汽油机负荷特性：发动机原理与汽车理论

当汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度时，每小时燃油消耗量B和有效燃油消耗率be随功率Pe（或转矩Ttq、平均有效压力pme）变化的关系称为汽油机的负荷特性。

测取时应按规定保持冷却液温度、润滑油温度在最佳状态。调节测功机负荷并改变节气门开度，使汽油机的转速稳定在某一常数，测量各稳定工况下的be、B以及烟度、噪声、排气温度等参数值。

由于汽油机负荷调节是靠改变节气门开度来直接改变进入气缸的混合气量，过量空气系数φa变化不大，故这种负荷调节方法称为“量调节”。

图4.3所示为某汽油机的负荷特性。对负荷特性的分析如下。

一、有效燃油消耗率be曲线分析

有效燃油消耗率be=k3/ηit.ηm（ηit为指示热效率，ηm为机械效率，k3为比例常数）。由此可知be取决于ηit和ηm。ηit和ηm随负荷的变化如图4.4所示。转速一定，随负荷增加，节气门开度加大，残余废气相对减少，热负荷增加，从而改善了燃油雾化及混合条件，使燃烧速度加快，散热损失相对减少，ηit增加。负荷增至大负荷，加浓装置工作，ηit下降，ηm随负荷增加而迅速增加。原因是当转速一定而负荷增加时，机械损失功率Pm变化不大，指示功率Pi成正比增加，使ηm=1-Pm/Pi增加。

图4.3　汽油机的负荷特性(www.xing528.com)

图4.4　汽油机ηit和ηm随负荷的变化

当发动机空转（Pe=0）时，指示功率完全用于克服机械损失，即Pi=Pm，则ηm=0，所以有效燃油消耗率be为无穷大。随负荷增大，由于ηit和ηm同时上升，燃油消耗率迅速下降，当ηit和ηm达到最大值、出现最低油耗bemin时，随节气门逐渐增至全开，供给最大功率混合气，燃烧不完全现象增加，ηit下降，使燃油消耗率又有所增加。

二、燃油消耗量B曲线分析

汽油机除怠速工况外，从小负荷到中等负荷，随节气门开度变大，B曲线呈线性变化，燃油消耗量逐渐增加。

燃油消耗量B曲线的变化趋势如图4.3所示。当汽油机转速一定时，每小时燃油消耗量B主要取决于节气门开度和混合气成分。由于汽油机的量调节方式，当负荷变化时，节气门开度改变又影响到混合气量的变化。节气门开度由小逐渐加大，充入气缸的混合气量逐渐增多，由于过量空气系数总体变化不大，因此B也随之增加，直至混合气成分变浓后，B迅速增加（图中曲线变陡）。