内燃机原理第十章
内燃机的原理
内燃机的原理内燃机是一种利用燃料在燃烧时产生的高温高压气体推动活塞做功的热机。
它是现代工业和交通运输中最常用的动力装置之一，广泛应用于汽车、飞机、船舶等各个领域。
内燃机的原理是基于热力学和动力学的相关理论，下面将对内燃机的原理进行详细介绍。
内燃机的原理主要包括燃烧室、活塞、曲轴、气缸、进气门、排气门等关键部件。
当内燃机工作时，首先是通过进气门将混合气（空气和燃料的混合物）进入气缸，然后活塞向上运动压缩混合气，接着点火系统点燃混合气，燃烧产生高温高压气体，气体推动活塞向下运动，最终通过曲轴传递动力。
内燃机的原理可以分为四个基本过程，进气、压缩、燃烧和排气。
在进气过程中，活塞向下运动，气缸内的进气门打开，混合气被吸入气缸；在压缩过程中，活塞向上运动，进气门关闭，混合气被压缩至高压状态；在燃烧过程中，点火系统点燃混合气，燃烧产生高温高压气体推动活塞做功；在排气过程中，活塞再次向上运动，排气门打开，燃烧产生的废气被排出气缸。
内燃机的原理涉及到热力学和动力学的知识。
热力学是研究热能转化和热现象的科学，而内燃机正是利用燃料燃烧产生的热能转化为机械能。
动力学则是研究物体运动的科学，内燃机的活塞和曲轴的运动就是动力学的研究对象。
内燃机的原理也与燃烧化学有关。
燃料在燃烧时会释放出能量，这是内燃机能够工作的基础。
燃料的选择、燃烧的稳定性、燃烧产物的排放等都是内燃机设计和优化的重要方面。
总的来说，内燃机的原理是通过燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功，从而驱动机械设备工作。
它涉及到热力学、动力学和燃烧化学等多个学科的知识，是一种复杂而又高效的动力装置。
随着科学技术的不断发展，内燃机的原理也在不断完善和优化，为人类社会的发展做出了重要贡献。
内燃机的构造及工作原理
内燃机的构造及工作原理内燃机，也称为发动机，是现代交通工具和许多家用电器的核心部件。
不同于蒸汽机等外燃机，内燃机是一种热力机械，即从燃烧燃料产生热能，通过能量转换产生动力，输出机械能和热能的发动机。
在本文中，我们将深入探讨内燃机的构造及工作原理。
一、内燃机的构造内燃机由多个部件组成，每个部件的构造和功能不同，协同工作，在发动机运转过程中，才能将燃油能转化为动力输出。
以下是内燃机的主要构造：1. 缸体及缸盖内燃机的主体部分是缸体和缸盖，彼此连接成为整体。
缸体是一个长圆柱形的筒体，里面有一个圆柱形的容积，即为缸内。
缸内的形状和大小根据不同的燃烧室形状和大小而定。
缸盖则作为缸体的顶部，封闭了缸内。
2. 活塞及活塞环活塞是内燃机中主要的运动部件，是一个圆柱体，材质通常是铝或铸铁。
活塞上开有一个小孔，称为活塞销穴，可用来固定活塞销。
活塞上还有一个凸起，称为活塞头。
活塞环被固定在活塞上沿着活塞径向走向。
活塞环的作用是密封气缸，确保活塞在缸内运动时气体不会泄漏。
3. 活塞销活塞销是将活塞与活塞连杆连接在一起的部件。
它是一根圆形的轴，材质通常是钢或铬合金钢。
活塞销的工作原理是将活塞上的动力传递到连杆上，然后通过曲轴将动力传递到发动机的其他部件。
4. 连杆连杆是将活塞与曲轴连接在一起的零件，它的长度和形状取决于缸距和曲轴。
通过连接活塞上的活塞销和曲轴上的曲轴销，连杆转化活塞上的往复运动成为曲轴上的旋转运动。
5. 曲轴曲轴是内燃机的关键部件之一，是一个大型的旋转轴。
它类似于一个长方形的轴，上面有几个凸起，具有不同长度的曲柄臂。
它的作用是将来自连杆的线性力转变为旋转力，使发动机产生动力输出。
6. 气门与点火系统气门系统由进气门和排气门组成，控制着油气混合物的进出。
点火系统包括点火线圈和火花塞，控制着燃料的燃烧。
二、内燃机的工作原理内燃机的工作原理是当燃料和空气混合物在发动机的燃烧室中被点燃时，发生爆炸，使空气和燃料混合物的压力快速增加。
内燃机原理内燃机的工作循环
内燃机原理内燃机的工作循环内燃机是一种将燃料燃烧产生的能量转化为机械能的装置。
它是现代社会中广泛使用的技术之一，应用于汽车、发电机、飞机和船舶等各个领域。
内燃机的工作循环是指在一个完整的运行周期内，发动机执行吸气、压缩、燃烧和排气四个过程的过程。
内燃机的工作循环通常包括四个阶段：吸气阶段、压缩阶段、燃烧阶段和排气阶段。
在吸气阶段，活塞从汽缸上部的最高位置（称为上死点）向下移动，此时汽缸内的活塞腔体积增大，形成一个低压区域。
此时，汽缸顶部的进气门打开，使空气通过进气道进入到汽缸内。
当活塞达到下死点位置时，进气门关闭，汽缸内的容积达到最大，吸气阶段结束。
在压缩阶段，活塞从下死点位置向上移动，汽缸内的容积减小，空气被压缩。
同时，压缩使空气温度升高，增加了燃料燃烧的能量。
当活塞达到上死点位置时，压缩阶段结束。
在燃烧阶段，燃油被喷射到汽缸内，燃料和空气混合物被点燃，产生高温和高压的燃烧气体。
燃烧气体的体积急剧膨胀，推动活塞向下运动。
同时，高温高压的燃烧气体也推动汽缸底部的排气门打开，将废气排出。
在排气阶段，废气通过排气门排出汽缸，活塞向上运动，汽缸内的容积增大。
当活塞达到下死点位置时，排气门关闭，排气阶段结束。
随后活塞再次向上移动，回到吸气阶段，循环开始。
内燃机的工作循环通常使用缸内燃烧循环表示，也称为奥托循环。
在奥托循环中，理想气体假设忽略活塞、气缸以及其他运动零件的摩擦和损失，并假设燃料燃烧为完全燃烧。
内燃机的工作循环会受到多种因素的影响，如空气质量、燃料质量、点火时机、气门的开闭控制等。
通过调整和优化这些因素，可以提高内燃机的功率输出和燃料效率。
总结起来，内燃机的工作循环是通过吸气、压缩、燃烧和排气四个过程来完成的。
内燃机通过燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，将燃料的化学能转化为机械能。
内燃机的工作循环的优化和改进是实现高效能、低排放的关键。
内燃机做功原理
内燃机做功原理内燃机是一种将燃料在气缸内燃烧产生的能量转化为机械能的装置。
内燃机的工作原理是通过燃料的燃烧产生高温高压气体，使气缸内的活塞做往复运动，最终将热能转化为机械能。
内燃机的工作过程可以分为四个基本步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
首先，在进气阶段，活塞向下运动，气缸内的进气门打开，新鲜空气通过进气道进入气缸。
接下来，活塞向上运动，进气门关闭，气缸内的空气被压缩。
在压缩阶段，气缸内的压力和温度会显著升高，为燃烧创造条件。
当活塞接近顶点时，燃料通过喷油器喷入气缸内，并与空气混合。
此时，火花塞产生一个火花，引燃混合气体，开始燃烧阶段。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，这是内燃机做功的关键步骤。
燃烧产生的气体压力将活塞推向曲轴，曲轴转动带动机械装置工作，如汽车的车轮转动。
在排气阶段，活塞再次向上运动，气缸内的废气通过排气门排出。
整个工作循环完成后，内燃机会继续进行下一轮的工作。
内燃机做功的原理可以通过热力学和流体力学来解释。
在压缩阶段，气缸内的空气受到压力的作用，体积减小，温度和密度增加。
这种压缩作用会增加燃烧时的能量释放，并提高燃烧效率。
而在燃烧阶段，燃料的燃烧会产生大量的热能，使气体的压力和温度迅速升高，从而推动活塞做功。
内燃机的做功效率受到多种因素的影响。
首先是燃料的选择和燃烧效率。
高质量的燃料和良好的燃烧条件可以提高内燃机的功率输出。
其次是进气和排气系统的设计。
良好的进气和排气系统可以提高气缸内气体的流动性，增加燃烧效率。
此外，内燃机的设计和制造质量也会对功率输出产生影响。
总的来说，内燃机做功的原理是通过燃料的燃烧产生高温高压气体，推动活塞做往复运动，将热能转化为机械能。
内燃机的工作过程可以分为进气、压缩、燃烧和排气四个基本步骤。
内燃机做功的效率受到多种因素的影响，包括燃料选择、燃烧效率、进气和排气系统的设计以及内燃机的制造质量等。
通过不断改进内燃机的设计和技术，可以提高其功率输出和能源利用效率。
内燃机的工作原理是
内燃机的工作原理是
内燃机是利用可燃气体（如汽油、柴油等）与空气混合后，在活塞往复运动的过程中，通过火花塞产生的火花点燃混合气体，从而引发爆炸燃烧，使活塞产生推力驱动曲轴旋转，进而将化学能转化为机械能的一种工作原理。
具体步骤如下：
1. 进气过程：活塞运动向下，进气门打开，汽缸内的活塞会在进气行程中产生负压，将空气和燃油混合物吸入汽缸。
2. 压缩过程：活塞运动向上，两个气门关闭，将进气混合物压缩至高压状态，使混合物的温度和压力升高。
3. 爆燃过程：在压缩最高点时，通过火花塞发送火花，点燃混合物。
混合物的燃烧产生高温高压的气体，通过活塞向下运动的冲击力推动曲轴旋转。
4. 排气过程：活塞再次运动向上，排气门打开，将燃烧过后的废气排出汽缸。
内燃机的工作原理可以通俗地理解为“四个冲程”：吸气(进气),
压缩,工作(爆燃),排气。
这四个冲程通过连续运动形成一个循环，驱动曲轴旋转，产生动力输出。
内燃机原理内燃机的燃料与燃料供给
内燃机原理内燃机的燃料与燃料供给内燃机是一种将燃料和氧气混合燃烧，通过爆发力来推动活塞运动以达到动力输出的装置。
内燃机的燃料通常指的是化石燃料，如汽油、柴油和天然气等。
燃料供给是指将燃料送入内燃机燃烧室的过程。
内燃机的工作原理可以简述为四个基本过程：进气、压缩、爆发和排气。
进气过程：在内燃机的进气冲程中，活塞向下运动，从进气阀门打开的进气门进入燃烧室。
进气门打开时，汽缸内的压力比大气压力低，使新鲜的燃料通过进气阀门进入气缸。
压缩过程：在进气阀门关闭之后，活塞向上运动，压缩燃料和空气混合物。
此时，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上移动，将燃料和空气混合物压缩到非常高的压力和温度。
爆发过程：当活塞向上运动到顶点时，点火系统会引发火花，使燃料和空气混合物点燃。
燃料燃烧产生的高温高压气体使汽缸内压力急剧上升，推动活塞向下运动。
这个过程称为爆发过程，也是内燃机输出动力的关键过程。
排气过程：当活塞向下运动到底部时，排气门打开，燃烧产生的废气通过排气阀门排出。
然后，进气门再次打开，开始下一次进气过程。
排气过程也被称为废气冲程。
内燃机的燃料供给有两种主要方式：化油器供油和燃油喷射系统供油。
化油器供油：在化油器供油系统中，混合燃料通过化油器中的喷孔喷入空气流中，形成可燃气体混合物。
这个混合物在进气阀门打开时被吸入气缸。
化油器的工作原理是基于液体的汽化和气化的原理，其主要部件包括浮子室、喷嘴、油泵和节气门等。
化油器供油的主要缺点是供油精确度相对较低，容易受到环境条件和负荷变化的影响。
燃油喷射系统供油：燃油喷射系统供油是现代内燃机常用的供油方式。
燃油喷射系统通过高压泵和喷油嘴将燃料直接喷射到气缸中。
这种方式可以更精确地控制燃料的供给量和喷射时间，以提高燃烧效率和动力输出。
燃油喷射系统还可以根据发动机速度和负荷要求来动态调整喷油量，以实现更好的燃烧效果。
总结起来，内燃机的工作原理是通过进气、压缩、爆发和排气四个基本过程将燃料和氧气混合燃烧，从而产生推动力。
内燃机的构造和工作原理
内燃机的构造和工作原理内燃机是一种能够将化学能转化为机械能的热机。
在内燃机中，燃料在燃烧过程中释放能量，并通过往复循环过程转化为连续运动。
内燃机通常采用往复活塞式结构，包括气缸、活塞、连杆和曲轴等重要部件。
1.气缸：内燃机通常有一个或多个气缸，气缸壁内部光滑，充当活塞运动的导向面。
气缸通常用铸铁或铝合金制成。
2.活塞：活塞是内燃机的运动部件，通常是一个柱状或圆柱形的零件，位于气缸内。
活塞上下运动在曲轴的驱动下完成，将压力转化为机械能。
3.曲轴：曲轴是内燃机的核心组成部分，将来自活塞和连杆的往复运动转化为旋转运动。
曲轴通过连杆和活塞连接并驱动机械装置，将发动机的功率传递到外部。
4.连杆：连杆将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
连杆连接着活塞与曲轴，通过摇杆机构使活塞的上下运动转变为曲轴的回转运动。
5.气门：气门是内燃机进、排气的关键部件。
气门通过气门弹簧和凸轮机构控制开关，使燃烧室与气缸通道正确连接，完成进、排气过程。
内燃机的工作原理如下：1.进气冲程：活塞下行，气缸内压力下降，气门打开，油气混合物通过进气道进入燃烧室。
同时，曲轴带动连杆将活塞向下推动。
2.压缩冲程：活塞上行，气门关闭，气缸内油气混合物被压缩，并使混合物中的燃料、空气更加充分混合并增加压力。
曲轴再次带动连杆将活塞向上推动，使体积变小。
3.燃烧冲程：当活塞达到最高点时，燃油喷射器向燃烧室喷射燃料，与空气形成可燃混合气体，然后通过火花塞产生的火花点燃混合气体。
燃烧产生的高温高压气体将活塞向下推动，曲轴再次带动连杆。
4.排气冲程：活塞再次向上移动，气门打开，废气通过排气道排出，气缸内压力下降。
曲轴带动连杆将活塞向上推动。
以上四个冲程完成一个完整的循环，并将化学能转换为机械能，推动发动机的运转。
总体而言，内燃机通过不断重复的往复运动将燃料在燃烧室内燃烧，释放出的能量转化为机械能，驱动发动机的运动。
内燃机在现代交通运输、工业生产和家庭用途中得到广泛应用。
内燃机原理
内燃机原理
内燃机是指在内部完成燃烧的机械，通过燃料和氧气在内部燃烧产生
的热量将高压燃气推动机械有条不紊的转动起来。
内燃机通常是由发动机芯、气缸、活塞、活塞杆、连杆、主轴、轮毂、风扇和机械传动系统等部
件组装而成，它们可以把机械能转化成动能或其他形式的能量。
内燃机工作原理如下：机械能量和动能在内燃机中是由燃料和氧气的
燃烧产生的热量来完成的。
燃料和氧气进入气缸，由气缸内的活塞把燃料
和氧气混合在有秩序的状态下，然后在燃烧室内得到快速燃烧，在短时间
内产生大量热量和气体流动。
这些气体流动对活塞产生压力，活塞上升，
把燃烧室里的燃烧气体分散到缸外，产生的能量可以用来推动活塞、连杆
或马达上的机构转动。
内燃机分为冷却和无冷却两种。
冷却式内燃机通常有水冷和油冷两种，由于冷却液的存在，它可以将机芯的外部温度降至一定的范围，在内部进
行燃烧，使机芯更加稳定可靠，燃烧效率更高。
而无冷内燃机直接把燃烧
产生的热量甩在缸壁上，只要安装正确，就可以发挥更好的性能，性能更
稳定，有利于加油消耗等。
此外，内燃机还与涡轮机械机构密切相关。
内燃机工作原理
内燃机工作原理内燃机是一种利用内部燃烧和爆燃推动活塞运动的发动机。
内燃机是现代工业的重要组成部分，并被广泛应用在交通运输、航空、船舶、机械制造、发电和农业等领域。
内燃机的工作原理十分简单，就是把燃料和空气混合后点燃，使混合气体产生爆炸，并将爆炸的能量转化成机械能，推动活塞运动，从而驱动发动机的转动。
具体来说，内燃机的工作过程可以分为四个步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
第一步，进气。
在内燃机的第一阶段，空气和燃料经过进气门进入发动机内部。
空气和燃料之间的混合比例必须精确控制，以保持最佳发动机性能。
在某些现代发动机中，这个过程被电脑控制。
第二步，压缩。
在第二阶段，活塞向上移动，将燃料和空气混合物压缩到很高的压力。
在这个过程中，燃料和空气混合物的体积被压缩成原来的1/8至1/10。
当活塞移动到顶部时，燃料和空气混合物达到了最高压力，形成了一个称为“压缩点”（或称“点火点”）的极端高压区域。
第三步，燃烧。
在第三阶段，点火系统将一个电火花引入压缩点，点燃混合物，释放出巨大的能量，让混合物爆炸。
这个爆炸推动活塞向下移动，并利用其机械运动产生动力。
燃烧过程将燃料和空气化学反应，生成水和二氧化碳等废气。
燃烧过程生成的高温和高压同时也会造成高温和高压的废气，需要通过发动机中的散热器和排气系统等装置进行散热和排放。
第四步，排气。
在第四阶段，废气通过排气门排放到外部环境。
当活塞到达下面的中心位置时，排气门会打开，废气从排气管中流出。
某些现代发动机还采用涡轮增压器等设备来将排气气流回收利用，提高发动机的燃油效率。
以上就是内燃机的工作原理。
内燃机不仅在传统的汽车、船舶和火车中得到广泛应用，而在现代的飞机、发电机和农业机械中也同样被广泛采用。
具有高效、高功率、易于维护等优点，是现代工业生产中不可或缺的一种动力装置。
内燃机车工作原理
内燃机车工作原理
内燃机车是一种以内燃机为动力的车辆。
它的工作原理如下：
1. 燃油进气：内燃机车使用燃油（如汽油或柴油）作为燃料。
燃油经过燃油系统被喷入气缸内。
2. 点火：内燃机车使用火花塞或者喷油器等点火装置来点燃燃油。
点火产生的火花点燃混合气体。
3. 燃烧：燃料被点燃后，产生的爆炸气体会推动活塞向下运动。
这个过程被称为“燃烧”或者“冲程”。
4. 活塞运动：活塞在爆炸气体的推动力下，向下运动并转动曲轴。
活塞的运动是由连杆与曲轴的机械连接所决定的。
5. 排气：活塞向上运动时，废气从活塞顶部的排气门排出，同时新鲜空气和燃油混合物进入气缸，为下一次燃烧做准备。
6. 曲轴转动：活塞通过连杆与曲轴的机械连接，使曲轴转动。
曲轴的转动提供了内燃机车的动力输出。
7. 冷却和润滑：内燃机车在工作过程中会产生大量的热量，因此需要冷却系统来降低发动机的温度。
同时，引擎内部需要润滑油来减少摩擦和磨损。
8. 传动系统：内燃机车的动力通过传动系统传递到车轮上，由此推动车辆向前行驶。
以上便是内燃机车的工作原理概述。
通过燃烧燃油，产生爆炸气体，推动活塞和曲轴运动，最终释放动力驱动车辆运动。
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整车经济性不一定好。
ICE与汽车的合理匹配
原则：汽车最常用运行工况，在经济圈附近
汽车用内燃机
最高档阻力线
转速变化范围大，
经济圈横向拉长。
如何实现？
经济圈横向拉长
工程机械用内燃机
经济圈横向拉长
转速变化范围小，
经济圈纵向拉长。
常用转速
一、调速器的基本功能和调速模式 调速器的功能：高速不超速，低速稳定运行。 1、ICE稳定工作原理 标定点运行时，快速
二、运行特性制备原理
稳态特性制备 ICE运行中的可变参数： 转速、油门开度、负荷、调整参数。
nc
负荷特性
油门开度
c
速度特性
瞬态特性制备 用瞬态测功机按一定控制模式测量各种指标或者
参数随时间的变化规律。
2、调整特性 定义： ICE转速和油门开度不变时，各种指标随调整
参数的变化规律。
分类：点火提前角调整特性、喷油提前角调整特性、
1小时功率 ICE可连续运行1h仍能保持正常状态的最大功率。 如：拖拉机、工程机械 12小时功率 ICE可连续运行12h仍能保持正常状态的最大功率。
如：拖拉机、抽水机
持续功率 ICE可持续长时间仍能保持正常状态的最大功率。 如：船舶、机车、发电机组。
一、特性、特性曲线及分类 1、ICE特性 在一定条件下，ICE特性指标、特性参数随各种可变因素 的变化规律。 特性指标：动力性、经济性、排放；
Ttq max Ttqn Ttqn
KT 1
转速适应性系数： ICE标定转速与外特性线上 最大转矩转速的比值。
nn Kn ntq
对于1和3
1 1 2
TtqR
Ttq1 Ttq3 TtqR1 TtqR3
转矩适应性系数越大， 克服阻力能力强。 2
3
最大转矩相同的1和2
A
ntq2 ntq1 Kn1 Kn 2 TtqR1 TtqR2
600 400 200 0 2900
n /（r· -1） min
be /[g· （kW· -1] ）
800
五、提高汽车经济性的措施
能源法规 促使内燃机新技术的发展 ICE与汽车的合理匹配 降低车重 降低行驶阻力 内燃机
g100
Pe
100B 100Pe be va va
2inV s
c
Ttqs
校正外特性
Ttq
gb
g bs
校正
调速
a
as
n
提高汽车动力性的措施
ICE合理选配 优点：体积小、重量轻、加速性好 SI-ICE ICE CI-ICE 缺点：转速低、噪声大、重量大 当前技术条件下：SI-ICE用于轿车、家庭机械等； 中重型运输机械等用CI-ICE。 缺点：油耗高、输出功率低 优点：输出功率高、油耗低
点工况
线工况（发电机） 功率外特性 面工况 ● 调速特性线 螺旋桨特性（船舶）
最低稳定转速 限制线
空转转速线
反拖线
最高转速 标定转速 最大转矩转速
2、线工况 ICE按某一确定线段运行
发电机组：近等速
Pe k n3 船舶 ：螺旋桨特性
3、面工况
ICE运行工况点构成的工况平面。如：运输车辆、坦克 三、 内燃机功率标定 标定工况：ICE铭牌上规定 Pen 和 nn 15分钟功率 ICE可连续运行15min仍能保持正常状态的最大功率。 如：汽车、摩托车、摩托艇
更高的转矩适应性系数 （或储备系数）和转速适 应性系数 SI-IC相对于CI-ICE 具有较低的稳定转速 SI-ICE比未校正的CI-ICE 具有更好的动力适应性 CI-ICE需要转矩校正和ICE
A
F
E
TtqR
ntqg
ntqd nn
ng
nd
CI-ICE的转矩校正和校正外特性曲线 校正可能性 校正： 增大喷油量， 提高低速转矩 校正方法： 液力校正 ； 机械校正。
车速与内燃机转速关系 全油门 Ft 与车速关系
驱动力行驶阻力 平衡图
Ft —驱动力； FR —行驶阻力；
imax
va max imax
—最高车速； —最大爬坡度。
FR 与车速关系
va max
汽车功率平衡图
驱动功率
1档
2档
3档
最佳换档点
Pt PR Pt PR
功率储备；or 加速功率；or 后备功率。
rn va ik i0
pme
ik —档位传动比
i0 —主传动比
g100 K i0 ik pme be
r —驱动轮半径
外特性线
经济圈
最低油耗
无级变速运行线 等功率线
4档
3档
阻力线 2档 1档
汽车运行工况：（ va ， Pt ）
等功率曲线对应的最低有效燃油消耗率点的连线，构成为 无级变速运行曲线—无级传动具有最好的经济性； 机械传动高速档的行驶阻力线穿过经济圈； 档位多，整车经济性比较好。 档位多，换挡时间长，且变速器价格高，
SI-ICE化简式
CI-ICE化简式
c Pe K1it m n a K2 be
Pe K 5 it m g b n
it m
c Ttq K 3it m a c B K 4 n a
燃料调整特性等。
作用：实现调整参数的最优控制。（MAP） 3、工况运行特性 定义：在一定条件下，ICE各项指标随工况参数的变化规律。 分类：速度特性、负荷特性和全特性（万有特性）。 作用：寻找ICE的运行区域，与相应机械匹配。
三、运行特性分析方法 解析式
Hu ps 2in Pe c t m l cVs R T a0 s s 1 be ct m H u Hu ps i Ttq c t m l cVs R T a0 s s 1 ps 2in B l cVs R T a0 s s
Pes P e max
Pen
负荷
B
bi
Pes Pen
Pe max
负荷
三、SI-ICE和CI-ICE负荷特性对比
be
SI-ICE
转速不变
小负荷差距大
CI-ICE
be min Pen
Pe max
Pe
两种机型的指示效率随负荷变化，表现出相反的变化规律； CI-ICE存在较宽的低油耗区； 同等负荷下，SI-ICE的有效燃油消耗率高于CI-ICE； 中小负荷差距加大。 四、内燃机的全特性（万有特性） 全特性：ICE转速和负荷均变化时性能指标和特性参数的 变化规律。 用途：表达各种经济性和各种特性参数的变化工况区。
平面图形表达（等油耗线）
外特性
1.9L轿车柴油机
经济圈
等油耗线
2.0L轿车汽油机
外特性 经济圈
等油耗线
全特性制作方法
负荷特性
be
pme
n
pme
曲面图形表达
Origin Graph制图
Word制图
600-800 400-600 200-400
100 70 40 10 1100 1700 2300
一、 内燃机运行工况 工况：代表ICE运行状态的参数（ n ，Ttq ） 稳定工况（ 运行工况
n ，Ttq）
n f (t )
动态变工况（瞬态工况）
Ttq g (t )
二、 工况平面 以
n
和 Ttq 为坐标轴构成的平面。
1、点工况 ICE大多稳定工作在某一稳定工况点。如：抽水机。
转矩外特性 标定工况点
全 中
Ttq
小 全 中
P K1Ttqn e
Pe
小
小
全
中 小 全 中
Ttq K7itm gb
be
be
bi
it m
K6
n
三、SI-ICE和CI-ICE速度特性对比
Ttq
SI-ICE斜率大；CI-ICE平坦—容积效率受节气门影响大
Pe max
SI-ICE是标定功率，CI-ICE不是标定功率
特性参数：对性能有影响的参数， t 、a 、 c 等。
动态特性 特性 稳态特性 运行特性 调整特性
化油器SI-ICE
转速延迟
动态转速
A B
稳态转矩
动态转矩
怠速
转矩延迟
动态特性问题：
转速和转矩升高延迟； 转速转矩稳定延迟； 加速性能低于对应的稳态性能。 原因： 机件惯性阻力，降低有效功率输出； 进气充量惯性及动态效应的变化，使充量系数下降； 加速过程中水温、油温、油压等未达到稳定状态， 点火提前角等调整参数受机件惯性影响，不是最佳值。
2、机械效率 转速增大，机械效率下降—转速升高，机械损失增大。
3、容积效率 低速时：随转速的下降，工质温升提高，充量系数下降； 高速时：转速升高，进气压降增大，充量系数下降。
4、混合气浓度
转速升高，燃烧速度加快，可燃烧稀混合气。
大负荷和小负荷，混合气需要加浓
全
Ttq
全 中 小 中
Pe
小
be
SI-ICE负荷特性分析
be
a
转速一定
it
c B K4 a
n
B
be m bi
m
c
bi K / it
bi
负荷
负荷
CI-ICE负荷特性分析
转速一定
it
be
B K8 g b n
be m bi bi K / it
gb
m
负荷特性：ICE的转速不变时，性能指标和特性参数 随负荷的变化规律。 用途：分析ICE的经济性