发动机特性曲线

1、167第11章发机特性内容提要发动机特性与特性曲线的含义、分类与意义发动机调节特性的含义、分类与曲线发动机负荷特性发动机速度特性发动机万有特性发动机调速特性发动机性能指标的校正11.1基本概念发动机特性与特性曲线发动机特性发动机性能指标随调整情况及运 转情况而变化的关系称为发动机特性。发动机性能指标主要有功率、转矩、燃料消耗率、排气温度、排气烟度等调整情况主要指柴油机的供油提前角、汽油机的点火提前角、发动机燃料等可调因素对发动机性能的影响；运转情况一般指发动机转速和负荷等。特性曲线为了直观显示发动机的特为Audi (奥迪)2.4L 5 气门汽油机的外特性曲线。发动机特性分类发动机特性分调节特性

2、和性能特性两大 类。性、万有特性、螺旋桨图 11-1 发动机特性曲线(Audi 2.4L5 气门V汽油机外特性)161167特性等。发动机特性的制取1H发动机特性需在专门的试 验台（俗称发动机台架）上进行，图1111-2显示了带水力测功器的试验台的基本组成。它可 以模拟发动机的发动机特性试验，国家已 有件下进行。11.2发动机调节特性得重视。图 11-2 发动机试验台1-发动机 2-数显水温表 3-数显油压表 4-数显排温表5-油门执行器 6-转速表 7-负荷表 8-水门执行器9-10-11-12-气 缸压力传感器13-油压传感器14-针阀升程仪15-电荷放大器16-电荷放大器17-18-示波

3、器19-20-21-22- A / D23-24-25-器它是指在发动机转速一定和油量控制机构（如喷油泵的供油拉杆）11-3B 的检查调整发动机静态最佳供油提前角。B -f上一般由供油提前角自动调Jf缶ECU根据发动机工况精确控制。LZ孕羊汽油机点火提前角调节特性图11-3柴油机供油提前角调162163燃料消耗率等性能它是指在发动机转速和节气门开度一定条件下，其功率、 指标随点火提前角变化而11-3），可将B 变化的关系。点火提前角调整特性曲线形式与柴油机类似（是指在发动机转速一定，度一定条件节气门开三鼻養下，其功率、燃料消耗率等性能指标随混合气J浓度 而变化的关系。11-4汽油机燃料调整空气

4、系数约处，燃料消耗率最低，称此时的混合气为经济混合气；而对应于约0.9311.3发动机性能特性发动机的负荷特性是指在转速一定时，发动机的性能参数（度等）随负荷a-5a -空燃比（功率、平均有效压力等）的改变而变化的关系。相应的曲线称为负荷特性曲线。发动机负荷特性曲线如图11-5所示。由图可见，随着负荷的增加，燃料消耗率开始时急剧下降，到A点油耗最低。标定转速下的该油耗值被称为该发动机的最低燃油消 耗率。但此时并非发动机的最大功率点。A点后，随着负荷的增加，发动机功率增大，燃料界限。其适宜的工作区域应该在最低油耗点A附近。163167有的货车超载运行，将导致燃油消耗急剧上升，发动164163可取

5、的。为了兼顾发动机的动力与经济性能，标定功率点一般定在冒烟界限以内与最低燃油消耗点之间，可从座标原点引负荷特性燃油消耗率曲线的切线，交点E作为发动机的标定工况点。实际发动机工作中，往往由于负荷不足（如汽车载货量少等），负荷增加，从而达到节油的目的。发动机的速度特性速度特性是指当燃料供给调节机构（）位置不变时，发动机性能指标（转矩、功率、燃油消耗率等）称为速度特性曲线。当燃料供给调节机构固定在全负荷位置（度特性工况。11-6YC6108ZQ柴油机外特性曲线。速、功率、转矩变化而变化的关系。、从外特性曲线还可以计算出发动机的转矩 储备系数 0、0tqn转速储备系数和适应性系数n6ntqtemax图

6、 11-6 发动机速度特性曲线Teb虫n2ntqtq n式中Temax外特性曲线上最大转矩（N，Hi）；165166gb标定工况转矩m）;i n标定转速（r/mini 2n最大转矩时转速（r/min）。2、和00、和tqnntq表征了发动机的短 期超载能力。当汽车爬坡，如不换挡， 发动机转速就会下降，从外特、tq性曲线上看，发动机转矩会增加，以克服外界阻 力。0、tq和00和n越大，不换挡克服 外界阻力的能力就越强。、tq汽油机0、tq0和n和值较大，分 别可达 1.21.4、1.53.8 1.8 5.3 ;而柴油机（非增压）外、tq和n特性的转矩 曲线较为平坦，00、tq和nntq值较小，1

7、.051.52.01.62.1，不能适应实际工作需要，所以柴油机都安 装有调速器来进行校正。转矩下降11-7发动机速度特性越快，所以部分负荷速度特性曲线也变得越陡（图1-7）部分负荷速度特性2 3 4-1JOO nW25DQnA mb发动机的万有特性方便，亦不清晰。能在一张图上表示发动机各性能参数与转速、负荷之间的相互关系就称为万有特性，也称为多参数特性，相应的曲线称为万有特性曲线。万有特性曲线可以利用发动机各 种转11-8 为YC6108ZQ图中虚线为等功率曲线，位于上层的等功率曲线的功率大。实线为等油耗线，最内层的说明发动机在转速变化较1.26I鹿4 90.ES图11-8 万有特性曲线16

8、5167大情况下工作，燃料消耗率变化小，较经济；若等油耗线呈纵向拉长，说明发动 机在负荷变化较大情况下工作，燃料消耗率变化小，较经济。不同用途的发动机 对万有特性曲线有不同的要求。从图中可以清楚看到发动机在各种不同转速和负荷下的动力性和经济性，发 动机要想获得最低燃料消耗，可以通过改变发动机的转速来调节。调速特性调速特性是指柴油机喷油泵调速手柄位置一定时，柴油机性能参数（油消耗率等）11-9也可以采用转速和转矩为横坐标。根据分析需要，调速特性曲线曲线分析可以看到，从标定转速（曲 线拐弯点）到最高空转转速这一段的曲 线，发动机负（如稳定调速率等）析。当发动机转矩达到最大，如再增加外界负荷，11.4发动机性能指标的校正性能指标校正的必要性由于大气状态的不同，同一台发动机，在不同地区测得的性能指标就会产生差异。如天津测得某发动机功率为68kW油耗为321g/kW.h。而到拉萨测得的功167167率变为 42kW 下降了 38%;油耗为 429g/kW.h ，上升了 34%。（150m300m发动机（非增压）3.5% 29.4 C5.5 C,2%。校正方法根据GB/T 17692-1999规定，车用