发动机负荷特性比较：汽油机vs柴油机

图4.7所示为标定功率和转速接近的汽油机、柴油机负荷特性曲线的对比，从中可以看出汽油机和柴油机负荷特性的差异。

图4.7　汽油机、柴油机负荷特性曲线的对比

一、汽油机和柴油机负荷特性的差异

仔细比较汽油机与柴油机的负荷特性，可发现以下特点。

（1）汽油机的燃油消耗率普遍较高，且在从空负荷向中、小负荷段过渡时，燃油消耗率下降缓慢，仍维持在较高水平，燃油经济性明显较差。

（2）汽油机排气温度普遍较高，且与负荷关系较小。

（3）汽油机的燃油消耗量曲线弯曲度较大，而柴油机的燃油消耗量曲线在中、小负荷段的线性较好。(www.xing528.com)

二、汽油机和柴油机负荷特性差异的分析

汽油机和柴油机的机械效率变化情况基本类似，造成燃油消耗率差异的主要原因在于指示热效率的差异。

（1）柴油机的压缩比比汽油机高出较多，其过量空气系数也比汽油机大，燃烧大部分是在空气过量的情况下进行的，因此柴油机的指示热效率要比汽油机高。这样，从数值上看，汽油机的燃料消耗率数值高于柴油机。

（2）从指示热效率曲线的变化趋势上来看，在转速不变的前提下，柴油机进入气缸的空气量基本上不随负荷大小而变化，而每循环供油量则随负荷的增大而增大，导致过量空气系数随负荷的增大而减小，因此，指示热效率也就随负荷的增大而降低，汽油机采用定质变量的负荷调节方法，在接近满负荷时采取加浓混合气，导致指示热效率明显下降，而在低负荷时，由于节气门开度小，残余废气系数较大，燃烧速率降低，需采用浓混合气，加之当负荷减小时，泵气损失增大，指示热效率下降。

（3）排气温度曲线的差异是因为汽油机的压缩比比柴油机低，相应的膨胀比也低，而且混合气比较浓，所以排气温度比柴油机高。在负荷变化时，尽管由于混合气总量的增加引起加入气缸总热量的增加，排气温度随负荷的提高而上升，但由于在大部分区域内过量空气系数保持不变，故排气温度上升幅度不大。在柴油机中，随着负荷的提高，过量空气系数随之降低，排气温度显著上升。

负荷特性是发动机的基本特性，用以评价发动机工作的经济性。特别对于柴油机，由于它容易测定，在性能调试过程中，如选择气道、燃烧室结构，调整燃油喷射系统等，常用负荷特性作为比较标准。一般发动机只测标定转速下的负荷特性，对于汽车发动机，由于其工作时转速经常变化，因此需要测定不同转速下的负荷特性。