发动机特性曲线

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1、6内容提要1.发动机特性与特性曲线的含义、分类与意义2.发动机调节特性的含义、分类与曲线3.发动机负荷特性4.发动机速度特性5.发动机万有特性6.发动机调速特性7.发动机性能指标的校正第11章发动机特性11.1基本概念全面了解发动机在所有工况下的性能指标的变化，对合理使用、检查与维修发动机，都有很强的适用价值。11.1.1发动机特性与特性曲线图11-1发动机特性曲线（Audi2.4L5气门V6汽油机外特性）1．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

2、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。2．特性曲线为了直观显示发动机的特性，常以曲线形式表示，称为发动机特性曲线。图11-1为Audi（奥迪）2.4L四缸5气门汽油机的外特性曲线。3.发动机特性分类发动机特性分调节特性和性能特性两大类。（1）调节特性指发动机的性能指标随调节情况而变化的关系。如柴油机的供油提前角调节特性、汽油机的点火提前角调节特性、汽油机的燃料调节特性等。（2）性能特性66指内燃机的性能指标随运行工况而

3、变化的关系。如负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、螺旋桨特性等。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-水温传感器10-油压传感器11-排温传感器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-霍尔针阀传感器18-示波器19-水力测功器20-转角信号发生器21-电荷放大器22-Ａ/Ｄ转换板23-微机24-打印机25-显示器11.1.2发动机特性的制取发动机特性需在专门的试验台（俗称发动机台架）上进

4、行，图11-2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实际工况，使其在要求的转速和负荷下工作，并可以同步测量发动机在各种工况下的功率、燃料消耗、废气排放、气缸压力等性能参数。发动机特性试验，国家已有标准，需按有关标准，在规定的条件下进行。11.2发动机调节特性发动机调节特性对发动机的正确调整、使用与维修关系密切，值得重视。11.2.1柴油机供油提前角调节特性图11-3柴油机供油提前角调节特性曲线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）位置一定条件下，其功率、燃料消耗率等性能指标随供油提前角变化

5、而变化的关系。图11-3为柴油机供油提前角调节特性曲线。由曲线可见，随着供油提前角θ的改变，发动机的功率与燃料消耗率也随着变化。对应于最大功率和最小燃料消耗率的供油提前角即为最佳供油提前角。发动机使用维修时，应注意按照使用说明书要求，检查调整发动机静态最佳供油提前角。最佳供油提前角是随着发动机的转速变化而变化的，它一般由供油提前角自动调节装置来控制。对于电控柴油机，则由ECU根据发动机工况精确控制。11.2.2汽油机点火提前角调节特性66它是指在发动机转速和节气门开度一定条件下，其功率、燃料消耗率等性能指标随点火提前角变化而变

6、化的关系。φα-过量空气系数α-空燃比图11-4汽油机燃料调整特性曲线点火提前角调整特性曲线形式与柴油机类似（图11-3），可将θ视为点火提前角。可见，随着点火提前角的改变，发动机的功率与燃料消耗率也随着变化。对应于最大功率和最小燃料消耗率的点火提前角即为最佳点火提前角。11.2.3汽油机的燃料调节特性是指在发动机转速一定，节气门开度一定条件下，其功率、燃料消耗率等性能指标随混合气浓度而变化的关系。图11-4为汽油机燃料调节特性曲线。由图可见，随着混合气浓度的改变，发动机的功率与燃料消耗率也随着变化。对应于过量空气系数约1.1

7、5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0.93处，发动机平均有效压力最大，动力性能最高，称此时的混合气为功率混合气。汽油机应根据工况变化，自动调整其混合气浓度在最佳值工作。化油器式发动机靠化油器进行粗略调节，现代汽车发动机则靠电控燃油喷射系统精确调节控制。11.3发动机性能特性与汽车发动机有关的性能特性主要有发动机负荷特性、速度特性、万有特性和调速特性四种。11.3.1发动机的负荷特性图11-5发动机负荷特性曲线是指在转速一定时，发动机的性能参数（燃油消耗率、排气温度等）随负荷（功率、平均有效压力等）的改

8、变而变化的关系。相应的曲线称为负荷特性曲线。它主要被用来评价发动机在转速一定下，以不同的负荷运转的经济性，如汽车以一定的速度沿阻力变化的道路行驶。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