1、活塞连杆组故障诊断与修复 学习目标知识目标1.能描述发动机的基本结构；2.能解释发动机的常用术语；3.能简述发动机的工作原理；4.能解释国产发动机编号规则；5.能解释发动机主要性能指标。能力目标1.能帮助客户选择合适类型的发动机；2.能根据发动机速度和负荷特性曲线图比较分析不同发动机的性能；3.能根据发动机万有特性曲线图分析发动机的燃油经济性。1.1 往复活塞式内燃机的基本结构 图1-1所示为使用汽油作为燃料的往复活塞式内燃机基本结构示意图。往复活塞式内燃机工作腔称作汽缸，其内表面为圆柱形。往复活塞式内燃机因其工作时，活塞在汽缸内不断的往复运动而得名。活塞通过活塞销与连杆一端铰接，连杆另一端与
2、曲轴连接，当活塞在汽缸内往复运动时，便通过连杆推动曲轴旋转，汽缸的顶端用汽缸盖封闭。在汽缸盖上装有进排气门，通过凸轮轴控制进排气门开闭，实现向汽缸内充气和向汽缸外排气。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.1 往复活塞式内燃机的基本结构 1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理图1-1 往复活塞式内燃机的基本结构 1.2 往复活塞式内燃机的常用术语1.2.1工作循环 活塞在汽缸内往复运动时，完成了进气、压缩、做功和排气4个工作过程，周而复始地进行这些过程，内燃机才能持续地运转对外输出功率，每完成一次上述4个过程称为一个工作循环。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.2 往复活塞
3、式内燃机的常用术语1.2.2上止点 上止点是指活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞的最高位置，如图1-2所示。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理图1-2 发动机基本术语示意图 1.2 往复活塞式内燃机的常用术语1.2.3下止点 下止点是指活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞的最低位置。1.2.4活塞行程（S）活塞行程是指上、下两止点间的距离，单位：毫米（mm）。活塞由一个止点移到另一个止点，运动一次的过程称行程。1.2.5曲柄半径（R）曲柄半径是指与连杆大端相连接的曲柄销的中心线到曲轴回转中心线的距离（mm）。显然，曲轴每转一周，活塞移动两个行程，即S2R。1、往复活塞式内燃机的基本结构
4、和工作原理 1.2 往复活塞式内燃机的常用术语1.2.6汽缸工作容积（Vh）汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所让出空间的容积。其计算公式为：式中：Vh汽缸工作容积，L；D汽缸直径，mm；S活塞行程，mm。1.2.7发动机工作容积（VL）发动机工作容积是指发动机所有汽缸工作容积的总和，也称发动机的排量。若发动机的汽缸数为i，则VLVhi。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.2 往复活塞式内燃机的常用术语1.2.8燃烧室容积（Vc）燃烧室容积是指活塞在上止点时，活塞顶面上部与汽车盖所围转空间的容积，单位：升（L）。1.2.9汽缸总容积（Va）汽缸总容积是指活塞在下止点时，活塞顶面上部
5、与汽车盖所围空间的容积（L）。它等于汽缸工作容积与燃烧室容积之和，即：1.2.10压缩比（）压缩比是指汽缸总容积与燃烧室容积的比值，即：1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.2 往复活塞式内燃机的常用术语1.2.11工况 内燃机在某一时刻的运行状况简称工况，以该时刻内燃机对外输出有效功率和转速来表示。1.2.12负荷率 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率，简称负荷。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.1四冲程汽油机的工作原理 四冲程汽油机的工作循环是由进气、压缩、做功和排气4个行程所组成的。图
6、1-3所示为单缸四冲程汽油机工作循环示意图。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理图1-2 单缸四冲程汽油机工作循环示意图a）进气行程；b）压缩行程；c）做功行程；d）排气行程 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.1四冲程汽油机的工作原理 1.3.1.1进气行程 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时，排气门关闭，进气门开启。活塞移动过程中，汽缸内容积逐渐增大，形成一定真空度，于是经过滤清的空气与喷油器喷出的汽油混合成可燃混合气，通过进气门被吸入汽缸。至活塞到达下止点时，进气门关闭，停止进气。由于进气系统存在进气阻力，进气终了时汽缸内气体的压力低于大气压力，为0.0750.09MPa。
7、由于汽缸壁、活塞等高温部件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370440K。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.1四冲程汽油机的工作原理 1.3.1.2压缩行程 进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，汽缸内容积逐渐减小，由于进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。压缩比越大，则压缩终了时汽缸内气体的压力和温度就越高，燃烧速度也越快，因而发动机发出的功率越大，经济性也越好。现代汽油发动机压缩比一般为610。压缩行程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，汽缸内
8、的压力为0.61.2MPa，温度为600800K。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.1四冲程汽油机的工作原理 1.3.1.3做功行程 在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高而膨胀，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转做功，至活塞到达下止点时做功行程结束。在做功行程中，开始阶段汽缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达35MPa，瞬时温度可达22002800K。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.1四冲程汽油机的工作原理 1.3.1.4排气行程
9、在做功行程终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出汽缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气行程结束。排气行程终了时，由于燃烧室容积的存在，汽缸内还存有少量废气，气体压力也因排气系统存在排气阻力而略高于大气压力。此时，压力为0.1050.115MPa，温度为9001200K。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.2四冲程柴油机的简单工作原理 四冲程柴油机每个工作循环也是由进气、压缩、做功和排气4个行程完成。由于使用燃料性质不同，其可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。图
10、1-4所示为单缸四冲程柴油机工作循环示意图。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理图1-4 单缸四冲程柴油机工作循环示意图a）进气行程；b）压缩行程；c）做功行程；d）排气行程 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.2四冲程柴油机的简单工作原理 1.3.2.1进气行程进气行程不同于汽油机的是进入汽缸的不是可燃混合气，而是纯空气。由于进气阻力比汽油机小，上一行程残留的废气温度也比汽油机低，进气行程终了的压力为0.0750.095MPa，温度为320350K。1.3.2.2压缩行程 压缩行程不同于汽油机的是压缩纯空气，由于柴油机的压缩比大，为1522，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达
11、35MPa，温度可达8001000K。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.2四冲程柴油机的简单工作原理 1.3.2.3做功行程 做功行程与汽油机有很大差异，压缩行程末，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入汽缸内的高温高压空气中，被迅速汽化并与空气形成混合气，由于此时汽缸内的温度远高于柴油的自燃温度（约500K），柴油混合气便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，汽缸内压力和温度急剧升高，推动活塞下行做功。做功行程中，瞬时压力可达510MPa，瞬时温度可达18002200K，做功行程终了时压力为0.20.4MPa，温度为12001500K。1
12、.3.2.4排气行程 排气行程与汽油机基本相同。排气行程终了时的汽缸压力为0.1050.125MPa，温度为8001000K。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.3四冲程发动机工作特点 由上述四冲程汽油机和柴油机的工作循环可知：两种发动机工作循环的基本内容相似。每个工作循环曲轴转两周（720），每一行程曲轴转半周（180）。4个行程中，只有做功行程做功，其他3个行程是为做功行程做准备工作的辅助行程，都要消耗一部分能量。发动机起动时的第一个循环，必须有外力将曲轴转动，以完成进气和压缩行程；当做功行程开始后，做功能量便通过曲轴储存在飞轮内，以维持以后的
13、行程和循环得以继续进行。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.4四冲程汽油机和柴油机的不同之处 1.3.4.1柴油机的特点（1）压缩比高，为1522,压缩压力达3.06.0MPa。（2）热效率高，达到30%40%。（3）燃油消耗低，比汽油机低30%左右，经济性好。（4）没有点火系统，供油系统机件精密，故障相对减少，工作可靠性高。（5）排放污染物少，但易产生炭烟。（6）转速低，质量大，制造维修费用高。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.4四冲程汽油机和柴油机的不同之处 1.3.4.2柴油机与汽油机的比较（1
14、）燃油不同。（2）点火方式不同。（3）供油方式不同。（4）混合气形成时间不同。（5）所需要的过量空气系数不同。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 1.3 往复活塞式内燃机工作原理1.3.4四冲程汽油机和柴油机的不同之处 柴油发动机与汽油发动机工作过程的对比见表1-1。1、往复活塞式内燃机的基本结构和工作原理 现代汽车发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器，其结构形式多种多样，其具体构造也千差万别，但由于基本工作原理相同，所以其基本结构也就大同小异。就往复活塞式发动机而言通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、起动四大系统组成，如果是汽油机还应有点火系统；如果是增压发动机则
15、还应有增压系统。汽油机的结构如图1-5图1-7所示。2、发动机总体构造 2、发动机总体构造图1-5 发动机结构图 2、发动机总体构造图1-6 汽油喷射式发动机纵剖图 2、发动机总体构造图1-7 汽油喷射式发动机横剖图 2.1 发动机组成2.1.1曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是由机体、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成，其作用是将燃料燃烧所产生的热能，经机构由活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。机体是发动机各个机构、各个系统和一些其他部件的安装基础，并且机体许多部分还是配气机构、燃料供给系统、冷却系统和润滑系统的组成部分。2.1.2配气机构 配气机构是由气门组和气门传动组两部分组成。
16、其作用是按照发动机各缸工作顺序和工作循环的要求，定时地将各缸进排气门打开或关闭，以便发动机进行换气过程。2、发动机总体构造 2.1 发动机组成2.1.3燃料供给系统 汽油机燃料供给系统和柴油机燃料供给系统由于供油系统和燃烧过程不同，在结构上有很大区别，汽油燃料供给系统又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的燃油直接喷射式燃料供给系统由燃油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配管、回油管、油压调节器、喷油器，进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是根据发动机不同工况的要求，配制一定数量和浓度的可燃混合气，供入汽缸，并在燃烧做功后将燃烧后的废气排至大气中。柴油机燃料供给系统由燃油箱、输油泵、喷油泵
17、、柴油滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向汽缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后的废气排出汽缸。2、发动机总体构造 2.1 发动机组成2.1.4冷却系统 冷却系统有水冷式和风冷式两种，现代汽车一般都采用水冷式。水冷式由水泵、散热器、风扇、分水管、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水冷却高温零件，并通过散热器将热量散发到大气中去，从而保证发动机在正常温度状态工作。2.1.5润滑系统 润滑系统由机油泵、限压阀、集滤器、机油滤清器、限压阀、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个摩擦零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损
18、，并清洗、冷却摩擦表面，从而延长发动机使用寿命。2、发动机总体构造 2.1 发动机组成2.1.6起动系统 起动系统由起动机和起动继电器等组成，其作用是带动飞轮旋转以获得必要的动能和起动转速，使静止的发动机起动并转入自行运转状态。2.1.7点火系统 汽油机点火系统由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈和火花塞等组成，其作用是按一定时刻向汽缸内提供电火花以点燃缸内可燃混合气。2、发动机总体构造 2.2 国产内燃机型号编制规则2.2.1国产内燃机型号 为了便于内燃机的生产管理与使用内燃机产品名称和型号编制规则(GB/T 7252008)对内燃机的产品名称和型号作了统一规定。其型号依次包括四部分，如图1-
19、8所示。2、发动机总体构造图1-8 内燃机产品型号组成 2.2 国产内燃机型号编制规则2.2.1国产内燃机型号 第一部分：由制造商代号或系列符号组成。本部分代号由制造商根据需要选择相应13位字母表示。第二部分：由汽缸数、汽缸布置形式符号、冲程形式符号和缸径符号组成。汽缸数用12位数字表示；汽缸布置形式符号按表1-2的规定；冲程形式为四冲程时符号省略，二冲程用E表示；缸径符号一般用缸径或缸径/行程数字表示，亦可用发动机排量或功率表示，其单位由制造商自定。2、发动机总体构造 2.2 国产内燃机型号编制规则2.2.1国产内燃机型号 第三部分：由结构特征符号和用途特征符号组成。结构特征符号和用途特征符
20、号分别按表1-3和表1-4的规定，柴油机的燃料符号省略（无符号）。第四部分：区分符号。同系列产品需要区分时，允许制造商选用适当符号表示。第三部分与第四部分可用“-”分隔。2、发动机总体构造 2.2 国产内燃机型号编制规则2.2.1国产内燃机型号 2、发动机总体构造 2.2 国产内燃机型号编制规则2.2.2内燃机编号举例 2.2.2.1汽油机编号举例（1）IE65F/P单缸、两冲程、缸径为65mm、风冷、通用型；（2）492Q/P-A4缸、四冲程、缸径为92mm、冷却液冷却、汽车用（A为区分符号）。2.2.2.2柴油机编号举例（1）G12V190ZLD12缸、V形、四冲程、缸径为190mm、冷却
21、液冷却、增压中冷、发电用柴油机（G为系列代号）；（2）R175A单缸、四冲程、缸径为75mm、冷却液冷却、通用型柴油机（R为175产品系列代号、A为区分符号）；（3）YZ6102Q6缸、直列、四冲程、缸径为102mm、冷却液冷却、车用柴油机（YZ为扬州柴油机厂代号）；2、发动机总体构造 2.2 国产内燃机型号编制规则2.2.2内燃机编号举例 2.2.2.2柴油机编号举例（4）8E150C-18缸、直列、二冲程、缸径为150mm、冷却液冷却、船用主机、右机基本型柴油机（1为区分符号）；（5）12VE230/300ZCZ12缸、V形、二冲程、缸径为230mm、行程为300mm、冷却液冷却、增压、船
22、用主机、左机基本型柴油机；（6）G8300/380ZDZC8缸、直列、四冲程、缸径为300mm、行程为380mm、冷却液冷却、增压、可倒转、船用主机右机基本型柴油机（G为产品系列代号）；（7）JC12V26/32ZLC12缸、V形、四冲程、缸径为260mm、行程为320mm、冷却液冷却、增压中冷、船用主机、右机基本型柴油机（JC为济南柴油机股份有限公司代号）。2、发动机总体构造 3.1 发动机主要性能指标 3、发动机主要性能指标和特性图1-9 发动机的主要性能指标 3.1 发动机主要性能指标3.1.1动力性指标 Me和Pe是有效动力性指标，用来衡量发动机动力性大小。（1）有效功率：发动机在单位
23、时间对外输出的有效功称为有效功率，用Pe表示，发动机有效功率可用台架试验方法确定，Pe的单位是。（2）有效转矩：发动机对外输出转矩称为有效转矩，用Me表示，Me的单位是Nm。Me和Pe之间有如下关系：式中：n发动机转速，r/min。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.2经济性指标 发动机经济性指标主要指有效燃油消耗率和有效热效率。3.1.2.1有效燃油消耗率ge 有效燃油消耗率是指发动机每输出1的有效功率在1内所消耗的燃油克数，用ge表示。ge可用下式计算：式中：GT发动机工作每小时耗油量，kg/h（可由试验确定）。3.1.2.2有效热效率 燃料燃烧所产生的热量转化
24、为有效功的百分数称为有效热效率，用e表示，e越高，发动机经济性越好。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能 在汽车对环境的污染中，汽车尾气的污染约占汽车总污染的60%，主要成分是CO、HC、NOx；燃油箱蒸发的燃油约占汽车总污染的20%，主要成分是HC。曲轴箱漏出的气体约占汽车总污染的20%，主要成分是HC。如图1-10所示。3、发动机主要性能指标和特性图1-10 发动机的污染源及其污染物 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能（1）汽车尾气污染物的主要成分是：一氧化碳（CO）、碳
25、氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和微粒。一氧化碳。一氧化碳（CO）是不完全燃烧的产物，燃油中的碳原子被部分氧化，而不是被完全氧化成CO2,也就成了CO。CO是无色无味气体，可以降低人体血液对氧输送能力，因此，对于心脏病人尤其有害，过量的CO甚至可以在短时间内导致人体窒息。碳氢化合物。当发动机内的部分燃油以及进入燃烧室的少量润滑油，没有燃烧或燃烧不完全时，就以HC的形式排出，它是主要由碳、氢原子构成化合物的统称，这些化合物有些对眼黏膜、喉和支气管有刺激作用，有些有毒，有些有致癌倾向。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能
26、（1）汽车尾气污染物的主要成分是：氮氧化物。发动机燃烧时的高温和富氧状态有利于氮和氧反应生成氮和氧的化合物，统称氮氧化物（NOx），其主要成分是NO及少量NO2。高浓度的NO能引起中枢神经障碍，并影响肺功能。NO在空气中可被氧化成NO2，NO2有刺激性气味，吸入人体后与水分结合生成亚硝酸，易引起咳嗽、气喘和肺部疾病。氮氧化物是生成臭氧的先导物，在阳光照射下，它可以和HC发生光化学反应，生成臭氧，同时NOx也会导致酸雨的形成。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能（1）汽车尾气污染物的主要成分是：微粒。微粒（也称“颗粒”）英
27、文缩写为PM。现在的缸内直喷汽油机也有微粒排放问题。微粒是由干炭烟、干炭烟上吸附的大分子HC以及硫酸盐构成。大部分颗粒为0.011m。如此细小的颗粒进入肺部以后，会在肺部形成沉积，对肺部构成伤害。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能（2）汽车尾气排放标准。我国汽车尾气排放标准实施进程见图1-11，目前实施的国型试验排放限值见表1-5。3、发动机主要性能指标和特性图1-11 我国汽车尾气排放标准实施进程 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能（2）汽车尾气排放标准。3、发动机主要性
28、能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能（2）汽车尾气排放标准。其中：第一类车：设计乘员数不超过6人（包含驾驶员），且最大总质量不超过2.5t的乘用车。第二类车：设计乘员数在69人（包含驾驶员），且最大总质量在2.53.5t的乘用车、基准质量大于1760kg的货运车辆。：基准质量的货运车辆。：基准质量在13051760kg的货运车辆。：基准质量1760kg的货运车辆。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.1发动机的排放性能（2）汽车尾气排放标准。在用汽车排放限值。目前，我国对在用汽车尾气
29、排放的检测标准沿用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法，对在用车采用双怠速法测试，其排放标准见表1-6。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.2发动机的噪声 发动机噪声主要来源于燃烧的噪声、发动机机械噪声、发动机进排气噪声和发动机风扇的噪声。（1）燃烧噪声。燃烧噪声经由两条路径传播并辐射出来。一条是经过汽缸盖及汽缸套经由汽缸体上部向外辐射；另一条是经过曲柄连杆机构，即活塞、连杆、曲轴和主轴承经由汽缸体下部向外辐射。（2）机械噪声。主要有：活塞敲缸噪声。配气机构噪声。正时齿轮噪声。平衡惯性力引起的机械振动及噪声。喷油泵及其他机械噪声。
30、3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.3运转性能指标 3.1.3.2发动机的噪声（3）进、排气噪声。进排气噪声是由于发动机在进、排气过程中，气体压力波和气体流动所引起的振动而产生的噪声。主要包括吸气、排气部位发出的空气声和排气系统的漏气声。（4）风扇噪声。风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声是由风扇叶片对空气分子的周期性扰动而产生的，它的强弱与风扇转速和叶片数成正比；而涡流噪声是空气在受叶片扰动后产生的涡流所形成，它的强弱主要与风扇气流速度有关。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.4标定功率 同一型号的发动机，在不同的使用条件及寿命要
31、求下，铭牌上所标定的功率及相应的转速可以不同，如果发动机只在最大功率情况下短期工作，则标定功率可定高一些；如果要在最大功率情况下长期运转，则标定功率应更低一些。例如车用发动机经常是在较小的功率下工作，仅在上坡和加速等情况下，才短期使用最大功率，故标定功率可规定得高一些，以获得较高的动力性能。而农用排灌和发电用的固定式发动机，因经常在接近于最大功率的情况下工作，同时还要保证发动机有足够的可靠性和使用寿命，标定功率定得低一些。如NJ70型汽油机，用于汽车时标定功率为51.5W（2800r/min），而用于发电时其标定功率为21.08W（1500r/min）。按国家标准规定，标定功率可按下述4种方法
32、之一来确定。3、发动机主要性能指标和特性 3.1 发动机主要性能指标3.1.4标定功率（1）15min功率：指发动机可连续运行15min仍保持正常状态的最大有效功率。汽车、摩托车、摩托艇等发动机使用最大功率的时间很短暂，故多选用此种方法进行标定以获得更大的动力性能。（2）1h功率：允许发动机可正常连续运行1h的最大有效功率。适于有较长时间重载使用的拖拉机、工程机械等发动机。（3）12h功率：允许发动机可正常连续运行12h的最大有效功率。适于连续长达12h左右重载工作的拖拉机、排灌、电站等发动机。（4）持续功率：运行发动机长期正常连续运转的有效功率。可用于远洋船舶、日夜运行的铁路机车和排灌，发电
33、机组的发动机。3、发动机主要性能指标和特性 3.2 发动机的特性3.2.1发动机的特性曲线 从图1-12可以看出，转速在ntq点和np点，发动机转矩和功率分别达到最大值，这是两个决定发动机性能的主要参数，转矩决定汽车的起步、爬坡、超车能力，而功率决定着最高的车速和载质量。同时，从图1-12也能看出，该发动机在28003200r/min时燃油经济性最好。3、发动机主要性能指标和特性图1-12 发动机外特性 3.2 发动机的特性3.2.2由发动机特性曲线判断发动机的性能 什么样的发动机曲线才能代表发动机性能是较好的呢？可以从汽车的起步、超车和极速3个方面进行分析。3.2.2.1起步加速能力 如图1
34、-13所示，转矩在2000r/min的时候达到100Nm，升至3500r/min的过程中有一个快速的提升过程。如果此区间内的斜线倾斜度越大，越光滑，则代表发动机可以用较短的时间达到转矩的峰值，并且加速平稳线性，与此同时，功率也随转速的增加而增加。3、发动机主要性能指标和特性图1-13 起步加速性能好的发动机工况图 3.2 发动机的特性3.2.2由发动机特性曲线判断发动机的性能 3.2.2.1起步加速能力 在实际的驾车当中，随着我们踩加速踏板，汽车克服地面摩擦力，开始起步，随着发动机转速提高，汽车的转矩会快速提升，一般的发动机在3000r/min左右达到转矩峰值，因此，在此转速换挡可以保持最大的
35、牵引力。通过换挡，使发动机在转速提高后能继续保持在最高转矩转速附近，这样我们就可以用更短的时间提高车速。3、发动机主要性能指标和特性 3.2 发动机的特性3.2.2由发动机特性曲线判断发动机的性能 3.2.2.2超车能力 在图1-14中可以看到，在20004500r/min区间，发动机输出转矩始终为320Nm，而与图1-13中只有一个转矩峰值的抛物线图形相比，图1-14不同的是，曲线中有一段“平顶”工况，整体形态更近似于一个“梯形”。而此种图形则代表发动机不仅具有良好的低速高转矩输出能力，更凭借峰值转矩在中高速的持续输出，说明其具备较强的超车加速性能。所以在实际驾驶中，具有此种性能的发动机超车
36、性能最好。3、发动机主要性能指标和特性图1-14 超车性能好的发动机工况图 3.2 发动机的特性3.2.2由发动机特性曲线判断发动机的性能 3.2.2.3最高车速 转矩决定用多长时间可以达到目标，而功率决定可以达到多高的目标，也就是人们常说的车可以跑多快，最多可以载多少人（或装多少货）。通常在车速提高的过程中，功率一直在不断增加，直至发动机转速到达一个特定点，无论再怎么踩加速踏板，汽车也开不快了，而这个点所达到的速度就是汽车的最高车速，以图1-12为例，nmax便是最高车速点。不过，一般我们判断一款车储备功率足不足，最高车速究竟能达到多少时，只需观察它的发动机功率曲线和最大功率值即可，最高功率Pmax出现的转速越高，代表其动力更充沛，最高车速值也相应会较高。3、发动机主要性能指标和特性
