发动机有效功率P_e（kW）、有效转矩T_e（N·m）和有效燃油消耗率g_e（g/kW·h）随曲轴转速n_e（r/min）的变化关系曲线，称之为发动机的速度特性曲线。若发动机节气门位置不变，则随着道路阻力的不同，汽车的行驶速度将会改变，这时发动机即按速度特性工作。速度特性，特别是外特性，是发动机的基本特性之一，主要用于评价发动机工作的动力性。

节气门全开（或高压油泵在最大供油位置）时的速度特性曲线，称为发动机的外特性曲线（图2-1），外特性曲线上的每一点都代表在此转速下的最大功率及最大转矩，所以外特性代表发动机的最高动力性能；而节气门部分开启（或部分供油量位置）时的速度特性曲线，称为发动机部分负荷特性曲线，如图2-2所示。实际上，车用发动机很少在节气门全开的工况下工作，主要以部分负荷运转。

图2-1 发动机外特性曲线

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图2-2 发动机部分负荷特性曲线中的功率与转矩曲线

由图可见，部分特性曲线的变化趋势与外特性基本一致。随着发动机转速的升高，转矩T_e（N·m）逐渐增至最大转矩T_emax（N·m）；此后逐渐下降，且下降程度逐渐加快。而随着转速的升高，开始阶段功率曲线上升很快；但达到最大转矩转速后，转速再增大，功率增长减慢；当达到最大功率后，功率又随转速的增大而下降。有效燃油消耗率曲线则为一条凹形曲线，只有在某一经济转速时有效燃油消耗率g_e（g/kw·h）最小。实际上，车用发动机很少在节气门全开的工况下工作，主要以部分负荷运转。因此，外特性转矩（或功率）曲线下面广泛范围内的点，都可以是发动机的工作状态点。

发动机带有全部附件（空气滤清器、水泵、风扇、消声器、发电机等）时，所测得的发动机特性曲线称为使用外特性曲线（图2-1），其功率和转矩均小于外特性曲线的功率和转矩。汽油发动机最大功率比其外特性的最大功率小15%左右；货车和轿车（含轻型汽车）柴油机则分别小10%和5%左右。

发动机的外特性是通过台架试验得到的。试验时，发动机工况相对稳定，冷却液、机油温度保持规定数值，且以各个试验转速稳定运转，在节气门全开时对各个转速下的输出转矩、油耗进行测试，并计算得出发动机在各个试验转速下的输出功率。而实际使用时，发动机的工况是不稳定的。发动机的转速、节气门开度、热状况和可燃混合气的体积分数与稳定工况相比有显著差异，导致发动机输出转矩和燃油消耗率较稳定工况有较大变化，但在进行汽车动力性估算时仍使用稳定工况下的使用外特性曲线。