1. скоростные, когда аргументом является частота вращения коленчатого вала n_д или его угловая скорость _д, а функциями - крутящий момент на коленчатом валу M_д, мощность N_д, часовой расход топлива G_т и другие;

2. Нагрузочные, когда аргументом является среднее эффективное давление pe или мощность Nд;

3. Регулировочные, когда в качестве аргумента используется какой-либо регулируемый параметр, например, угол опережения зажигания н.

Если скоростная характеристика, например, M_д = f (_д) определяется при максимальном нажатии на рычаг управления подачей топлива (_д = 1) и неработающем регуляторе цикловой подачи топлива, то такую характеристику называют внешней.

При количественном регулировании ДВС его внешние скоростные характеристики имеют вид, как на рис. 11.1.

Если же скоростные характеристики получают при работе регулятора и _д = 1, то их называют предельными регуляторными. В противном случае характеристика называется частичной.

Для оценки моторов наиболее широко используют внешние скоростные характеристики. Характерными точками данных графиков являются (см. рис. 11.1): минимальная устойчивая угловая скорость коленчатого вала на холостом ходу _х.х^min; максимальная угловая скорость коленчатого вала на холостом ходу _х.х^max; угловая скорость коленчатого вала _M, при которой достигается максимальный крутящий момент M_max; номинальная угловая скорость коленчатого вала _N , то есть угловая скорость при номинальных мощности N_н и моменте M_N ; угловая скорость коленчатого вала _g, при которой имеет место минимальный удельный расход топлива g_e^min.

Холостым ходом называется режим работы, когда двигатель отключён от потребителей и работает сам на себя. При этом угловая скорость коленчатого вала в зависимости от положения рычага управления подачей топлива (_д) может быть в диапазоне от _х.х^min до _х.х^max. При _д меньшей _х.х^min поршневой ДВС работать не может, так как не хватает кинетической энергии его КШМ для осуществления подготовительных тактов: впуска, сжатия и выпуска. При _д большей _х.х^max он также работать не может, так как из-за газодинамических потерь на впуске наполнение его цилиндров становится настолько малым, что вырабатываемой при горении топлива энергии не хватает для осуществления рабочего цикла. Значения _х.х^min и _х.х^max определяются конструкцией двигателя и в первую очередь фазами газораспределения, количеством цилиндров и моментом инерции КШМ.

Выпуклый вверх вид характеристики M_д объясняется изменением наполнения цилиндров, во-первых, за счёт роста газодинамических потерь при увеличении _д и, во-вторых, за счёт уменьшения инерционного наддува при _д ниже _M , когда происходит обратный выброс из цилиндра части заряда (в случае нерегулируемых фаз газораспределения). То есть только в одной точке характеристики (при _M) имеет место наибольшее наполнение цилиндров свежим зарядом, а значит, и максимальные p_z, p_e и M_д.

Так как мощность во вращательном движении определяется элементарной зависимостью N = M  , и при угловой скорости двигателя в диапазоне от _M до _N наполнение цилиндров уменьшается в меньшей степени, чем увеличение _д , то максимальное значение мощности N_н на скоростной характеристике всегда находится правее M_max.

В диапазоне _M ... _х.х^max двигатель способен приспосабливаться к изменению нагрузки потребителей M_, то есть при увеличении этого момента сопротивления и _д = const угловая скорость коленчатого вала уменьшается, но возрастает крутящий момент M_д и наоборот. Если же M_ превысит максимальный момент двигателя M_max, то мотор остановится. Ввиду того, что при увеличении _д выше _N мощность поршневого ДВС довольно быстро уменьшается, для оценки способности мотора приспосабливаться к внешней нагрузке используется только диапазон _M ... _N и применяют коэффициент запаса крутящего момента, определяемый отношением k_M = M_max / M_N.

Следует отметить, что характеристика часового расхода топлива G_т эквидистантна характеристике мощности, но при _х.х^min G_т не равен нулю, а составляет примерно 10 ... 15 % от номинального часового расхода топлива. При _х.х^max G_т составляет примерно 20 ... 25 % от номинального. Точка _g на скоростной характеристике, как правило, находится между _M и _N.

Частичные характеристики при количественном регулировании имеют такой же характер, как и внешние, но располагаются ниже (для M_д , N_д , G_т) со смещением экстремумов влево. При минимальном положении акселератора (_д = 0) характеристики превращаются в точку, расположенную в _х.х^min.

На рис. 11.2 показаны частичные характеристики крутящего момента при разном положении рычага подачи топлива (_д).

При качественном регулировании ДВС в зависимости от применяемого регулятора цикловой подачи характеристики делят на: