負(fù)荷特性試驗(yàn)課件

發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性試驗(yàn)機(jī)電工程系發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性試驗(yàn)機(jī)電工程系1一、概述試驗(yàn)背景

汽車行駛時，由于車速與行駛阻力不斷變化，則發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷亦相應(yīng)變化，以適應(yīng)汽車的需要。隨著轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的改變，發(fā)動機(jī)工作過程也會發(fā)生變化。因此，發(fā)動機(jī)在不同使用條件下具有不同的動力性與經(jīng)濟(jì)性。一、概述2

1、發(fā)動機(jī)特性發(fā)動機(jī)性是指在一定條件下其性能指標(biāo)或特性參數(shù)隨各種可變因素的變化規(guī)律。性能指標(biāo)調(diào)整情況運(yùn)轉(zhuǎn)工況調(diào)整特性運(yùn)行特性特性用曲線表示稱為特性曲線，它是評價發(fā)動機(jī)性能的一種簡單、方便、必不可少的形式。1、發(fā)動機(jī)特性性能指標(biāo)調(diào)整情況運(yùn)轉(zhuǎn)工況調(diào)整特性運(yùn)3

2、發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)與工作過程的關(guān)系發(fā)動機(jī)輸出的有效指標(biāo)通常用平均有效壓力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃油消耗率be、每小時耗油量B表示。這些指標(biāo)與發(fā)動機(jī)工作過程參數(shù)的關(guān)系可以推導(dǎo)如下：2、發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)與工作過程的關(guān)系4拓展學(xué)習(xí)希臘字母中英對照一覽表大寫小寫中文名注音意義Aα阿爾法角度；系數(shù)Bβ貝塔磁通系數(shù)；角度：系數(shù)Γγ伽瑪電導(dǎo)系數(shù)（小寫）Δδ德爾塔密度；屈光度拓展學(xué)習(xí)希臘字母中英對照一覽表大寫小寫中文名注音意義Aα5大寫小寫中文名注音意義Εε伊普西隆對數(shù)之基數(shù)Ζζ澤塔系數(shù)；方位角；阻抗；相對粘度；原子序數(shù)Ηη伊塔磁滯系數(shù)；效率（小寫）Θθ西塔溫度；相位角大寫小寫中文名注音意義Εε伊普西隆對數(shù)之基數(shù)Ζζ澤塔系數(shù)；方6大寫小寫中文名注音意義∧λ蘭姆達(dá)波長（小寫）；體積Μμ米歐磁導(dǎo)系數(shù)；微（千分之一）；放大因數(shù)（小寫）Ξξ克西系數(shù)Ρρ柔電阻系數(shù)（小寫）大寫小寫中文名注音意義∧λ蘭姆達(dá)波長（小寫）；體積Μμ米7大寫小寫中文名注音意義∑σ西格瑪總和（大寫），表面密度；跨導(dǎo)（小寫）Υυ玉普西隆位移Φφ弗愛磁通量；角度Ψψ普賽角速；介質(zhì)電通量（靜電力線）大寫小寫中文名注音意義∑σ西格瑪總和（大寫），表面密度；跨導(dǎo)8

式中ηv——充量系數(shù)；ρ0——大氣狀態(tài)下空氣密度（kg/m3）；Vs——?dú)飧坠ぷ魅莘e（m3）；α——過量空氣系數(shù)；h

μ——燃料低熱值（kJ/kg）；Lo——理論空氣量（kg）。每循環(huán)放熱量Q（kJ）為

每循環(huán)放熱量Q（kJ）為9根據(jù)平均有效壓力pme（kPa）的定義式中We——每循環(huán)有效功（kJ）；ηe——有效熱效率。式中ηit——指示熱效率；ηm——機(jī)械效率。根據(jù)平均有效壓力pme（kPa）的定義式中ηit——指示熱10有效功率有效輸出轉(zhuǎn)矩(汽油機(jī)）有效燃油消耗率每小時耗油量（N·m）（g/(kw·h)）（kg/h）有效功率有效輸出轉(zhuǎn)矩(汽油機(jī)）有效燃油消耗率每小時耗油量（N11

燃油消耗量按下式計(jì)算式中V—容積（mL）；Pe—發(fā)動機(jī)有效功率（kW）;ρf—燃油密度（g/mL）；t—消耗容積V的燃油所用時間（s）。每小時耗油量耗油率（kg/h）（g/(kw·h)）燃油消耗量按下式計(jì)算每小時耗油量耗油率（kg/h）（g/(12燃油消耗量按下式計(jì)算式中t——消耗m（g）燃油所需時間（s）；Pe——消耗m（g）燃油時測量的有效功率（kW）；B——小時耗油量（kg/h）；be——有效燃油消耗率[g/（kW·h）]。燃油消耗量按下式計(jì)算13

負(fù)荷特性：轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷（有效功率Pe、有效輸出轉(zhuǎn)矩Ttq或平均有效壓力Pme表示）的變化關(guān)系。當(dāng)汽車以一定的速度沿阻力變化的道路行駛時，就是這種情況。此時必須改變發(fā)動機(jī)油門來調(diào)整有效扭矩，以適應(yīng)外界阻力矩的變化，以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不變。二、發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性負(fù)荷特性：轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷（有效14（一）汽油機(jī)負(fù)荷特性分析

（1）燃油消耗率曲線由公式可知，燃油消耗率be的變化取決于ηit、ηm的變化。ηit、ηm隨負(fù)荷的變化如圖所示。

ηc（燃燒效率）汽油機(jī)0.95~0.98

（一）汽油機(jī)負(fù)荷特性分析（1）燃油消耗率曲線15汽油機(jī)負(fù)荷特性1.負(fù)荷特性：當(dāng)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速不變，而逐漸改變節(jié)氣門開度，每小時耗油量B、燃料消耗率be隨負(fù)荷（Pe、Ttq或Pme）而變化的關(guān)系。

2.測?。喊l(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)。測取前應(yīng)將化油器、點(diǎn)火提前角調(diào)整完好；測取時應(yīng)按規(guī)定保持冷卻水溫度、潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。3.汽油機(jī)靠改變節(jié)氣門開度，改變進(jìn)入氣缸的混合氣數(shù)量來適應(yīng)負(fù)荷變化。其負(fù)荷的調(diào)節(jié)方法稱為“量調(diào)節(jié)”。汽油機(jī)負(fù)荷特性16（1）ηit轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷增加，節(jié)氣門開度加大，殘余廢氣相對減少，熱損失減少，從而改善了燃油霧化、混合條件，使燃燒速度加快，散熱損失相對減少，ηit增加。負(fù)荷增至大負(fù)荷，需要濃混合氣，使得不完全燃燒，指示熱效率ηit下降。

（1）ηit17（2）ηm

ηm隨負(fù)荷的增加而迅速增加。原因是轉(zhuǎn)速一定而負(fù)荷增加時，機(jī)械損失功率Pm變化不大，指示功率Pi成正比增加，使ηm=1—（Pm/Pi）增加。（2）ηm18

當(dāng)發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)（Pe=0）時，指標(biāo)功率完全用于克服機(jī)械損失，即Pi=Pm，則ηm=0，耗油率b為無窮大。隨負(fù)荷（節(jié)氣門開度）增大，由于ηit、ηm同時上升，使耗油率曲線迅速下降。當(dāng)ηitηm達(dá)到最大值出現(xiàn)最低耗油率bmin后，隨節(jié)氣門逐漸增至全開，化油器加濃裝置參加工作，供給最大功率混合氣，燃燒不完全現(xiàn)象增加，ηit下降，使耗油率又有所增加。當(dāng)發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)（Pe=0）時，指標(biāo)功率完全用于克服19（二）每小時耗油量B曲線B節(jié)氣門開度：開度，量混合氣成分：除怠速、全負(fù)荷時較濃外，大部分情況變化不大B幾乎隨節(jié)氣門開度呈線性變化。當(dāng)節(jié)氣門開度增大至化油器加濃裝置參加工作后，B上升得更快一些。（二）每小時耗油量B曲線B節(jié)氣門開度：開度，量混合氣成分20①負(fù)荷特性：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定，每小時耗油量B、有效燃料消耗率be隨負(fù)荷（Pe、Ttq或Pme）而變化的關(guān)系。②測?。号_架試驗(yàn)測取時，應(yīng)將柴油機(jī)的供油提前角、冷卻水溫度、潤滑油溫度等調(diào)整到最佳狀態(tài)。③柴油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)方法稱為“質(zhì)調(diào)節(jié)”。汽油機(jī)：節(jié)氣門的開度柴油機(jī)：油門的開度（二）柴油機(jī)的負(fù)荷特性①負(fù)荷特性：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定，每小時耗油量B、有效燃料消耗率b21＊柴油機(jī)負(fù)荷曲線分析(1)耗油率曲線根據(jù)公式

柴油機(jī)耗油率be隨負(fù)荷的變化取決于ηit和ηm。

＊柴油機(jī)負(fù)荷曲線分析(1)耗油率曲線22ηit：隨負(fù)荷增加，每循環(huán)供油量△b增加，過量空氣系數(shù)α減小，燃燒不完全程度增大，使ηit減小。大負(fù)荷時，混合氣過濃，燃燒惡化，不完全燃燒及補(bǔ)燃增多，使ηit下降更快。ηm：隨負(fù)荷增加而上升。ηit：隨負(fù)荷增加，每循環(huán)供油量△b增加，過量空氣系數(shù)α減23①當(dāng)Pe=0，ηm=0時，b趨于無窮大。隨負(fù)荷增加，ηm迅速增加，且遠(yuǎn)大于ηit的減少，使b下降很快。②當(dāng)△b增加到1點(diǎn)位置時，b最小。此后再增加負(fù)荷，由于ηit下降較ηm上升的多，使b又有所增加。③當(dāng)△b增加到2點(diǎn)時，排氣冒黑煙，達(dá)到國標(biāo)規(guī)定限值。④當(dāng)△b超過2點(diǎn)時，油耗量增大，排放污染嚴(yán)重。所以，柴油機(jī)的最大循環(huán)供油量應(yīng)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下調(diào)整，使煙度不超過允許值。最低油耗點(diǎn)冒煙界限點(diǎn)最大功率點(diǎn)①當(dāng)Pe=0，ηm=0時，b趨于無窮大。隨負(fù)荷增加，ηm迅速24①轉(zhuǎn)速一定時，柴油機(jī)的每小時耗油量B主要決定于△b。②隨負(fù)荷增加，每循環(huán)供油量△b增加，B隨之增加。③當(dāng)負(fù)荷接近冒煙界限后，燃燒惡化，B上升得更快一些。

（2）每小時耗油量B曲線①轉(zhuǎn)速一定時，柴油機(jī)的每小時耗油量B主要決定于△b。（2）每25①同一轉(zhuǎn)速下最低耗油率bmin越小，曲線變化越平坦，經(jīng)濟(jì)性越好。柴油機(jī)bmin比汽油機(jī)低bmin；而且燃油消耗率曲線比較平坦。②耗油率b隨負(fù)荷的增加而降低，在接近全負(fù)荷（80%負(fù)荷率左右）時b達(dá)到最小。＊負(fù)荷特性曲線分析①同一轉(zhuǎn)速下最低耗油率bmin越小，曲線變化越平坦，經(jīng)濟(jì)性越26（三）柴油機(jī)與汽油機(jī)負(fù)荷特性的對比分析1）汽油機(jī)的be普遍較高，且在從空負(fù)荷向中、小負(fù)荷段過渡時，be下降緩慢，仍維持在較高水平，燃油經(jīng)濟(jì)性明顯較差。2）汽油機(jī)排溫普遍較高，且與負(fù)荷關(guān)系較小。3）B曲線：汽油機(jī)的彎曲度較大，而柴油機(jī)的在中、小負(fù)荷段的線性較好。（三）柴油機(jī)與汽油機(jī)負(fù)荷特性的對比分析1）汽油機(jī)的be普遍較27＊負(fù)荷特性差別的解釋

①b差異的主要原因：ηit的差異。由于柴油機(jī)的壓縮比高，其過量空氣系數(shù)也大，所以柴油機(jī)的ηit比汽油機(jī)高。這樣，汽油機(jī)的b高于柴油機(jī)。

②ηit曲線的變化（明顯的差異）。

柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)就隨負(fù)荷的增大而減小，ηit也就隨負(fù)荷的增大而降低。

汽油機(jī)在接近滿負(fù)荷時加濃混合氣，導(dǎo)致ηit明顯下降。在低負(fù)荷時，殘余廢氣系數(shù)較大，燃燒速率降低，需采用濃混合氣，導(dǎo)致ηit下降。這樣,汽油機(jī)的b在中、小負(fù)荷區(qū)遠(yuǎn)高于柴油機(jī)。③排氣溫度曲線的差異汽油機(jī)的壓縮比低，膨脹比也低，排溫就要比柴油機(jī)高出許多。＊負(fù)荷特性差別的解釋①b差異的主要原因：ηit的差28一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)任務(wù)學(xué)會使用汽車綜合測試儀，熟悉掌握發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性原理，繪制出負(fù)荷特性曲線。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備根據(jù)汽油發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性原理及現(xiàn)有設(shè)備，采用整車進(jìn)行試驗(yàn)。中華駿捷1.8T汽車一輛，汽車綜合測試儀一臺。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)任務(wù)學(xué)會使用汽車綜合測試儀，熟悉掌握發(fā)動機(jī)29主機(jī)及非接觸式速度傳感器

主機(jī)及非接觸式速度傳感器30三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容練習(xí)使用汽車綜合測試儀測量油耗；保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)一定，分別采用不同的檔位行駛，記錄車速與油耗的曲線圖，對發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性進(jìn)行評價。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容練習(xí)使用汽車綜合測試儀測量油耗；保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)一31四、實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng)1、啟動汽車，檢查有無漏油，預(yù)熱3分鐘，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2、汽車綜合測試儀使用溫度0-40度，使用濕度30%-80%。雨天和高溫天氣請不要使用。3、在使用過程中，應(yīng)避免強(qiáng)光長時間照射液晶屏，以免液晶屏老化。四、實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng)1、啟動汽車，檢查有無漏油，預(yù)熱3分鐘，324、在接插傳感器時，應(yīng)小心仔細(xì)，以免接錯燒壞儀器或傳感器。注意針腳的缺口方向，不要硬插，以免損壞針腳。光電傳感器屬貴重傳感器，請同學(xué)特別注意。5、綜合測試儀所配備的內(nèi)部電池，僅為短時間內(nèi)實(shí)驗(yàn)或演示之用，如進(jìn)行長時間實(shí)驗(yàn)，應(yīng)采用外接電源。在采用外接電源進(jìn)行測試時無需打開測試儀電源開關(guān)。4、在接插傳感器時，應(yīng)小心仔細(xì)，以免接錯燒壞儀器或傳感器。注336、在測試過程中，如遇按鍵無反應(yīng)、屏幕顯示無變化時，請按“復(fù)位”鍵，使儀器重新啟動；或關(guān)閉電源開關(guān)，過一會之后，再重新打開電源開關(guān)進(jìn)行測試。7、綜合測試儀是精密儀器，在使用過程中請注意輕拿輕放，并避免劇烈震動。6、在測試過程中，如遇按鍵無反應(yīng)、屏幕顯示無變化時，請按“復(fù)34五、實(shí)驗(yàn)步驟1、按要求連接好儀器。2、啟動汽車，檢查有無漏油，預(yù)熱3分鐘。3、保持發(fā)動機(jī)穩(wěn)定在一恒定轉(zhuǎn)速，分別采用不同檔位行駛，分別測出車速及油耗。4、繪制負(fù)荷特性曲線，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、按要求連接好儀器。35六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(1500/2000/2500)r/min檔位車速（km/h）耗油量（ml/h）測量上表數(shù)據(jù)，并畫出負(fù)荷特性曲線圖，總結(jié)出發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(1500/2000/2500)36發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性試驗(yàn)機(jī)電工程系發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性試驗(yàn)機(jī)電工程系37一、概述試驗(yàn)背景

汽車行駛時，由于車速與行駛阻力不斷變化，則發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷亦相應(yīng)變化，以適應(yīng)汽車的需要。隨著轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的改變，發(fā)動機(jī)工作過程也會發(fā)生變化。因此，發(fā)動機(jī)在不同使用條件下具有不同的動力性與經(jīng)濟(jì)性。一、概述38

1、發(fā)動機(jī)特性發(fā)動機(jī)性是指在一定條件下其性能指標(biāo)或特性參數(shù)隨各種可變因素的變化規(guī)律。性能指標(biāo)調(diào)整情況運(yùn)轉(zhuǎn)工況調(diào)整特性運(yùn)行特性特性用曲線表示稱為特性曲線，它是評價發(fā)動機(jī)性能的一種簡單、方便、必不可少的形式。1、發(fā)動機(jī)特性性能指標(biāo)調(diào)整情況運(yùn)轉(zhuǎn)工況調(diào)整特性運(yùn)39

2、發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)與工作過程的關(guān)系發(fā)動機(jī)輸出的有效指標(biāo)通常用平均有效壓力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃油消耗率be、每小時耗油量B表示。這些指標(biāo)與發(fā)動機(jī)工作過程參數(shù)的關(guān)系可以推導(dǎo)如下：2、發(fā)動機(jī)性能指標(biāo)與工作過程的關(guān)系40拓展學(xué)習(xí)希臘字母中英對照一覽表大寫小寫中文名注音意義Aα阿爾法角度；系數(shù)Bβ貝塔磁通系數(shù)；角度：系數(shù)Γγ伽瑪電導(dǎo)系數(shù)（小寫）Δδ德爾塔密度；屈光度拓展學(xué)習(xí)希臘字母中英對照一覽表大寫小寫中文名注音意義Aα41大寫小寫中文名注音意義Εε伊普西隆對數(shù)之基數(shù)Ζζ澤塔系數(shù)；方位角；阻抗；相對粘度；原子序數(shù)Ηη伊塔磁滯系數(shù)；效率（小寫）Θθ西塔溫度；相位角大寫小寫中文名注音意義Εε伊普西隆對數(shù)之基數(shù)Ζζ澤塔系數(shù)；方42大寫小寫中文名注音意義∧λ蘭姆達(dá)波長（小寫）；體積Μμ米歐磁導(dǎo)系數(shù)；微（千分之一）；放大因數(shù)（小寫）Ξξ克西系數(shù)Ρρ柔電阻系數(shù)（小寫）大寫小寫中文名注音意義∧λ蘭姆達(dá)波長（小寫）；體積Μμ米43大寫小寫中文名注音意義∑σ西格瑪總和（大寫），表面密度；跨導(dǎo)（小寫）Υυ玉普西隆位移Φφ弗愛磁通量；角度Ψψ普賽角速；介質(zhì)電通量（靜電力線）大寫小寫中文名注音意義∑σ西格瑪總和（大寫），表面密度；跨導(dǎo)44

式中ηv——充量系數(shù)；ρ0——大氣狀態(tài)下空氣密度（kg/m3）；Vs——?dú)飧坠ぷ魅莘e（m3）；α——過量空氣系數(shù)；h

μ——燃料低熱值（kJ/kg）；Lo——理論空氣量（kg）。每循環(huán)放熱量Q（kJ）為

每循環(huán)放熱量Q（kJ）為45根據(jù)平均有效壓力pme（kPa）的定義式中We——每循環(huán)有效功（kJ）；ηe——有效熱效率。式中ηit——指示熱效率；ηm——機(jī)械效率。根據(jù)平均有效壓力pme（kPa）的定義式中ηit——指示熱46有效功率有效輸出轉(zhuǎn)矩(汽油機(jī)）有效燃油消耗率每小時耗油量（N·m）（g/(kw·h)）（kg/h）有效功率有效輸出轉(zhuǎn)矩(汽油機(jī)）有效燃油消耗率每小時耗油量（N47

燃油消耗量按下式計(jì)算式中V—容積（mL）；Pe—發(fā)動機(jī)有效功率（kW）;ρf—燃油密度（g/mL）；t—消耗容積V的燃油所用時間（s）。每小時耗油量耗油率（kg/h）（g/(kw·h)）燃油消耗量按下式計(jì)算每小時耗油量耗油率（kg/h）（g/(48燃油消耗量按下式計(jì)算式中t——消耗m（g）燃油所需時間（s）；Pe——消耗m（g）燃油時測量的有效功率（kW）；B——小時耗油量（kg/h）；be——有效燃油消耗率[g/（kW·h）]。燃油消耗量按下式計(jì)算49

負(fù)荷特性：轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷（有效功率Pe、有效輸出轉(zhuǎn)矩Ttq或平均有效壓力Pme表示）的變化關(guān)系。當(dāng)汽車以一定的速度沿阻力變化的道路行駛時，就是這種情況。此時必須改變發(fā)動機(jī)油門來調(diào)整有效扭矩，以適應(yīng)外界阻力矩的變化，以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不變。二、發(fā)動機(jī)的負(fù)荷特性負(fù)荷特性：轉(zhuǎn)速不變，其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷（有效50（一）汽油機(jī)負(fù)荷特性分析

（1）燃油消耗率曲線由公式可知，燃油消耗率be的變化取決于ηit、ηm的變化。ηit、ηm隨負(fù)荷的變化如圖所示。

ηc（燃燒效率）汽油機(jī)0.95~0.98

（一）汽油機(jī)負(fù)荷特性分析（1）燃油消耗率曲線51汽油機(jī)負(fù)荷特性1.負(fù)荷特性：當(dāng)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速不變，而逐漸改變節(jié)氣門開度，每小時耗油量B、燃料消耗率be隨負(fù)荷（Pe、Ttq或Pme）而變化的關(guān)系。

2.測取：發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)。測取前應(yīng)將化油器、點(diǎn)火提前角調(diào)整完好；測取時應(yīng)按規(guī)定保持冷卻水溫度、潤滑油溫度在最佳狀態(tài)。3.汽油機(jī)靠改變節(jié)氣門開度，改變進(jìn)入氣缸的混合氣數(shù)量來適應(yīng)負(fù)荷變化。其負(fù)荷的調(diào)節(jié)方法稱為“量調(diào)節(jié)”。汽油機(jī)負(fù)荷特性52（1）ηit轉(zhuǎn)速一定，負(fù)荷增加，節(jié)氣門開度加大，殘余廢氣相對減少，熱損失減少，從而改善了燃油霧化、混合條件，使燃燒速度加快，散熱損失相對減少，ηit增加。負(fù)荷增至大負(fù)荷，需要濃混合氣，使得不完全燃燒，指示熱效率ηit下降。

（1）ηit53（2）ηm

ηm隨負(fù)荷的增加而迅速增加。原因是轉(zhuǎn)速一定而負(fù)荷增加時，機(jī)械損失功率Pm變化不大，指示功率Pi成正比增加，使ηm=1—（Pm/Pi）增加。（2）ηm54

當(dāng)發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)（Pe=0）時，指標(biāo)功率完全用于克服機(jī)械損失，即Pi=Pm，則ηm=0，耗油率b為無窮大。隨負(fù)荷（節(jié)氣門開度）增大，由于ηit、ηm同時上升，使耗油率曲線迅速下降。當(dāng)ηitηm達(dá)到最大值出現(xiàn)最低耗油率bmin后，隨節(jié)氣門逐漸增至全開，化油器加濃裝置參加工作，供給最大功率混合氣，燃燒不完全現(xiàn)象增加，ηit下降，使耗油率又有所增加。當(dāng)發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)（Pe=0）時，指標(biāo)功率完全用于克服55（二）每小時耗油量B曲線B節(jié)氣門開度：開度，量混合氣成分：除怠速、全負(fù)荷時較濃外，大部分情況變化不大B幾乎隨節(jié)氣門開度呈線性變化。當(dāng)節(jié)氣門開度增大至化油器加濃裝置參加工作后，B上升得更快一些。（二）每小時耗油量B曲線B節(jié)氣門開度：開度，量混合氣成分56①負(fù)荷特性：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定，每小時耗油量B、有效燃料消耗率be隨負(fù)荷（Pe、Ttq或Pme）而變化的關(guān)系。②測取：臺架試驗(yàn)測取時，應(yīng)將柴油機(jī)的供油提前角、冷卻水溫度、潤滑油溫度等調(diào)整到最佳狀態(tài)。③柴油機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)方法稱為“質(zhì)調(diào)節(jié)”。汽油機(jī)：節(jié)氣門的開度柴油機(jī)：油門的開度（二）柴油機(jī)的負(fù)荷特性①負(fù)荷特性：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一定，每小時耗油量B、有效燃料消耗率b57＊柴油機(jī)負(fù)荷曲線分析(1)耗油率曲線根據(jù)公式

柴油機(jī)耗油率be隨負(fù)荷的變化取決于ηit和ηm。

＊柴油機(jī)負(fù)荷曲線分析(1)耗油率曲線58ηit：隨負(fù)荷增加，每循環(huán)供油量△b增加，過量空氣系數(shù)α減小，燃燒不完全程度增大，使ηit減小。大負(fù)荷時，混合氣過濃，燃燒惡化，不完全燃燒及補(bǔ)燃增多，使ηit下降更快。ηm：隨負(fù)荷增加而上升。ηit：隨負(fù)荷增加，每循環(huán)供油量△b增加，過量空氣系數(shù)α減59①當(dāng)Pe=0，ηm=0時，b趨于無窮大。隨負(fù)荷增加，ηm迅速增加，且遠(yuǎn)大于ηit的減少，使b下降很快。②當(dāng)△b增加到1點(diǎn)位置時，b最小。此后再增加負(fù)荷，由于ηit下降較ηm上升的多，使b又有所增加。③當(dāng)△b增加到2點(diǎn)時，排氣冒黑煙，達(dá)到國標(biāo)規(guī)定限值。④當(dāng)△b超過2點(diǎn)時，油耗量增大，排放污染嚴(yán)重。所以，柴油機(jī)的最大循環(huán)供油量應(yīng)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下調(diào)整，使煙度不超過允許值。最低油耗點(diǎn)冒煙界限點(diǎn)最大功率點(diǎn)①當(dāng)Pe=0，ηm=0時，b趨于無窮大。隨負(fù)荷增加，ηm迅速60①轉(zhuǎn)速一定時，柴油機(jī)的每小時耗油量B主要決定于△b。②隨負(fù)荷增加，每循環(huán)供油量△b增加，B隨之增加。③當(dāng)負(fù)荷接近冒煙界限后，燃燒惡化，B上升得更快一些。

（2）每小時耗油量B曲線①轉(zhuǎn)速一定時，柴油機(jī)的每小時耗油量B主要決定于△b。（2）每61①同一轉(zhuǎn)速下最低耗油率bmin越小，曲線變化越平坦，經(jīng)濟(jì)性越好。柴油機(jī)bmin比汽油機(jī)低bmin；而且燃油消耗率曲線比較平坦。②耗油率b隨負(fù)荷的增加而降低，在接近全負(fù)荷（80%負(fù)荷率左右）時b達(dá)到最小。＊負(fù)荷特性曲線分析①同一轉(zhuǎn)速下最低耗油率bmin越小，曲線變化越平坦，經(jīng)濟(jì)性越62（三）柴油機(jī)與汽油機(jī)負(fù)荷特性的對比分析1）汽油機(jī)的be普遍較高，且在從空負(fù)荷向中、小負(fù)荷段過渡時，be下降緩慢，仍維持在較高水平，燃油經(jīng)濟(jì)性明顯較差。2）汽油機(jī)排溫普遍較高，且與負(fù)荷關(guān)系較小。3）B曲線：汽油機(jī)的彎曲度較大，而柴油機(jī)的在中、小負(fù)荷段的線性較好。（三）柴油機(jī)與汽油機(jī)負(fù)荷特性的對比分析1）汽油機(jī)的be普遍較63＊負(fù)荷特性差別的解釋

①b差異的主要原因：ηit的差異。由于柴油機(jī)的壓縮比高，其過量空氣系數(shù)也大，所以柴油機(jī)的ηit比汽油機(jī)高。這樣，汽油機(jī)的b高于柴油機(jī)。

②ηit曲線的變化（明顯的差異）。

柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)就隨負(fù)荷的增大而減小，ηit也就隨負(fù)荷的增大而降低。

汽油機(jī)在接近滿負(fù)荷時加濃混合氣，導(dǎo)致ηit明顯下降。在低負(fù)荷時，殘余廢氣系數(shù)較大，燃燒速率降低，需采用濃混合氣，導(dǎo)致ηit下降。這樣,汽油機(jī)的b在中、小負(fù)荷區(qū)遠(yuǎn)高于柴油