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第七章 摩托车发动机的特性 第六章 作业题（发动机的特性） [1] 试述发动机速度特性（包括外特性）和负荷特性的定义。 [2] 画出汽油机的外特性曲线，并标明和解释各参数。 [3] 为什么汽车不宜装标定功率过大的发动机？ [6] 试根据发动机扭矩曲线（Me-n）和外界阻力矩曲线（R-n），说明最大扭矩时的转速对发动机克服外界阻力的影响。 [12] 汽车和拖拉机是分别根据有效燃料消耗率曲线上的哪一点作为标定功率界限的，为什么？ [13] 负荷特性能够评价发动机的经济性，为什么车用发动机还要进行万有特 性分析？ [14] 试述万有特性曲线的测取方法。 [15] 各类车型对万有特性曲线的要求有何不同？ [20] 为什么在高原、热带和潮湿地区，发动机的功率会有所降低？ 第四节 发动机的万有特性 万有特性是以转速n为横坐标，以扭矩Ttq或平均有效压力Pme为纵坐标，在图上画出许多等耗油率曲线和等功率曲线，组成发动机万有特性。 一、万有特性的制取 根据各种转速下的负荷特性曲线，用作图法可以得到万有特性。 （一）等燃油消耗率曲线 1. 将不同转速的负荷特性转换为以平均有效压力PME或Ttq为横坐标、燃油消耗率b为纵坐标的负荷特性，并逆时针旋转90°。 2.?在万有特性图的横坐标上，以一定比例标出转速数值。纵坐标Pme的比例应与负荷特性Pme的比例相同。 从b=230g/（kW·h）处引一垂线，与各种转速的b曲线有两个（或一个）交点。再从交点处引水平线，与从万有特性横坐标相应转速处引出的垂线相交，将交点连成圆滑的曲线，即得到一定燃油消耗率时的等燃油消耗率曲线，其余b时的等燃油消耗率曲线作法相同。 （二）等功率曲线 根据公式Pe= kPmen，可画出等功率曲线，是一组双曲线。 （三）边界线 将外特性中的Ttq~n画在万有特性上，构成边界线。 二、万有特性的应用分析 1.由万有特性可以方便地查到发动机在任何点（Ttq、n）工作时的Pe、b、Pme，发动机在任何点（Pe、n）工作时的Ttq、b、Pme以及发动机最经济负荷和转速。 2. 等燃油消耗率曲线的形状及分布情况对发动机使用经济性有很大影响。 （1）等燃油消耗率曲线最内层为最经济区，曲线越向外，经济性越差。 （2）如果等燃油消耗率曲线横向较长，表示发动机在负荷变化不大而转速变化较大的情况下油耗较小。常用中等负荷，中等转速工况的车用发动机，希望其最经济区处于万有特性中部，等燃油消耗率曲线曲线横向较长。 （3）等燃油消耗率曲线纵向较长，则发动机在负荷变化较大而转速变化较小的情况下的燃油消耗率较小。工程机械用发动机，希望最经济区在标定转速附近，等燃油消耗率曲线纵向较长些。 * * 汽车行驶时，由于车速与行驶阻力不断变化，则发动机的转速和负荷亦相应变化，以适应汽车的需要。随着转速和负荷的改变，发动机工作过程也会发生变化。因此，发动机在不同使用条件下具有不同的动力性与经济性。 第一节 发动机工况 一、工况 发动机的运行情况，简称工况。工况以功率Pe和转速n来表示，此功率、转速应该与发动机所带动的工作机械要求的功率、转速相适应。 只有当发动机发出的扭矩与工作机械消耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速下按一定功率稳定工作。 二、发动机特性 发动机性能指标随调整运转工况而变化的关系称为发动机特性。 性能指标 调整情况 运转工况 调整特性 性能特性 特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机性能的一种简单、方便、必不可少的形式。 三、发动机性能指标与工作过程的关系 发动机输出的有效指标通常用平均有效压力pme、有效扭矩Ttq、有效功率Pe、有效燃油消耗率b、每小时耗油量B表示。这些指标与发动机工作过程参数的关系可以推导如下。 式中 ηv——充量系数； ρo——大气状态下空气密度（kg/m3）； Vs——气缸工作容积（m3）； α ——过量空气系数； hu——燃料低热值（kJ/kg）； Lo——理论空气量（kg/kg）。 每循环放热量Q（kJ）为 根据平均有效压力pme（kPa）的定义 式中 We——每循环有效功（kJ）； ηe——有效热效率。 式中 ηit——指示热效率； ηm——机械效率。 功率 扭矩（汽油机） 燃油消耗率 小时耗油量 扭矩（柴油机