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（四） 发动机特性 辽工大职业技术学院 发动机特性 发动机特性: 发动机主要性能指标，如功率pe、转矩Ttq、耗油量qmf、耗油率be。及噪声和各种效率(如ηm等)随发动机转速或负荷变化的关系，称为发动机特性。 发动机特性曲线: 发动机特性以图线形式表示的称为发动机特性曲线。 发动机特性分为：性能特性与调整特性。 调整特性：随着调整情况而变化的关系又称为调整特性。 调整特性包括柴油机供油提前角调整特性、汽油机点火提前角调整特性和汽油机化油器调整特性等。 性能特性：性能指标随着发动机工况而变化的关系称为性能特性。 发动机的性能特性包括负荷特性、速度特性、万有特性、调速特性、空转特性等， 速度特性又包括外特性和部分速度特性。对于车用发动机低速转矩特性尤其重要。 一、发动机的工作范围 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。 根据发动机的用途，其工况可分为以下几类： (1)恒速工况 n=C，如发电机组中的发动机， 负荷而变化，称为线工况。 (2)螺旋桨工况 作为船舶主机的柴油机按推进特性工作，柴油机功率与转速的立方成正比pe=kn3，k为比例常数。 (3)点工况 内燃机的转速n及功率pe均近似不变，如内燃机作为排灌动力。 (4)面工况 汽车在运输作业时，发动机的功率pe 和转速n都在很大的范围内变化。转矩取决于行驶阻力，即装载质量、车速和路面情况。转速取决于车速，它可以从最低稳定转速到最高转速。 上限是发动机在各种转速下所能发出的最大功率。 转速在最高许用转速nmax和最低稳定转速nmin之间，功率在零与最大功率pe 的范围内 二、发动机的功率标定 根据国家标准的有关规定，在标准环境状况下，制造厂根据发动机的用途和特点，在标定转速下所规定的有效功率[单位以千瓦(kW)或马力(PS)表示]，有以下四种表示方法： ▲15min功率 发动机允许连续运转15min的标定功率。用于汽车、摩托车、摩托艇用发动机功率的标定。 ▲ 1h功率 发动机允许连续运转1h的标定功率。用于拖拉机、工程机械、船舶用发动机功率的标定。 ▲ 12h功率 发动机允许连续运转12h的标定功率。如拖拉机、排灌机械、电站用发动机功率的标定。 ▲持续功率 发动机允许长期连续运转的标定功率。如农业排灌、电站、船舶、铁路机 车用发动机功率的标定。 一般情况下，标定功率为12h或持续功率的发动机应具有超负荷功率，其值分别规定为这两种标定功率的110％，并在12h运转期内连续运行1h。标定功率和超负荷功率之差由专业标准规定，但其值最大应不超过标定功率或超负荷功率的±5％。 三、发动机性能指标与工作过程参数的关系 发动机的有效指标 pme、Ttq、pe、be、qmf与工作过程参数的关系如下列诸式 1、平均有效压力 ： 2、有效功率 ： 3、有效转矩： 式中 是，k1，k2，k3，k4—常数； ηυ —充气效率； ηi —指示热效率； ηm—机械效率； α —过量空气系数； n—转速。 要了解 pme、Ttq、pe、be、qmf等指标随工况变化的情况，就必须分析ηυ 、ηi 、ηm 、α随工况的变化。 四、发动机速度特性 发动机速度特性是指发动机油量调节机构(柴油机为调节齿杆、汽油机为节气门)的位 置保持一定，发动机性能参数(pme、Ttq、pe、be等)随转速n的变化关系。 发动机的外特性：当油量调节机构固定在标定功率位置(油门全开位置)的速度特性称为全负荷速度特性，也称发动机的外特性； 发动机的部分速度特性：当油量调节机构部分打开、并保持不变时，所测得的速度特性称为发动机的部分速度特性。 (一)汽油机的速度特性 定义：当汽油机的节气门开度一定，其Ttq、pe、be、qmf等性能指标随转速变化而变化的关系称为速度特性。 速度特性的分类： 速度特性包括外特性和部分速度特性。部分速度特性指节气门部分开启时所测得的速度特性。 1、汽油机的外特性 (1)有效转矩Ttq曲线 充气效率ηυ —节气门开度固定， ηυ是在某一转度最大，低于或高于设计工况时ηυ都低。 指示热效率ηi —汽油机在某一转速时，指示热效率有最高值。当转速低时，燃烧室的空气涡流弱，火焰传播速度减慢，可燃混合气燃烧速度小，同时在转速低时，气缸的漏 气多、散热快，指示热效率低。转速过高时，以曲轴转角计燃烧延续时间长，燃烧效率低，指示热效率也降低。不过曲线变化平坦，对有效转矩的影响较小。 机械效率ηm—当转速提高时，因机械损失大机械效率降低。 在节气门开度一定时，α值基本不随转速而变化。 综合起来，转速由低逐渐升高，指示热效率、充气系数均上升，虽然机械效率略有下降，但总趋势是T