实验四 汽油机速度特性(精选)
发动机的特性曲线分析
发动机的特性曲线分析发动机特性§6-1 发动机⼯况和性能指标分析式⼀发动机⼯况在绪论中我们已经介绍过⼯况的概念。
有效功率Ne 和转速n 决定了发动机的⼯作运⾏情况。
⼯况 — Ne ，转速n 。
发动机的⼯况分为点⼯况、线⼯况和⾯⼯况。
⼆发动机性能指标分析式1 p k e vi m =1ηαηη2 M k e vi m =2ηαηη3 N k n e vi m =3ηαηη4 g k e i m =41ηη 5 G k n T v=5ηα§6-2 发动机速度特性发动机节⽓门开度（或油门开度）不变，发动机性能指标随转速n 变化的关系。
如：汽车爬坡或阻⼒变化时, 节⽓门（或油门）开度不变, n 随外界负荷的变化⽽变化。
外界负荷⼤, n ↓, 外界负荷⼩, n ↑, 这时发动机沿速度特性⼯作。
⼀汽油机的速度特性（⼀）定义汽油机节⽓门开度固定不变，汽油机性能指标随转速n 变化的关系。
外特性（全负荷的速度特性） — 节⽓门全开（ 100% ）, 测得的速度特性。
部分速度特性 — 节⽓门固定在部分开启位置, 测得的速度特性。
（⼆）外特性曲线1 Me 曲线M k e vi m =2ηαηη n ↑→ ?g ↑→α↓（不多）M k e v i m =2'ηηη（1）ηv — n ↑→⽓流惯性↑→ηv ↑；n ↑↑→节流损失↑→ηv ↓。
（2）ηi — n ↑→⽓流运动↑→混合⽓形成改善→ηi ↑； n ↑↑→燃烧时间↓，燃烧恶化→ηi ↓。
（3）ηm — n ↑→ηm ↓。
（4） Me — 低速时: ηv ↑n ↑→ηi ↑使Me 变化不⼤, 略有↑；ηm ↓⾼速时: →ηv ↓n ↑→ηi ↓使Me ↓↓。
ηm ↓2 Ne 曲线低速时: n ↑→ Me ↑（不⼤）, 但 Ne ∝ Me ↑ ? n ↑→ Ne ↑↑；⾼速时: n ↑→ Me ↓→ Ne ↑（不⼤）。
3 g e 曲线g k e i m=41ηη低速时: n ↑→ηi ↑，ηm ↓，ηi ↑⼤于ηm ↓→ g e ↓（不⼤）；⾼速时: n ↑→ηi ↓，ηm ↓→ g e ↑↑。
发动机原理实验关于万有特性的
西华大学实验报告开课学院及实验室：交通与汽车工程学院内燃机实验室 实验时间： 2011 年 月 日1、实验目的2、实验设备、仪器及材料3、实验内容3.1 一般实验（非上机实验）：3.1.1实验方案设计与选择（设计性、创新性实验需写该项内容） 3.1.2实验原理及实验步骤（实验工作原理或实验的主要操作过程） 3.1.3实验记录（核心代码及调试过程）3.2 上机实验：3.2.1上机实验的内容及要求 3.2.2算法设计思想与算法实现步骤3.2.3程序核心代码，程序调试过程中出现的问题及解决方法 3.2.4 程序运行的结果注解：理工科实验需记录实验过程中的数据、图表、计算、现象观察等，实验过程中出现的问题；其它如在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需记录程序核心代码以及程序在调式过程中出现的问题及解决方法；记录程序执行的结果。
4、实验总结4.1实验结果分析及问题讨论 4.2实验总结心得体会注解：实验总结的内容根据不同学科和类型实验要求不一样，一般理工科类的实验需要对实验结果进行分析，并且对实验过程中问题进行讨论；在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需要对上机实践结果进行分析，上机的心得体会及改进意见。
其它实验应总结实验过程写出心得体会及改进意见。
说明：各门实验课程实验报告的格式及内容要求，请按照实验指导书的要求手工书写。
一、实验目的和任务1、进一步掌握万有特性曲线意义2、掌握发动机万有特性曲线的测定和绘制方法3、了解万有特性曲线的用途负荷特性、速度特性只能表示某一油量控制机构位置固定或某一转速时，发动机参数间的变化规律，而对于工况变化范围大的发动机要分析各种工况下的性能，就需要在一张图上全面表示出发动机性能的特性曲线，这种能够表达发动机多参数的特性称为万有特性。
广泛应用的万有特性用n为横坐标，用平均有效压力Pme为纵坐标，在图上画出许多等油耗率曲线和等功率曲线。
根据需要，还可以在万有特性曲线上绘出等节气门开度线、等排放线、等过量空气系数线等。
第四章__汽油机的燃料及特性
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摩托车发动机原理
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• 化学反应方程式
• 需要总的 O2 量
C O2 CO2
1 H2 2 O2 H2 O
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• 1Kg燃料中所含的O2 量
•汽油机的点火燃烧 预混合燃烧
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作业
❖ 什么叫低热值？ ❖ 简述燃料的燃烧基理。 ❖ 什么叫过量空气系数？ ❖ 什么叫汽油的抗爆性？用什么来衡量？ ❖ 发动机内的燃烧过程一般说来，要经历
哪几个基本步骤？
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是按研究法辛烷值RON分级的。
❖ 汽油的辛烷值越高，其抗爆性越好。
❖ 汽油的牌号以辛烷值划分。
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2、汽油的蒸发性
❖ 液态汽油汽化的难易程度称为汽油的 蒸发性。
❖ 汽油的蒸发性越强，越容易汽化，要 求汽油必须具有良好的蒸发性。但蒸 发性也不能太强，否则易形成供油系 “气阻”，甚至发生供油中断现象。
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2 空燃比、燃空比
• 汽油理论上完全燃烧时的空燃比约为14.9。 • 应用空燃比直观方便，其数值即为每千克燃
料燃烧时实际供给空气量的千克数。
＜14.9为浓混合气， ＞14.9的为稀混合气。
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第四节 燃烧的基本理论
❖ 一切燃烧过程都由着火和燃烧两个阶段组成。 ❖ 着火阶段是物质燃烧的准备阶段，是着火前
汽油机实验报告
汽82 杜磊2008010783汽油机实验报告示功图的制取汽82 杜磊20080107832011/4/1同组人员：张放，李尚司，朱俊儿，陈景宜，苏明潞汽油发动机示功图制取汽82 杜磊 2008010783一、实验目的1.了解和掌握汽油发动机缸内压力测试系统结构、原理和测试方法；2.掌握纯压缩线测量、上止点确定的方法及发动机燃烧过程p-V、p-φ图的制取；3.基本掌握汽油发动机燃烧过程及燃烧特性的分析方法。
二、实验设备及参数1．试验用的仪器设备表2.1 实验仪器设备序号仪器设备名称型号生产厂家备注1 发动机JM491Q-ME绵阳新晨动力机械有限公司/ 绵阳新华内燃机股份有限公司2 测功机GW160 湘仪动力测试仪器有限公司最高转速7000r/min 最大扭矩600Nm 最大功率160Kw3 缸压传感器ZF43 AVL 压力范围0-150bar4 转速传感器60-2=58齿5 燃烧分析仪IND1ODUL AVL6 电荷放大器5011 Kistler2.试验用的汽油机的参数表2.2 汽油机参数发动机形式直列四缸、四冲程、水冷、侧置凸轮轴自然吸气发动机型号EQH180-30缸径×行程/mm 91×86总排量/L 2.237压缩比8.8额定功率(kW)/转速(r/min) 76/4200-4600最大扭矩(N·m)/转速(r/min) 193/2200-2800全负荷最低燃油消耗率≤270(g/kw.h)三、实验标准及实验方法1．实验标准发动机试验条件，按国家标准GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》的规定进行控制。
测量仪表精度及测量部位应符合GB/T 18297-2001的规定。
如：1）扭矩：误差不超过所测发动机最大扭矩值的±1％；2）转速：误差不超过所测值的±0.5％；3）燃料消耗量：误差不超过所测值的±1％；4）气缸压缩压力：在火花塞孔或喷油器孔处测量，除测量的气缸外，其他各缸的火花塞或喷油器等均装好；压力表精度1.5级。
实验一 发动机速度特性曲线测试与分析
修正系数：
五、 数据分析及拟合曲线绘制
（最小二乘法拟和计算过程或 MATLAB 拟合程序）
3
（拟合曲线绘制 P-n，T-n，ge-n）
五、思考题
1）、什么是外特性与部分速度特性？ 2）、测试外特性曲线的目的在于？ 3）、进气温度、湿度与压力是对发动机测试参数有何影响
4
实验报告书
实验课堂表现
实验报告成绩 实验总成绩
A（ ） B（ ） C（ ）
实验名称： 发动机速度特性曲线测试与分析
专业班级： 学 号： 姓 名： 联系电话： 指导老师： 实验时间：
车辆学院专业实验室
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发动机速度特性曲线测试与分析
Байду номын сангаас一、 实验目的
二、 实验仪器设备及工具
三、 预习与课堂测试
1、写出功率与扭矩的关系表达式
2、被测发动机是
缸，气缸布置形式是
，冷却方式是
。
，点火方式
，供油方式是
3、测功机形式 的方式与位置是
，发动机与测功机通过
连接，发动机转速测量 。
2
四、 实验原始数据与特性曲线绘制
转
速
（r/min）
转矩
（N.m）
油
耗
（g/Kw.h）
功率
（Kw）
进气温度：
进气压力：
（直接描点法曲线绘制 P-n，T-n，ge-n）
内燃机的速度特性 罗马吉发动机原理A,内燃机特性,武汉理工大学,车用动力系
根据以上分析可知，对于汽油机而言，当节气门全开时，转 矩曲线将是一条上凸的曲线，且上凸的位置在低速区
在部分开度时，转矩 随转速升高而下降， 开度越小，曲线越
速时传热损失增加， ηit中 间高，两头低，但不明显
四、增压柴油机的速度特性
电控增压中冷柴油机的外特性曲线
Pe和Ttq显著增加 be略有下降： 利用了排气 能量，减小 了泵气损失
电控增压柴油机的外特性是按某种目的人为设计的。
五、汽油机的速度特性（1）——与柴油机的区别
在各种负荷的速度特性 下的转矩Ttq曲线都比 较平坦，在中、低负荷
ηit下降，使接近全负
荷的be增加。
三、自然吸气柴油机的速度特性（3）
柴油机ηit主要取决于换
ηit
气过程和燃烧过程 充量系数一般在中间转
速有不显著峰值，转速升
高，流动阻力增加，转速
低，配气相位不匹配，进
气倒流
燃烧过程一般也在中间
转速进展最好，高转速时
燃烧及时性差，低转速运
动减弱混合气形成不理想
而影响燃烧过程，且低转
二、速度特性曲线
不同油门位置 外特性
不同节气门位置 外特性
柴油机 速度特性中以外特性最为重要
外特性曲线中最重要的是内燃机的转矩Ttq曲线
汽油机
三、自然吸气柴油机的速度特性（1）
1. be的速度特性
✓ 整个转速范围较平坦中间转 速最低，两端略有上翘。
2. tr的速度特性
✓ 随转速升高而升高（高速时 燃烧热损失减小，燃烧相对 滞后）。
实验二 汽油机点火提前特性测试
实验二汽油机点火提前特性测试（仿真）一、实验目的1、掌物汽油机点火提前特性的试验方法,加深对汽油机点火特性的理解。
2、学会对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析，并绘制汽油机点火提前特性曲线图，找出发动机的最佳点火提前角θH。
3、学习汽油机点火提前特性仿真方面内容。
二、实验仪器设备1、汽油发动机一台2、电涡流测功机一台3、容积式油耗仪一台4、秒表二只5、数值转速显示仪一台6、点火提前角测量装置一套7、液体密度计一只8、温度计一只9、大气压力计一只10、汽油10升三、实验原理在汽油机节气门开度、转速和混合气浓度一定的条件下，发动机功率、燃油消耗率随点火提前角变化称为汽油机的点火提前特性。
对于发动机的每一种工况，都存在一个最小点火提前角，使发动机功率最大，燃油消耗率最低，这个点火提前角称为最佳点火提前角。
影响汽油机最佳点火提前角的因素很多，如转速、过量空气系数、负荷、进气压力、冷却水温度、汽油辛烷值等，它只能在试验中予以测定。
四、实验内容和要求1、调整点火提前角及指挥全组协调动作，一人。
注意观察发动机的运转情况，当发动机出现转速不稳或爆震现象，说明发动机点火提前角太小或太大，应及时调整，保证发动机正常工作。
2、调节、监视发动机节气门，一人；当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭节气门。
3、调整电涡流测功机负荷，一人；测功机负荷的调整应均匀、准确，尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷，造成发动机的转速剧烈波动。
4、测量发动机油耗并监测发动机转速，一人；注意转速的波动情况，当转速的波动值超过±20r/min，该组实验数据应视为无效并重做。
5、测量点火提前角，一人。
6、调节、监视发动机冷却水出水温度，一人；保持发动机动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现气阻现象（无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃），应立即报告，以便及时停机。
7、监视发动机机油压力、温度，一人；出现异常情况应及时报告。
实验2 速度特性
3、使FC2000发动机自动测控系统的测功机控制单元处于恒电流和油门恒位置控制方式（即P1/P控制模式），把设定值设置为零，使被测动力机械在接近于零负荷下起动，小负荷运转数分钟，然后逐渐加至中等负荷预热发动机至冷却水出水温度达到80±5℃左右。
4、将FC2010测控仪的控制模式改变为n/p模式（油门恒位置），调整数字按钮n到发动机转速n=2000r/min，稳定2～3分钟后，调整测功机负荷（P旋钮）至发动机为40%（或50%/60%）油门开度，即发动机转矩Ttq=60N.m（或75N.m /90N.m），固定节气门。在整个实验过程中，节气门开度（P旋钮）不再发生改变（n/p模式下M/P1旋钮不起作用）。
3.随时注意调节发动机冷却水的出水温度，并保持在80±5℃。
4.随时注意发动机机油压力和机油温度的变化，使之控制在允许的范围内。
七、思考题
1.部分开度速度特性曲线的变化和外特性相比有何不同？其原因何在？对运输车辆有何好处？
2.比较发动机负荷特性和速度特性，二者有何区别？
2.掌握汽油机速度特性的试验方法，并对实验数据进行分析，加深对汽油机速度特性的理解。
二、实验设备
1.JL481Q电喷汽油发动机一台
（Pemax=83.1kw,Ttqmax=156.8N.m, nmax=5600r/min）
2.CW160电涡流测功机一台
3.FC2000发动机自动测控系统一套
三、实验原理
1.测功机负荷的调整。
2.实验数据的处理以及结果分析。
六、注意事项
1.在测发动机外特性时，发动机的最大功率工况属短时间运转范围，不能长时间运转，否则对发动机寿命影响甚大，因此这时的测量要求迅速、准确，尽量缩短其运转时间。
汽车动力性实验报告
汽车动力性实验报告一、实验目的汽车动力性是汽车在行驶中能达到的最高车速、加速能力和爬坡能力的重要性能指标。
本次实验的目的是通过对汽车动力性相关参数的测量和分析，深入了解汽车的动力性能，为汽车的设计、改进和使用提供参考依据。
二、实验设备与工具1、实验车辆：选取了一辆_____型号的汽车，车辆状况良好，各项性能指标符合实验要求。
2、测速仪：用于测量汽车行驶速度。
3、坡度仪：用于测量爬坡时的坡度。
4、计时器：记录汽车加速和爬坡的时间。
三、实验原理1、最高车速实验汽车在水平良好的路面上，以最高挡位行驶，通过测速仪测量其能达到的稳定最高车速。
2、加速性能实验汽车从静止状态开始，全力加速，通过计时器记录达到一定车速所需的时间，计算出加速度。
3、爬坡能力实验汽车在一定坡度的道路上行驶，测量其能克服的最大坡度。
四、实验步骤1、最高车速实验（1）选择一条长直、平坦、无交通干扰的道路作为实验场地。
（2）将汽车预热至正常工作温度。
（3）驾驶员将挡位挂至最高挡，全油门加速，当车速达到稳定后，记录此时的车速。
2、加速性能实验（1）在同一道路上，标记出起始点和终点。
（2）汽车静止在起始点，驾驶员将挡位挂至合适挡位，迅速踩下油门踏板，全力加速，同时计时器开始计时，当汽车达到设定的车速时，停止计时。
（3）重复实验多次，取平均值。
3、爬坡能力实验（1）找到具有一定坡度的道路。
（2）汽车以最低挡位缓慢上坡，逐渐增加油门，直到汽车无法继续前进，记录此时的坡度。
五、实验数据及处理1、最高车速实验经过多次实验，测得汽车的最高车速为_____km/h。
2、加速性能实验从 0 加速到 60km/h 所需时间为_____s，从 0 加速到 100km/h 所需时间为_____s。
3、爬坡能力实验汽车能够克服的最大坡度为_____°。
对实验数据进行分析，可以得出汽车的动力性能在不同方面的表现。
六、实验结果分析1、最高车速最高车速反映了汽车在良好路面上的行驶能力。
发动机外特性实验结论
发动机外特性实验结论我们在购买车辆的时候在配置表里通常会看这样几项参数：最大功率、最大功率转速、最大扭矩、最大扭矩转速，以此来判断动力的强弱，伴随着涡轮增压技术的普及，相同排量的自然吸气的发动机功率和扭矩都得到了提升，但是为什么还有很多人吐槽小排量涡轮增压发动机动力弱，低转速扭矩输出弱，想要看这其中的功率输出变化这就要提到发动机的外特性曲线了。
发动机的外特性曲线包括：转速、功率、扭矩这三个参数(有些厂家可能会将燃油消耗添加进去)，外特性是决定发动机性能的决定性因素：通过功率判定发动机的最高速度性能、扭矩判定发动机的加速、负载能力，三者的物理关系为P=MN/9550,其中P为功率M为扭矩N为转速。
发动机外特性曲线是当发动机节气门开度为100%时测得的发动机输出功率（扭矩）随转速变化的曲线。
它表现的曲线特征是∶功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线，但两者表现是不一样的。
在汽油发动机外特性曲线中：功率曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。
为测试马自达阿特兹的发动机外特性，竖标为扭矩右面竖标为功率下面的横标为转速，可以看到在3300rpm获得的最大扭矩转速，扭矩输出平稳5000rpm之后扭矩才开始下降，最大功率出现在6100rpm 左右，其作用在于可以通过发动机外特性了解发动机的性能和特点，了解功率、扭矩、耗油量和转速之间关系，并找出发动机最佳的工作区域，根据负荷变换档位、选择最佳的经济区间。
功率的曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。
扭矩曲线则与功率曲线相反，它往往在较低转速下就能获得最大值，然后随转速上升而下降。
上面我们讲到发动机的外特性，但是发动机外特性是100%油门开度下转速、扭矩、功率三者之间的关系特性，日常驾驶很少用到地板油，不能准确衡量动力输出。