接反应缸内热功转换进行的好坏，因而在内燃机工作过程分析中广泛应用；有效指标：被用来直接评定发动机实际工作性能的优劣，因而在发动机生成和试验研究中广泛应用。因为净指示功难以直接测算得出，所以一般不把净指示功作为常用的指示功指标

1-6 发动机的动力、经济性能在生产使用中主要用哪几个指标来表示？如果要进行不同机型性能的对比，应该使用何种动力、经济性能指标？ 解：动力性：功率P、扭矩T、速度V；

经济性：有效效率、燃油消耗率、润滑油消耗率。 不同机型对比常用：有效平均压力、升功率和be。

1-13影响有效燃料消耗率be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？ 解：影响因素：燃烧效率、机械效率、循环热效率等。

降低途径：增压小排量技术、稀薄燃烧、增大压缩比等。

1-15什么是燃料燃烧时的化学计量比？具有化学计量比的可燃混合气的过量空气系数?a是多少，其空燃比α又是多少？

解：燃料和空气恰好能够完全反应时两者的比值。具有化