发动机作为车辆的心脏，其性能直接影响着车辆的动力性、经济性和排放污染等方面。研究和改善发动机的性能，对提高车辆的各方面的性能有着极其重要的意义。发动机的运转情况主要取决于曲轴的转速和发出的功率及扭矩。不同用途的发动机，其工况是各不相同的。为了评价发动机在不同工况下运行的动力性指标和经济性指标以及工作过程进行的完善程度，就必须研究发动机特性。即研究动力性、经济性指标随工况变化的关系，并以曲线形式表示这种关系。这就是发动机特性曲线。研究发动机特性曲线的主要目的是找出发动机在不同转速下工作时，其动力性能指标和经济性能指标的变化规律，以及对应于最大功率、最大扭矩和最低燃油消耗率时的转速，从而可以确定发动机最有利的工作转速范围。常见的发动机特性曲线有负荷特性曲线、万有特性曲线、速度特性曲线、外特性曲线、调速特性曲线等。发动机负荷特性曲线是发动机主要特性曲线之一。研究发动机负荷特性曲线的主要目的是找出发动机在转速不变的情况下，其动力性能指标和经济性能指标的变化规律，即发动机每小时燃油消耗量及燃油消耗率等指标随发动机负荷（汽油机的油门开度、柴油机的齿条位置）而变化的关系曲线。负荷特性的横坐标是功率或平均有效压力，纵坐标为其它性能指标，主要讨论燃油消耗率和负荷的变化关系。由负荷特性可以判断不同负荷下运转时发动机的经济性，也可以根据各种转速下的负荷特性来绘制速度特性和万有特性。此外，负荷特性较容易测定，因此在发动机调试过程中，常用负荷特性作为性能指标比较的标准。对新设计制造的发动机和经过大修的发动机都需要经过台架试验，以测量和验证其负荷特性是否达到原设计的要求，并为以后的改进工作提供必要的依据。本文分析了国内外发动机负荷特性曲线研究的发展趋势和现状，比较详细地介绍了发动机特性研究试验整个系统的组成和工作原理，通过对发动机特性的理论分析，发动机试验台架（发动机试验台架通常由以下几部分组成:1）测功机;2)操作台及电气控制系统;3)参数测量系统;4)数据处理系统;5)测试程序设定控制装置。此外，为了满足测试工作需要，还应配置风冷却发动机的冷却风系统、排放废气的抽风系统以及发动机节气门控制器等辅助设施。），采集<WP=67>发动机负荷特性试验数据即发动机输出转速、扭矩、功率、每小时燃油消耗量、燃油消耗率等；并进行数据处理，建立数学模型；对试验数据进行插值计算和回归系数计算；对发动机负荷特性试验数据（分别利用折线法、最小二乘拟合（回归）法和三次样条函数插值法）在C++ Builder可视化开发平台上，进行负荷特性三次样条插值曲线及回归曲线绘图软件开发；绘制负荷特性插值曲线和回归曲线。采用计算机对发动机负荷特性曲线的处理，针对其特殊性，应选择合适的数学模型、计算方法。在处理发动机负荷特性曲线时，建立了一种适合处理发动机负荷特性曲线的三次样条函数拟合的数学模型。因以折线法绘制的发动机负荷特性曲线虽然通过了所有的试验数据点，但两点之间的线性变化不能充分反映发动机的每小时燃油消耗量及油耗率随功率的变化规律，与实际曲线仍有较大差距，不便于研究，不能用这样的折线表示发动机的负荷特性曲线。最小二乘拟合（回归）法和三次样条函数插值法都是解决实际问题函数的近似代替与计算的有效办法。但最小二乘拟合（回归）法对于发动机负荷特性曲线的拟合误差大，高次发生振动，拟合曲线不符合实际情况，不能采用。而三次样条函数插值法对发动机负荷特性进行曲线拟合处理，插值函数具有二阶光滑度，充分满足发动机负荷特性曲线具有较高的光滑性并可达到较高的拟合精度要求。因三次样条函数插值法可以用增加节点的办法来提高拟合精度，满足实际问题的高精度要求。由此可见，对于发动机负荷特性曲线的处理，三次样条函数插值拟合是一种较为理想的方法。三次样条函数插值拟合不仅可以用于发动机特性曲线的精确、光滑的实现，从而为处理发动机实验中的负荷特性曲线寻找了一种新的方法。而且也可以用于具有其它采样数据转换成连续光滑曲线输出等情况，具有很大的推广性和实用性。