发动机外特性曲线（工况图）疑惑

Posted 2020-06-20 smstong

今天研究了一下发动机理论，本着程序员精神，仔细分析了一下发动机工况图，头脑中出现了一个难以解释的疑惑，还请大家来帮忙答疑解惑。

1 发动机外特性理论

 
当汽油机的节气门开度一定，其有效功率、有效转矩、耗油率等性能指标随转速变化而变化的关系成为发动机的速度特性。
节气门全开时的速度特性成为外特性。 

测取方法：节气门保持不变，改变发动机的外部负荷，在不同转速下测出各稳定工况的有效功率、有效转矩、耗油率，并绘制出曲线。

2 测量过程
 首先把节气门固定到最大开度，并在整个测量过程中保持不变，同时让发动机空载运行。假设稳定后发动机的转速为7000转/分。
此时得到数数据：
负荷            发动机转速
0                 7000
然后开始一点点增加发动机的负荷，增加负荷必然会导致发动机转速降低，假设现在负荷是100Nm，此时发动机稳定运转的转速为6000转/分，于是我们得到数据：

负荷            发动机转速
100                 6000
显然发动机稳定运转时，负荷=发动机的有效扭矩。继续增加负荷，转速一定也会继续下降，然后我们得到如下数据：

 负荷            发动机转速
200                 5000
300                 3000
400                 2000
500                 1000

当负荷加到600时，发动机被迫停止了。

把上述数据绘制成曲线：

 

节气门不变的情况下，随着负载的增大，必然导致转速下降，上述曲线体现了这个过程。

 3 大大的疑问

 然而实际的外特性曲线却不是这样的，例如下图是一个实际发动机的外特性曲线图。

 

可以看出输出扭矩和转速的关系曲线并不是一条平顺的曲线，而是出现了拐点。上图中转速800-1000这段曲线中，输出转矩增加的同时，发动机转速也在增加。也可以这么说：节气门开度不变的前提下，负荷增加却导致了转速也在增加。这显然有悖常理！！

同样的，也会出现这样的疑问：

 
上图中的A、B两点处的输出扭矩相同，但是发动机却稳定在不同的转速上。 

也许有人说工况图上的输出转矩不等同于给发动机加的负荷，那么图上的纵坐标究竟是什么？有一点可以肯定：只有外部负荷造成的阻力转矩等于发动机的输出转矩时，发动机才能稳定运转的转速上。

还请大神们为我答疑解惑，不胜感激！