第11章发动机运行特性与匹配技术

1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配讲课内容第11章运行特性与整车匹配

仍关注发动机的动力性、经济性:点工况线工况面工况从发动机本身‘质’和‘量’环节提高动力、经济性在整车上提高发动机的使用性能(匹配)1）发动机运行工况(operatingcondition)：负荷Ttq,pme(Pe)vs转速n(1)点工况：抽水机①(2)线工况：发电机组②；船舶发动机③(3)面工况：汽车；拖拉机a—最大功率限制线b—最高转速限制线c—最低稳定转速限制线d—怠速线e—倒拖线主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配点工况：运行过程中，转速和负荷保持不变，如排灌所用的水泵的动力点工况：运行过程中，转速和负荷保持不变，如排灌所用的水泵的动力线工况2：其特点是内燃机的功率与转速接近于幂函数关系，如图中的曲线2示的三次幂函数()。当内燃机作为船用主机驱动螺旋桨时，内燃机所发出的功率必须与螺旋桨吸收的功率相等，而吸收功率又取决于螺旋桨转速的高低，且与转速成幂函数关系，这样，内燃机功率就呈现一种十分有规律的变化。该类工况常被称为螺旋桨工况或推进工况，也属于线工况。

面工况：其特点是功率与转速都在很大范围内变化，它们之间没有特定的关系。汽车及其他陆地运输用内燃机，都居于这种工况。此时，内燃机的转速决定于行驶速度、可以从最低稳定转速一直变到最高转速；负荷取决于行驶阻力，在同一转速下，可以从零变到全负荷。内燃机可能的工作区域就是该种类型内燃机的实际工作区域，相应的上况区域称为面工况。2）发动机的标定功率(ratedpower)标定工况：发动机铭牌上规定的最大输出功率及其对应转速所确定的工况。(1)15分钟功率：车用发动机(2)1小时功率：拖拉机、工程机械(3)12小时功率：排灌、电站(4)持续功率：远洋船舶、机车同一台发动机，标定功率的时间越长，标定功率越小。主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配主要内容发动机特性曲线的定义：

在一定条件下，发动机性能指标与特性参数随各种可变因素的变化规律。1）按工作特点分类稳态特性：性能参数和特性参数不随时间变化的特性。动态特性：性能参数或特性参数至少有一个参数随时间变化的特性，又称为瞬态特性。动态空燃比变化：加速加浓；减速减稀1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配动态过程非常复杂稳态动态2）按参数性质分类调整特性：转速和油量调节位置不变(节气门或油量调节杆)，发动机性能指标随调整参数(ig,fj,a,,配气相位,气门升程,歧管长度,涡轮喷嘴等)的变化规律。(目的:使发动机性能最优)主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配上述调整参数都可以用电控技术实现:(可变技术-Variable…)主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配2）按参数性质分类(2)运行特性：在一定条件下，发动机性能参数随运行工况参数(负荷和转速)的变化规律(在稳态条件下)。速度特性—油量调节部位不变，性能指标随转速变化的规律。负荷特性—速度不变，性能指标随负荷变化的规律。全(万有)特性—转速和负荷都变化时，性能指标的变化规律。2）按参数性质分类(2)运行特性：在一定条件下，发动机性能参数随运行工况参数(负荷和转速)的变化规律(在稳态条件下)。主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配运行特性分析方法：柴油机分析1)速度特性：每一个油量调节位置都对应一条速度特性曲线外特性(WOT)：标定工况位置所决定的全负荷速度特性曲线。决定了发动机和整车的最大动力性能。主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配主要内容

汽油机速度特性指示效率机械效率过量空气系数充量系数汽油机特性参数随转速的变化1.指示效率ηit曲线具有中间平坦，两头略低。2.机械效率ηm曲线总体趋势是随转速的上升而下降。3.充量系数φc曲线总体随转速的上升略有上升4.过量空气系数φa曲线总体上随转速上升而略有下降。汽油机Ttq、Pe、bi、be指标的速度特性1.转矩Ttq受φc、ηm的影响，在某一较低转速处有最大值，然后随转速的上升而快速下降。2.功率Pe曲线按Pe∝Ttq

Ttq۰n的关系，先随转速n上升而增大，到一定转速后，由于的Ttq下降率高于n的上升率，致使转而下降。3.指示燃料消耗率bi与指示效率ηit成反比，故其速度特性曲线呈中间平坦，两头高4.有效燃油消耗率be∝1/（ηit

۰

ηm），随转速的上升上翘幅度加大，节气门开度愈小，则弯曲愈大。1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配主要内容

柴油机速度特性循环喷油量(柱塞泵）节流效应一、柴油机的速度特性柴油机的速度特性。主要参数(如有效转矩与燃油消耗率)的变化趋势，可作如下分析。由于转矩Ttq正比于平均有效压力pme，而pme可以表示为

式中，gb为每循环供油量。

可见，在柴油机中，转矩的大小取决于每循环供油量gb，指示热效率ηit以及机械效率ηm，图8—4给出了外特性上主要参数的变化情况，其趋势可分别阐述如下。1)对于常用的柱塞式供油泵，当油量调节机构位置固定且无特殊的油量校正装置时，随柴油机转速的下降，通过柱塞与柱塞套间的燃油泄漏增多，且柱塞有效行程由了斜槽节流作用的减弱而降低，导致每循环供油量gb有所减少，如图8—4中的曲线1。加装校正装置后的油泵，其gb随转速的变化趋势如图中的曲线2和曲线3，即在转速降低时可以保持供油量的基本不变或略有上升。曲线的具体形状取决于校正方法。

根据机械效率的分析式，

式中，A为一常数。

当内燃机的转速降低时，平均机械损失压力pmm将逐渐减少，ηit及Φc有适当的增加，特别是pmm的下降占主导地位，故机械效率ηm将随转速的降低而提高。

2)在发动机转速从最高转速逐渐降低时，柴油机的充量系数Φc由于气流速度的下降、节流损失的降低而逐渐提高，这对改善燃烧、提高指示热效率ηit有好处。然而，在转速过低时，出于不能利用气流惯性进行过后充气，Φc出现下降趋势，会使得指示热效率ηit下降

柴油机特性参数随转速变化的曲线1.循环燃料消耗量gb曲线随转速上升而增加。2.指示效率ηit曲线具有中间平坦，两头略低。3.机械效率ηm曲线总体趋势是随转速的上升而下降。柴油机Ttq、Pe、bi、be指标的速度特性1.转矩Ttq受gb及ηm曲线有相反的变化趋势而总体上变化较平坦。2.功率Pe随转速n上升而增大。由于Ttq曲线较平坦，所以达到的最大功率点远离最高使用转速，即转速n高于标定转速时，功率仍持续加大。3.指示燃料消耗率bi与指示效率ηit成反比，bi曲线变化规律与ηit相反，变化较平坦4.有效燃油消耗率be曲线是在曲线的基础上作了

ηm修正，随转速的上升上翘幅度加大。柴油机与汽油机速度特性的对比汽油机速度特性1)汽油机的Ttq总体向下倾斜较大，尤其是在低负荷；柴油机的Ttq总体变化平坦，低负荷略向上扬配套汽车时存在动力性、稳定性差异。2)汽油机Pe外特性的最大值往往是标定功率点；柴油机Pe外特性无此极值点。3)汽油机be线陡峭些，尤其是低负荷；柴油机be线较平坦。柴油机速度特性汽油机的转矩特性，特别适合车用的需要，也就是说，自动适应道路阻力变化的能力较强，行驶速度比较稳定。内燃机转矩与外界阻力矩在a点是平衡的，内燃机将在a点对应的转速na下稳定工作。如遇上坡等阻力增加的情况，内燃机从工况a过渡到工况1、沿速度特性1工作的内燃机驱动转矩增大了ΔTtq1，转速相应降低了Δn1。这说明驾驶员不用操作，发动机自动进行了调整，转速降低而转矩增大，以克服外界阻力的变化。对于另一发动机，其速度特性如图中曲线Ⅱ，由于其转矩曲线较平坦，则从工况a过渡到工况2时，转速降低较多(Δn2＞Δn1)而转矩增大的幅度并不大(ΔTtq2＜ΔTtq1)。这一结果说明，内燃机转矩曲线越陡，运转的稳定性和操纵性能就越好。因此，汽油机一般不需要配备调速装置，即使当阻力矩突变到零时，汽油机的转速也不会超速或飞车。柴油机的调节过程与装置则与汽油机有明显的不同，需要采用专门设计的调速器。

概念引入汽油机、柴油机外特性曲线与阻力线的平衡关系外特性的动力适应性1）转矩适应系数与转矩储备系数2）转速适应系数Question:三条转矩外特性线，哪一条线的动力适应性最好？结论：KT和Kn越大，发动机克服阻力的能力越强汽油机:1.6~2.5柴油机:1.4~2.0汽油机:1.25~1.35柴油机:<1.052>1,Kn1=Kn23=2,Kn3>Kn2柴油机与汽油机外特性的对比相同标定点条件下，汽、柴油机动力适应性对比结论：同一档位，汽油机的加速和克服阻力能力优于柴油机。柴油机最高转速更远偏离标定转速，造成“飞车”。柴油机需要低速“校正”；高速“调速”。柴油机外特性的校正虚线——烟度限制线。剖面线——可以让外特性进行校正而不使烟度超标的空间。校正方法：

机械校正:加速踏板位置不变，油量调节杆位置随转速下降而自动增大。校正外特性曲线——机械校正法得到的速度特性已不符合油量调节杆位置不变的定义，故称之为校正外特性曲线。90年代的一款汽油发动机外特性曲线实际发动机外特性曲线江铃VMR425柴油机外特性曲线柴油机的调速特性1)调速器的调速模式2)全程与两级调速器的性能对比(1)发动机稳定工作原理

汽油机节气门控制负荷，向下倾斜的速度特性线具有很好的自我调节能力。

柴油机油量调节杆控制负荷，速度特性变化平坦，速度波动大，运转不稳。转速波动大或飞车转速不稳定或熄火柴油机燃油喷射系统P型直列泵柱塞轴向分配泵单体泵(UPS)共轨(CR)泵喷嘴(UIS)柴油机有哪几种常用的燃油喷射系统？柴油机电控燃油喷射系统是如何分类的？位置控制式电控燃油喷射系统:

直列泵、柱塞分配泵不改变传统喷油系统的工作原理和基本结构，只是用电控装置取代机械调速器和提前器，对油量调节杆(直列泵)和油量调节环套(分配泵)的位置进行调节，以实现油量和定时的控制。2)时间控制式电控燃油喷射系统：单体泵、泵喷嘴（UIS、UPS）利用安装在高压油路中的高速、强力电磁阀直接控制喷油时刻和喷油量（泄压电磁阀开闭时刻）。3)

压力-时间控制式电控燃油喷射系统：共轨系统（CR）喷射压力与发动机转速解藕，在高压油泵和喷油器之间加装稳压腔（共轨），精确控制压力、喷油时刻和喷油脉宽。柴油机燃油喷射系统(轴向)分配泵直列泵柴油机的调速特性只有柱塞式直列泵和分配泵有调速问题！柴油机的调速特性1)调速器的调速模式2)全程与两级调速器的性能对比(2)柴油机的调速模式

全程调速：所有转速起作用。加速踏板不直接控制油量调节杆，而是控制弹簧预紧力。调速前,油量调节位置处于最大供油转速增加,飞锤张开,推动滑套右移摆动摆杆9,通过牵引杆10带动从动杆11,使油量调节杆17往右移减油;反之加油。飞锤离心力(支持力)当量弹簧恢复力操纵杆转角位置弹簧恢复力E取决于滑套位置z和操纵杆位置ψ滑套位移柴油机的调速特性1)调速器的调速模式2)全程与两级调速器的性能对比(2)柴油机的调速模式

全程调速：所有转速起作用。加速踏板不直接控制油量调节杆，而是控制弹簧预紧力。注意：

每一个踏板位置只对应一条调速特性线；

每条曲线都是从低速时的外特性平线开始，到了各自的调速转速后才变为下降的调速特性线；

加速踏板位置越大，调速转速越高。柴油机的调速特性1)调速器的调速模式2)全程与两级调速器的性能对比(2)柴油机的调速模式

两级调速：标定转速和低速起作用。中间转速由驾驶员直接控制油量调节杆。弹簧恢复力飞锤离心力(支持力)操纵杆转角位置弹簧恢复力E只取决于滑套位置z,与操纵杆位置ψ无关。有突变。滑套位移减油加油柴油机的调速特性1)调速器的调速模式2)全程与两级调速器的性能对比(2)柴油机的调速模式

两级调速：标定转速和低速起作用。中间转速由驾驶员直接控制油量。注意：

两级调速特性具有阶梯状变化特点；

每一个加速踏板位置均在固定的低速n1和标定转速nn调速；

加速踏板位置越大，曲线由下向上移动。柴油机的调速特性1)调速器的调速模式2)全程与两级调速器的性能对比性能全程调速两级调速转速控制各工况均可控制高速和怠速可控，中间转速由驾驶员控制过渡过程加减速时有不平稳和前后颠簸的感觉过渡工况平稳操作直接控制调速弹簧，较费力；负荷变化时转速变动小，不必经常踩换油门位置操作轻便，但转速随负荷变化较大，需要经常变换加速踏板位置排放加速时易冒黑烟除全负荷加速外，其余工况烟度较小作业效率满负荷减速时，只须减小加速踏板位置，不必频繁换档，作业效率高减小加速踏板位置也使油量和转矩下降，只能换低档，作业效率低全程：A-C-D-B两极：A-C’-B提高汽车动力性的措施1.选择合适的发动机2.配套合适的发动机外特性曲线3.汽车传动系统的合理匹配2)负荷特性：反映发动机的燃油经济性柴油机：Pen：标定点功率Pes：冒烟界限Pemax：极限功率主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配

同负荷条件下，汽油机be>柴油机be

中、低负荷时，汽油机be>>柴油机be汽油机特性参数随负荷的变化1.指示效率ηit曲线在高、低负荷两端均呈下降趋势，总体上则随负荷减小而变小。2.指示效率ηm曲线总体是随负荷Pe的增加而上升，中等负荷后渐趋平坦。3.充量系数φc曲线随节气门开度加大，流动损失减小，φc大致成正比上升，在大负荷工况，随着负荷加大，进气温度上升，φc增幅略有下降。4.过量空气系数φa曲线在大负荷供给功率混合气φc=0.85-0.9，中负荷供给经济混合气φa=1.05-1.1.低负荷φa=0.9-0.6.带氧传感器和三效催化转化器的汽油机，大部分负荷φa=1.0汽油机Ttq、Pe、bi、be指标的负荷度特性1.指示燃料消耗率bi与指示效率ηit成反比，总体上呈两端上翘形状，在中、低负荷区，随负荷上升而下降2.有效燃油消耗率be是bi曲线叠加ηm影响。怠速时，be为无穷大，之后负荷上升而急剧下降，约80%-85%负荷时达到最低值，此后随负荷继续增大由于混合气加浓又有所上升。3.整机燃油消耗率B曲线，B正比于φc/φa,主要受曲线的影响而呈凹升的趋势。柴油机特性参数随负荷变化的曲线1.循环燃料消耗量gb曲线随加大近似线性增加，但高负荷后，由于燃烧恶化，gb会迅速增加。2.指示效率ηit曲线高、低负荷两头均呈下降趋势，总体上随负荷降低而增加，此趋势与汽油机相反。3.指示效率ηm曲线变化趋势与原因与汽油机相同。柴油机B、bi、be指标的负荷度特性1.指示燃料消耗率bi与指示效率ηit成反比，总体上随负荷上升而加大，两头呈上翘趋势，大功率时增长较大。2.有效燃油消耗率be是bi曲线叠加ηm影响。总体趋势与汽油机有相似之处。但值得注意的是，由于ηit曲线和ηm曲线的总变化趋势正好相反，因此在中、低负荷区有较宽的平坦段。在接近80%-90%负荷率处达到最低值，此后随负荷继续增大燃烧恶化而又有所上升。3.整机燃油消耗率B曲线：由于gb曲线与负荷基本保持线性关系，所以B曲线的大部分区段近似线性变化，但大负荷后呈凹升趋势。柴油机与汽油机负荷特性的区别1)汽油机的燃油消耗率普遍较高，且在从空负荷向中、小负荷段过渡时，燃油消耗率下降缓慢，仍维持在较高水平，燃油经济性明显较差。2)汽油机排温普遍较高，且与负荷关系较小。3)汽油机的燃油消耗量曲线弯曲度较大，而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。特性差别的解释（1）造成汽油机与柴油机燃油消耗率差异的主要原因就在于指示热效率的差异。由于柴油机的压缩比比汽油机高出较多，其过量空气系数也要比汽油机大，燃烧大部分是在空气过量的情况下进行的，所以柴油机的指示热效率要比汽油机要高。这样，从数值上看，汽油机的燃油消耗率数值高于柴油机。另一方面，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；汽油机采用定质变量的负荷调节方法，在接近满负荷时采取加浓混合气导致指示热效率明显下降，而在低负荷时，由于节气门开度小，残余废气系数较大，燃烧速率降低，需采用浓混合气，加之当负荷减小时泵气损失增大，导致指示热效率下降。这样,汽油机的燃油消耗率在中、小负荷区远高于柴油机。特性差别的解释（2）

排气温度曲线的差异也可以用上述原因来解释。汽油机的压缩比比柴油机低，相应的膨胀比也低，排温就要比柴油机高出许多。在负荷变化时，尽管由于混合气总量的增加引起加入气缸总热量的增加，使排温随负荷的提高而上升，但由于在大部分区域内过量空气系数保持不变，故排温上升幅度不大。在柴油机中，随着负荷的提高，过量空气系数随之降低，排温显著上升。3)全特性：全工况面内，速度特性与负荷特性的综合，用以分析多工况的性能。倒拖线下坡-0+Ttqpme转矩外特性线Pe=constbeminPemax道路阻力曲线be=constnPnminnmaxn上坡l四条重要的特性曲线：（1）转矩外特性线（2）等油耗线（3）等功率线（4）道路行驶阻力线主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配（一）万有特性的绘制方法

根据发动机类型的不同，万有特性有两种绘制方法，即负荷特性法和速度特性法。对于柴油机，一般是依据不同转速下的负荷特性，用作图法求出；对于汽油机，则根据不同节气门位置的速度特性，用作图法求得。近年来，由于计算机测试技术以及计算技术的应用，也可采用数值计算方法对大量的试验数据进行回归及等值线的插值运算，从而直接得到万有特性。1、负荷特性法（等油耗线作法）1)将各种转速下的负荷特性以平均有效压力pme为横坐标，be为纵坐标，以同一比例尺绘出特性曲线若干张。2)根据内燃机工作转速范围，标出万有特性横坐标n的标尺，纵坐标pme的标尺则与整理得到的负荷特性上的pme标尺相同。

3)将某一转速的负荷特性旋转90。后置于万有特性纵坐标轴的左侧，使同样是平均有效压力的两个坐标对齐。在负荷特性图上引若干条等燃油消耗率线与be线相交，每条线各有一至二个交点；再从每一个交点引水平线至万有特性上与负荷特性线相同转速的位置上，获得若干新交点。在每一交点上标注出燃油消耗率的数值。

4)然后，更换另一转速下的内燃机负荷特性，按照与上述同样的方法，得到另—转速位置下的若干交点。在交点上同样标上相应的燃油消耗率数值。

5)所有转速下的负荷特性都经过这样的转换后，依次将be值相等的点连成光滑曲线，即可得到万有特性上的等燃油消耗率线。1、负荷特性法

（等功率线作法）等功率曲线是根据式(8—1)的变化形式

作出，其中K对于一个给定的内燃机为常数，这样，在pme—n坐标中，等功率曲线是一族双曲线。将内燃机全负荷的速度特性线pme＝f(n)的关系画在万有特性图上，就构成了万有特性的上边界线。2、速度特性法1)在第一象限中绘出不同节气门开度下的速度特性上的转矩曲线(以平均有效压力pme，表示)，在曲线尾端标出相应的节气门开度。2)在第四象限绘出相应节气门开度下的燃油消耗率be曲线，同样注明节气门开度的百分数。

3)在be的坐标轴上，引若干条等燃油消耗率的水平线与曲线相交，每一水平线与be曲线族均有一组交点。通过交点引铅垂线向上至第一象限，与相应开度的转矩曲线相交，得到一组新交点，并注明燃油消耗率数值。此时，同—组交点的be值是相等的。4)将等be值的各点连成光滑的等值线，并标上相应的数值，从而得到万有特性上的等燃油消耗率曲线。这样，不同节气门开度下的速度特性全部反映在一张图中，这对于车用发动机而言，应用十分方便。汽油机与柴油机万有特性的对比如何识别汽油机与柴油机的MAP图？（1）最低燃油耗率（2）最高转速内燃机与工作机械的匹配本节重点介绍内燃机与动力机械匹配过程中应遵循的基本原则和主要方法。由于工作机械的形式各异、方式不同，匹配的方法也不尽相同。其中，汽车的运行工况比较复杂，其匹配问题在内燃机与工作机械的匹配中具有一定的代表性，所以本节介绍的重点是汽车与发动机的合理匹配。

一、车用内燃机的匹配（一）动力性匹配（二）经济性匹配（一）动力性匹配内燃机转矩Ttq在汽车驱动轮上产生的驱动力Ft为：内燃机转速n与汽车车速的关系：ik、i0分别为汽车变速器、主减速器传动比；ηt为传动系效率，r为驱动轮工作半径。于是，可以得到发动机外特性转矩曲线Ttq(n)得出变速器不同档位汽车驱动特性曲线。1）发动机外特性与整车动力性汽车排挡传动比汽车主传动比

无级传动使整车具有最大的动力性能：

最大驱动力ab

最大车速cd

档位越高，覆盖的车速范围广储备功率主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配不同档位驱动力最大爬坡度最高车速最高使用转速后备驱动力用于加速（二）燃油经济性匹配汽车的使用油耗g100(L/100km)可以根据发动机的负荷（功率Pe或阻力Fr）和燃油消耗率be计算由上式可见，在其他条件不变的条件下，汽车的使用油耗g100与

成正比，只有当其乘积为最小时，

g100才能达到最小。发动机在bemin下工作时，汽车的g100不一定最低，只有在车速和功率都不变，汽车的g100才与发动机的be变化趋势相同。单纯改变传动比，使发动机在pme较高而be较低的工况运行，并不能降低汽车的g100。应该设法使发动机的万有特性的最低油耗区移至中等转速、较低符合区域，即设法是发动机的经济区位于常用档位、常用车速区。这就要求选择发动机时，对其特性提出具体要求，或设法改变特性，适应与汽车匹配的要求。汽车用不同的变速器档位行驶时，g100差异较大。在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率不变，但档位越低（传动比越大），后备驱动力越大，发动机的负荷率越低，be越高，

g100也越大。使用高档位的情况则与此相反。因此增加变速器的挡位，加大通过选用合适挡位使发动机处于经济工况的概率，有利于汽车的节油。近年来，汽车变速器档位有逐渐增加的趋势，轿车变速器已有5挡，重型货车甚至达10挡以上。自动控制的无级变速在这方面可达到最优化。汽车在中低速行驶时，

g100最低。高速行驶时虽然发动机负荷率较高，但汽车行驶阻力由于空气阻力与扎成正比而急剧增大，导致g100上升。但低速行车造成生产率下降，所以真正的经济车速应使小g100

／va最小。2)发动机全特性与整车燃油经济性百公里油耗(L/100km):结论:对于汽车任一工况,理论上可以合理选择i0,ik,pme和be值,使g100最小。主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配2)发动机全特性与整车燃油经济性对无级传动(CVT)，选择发动机等功率线上最低燃油耗率（黑点）来匹配，可以使汽车燃油经济性最佳。主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配汽车万有特性

g100随车速的增加而增大。

车速不变(u1)，不同档位使用油耗差别很大(1’点和2’点)。汽车行驶时，尽量使用高速挡。

改进前速比(前三挡间隔太小):Ⅰ:Ⅱ:Ⅲ:Ⅳ=5.56:2.77:1.64:1

改进后速比:Ⅰ’:Ⅱ’:Ⅲ’:Ⅳ’=5.08:2.57:1.28:0.83480km/h,四档节油效果(B→A):9%

各档速比的选择不仅是动力性匹配问题，也与汽车的经济性密切相关。主要内容1.发动机运行工况2.发动机特性曲线分类3.发动机运行特性4.发动机与整车匹配3)改善整车经济性匹配的途径(小结)

发动机：设法使发动机万有特性的低油耗区位于常用排挡、常用车速区。档位：在同一道路和车速条件下，尽可能使用高档；档位越多，增加了发动机处于经济性工作状态的机会，有利于提高整车燃油经济性（如采用CVT）。

行驶车速：接近于中等车速，使用油耗最低。

适用车速＝(g100/u)min。既可节油，又可提高生产率。降低机械损失燃烧系统对转速不敏感1、决定平面工况MAP图的特征曲线；额定功率的确定。2、特性曲线的分类；运行特性曲线的分类；万有特性的特征曲线。3、汽油机速度和负荷特性与柴油机速度和负荷特性的差异及形成差异的原因。4、柴油机外特性的校正与调速。5、发动机速度特性与整车动力性的关系及其匹配；发动机负荷特性与整车燃油经济性的关系及其匹配。6、自学混合动力系统及其运行特性。小结混合动力系统及其运行特性混合动力汽车（HybridElectricalVehicle,简称HEV)是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放混合动力减少怠速工作状态。汽车遇红灯时，可通过控制系统关闭发动机，消除怠速运转，起步时用驱动电机迅速起动发动机。制动能量回收。制动时，电动机转换成发电机工作模式，回收能量。『凯雷德混动版』『思域混动版』『一汽丰田普锐斯』现代－“先锋”HEV空车重量：1320kg

最高速度：175km/h

加速性能：12.0sec.(0->100km/h)

耗油量：28km/t

引擎：1500cc汽油

发动机：BrushlessDC

电池：Ni-MH6.5Ah现代－“城市”HEV空车重量：5640kg

最高速度：85km/h

加速性能：7.2sec.(0->40km/h)

耗油量：10km/t

效果：降低了20%的燃料费用

排气量：减少30%

生产时间：2000年2月

发动机：AC感应器

电池：Ni-MH

发电机AC感应器

引擎：1500cc汽油主要混合动力汽车丰田4WDPrirusHEV马自达4WDMXSportsTourerHEV主要混合动力汽车日野DUTOROHybridTOWNDELIVERY串联构型一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。

串联串联混合动力汽车能量流动1.蓄电池驱动模式。2.发动机、蓄电池联合工作模式3.制动能量回收模式4.停车充电模式并联构型二是并联式混合动力系统。并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃