涡流环发热。
转子外缘 涡流槽
2、油耗仪：测量一定时间内所消耗量的燃料量
➢容积法：测量消耗一定
容积Vf燃油所需要的时间 t(s)。
➢质量法：测量消耗一定质
量m的燃油所需要的时间t。
B 3.6 V f f
t
be
B Pe
1000
B 3.6 m t
6
7
量瓶
天平
3、排放物的测量
➢常用的排放分析仪：日本HORIBA多组分排放气体分 析仪；AVL多功能排放分析仪 。
变化敏感。 3）柴油机油耗曲线缓慢、宽，又低。
结论：柴油机这种纸调节方式的经济性比汽油机量调节 方式好；且较适应负荷的变化。
7-3 发动机的速度特性
➢ 速度特性定义：在正常工作条件下，负荷一定，性能指 标随n的变化规律。
• 正常工作条件：冷却水温Tw、润滑条件正常，点火时期、
a调节最佳。
• 性能指标动力性：Pe、Ttq n 经济性：be n 排放性：NOx，HC，CO n
K3 i
1
m
一、汽油机的负荷特性
➢ be变化历程分析：
• 负荷，节气门开度，进气
量（Pi ），A/F不变，残余 废气系数；
所以，i ，m
be=K3/(i m ) ;
大负荷时: 加浓A/F=12.5，
燃烧不完全， i ，
使be 。
停止氧传感器反
馈控制
m i
B be
二、柴油机负荷特性
➢ be变化历程分析：
• 负荷喷油量Δb ，Pe ， 空气量不变，A/F 质调节
不完全燃烧i ；
中小负荷区：影响不大；
大负荷区：A/F 的，使i ； • m 变化规律与汽油机相同 负荷，m ；
当m i Max时，beMin
三、汽油机/柴油机负荷特性区别
1）因负荷调节方式不同：量调和质调i随负荷变化规律
相反。 2）汽油机油耗随负荷变化曲线比柴油机陡经济性对负荷
7-1 概述 7-2 发动机的负荷特性 7-3 发动机的速度特性 7-4 发动机的万有特性
§7-1 概述
研究发动机特性的目的： 评价发动机性能，为正确选用动力源提供依据； 为进一步改进发动机性能提供有效途径。
研究方法：性能指标随发动机工况变化特性来研究 一、发动机工况 ➢ 指发动机运行状态，常用转速n和负荷表示。
转速：表征发动机的工作频率挡位&车速； 负荷：表征发动机对外做功能力加速踏板：Ttqpme ➢ 发动机输出功率：Pe Ttq n ➢功率相同，工况不同燃烧过程不同性能不同
根据工作机械不同，发动机工况分类为三种：
1. 恒速工况：发动机转速始终保持不变；
功率随负荷变化。发电用发动机
2. 线工况：Pe=f(n)的工况，螺旋桨工况。
3. 面工况：Pe和n都相对独立变化， Pe
点工况排灌
无约束关系。
Pe Kn 3 3
如 汽车： ➢ n取决于车辆行驶速度；
恒速
➢ Pe取决于行驶阻力阻力和道路
情况 。
n
二、发动机的台架试验
➢冷却系统
➢油耗仪： 测油耗
➢基础：振幅 ≯0.05~0.1mm
➢测功器： 测转矩 转速表
排放 分析仪
1、测功器：测转矩和n
im
7-2 发动机的负荷特性
➢ 负荷特性定义：n不变，经济性随负荷的变化规律。
负荷：指发动机对外界做功能力；因n=const
汽油机： Pe Ttq pme，及节气门开度等； 柴油机： Pe Ttq pme，及空燃比等。
经济性：指燃油消耗率be和每小时燃油消耗量B 分析式：
be
3.6
e h
10 6
Pemax/Ttqmax点向低速方向移动。
➢负荷时，r，i随n变化陡；泵损，且Pmnm，
be随n变化曲线更陡，且，同时bemin点向低速区移动。
➢测量内容：CO、HC、NOx、CO2、O2等气体 ➢烟度：用波许烟度计或不透光烟度计来测量
➢微粒：全稀 纸上的颗粒重量进行分析。
三、发动机特性的分析方法
➢调整特性：性能指标随调整参数变化的特性 ➢使用特性：性能指标随运行工况变化的特性
分析式：
动力性cim,1/a
Pe
pmeVs ni 120
K1
c a
i m n
由
TbBetqb3e3eP1H.e68u.3Kp1m40eV6acsinKK3 经2 i1济acm性imim
：pme
We Vs
eQ
Vs
Q cVs 0 H u a L0
pme
ce 0 H u a L0
0Hu
L0
c a
im
K
c a
• 速度特性分类： 根据不同负荷条件：分为外特性和部分速度特性
一、汽油机的速度特性
n<n2
1、外特性历程分析： 代表各转速下的最大做功能力。
➢ 节气门全开时，性能随转速的变 化规律；只有一条线。
倒流 流损
n<n1 n>n1 n1
Pe
be Ttq
➢ 分析式：
• (vim)max时
Ttq
K2
im ;
作业四
按气缸压力及温度变化特点柴油机的燃烧过程分为几段 ？各阶段的主要影响因素是什么？
柴油机的主要有害尾气排放物有哪些？他们的产生条件 是什么？
思考题： 从混合气形成特点，限制柴油机最高转速的主要原因是
什么？ 基于高压喷射的现代车用柴油机燃油供给系统有哪些？
各自有何优缺点？
第七章 发动机的特性
Pe Ttq n / 9550
➢ 分类：测功器吸收功的原理不同：分为水力测功器、平衡 式直流电力测功器和电涡流测功器三种。
转子
外壳
➢水力测功器：水在涡流室内旋转
水摩擦力作用下外壳摆动与Ttq
成正比的角度测Ttq 23
21 22
24 25
6
26
➢电力测功器：转子在定子磁场中转动b） 切割磁力线 感应电流其磁场与定子磁场作用电磁力矩Ttq
➢电涡流测功器：利用涡电流效应将发动机输出功电能 热能。能量吸收部分：制动器转子和定子组成。
定子：外壳、涡流环和 励磁线圈。外壳、涡 流环、空气隙和转子构 成磁路。
转子
➢原理：励磁线圈供电产生磁力 线转子旋转涡流槽和空气隙处 磁力线密度变化涡流环内产生感
应电形成电涡流与磁场作用
电磁转矩。调节励磁电流电涡流 强度。涡流电路有电阻损耗电能
TtqMax(vmax)
额定
• TtqnMax时 PeMax
Pe
pmVS ni 120
Ttqn ; 9550
be
K3
1
im
• (im)max时
be Min
2、部分速度特性： 节气门开度固定在某一部分开度时，性能随n的变化规律。
➢负荷时，随n，节流损失，
c ； Ttq(v) 峰值随负荷，向低速区
移动。 小负荷时，Ttq随n变化曲线更陡；